3.4.5. Установки для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии

В современных клинических учреждениях наблюдается интенсивный переход от применения классических гамма-камер к установкам для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). Эти установки по существу являются теми же гамма-камерами, но с качественно новыми функциональными возможностями. ОФЭКТ-камеры, наряду с возможностью работы в обычном режиме (планарной сцинтиграфии), позволяют получать послойные изображения распределения РФП в параллельных друг другу плоскостях, перпендикулярных чувствительной поверхности детектора, с последующей реконструкцией трехмерного (3D) изображения. Внешний вид некоторых ОФЭКТ-камер показан на рис. 3.8 [39].

Д ля всех ОФЭКТ-камер характерно получение изображения всего тела. Конструкция штатива делается подвижной, обеспечивающей вращение вокруг продольной оси тела пациента, лежащего на специальном консольном ложе. Реконструкция 3D-изображения производится по набору двумерных проекций (обычно от 32 до 128), представляющих собой обычное планарное изобра-жение, полученное при определенном угловом положении блока детектиро-вания на траектории его перемещения вокруг тела пациента. Полученные при каждом положении данные накапливаются в памяти компьютера, после чего программное обеспечение компьютера проводит реконструкцию 3D-изображе-ния распределения РФП в организме подобно рентгеновской томографии.

Основное отличие томографической гамма-камеры (ТГК) от рентгеновского томографа состоит в том, что нужное сечение выделяется не механически (позиционированием детекторов), а математически. Благодаря этому за один оборот детектора на 360^о в памяти системы накапливаются все данные, необходимые для восстановления любого сечения в пределах поля зрения детектора. Эта особенность ТГК имеет принципиально важное значение для случаев, когда местоположение патологии априори неизвестно.

Метод ОФЭКТ можно также разделить на два основных типа: томографию с ограниченным углом обзора и поперечную томографию. При ОФЭКТ с ограниченным углом обзора (или продольной ОФЭКТ) регистрация гамма-квантов производится одновременно от некоторых сечений тела в ограниченном диапазоне углов. В этом случае плоскости реконструированного изображения будут параллельны поверхности детектора (детекторов) (рис. 3.9а). В поперечной (трансаксиальной) ОФЭКТ детектор совершает полное круговое (или некруговое) движение вокруг пациента, регистрируя -излучение от одного (или нескольких) сечений тела. При этом плоскости реконструированного изображения перпендикулярны поверхности детектора (рис. 3.9б). В любом случае при сборе полной пространственной информации можно реконструировать изображение и в других ортогональных плоскостях.

П реимущество систем ОФЭКТ перед планарной сцинтиграфией состоит в улучшении контраста в изображении сред с различными физиологическими пока-зателями, в большем пространственном разрешении, в более надежном выявлении аномальных функций органов, а также в существенном увеличении объемов количественных исследований. Однако, во многих системах ОФЭКТ реализация этих преимуществ достигается за счет снижения пространственного разрешения.

По сравнению с планарными гамма-камерами к детекторам ТГК предъявляются повышенные требования к однородности чувствительности в пределах поля зрения. Это связано с тем, что неоднородность изображения после математической реконструкции возрастает и может привести к различного рода ошибкам. Поэтому все модели ТГК снабжены микропроцессорными системами цифровой коррекции неоднородности.

Важным достоинством ТГК является универсальность, поскольку при неподвижном детекторе можно проводить все статические планарные исследования подобно обычной гамма-камере. Однако качество этих исследований выше из-за повышенных требований к однородности. Это является, по-видимому, основной причиной вытеснения планарных гамма-камер из клинической практики и повсеместного перехода на ТГК, несмотря на более высокую стоимость установок для ОФЭКТ.

Отметим существенное отличие методики реконструкции 3D-изображе-ния в ОФЭКТ от рентгеновской трансмиссионной компьютерной томографии (РКТ). По сравнению с методом РКТ, в котором in vivo регистрируется распределение линейного коэффициента ослабления  рентгеновского излучения, реконструкция методом ОФЭКТ более сложна, поскольку связана с задачей нахождения распределения активности при априори неизвестных коэффициен-тах . ОФЭКТ-изображения, характеризующие физиологические и метаболические процессы в организме, имеют пространственное разрешение порядка 3...5 мм [5] в ОФЭКТ-системах, что хуже разрешения систем РКТ, равного примерно 1 мм. Источники радиации при ОФЭКТ распределены в значительной части тела пациента и выводятся из организма в основном за время распада РФП, тогда как в РКТ доза облучения ограничена временем экспонирования одного сечения тела, а общая поглощённая при РКТ доза увеличивается кратно числу облучённых сечений. Следовательно, при обследовании одного и того же объема биоткани поглощенное излучение при ОФЭКТ обычно в 10 раз меньше, чем при РКТ.