PET pré-clínico de alto desempenho com método simples de aquisição



Descrição do projeto

O projeto easyPET propõe-se desenvolver um sistema de PET (Tomografia por Emissão de Positrões) utilizando um sistema inovador de rotação de detetores de radiação sobre 2 eixos. O método inovador de aquisição de imagem reduz drasticamente a complexidade e o custo de produção, permitindo democratizar o acesso e a utilização da tecnologia PET.

Designação Projetos de I&DT Empresas em co-promoção
Código do projeto 17823
Objetivo principal Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação
Região de intervenção Centro
Entidades beneficiárias RI-TE Radiation Imaging Technologies, Lda (líder)
Universidade de Aveiro
Universidade de Coimbra
Data de aprovação 08-09-2016
Data de início 01-10-2016
Data de conclusão 30-09-2018
Investimento total elegível 715.618,24 €
Apoio financeiro da UE (FEDER) 531.507,74 €
Entidade financiadora ANI - Agência Nacional de Inovação, S.A.


Síntese

A Tomografia por Emissão de Positrões (PET) é uma técnica de imagiologia médica que permite obter imagens funcionais do interior do corpo humano de forma não invasiva e diagnosticar precocemente doenças oncológicas, neurológicas e cardíacas. Os sistemas PET pré-clínicos desempenham um papel fundamental na avaliação de novos fármacos e terapias assim como no estudo da origem biológica de várias doenças humanas através da imagiologia de modelos animais apropriados. No entanto, um sistema PET pré-clínico tem um custo acima de 0,5 M€, o que limita o acesso a este tipo de sistemas por parte de centros de investigação nas áreas da medicina nuclear, imagiologia médica ou radiofarmácia e torna completamente inacessível a aquisição de sistemas PET deste tipo à maioria das universidades e escolas de saúde. A tecnologia EasyPET baseia-se num método inovador de aquisição de imagem PET com apenas 2 conjuntos de detetores que rodam de forma inteligente, cobrindo o mesmo campo de visão dos sistemas PET convencionais, que utilizam um anel completo de detetores. Deste modo, é possível desenvolver um sistema com uma arquitetura completamente inovadora, com um número reduzido de componentes e logo muito mais simples e económico, e ao mesmo tempo com alto desempenho, particularmente em termos de resolução espacial e uniformidade, devido à capacidade intrínseca do método para eliminar a incerteza na posição associada à profundidade de interação (DoI). A solução projetada irá permitir democratizar o sistema PET em ambientes pré-clínicos, já que pelo seu menor custo se tornará acessível a um leque muito mais alargado de instituições, permitindo inclusive explorar segmentos de mercado anteriormente inexistentes para este tipo de produto, como o da formação e treino avançado de profissionais de saúde. Nesta área, o EasyPET irá permitir uma melhoria exponencial da oferta formativa de universidades e escolas de saúde, ao abrir a possibilidade de ensinar/aprender a imagiologia PET pela sua prática.



ConsórCio

Startup de Aveiro dedicada à investigação e desenvolvimento no domínio da instrumentação nuclear para deteção e imagiologia de radiação.

Laboratório DRIM - Deteção de Radiação e Imagiologia Médica - do Departamento de Física da UA e Laboratório Associado i3n - Aveiro.

Grupo de investigação de Biofísica/Biomatemática do IBILI - Instituto Biomédico de Investigação de Luz e Imagem - Faculdade de Medicina da UC.



Comissão de Acompanhamento

No sentido de valorizar o projeto, acompanhar o seu progresso e fornecer aconselhamento quando necessário, existe uma comissão de acompanhamento/aconselhamento constituída por cientistas nacionais e internacionais de reconhecido mérito, com competências nas diferentes vertentes do projeto, nomeadamente na deteção e imagiologia de radiação, no desenvolvimento de sistemas PET clínicos, reconstrução de imagem PET, na prática de investigação clínica em medicina nuclear e no ensino de técnicos de medicina nuclear, assim como na vertente económica e de estratégia de negócio.

Amos Breskin

WIS

Christian Joram

CERN

Pedro Almeida

IBEB, FCUL

Miguel Castelo-Branco

IBILI, FMUC

Luís Metello

ESTSP, IPP

Sérgio Lorga

BTEN



Execução

Atividades

As tarefas do projeto EasyPET distribuem-se pelos 3 co-promotores, organizando-se em 8 atividades apresentadas na tabela. Cada co-promotor assume maior responsabilidade por uma ou mais atividades, no entanto todas as partes participam ativamente e de forma contínua na execução das atividades e tarefas. De modo geral, pode dizer-se que a RI-TE gere o projeto e está mais responsável pelas atividades de desenvolvimento do produto com vista à sua comercialização (desde estudos iniciais, construção de protótipos, promoção e divulgação), a UA está mais responsável por atividades de investigação (testes em laboratório, simulações e melhoramentos técnicos das diferentes componentes físicas do sistema) e a UC assume um papel de maior relevo nas atividades de testes e ensaios em ambiente pré-clínico, assim como na aplicação de algoritmos de reconstrução de imagem PET dedicados.

Timeline



Resultados

O projeto easyPET resultou na construção de um inovador sistema PET com capacidades surpreendentes e aplicações na investigação pré-clínica em pequenos animais, em estudos oncológicos ou de neuroimagem, e na formação avançada e treino de técnicos de Medicina Nuclear e Imagem Médica PET. A tecnologia easyPET permite uma redução enorme do número de componentes de um sistema PET, ao mesmo tempo que traz vantagens em termos de resolução espacial, uniformidade e contraste das imagens obtidas. Atinge assim de forma única a melhor relação performance/preço de todas as tecnologias PET existentes, permitindo construir sistemas PET pré-clínicos de alta performance a um quinto do preço das tecnologias concorrentes, alargando o leque de potenciais utilizadores desta tecnologia e o tipo de aplicações da mesma, nomeadamente na educação e treino de profissionais técnicos de saúde nas áreas da medicina nuclear, radiofarmácia, imagem médica, entre outras associadas à tecnologia PET.

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O sistema easyPET 3D construído com sucesso neste projeto possui as seguintes características técnicas:

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Eventos

1st Workshop on the development of easyPET technologies

No dia 7 de fevereiro de 2017 realizou-se em Aveiro o primeiro workshop sobre o desenvolvimento de tecnologias easyPET, que contou com a participação e contribuição dos três co-promotores do projeto e colaboradores parceiros.

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Conferência NDIP 2017

O projeto EasyPET foi apresentado na conferência NDIP - New Developments in Photodetection, de 3 a 7 de julho de 2017 em Tours, França, através da apresentação oral "EasyPET for preclinical: First results of a system demonstrator with SiPMs" (João Veloso, UA).

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2nd Workshop on the development of easyPET technologies

O segundo workshop sobre tecnologias easyPET ocorreu no dia 21 de julho de 2017, no Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica (IBEB), Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. Foram apresentados e discutidos os últimos resultados do projeto, assim como os planos para os desenvolvimentos seguintes.

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2nd Workshop on the development of easyPET technologies

Nos dias 13 e 14 de outubro de 2017, a Escola Superior de Saúde da Universidade de Aveiro organizou o primeiro Medical Imaging and Radiotherapy Aveiro Meeting (MIRAM 2017), sob o lema "Three Paths, One Way". O projeto EasyPET e os seus resultados foram divulgados através de apresentação oral intitulada "EasyPET training: um sistema PET dedicado para formação na área da Medicina Nuclear" (Filipe Castro, RI-TE). Foi também apresentado, no stand da empresa durante o encontro, o protótipo do sistema em construção.

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Web Summit 2017

A RI-TE esteve presente na segunda edição da conferência Web Summit em Lisboa, de 6 a 9 de novembro de 2017, onde promoveu e divulgou resultados do projeto, exibindo o protótipo do sistema EasyPET training.

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3rd Workshop on the development of easyPET technologies

O 3º workshop sobre desenvolvimento de tecnologias easyPET realizou-se no dia 6 de dezembro de 2017, no Instituto Biomédico de Investigação da Luz e da Imagem (IBILI), Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra. Foram apresentados e discutidos os últimos avanços e resultados do projeto, assim como os planos para os testes piloto do protótipo instalado em Coimbra.

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Startup Olé 2018

A quarta edição do Startup Olé realizou-se de 17 a 19 de abril de 2018 e reuniu 500 startups, 363 speakers, 74 aceleradores e 80 investidores em três jornadas dedicadas à prática empreendedora e ao desenvolvimento de novos negócios. Combinando a vertente de showcase com uma competição de negócios, momentos de networking, workshops práticos e palestras dedicadas a temas relevantes para os empreendedores, o Startup Olé assume-se como uma montra interessante para startups e scaleups que estão a projetar a sua expansão, procuram investimento ou parceiros estratégicos e pretendem divulgar os resultados dos seus projetos. A RI-TE marcou presença no showcase de startups do certame onde teve oportunidade de divulgar e promover os resultados do projeto de I&DT, apresentar o protótipo do sistema EasyPET e estabelecer contactos relevantes para o seu futuro no mercado. A RI-TE teve ainda a oportunidade de apresentar o seu projeto perante os chefes de Estado de Portugal e Espanha.

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Total Body PET 2018

A conferência “Total Body PET – from mice to men” realizou-se entre os dias 30 de junho e 2 de julho de 2018 em Ghent, na Bélgica. Foi a primeira conferência focada em novas tecnologias, sistemas e aplicações da PET de corpo inteiro, em medicina e ciência animal. Neste encontro reuniram-se alguns dos principais experts mundiais em PET para discutir os últimos avanços em projetos relacionados com total body PET e as potencialidades desta tecnologia na investigação clínica, farmacêutica e cuidados de saúde, assim como várias empresas entre as quais a RI-TE que, como patrocinadora bronze, teve um pequeno stand durante os 3 dias da conferência onde pôde exibir o sistema EasyPET training. Além disso, o sistema e os resultados do projeto foram divulgados através de uma apresentação oral durante uma sessão dedicada à indústria (Filipe Castro, RI-TE) e de um poster intitulado "Full body intelligent scanning preclinical PET: characterization and first animal tests of a small-scale system" (João Veloso, UA).

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easyPET final project meeting

O encontro final do projeto easyPET realizou-se no dia 7 de setembro de 2018, na sala de seminários do CICFANO, Universidade de Aveiro. O público-alvo foram investigadores nas áreas da imagiologia molecular e pré-clínica, instrumentação para medicina nuclear e imagem médica, assim como professores e alunos de medicina nuclear, radiofarmácia, engenharia biomédica, responsáveis por instituições de ensino e investigação e representantes de empresas, tanto potenciais parceiros de I&D como potenciais distribuidores de equipamentos easyPET. Durante o evento foi apresentado o projeto na sua globalidade, dando uma perspetiva da evolução das atividades de I&D nos três copromotores e apresentando os principais resultados alcançados. Foram discutidos os últimos avanços e resultados do projeto, assim como desafios para o futuro. No final foi realizada uma demonstração ao vivo da última versão do sistema EasyPET em funcionamento./p>

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Publicações

Artigos

V. Arosio et al., "The EasyPET: A novel concept for an educational cost-effective positron emission 2D scanner", 2016 IEEE NSS/MIC Conference Record, Dec. 2016, DOI: 10.1109/NSSMIC.2016.8069360

D. Sá et al., "3D List-mode Image Reconstruction for the EasyPET prototype", Journal of Nuclear Medicine, vol. 59 suppl 1: 1785, May 2018.

J. Veloso et al., "Full body intelligent scanning preclinical PET: characterization and first animal tests of a small-scale system", EJNMMI Physics 2018, vol. 5 suppl 1: 19, abstracts of the Total Body PET conference 2018 Ghent, Belgium. 30 June - 2 July 2018. Springer Open, DOI: 10.1186/s40658-018-0218-7
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Comunicações

J. Veloso et al., "EasyPET - a new concept for democratize the use of axial preclinical PET" (talk), 2nd TWD Symposium in Detection and Imaging (ATTRACT), Strasbourg, Nov. 2016.

V. Arosio et al., "easyPET: a novel concept for an affordable tomographic system" (talk), 2016 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Strasbourg, Nov. 2016.

J. Veloso et al., "easyPET - a new approach for axial preclinical PET" (poster), 2016 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Strasbourg, Nov. 2016.

P. Correia et al., "EasyPET: characterization of a concept prototype following the NEMA NU 4-2008 standards" (poster), 6th Conference on PET-MRI and SPECT-MRI (PSMR), Lisbon, May 2017.

J. Veloso et al., "EasyPET for Preclinical - First results of a system demonstrator with SiPMs" (talk), 8th International Conference on New Developments in Photodetection (NDIP), Tours, Jul. 2017.

I.F. Castro et al., "EasyPET training: um sistema PET dedicado para formação na área da Medicina Nuclear" (talk), Medical Imaging and Radiotherapy Aveiro Meeting (MIRAM), Aveiro, Oct. 2017.

P. Correia et al., "easyPET: An EDUGATE simulation toolkit based on the educational easyPET system" (poster), 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Atlanta, Oct. 2017.

P. Correia et al., "easyPET: characterization of a concept prototype following the NEMA NU 4-2008 standards" (poster), 2017 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Atlanta, Oct. 2017.

D. Sá et al., "Implementação de algoritmos iterativos 3D para reconstrução de imagem no protótipo EasyPET",Encontro Nacional de Física Médica (FISMED 2017), Coimbra, Nov. 2017.

N. Ferreira et al., "3D List-mode Image Reconstruction for the EasyPET prototype" (poster), 2018 Annual Meeting of the Society of Nuclear Medicine and Medical Imaging (SNMMI), Pennsylvania, Jun. 2018.

I.F. Castro et al., "easyPET - cost-effective PET scanner for education, training and research" (talk), 1st Conference on Total Body PET, industry session, Ghent, Jul. 2018.

J. Veloso et al., "Full body intelligent scanning preclinical PET: characterization and first animal tests of a small-scale system" (poster), 1st Conference on Total Body PET, Ghent, Jul. 2018.

P. Correia et al., "Intelligent scanning preclinical PET: project status and first animal imaging" (poster), 2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Sydney, Nov. 2018.

P. Correia et al., "Development of an EDUGATE simulation toolkit for the easyPET scanners family" (poster), 2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Sydney, Nov. 2018.

J. Veloso et al., "Assessment of easyPET for 18F-FDG neurological studies in mice" (poster), 2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), Sydney, Nov. 2018.