
- •3.2.2. Аннигиляционное излучение.
- •I) Система совпадений с двумя головками: Всегда режим списка, поскольку это трехмерная система с более чем 100 lor, и число зафиксированных событий совпадения значительно меньше.
- •II) Двумерная кольцевая система: Всегда режим синограммы.
- •III) Трехмерная система колец с высоким разрешением: Выбирается на основании количества lor и ожидаемого числа событий совпадения.
- •3.3.3 Реконструкция изображения методом максимизации ожидания максимального правдоподобия.
- •3.4.2 Рассеянное излучение.
- •II) Рассеяние Комптона, энергия рассеянного фотона выражена формулой:
- •III) Образование электронно-позитронных пар: не происходит при 511 кэВ.
- •II) Siemens Ecat 951 (1991), bgo, двумерный, окно 250-850 кэВ дает процент рассеивания около 15%.
- •3.4.3 Случайные совпадения.
- •3.5. Чувствительность, коррекция ослабления и количественной оценки пэт
- •3.5.1 Чувствительность. Чувствительность детектора определяется эффективностью фотоэффекта:
- •3.5.2. Количественная оценка и коррекция затухания.
- •3.6.2. Частичные и полные кольцевые системы.
- •137Cs singles
- •3.6.3. Комбинированные пэт / кт системы.
3.6.2. Частичные и полные кольцевые системы.
Таблица 4. ПЭТ-кольцевые системы, доступные в продаже в 2001 году.
Производитель |
Система детектора |
2D/3D |
|
ADAC |
C-PET Plus Allegro |
Изогнутые NaI детекторы ортосиликат гадолиния (ОСГ) |
Только 3D Только 3D |
GE |
Advance NXi |
BGO-блок детекторы |
2D/3D |
Positron |
mPower |
BGO-блок детекторы |
2D/3D |
Siemens |
Exact ART Accel Exact HR+ |
BGO-блок детекторы BGO-блок детекторы ОСЛ-блок детекторы BGO-блок детекторы |
2D/3D Только 3D 2D/3D 2D/3D |
Ослабление коррекции: 68Ge совпадение
137Cs singles
Существенный разброс коррекции в 3D.
Таблица 5. Параметры ПЭТ системы.
Система |
Детектор |
Ось (см) |
Разрешение (мм) |
Sens-2D |
Sens-3D |
(имп / кБк / мл) |
|||||
C-PET+ |
NaI |
25.6(125*) |
5.0 |
Не доступно |
10.8 |
Allegro |
ОСГ |
18(90) |
4.8 |
Не доступно |
21.6 |
Advance NXi |
BGO |
15.2(35) |
4.8 |
5.4 |
31.1 |
mPower |
BGO |
16.6(61) |
5.8 |
7.5 |
35.1 |
Exact |
BGO |
16.2(47) |
6.0 |
4.9 |
21.1 |
ART |
BGO |
16.2(47) |
6.2 |
Не доступно |
7.3 |
Accel |
ОСЛ |
16.2(47) |
6.0 |
4.9 |
21.1 |
Ecat HR+ |
BGO |
15.5(63) |
4.6 |
5.4 |
24.3 |
Компании: ADAC: C-PET+, Allegro
GE: AdvanceNX i
Positron Corp: mPower
Siemens: Exact, ART, Accel, HR+
* В скобках указано количество обзоров плоскостей.
3.6.3. Комбинированные пэт / кт системы.
Таблица 6. Комбинированные ПЭТ / КТ системы.
ADAC Gemini ПЭТ: Allegro/C-PET Plus
КТ: Philips Secura
GE Discovery ПЭТ: Advance Nxi
КТ: Lightspeed
Siemens Biograph ПЭТ: HR+
КТ: Somatom Emotion or Emotion Dual
Рис. 11. ПЭТ / КТ системы (Courtesy Siemens / CTI)
3.6.4. Экспериментальные сканеры и исследовательские сканеры высокого разрешения.
Исследовательский томограф высокого разрешения : ОСЛ/ОСГ (Siemens/CTI). Пространственное разрешение – 2-2,5 мм FWHM(Полная ширина на половине максимума) с определением глубины взаимодействия (DOI), мозговая система. DOI по форме импульса дискриминации на ОСЛ и ОСГ сигналах
МикроПЭТ: ОСЛ с позиционно-чувствительным ФЭУ (в Concorde Microsystems). Пространственное разрешение 2 мм FWHM, для исследований на крысах и обезьянах.
3D HIDAC-PET: Многопроволочные пропорциональные счетчики с гамма преобразователями (Oxford Positron Systems). Предназначен для небольших исследованиях на животных.
Экспериментальные ПЭТ устройства для животных в нескольких университетах. Новые считывающие системы: ЛФ (Лавинный фотодиод) вместо ФЭУ.
Двойной слой ПЭТ / SPECT(однофотонная эмиссионная компьютерная томография) системы с ОСЛ / NaI (Siemens / CTI). Система NaI обнаружения используется для ОФЭКТ исследований, а второй слой ОСЛ будет использоваться для ПЭТ.
Рис.12. ФДГ сканирование мозга, сделанные на разных поколениях ПЭТ-сканеров с 1975 по 1997 (Courtesy Siemens / CTI).
3.6.5 Ограничения пространственного разрешения.
Ограничения пространственного разрешения сканеров ПЭТ могут быть фундаментальными и техническими. Фундаментальным ограничением является конечный диапазон позитронного излучения. Максимальная энергия позитронного излучения стандартна для каждого радиоизотопа. Поскольку излишек энергии должен быть разделен между позитроном и нейтрино, то спектр энергии позитрона будет непрерывным вплоть до достижения максимального уровня. Средняя энергия позитрона составляет примерно 40% от максимальной энергии. Поэтому расстояние между местом затухания и местом аннигиляции будет всегда конечным. В случае радионуклидов типа 18F с низкой максимальной энергией в 0,635 МэВ максимальный позитронный диапазон в ткани (вода) составляет 2.3 мм. Средний диапазон в воде составляет 0,6 мм. Почти все остальные излучающие позитроны радионуклиды имеют более высокую максимальную энергию.
Другим ограничением является переход от измерения линейно-интегральной проекции к измерению места аннигиляции непосредственно путем измерения времени пролета (TOF). Как отмечалось ранее, необходимо замерить разницу во времени в 3 пс, чтобы получить пространственное разрешение 1 мм. Детекторы с такими временными свойствами и высокой чувствительностью для гамма-излучения 511 кэВ пока неизвестны. В физике твердого тела проводились и проводятся исследования, но подходящий материал детектора еще не найден. Последним разработанным материалом является ОСЛ со временем затухания 40 нс и иными благоприятными характеристиками для применения в сканерах ПЭТ.
Рис.13. ФДГ сканирования мозга с экспериментальными Siemens / CTI HRRT (MPI Collogne), ОСЛ / ОСГ детекторов с информацией DOI. Пространственное разрешение ~ 2 мм FWHM (Courtesy Siemens / CTI).