Гамма камера что это такое
Гамма-камера
Гамма-камера — основной инструмент современной радионуклидной диагностики. Гамма-камеры предназначены для визуализации и исследования кинетики радиофармпрепаратов во внутренних органах и физиологических системах организма пациента с целью ранней диагностики онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний человека. Гамма-камеры применяются в лабораториях радиоизотопной диагностики городских клинических больниц, научно-исследовательских медицинских институтов, онкодиспансерах и других медицинских учреждений.
В сцинтилляторе гамма-камеры энергия поглощённых или рассеянных гамма-квантов преобразуется в фотоны видимого излучения, причём количество излученных фотонов пропорционально поглощённой в сцинтилляторе энергии гамма-кванта. Фотоумножители преобразуют световую вспышку в сцинтилляторе в импульс тока, который регистрируется спектрометрической аппаратурой. Амплитуда импульса пропорциональна поглощённой в сцинтилляторе энергии гамма-кванта, поэтому возможно отделение вспышек, вызванных гамма-квантами с энергией, характерной для используемого маркера, от фона. Применение сборки фотоумножителей позволяет осуществить восстановление координат вспышки и, таким образом, измерить пространственное распределение маркера в теле пациента.
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Гамма-камера» в других словарях:
гамма-камера — гамма камера, гамма камеры … Орфографический словарь-справочник
гамма-камера — сущ., кол во синонимов: 1 • камера (81) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Гамма-камера — 1. Гамма камера стационарная или передвижная установка для сцинтиграфии, включающая позиционно чувствительный детектор гамма излучения, штативное устройство, ложе пациента, электронный тракт преобразования сигналов детектора и компьютер для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Гамма-камера — 1. Гамма камера стационарная или передвижная установка для сцинтиграфии, включающая позиционно чувствительный детектор гамма излучения, штативное устройство, ложе пациента, электронный тракт преобразования сигналов детектора и компьютер для… … Официальная терминология
ГАММА-КАМЕРА — (gammacamera) часть прибора для получения фотографий различных участков тела, в которую в качестве индикатора были введены радиоактивные изотопы, испускающие гамма лучи … Толковый словарь по медицине
гамма-камера — прибор для графической регистрации распределения радиоактивного изотопа в организме. Источник: Медицинская Популярная Энциклопедия … Медицинские термины
ГАММА-КАМЕРА НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ВСЕГО ТЕЛА — 2.1 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
гамма-камера в медицине — прибор для графической регистрации распределения радиоактивного изотопа, предварительно введенного в организм человека, путем одновременного детектирования гамма излучения от всех частей тела … Большой медицинский словарь
Гамма-Камера (Gammacamera> — часть прибора для получения фотографий различных участков тела, в которую в качестве индикатора были введены радиоактивные изотопы, испускающие гамма лучи. Источник: Медицинский словарь … Медицинские термины
ГАММА-КАМЕРА СЦИНТИЛЛЯЦИОННАЯ — мед. прибор для радиоизотопной диагностики. Представляет собой многоканальный коллиматор; на выходе каждого из каналов установлены фотоэлектронные умножители, сигналы к рых в совр. устройствах обрабатывают на ЭВМ. После введения в организм… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гамма-камеры
Функционально гамма-камера представляет собой совокупность четырех основных блоков: коллиматора, позиционно-чувствительного детектора у-квантов, электронной системы формирования координатных сигналов и устройства представления и регистрации изображения.
Позиционно-чувствительным детектором (ПЧД) у-квантов называют детектор, который позволяет определять координаты попадания в него квантов у-излучения и, как правило, одновременно и энергию, переданную квантом чувствительному объему детектора.
Основными метрологическими характеристиками гамма- камеры, определяющими информативность и эффективность диагностического процесса, являются: чувствительность, пространственное и энергетическое разрешение, характеристика скорости счета, однородность и линейность изображения.
Все характеристики гамма-камеры можно разделить на системные и собственные.
В настоящее время наибольшее распространение в практике эмиссионной гамма-топографии получили сцинтилляционные позиционно-чувствительные детекторы (СПЧД). Сцинтилляционный метод регистрации сочетает высокую эффективность регистрации и быстродействие, позволяющее исследовать быстрые динамические процессы в организме и большую полезную площадь детектора, обеспечивающую все существующие диагностические методики, с достаточным энергетическим и пространственным разрешением.
Принцип действия гамма-камеры ясен из рисунка 3.14.
Рис.3.14. Принципиальная блок-схема гамма-камеры
1 — корпус детекторной головки;
2 — фотоэлектронные умножители;
4 — сцинтилляционынй кристалл;
7—система представления данных;
у-кванты от радиофармпрепарата (РФП) распределенного в теле пациента через коллиматор попадают на сцинтилляционный детектор. Параметры коллиматора обычно выбирают так, чтобы обеспечить попадание у-излучения из каждого элементарного объема источника на соответствующий достаточно малый элемент чувствительный поверхности детектора. Тем самым осуществляется преобразование 3-мерного распределения РФП в проекционное 2- мерное распределение частоты актов взаимодействия у- квантов с веществом детектора, т.е. в планарное распределение сцинтилляционных световспышек.
При попадании у- кванта в сцинтилляционный кристалл возникает световая вспышка, под воздействием которой на анодах всех ФЭУ одновременно появляются выходные импульсы, амплитуды которых тем выше, чем ближе расположен данный ФЭУ к точке сцинтилляции.
Сигналы ФЭУ усиливаются зарядово-чувствительными предусилителями и поступают на резисторную матрицу.
Энергетический сигнал формируется суммированием сигналов всех ФЭУ с равными весами на входе сумматора энергетического сигнала. Питание ФЭУ осуществляется от источника высокого напряжения через индивидуальные делители напряжения, снабженные регулировочными потенциометрами. При настройке детектора индивидуальной регулировкой чувствительности ФЭУ за счет изменения ускоряющего напряжения между динодами добиваются независимости амплитуды энергетического сигнала от местоположения сцинтилляций. Сформированный таким образом энергетический сигнал Z пропорционален энергии взаимодействия у-кванта в кристалле и используется для дискриминации неинформативных событий.
Так как позиционные и энергетические сигналы являются линейными комбинациями одних и тех же сигналов ФЭУ, любые флуктуации энергетического сигнала в пределах окна анализатора сопровождаются соответствующими флуктуациями позиционных сигналов независимо от местоположения сцинтилляций в кристалле.
Основной характеристикой коллиматора и детектора в целом, с помощью которой можно определить все остальные, является чувствительность к точечному источнику у-излучения SA(x, у, z). Она определяется как средняя частота регистрируемых импульсов при размещении такого источника в точке А(х, у, z) перед коллиматором детектора гамма-камеры. Также используются показатели чувствительности прибора к линейному SL(x, z>, плоскому Sp(z) и объемному Sy(h) источникам, которые определяются соответствующим интегрированием.
Для однодетекторной системы функция SL(x, z), измеренная в некоторой плоскости z, достаточно хорошо описывается функцией Гаусса. Функция Sp(z) при выделении коллиматором практически параллельного потока квантов убывает с глубиной по экспоненциальному закону с показателем, равным коэффициенту ослабления у- излучения в материале исследуемого объекта; в частности, в воздухе для идеального коллиматора Sf = const для всех z.
Оценку пространственного разрешения детектора наиболее часто производят по ширине пика функции чувствительности SA и Sl на половине его высоты (английская аббревиатура FWHM). Однако такой параметр дйет лишь информацию о минимально различимом расстоянии между двумя точечными или линейными источниками соответственно.
Это свойство оценивают с помощью, так называемой, функции передачи модуляции (ФПМ), которая представляет собой отношение глубины пространственной модуляции изображения т’ к глубине модуляции активности источника т. В качестве тест-объекта обычно используют одномерное распределение в виде плоского источника с плотностью активности Af, меняющейся по синусоидальному закону с частотой v (плоская волна):
Тогда частота импульсов п, регистрируемых прибором, меняется по аналогичному закону:
п(х’) = п° ( 1 + m’ cos 2ttvx’),
ФПМ (v, z) = m’ / m = J* SL(x, z) cos 2nvx dx / J* SL(x, z) dx.
Требования высокой чувствительности и минимально возможного пространственного разрешения взаимно противоречат друг другу, и для обеспечения компромисса между ними используют коллиматоры различных конструкций (см. рисунок 3.15). Наиболее часто применяемый плоскопараллельный коллиматор содержит до нескольких тысяч параллельно расположенных каналов-отверстий. Толщина перегородок (септы) между каналами и их число определяются энергией Y-квантов: низкоэнергетические коллиматоры имеют тонкую септу и большое количество отверстий; чем больше толщина такого коллиматора, т.е. чем длиннее каналы, тем ниже чувствительность, но тем и меньше, т.е. лучше, пространственное разрешение.
Кроме чувствительности, пространственного разрешения и ФПМ используются также и другие тестовые характеристики: пространственная неоднородность чувствительности, линейность функции отклика, размер поля зрения, быстродействие и т.д.
Рисунок 3.16. Формирование пространственной зависимости позиционных сигналов в гамма-камере типа Ангера:
Системная неоднородность изображения характеризует различие в скорости счета, наблюдаемой на отдельных участках поля зрения гамма-камеры при визуализации плоского однородного источника у-излучения, расположенного параллельно поверхности коллиматора. Показатель системной неоднородности о определяется как
Ятт) / fomax Нтіп ^100%,
где ^дііш ftmin COOTBCTCTBCHHO МЭДССИМШ1ЫЮ© И Минимальное
значения скорости счета по полю детектора.
Современные сцинтилляционные гамма-камеры значительно отличаются от классической гамма-камеры типа Ангера по уровню характеристик и имеют существенные конструктивные и функциональные отличия. К основным изменениям, произошедшим в конструкции и функциональной схеме гамма-камеры, определяющим ее современный облик и уровень характеристик, относятся: применение пороговой схемы формирования сигналов и световодов с переменной оптической плотностью; наличие микропроцессорной системы автоматической настройки и стабилизации блока детектирования; применение встроенных микропроцессорных систем коррекции неоднородности и нелинейности изображений исредств современной вычислительной техники для автоматизации сбора данных, представления, обработки и архивации изображений.
В результате функциональной специализации сложились следующие основные модификации гамма-камер, имеющие существенные конструктивные различия: стационарные; сканирующие все тело человека; томографические; специализированные гамма-камеры (передвижные; для кардиологических исследований).
Для визуализации скелета широко применяют так называемые гамма-камеры на все тело (ВТ) человека. Гамма-камеры ВТ снабжены устройством перемещения блока детектирования вдоль тела пациента и системой синхронного перемещения изображения относительно матрицы, на которой осуществляется регистрация изображения. В различных модификациях применяется как перемещение штатива с блоком детектирования относительно ложа пациента, так и перемещение специального стола, на котором расположен пациент относительно неподвижного блока детектирования.
Гамма-камеры ВТ второго типа представляют собой стандартную гамма-камеру, дополненную системой, состоящей из специального стола и электронных блоков для равномерного и синхронного с изображением перемещения пациента относительно неподвижного блока детектирования. Достоинством гамма-камер ВТ второго типа являются относительная простота и малая требуемая мощность электромеханических узлов, возможность использования стандартной гамма-камеры без каких-либа конструктивных изменений. К недостаткам систем этого типа следует отнести примерно вдвое большую площадь, необходимую для их размещения.
Для обследований нетранспортабельных больных используется передвижная (мобильная) гамма-камера. Все передвижные гамма- камеры по метрологическим характеристикам не уступают стационарным гамма-камерам. Исключение составляет диапазон возможных энергий ^-излучения и меньший размер поля зрения. Это объясняется необходимостью максимального снижения габаритов и массы передвижной гамма-камеры. Но это существенно не снижает возможностей передвижных гамма-камер, так как в большинстве случаев в диагностике заболеваний при помощи этих гамма-камер используются низкоэнергетические изотопы. Для различных типов мобильных гам- ма-камер важны такие эксплуатационные характеристики, как габариты и масса установки, легкость управления при передвижении и маневрировании с различными скоростями, время подготовки к работе, число степеней свободы детектора, легкость манипулирования с ним и его фиксация, удобство расположения электронно-измерительного пульта при установке детектора над больным и т.д. Последние три свойства очень важны, так как при обследовании тяжелобольных крайне нежелательно, а часто невозможно, придавать пациенту поле жение, удобное для обследования.
Внедрение цифровых электронных устройств в сцинтилляцион ных гамма-камерах отражает общую тенденцию, характерную для со временного приборостроения. По мере увеличения возможностей ] снижения стоимости цифровых устройств они становятся более вы годными, чем аналоговые системы, и обеспечивают большую гиб кость в разработке, что ведет к улучшению характеристик приборої Наметившиеся в последнее время тенденции в разработке сцинтилля ционных гамма-камер показывают, что перспективы их развития і дальнейшего совершенствования связаны с повышением роли цифро вой электроники в формировании сцинтиграфического изображения і постепенной трансформацией аналоговой гамма-камеры полностью і цифровую. Первым шагом в этом направлении была замена аналого вого осциллоскопического дисплея на цифровой графический дисплеї и переход от аппаратного управления режимом исследования к диало гу оператора и встроенной микропроцессорной системы. Изображен» формируется на матрице размером не менее 256×256 элементов и вое производится как минимум с 64 градациями яркости. Такой режи» регистрации изображения позволяет исключить необходимость по вторных обследований больного, связанных с проблемами экспозицш пленки, позволяет получать многочисленные копии, позволяет изме нять фон и контраст после обследования, проводить компьютернук обработку результатов исследования по тем или иным клинически» программам и, следовательно, повышает надежность и воспроизводи мость информации. Выбор параметров, задающих режим исследова ния в форме диалога оператора и системы, позволяет резко снизил требования к технической подготовке врача-оператора, упрощаеі процесс исследования, снижает возможность ошибки и повышает ин формативность получаемого изображения.
В цифровой гамма-камере преобразование сигналов из аналого вой в цифровую форму должно происходить на выходе предусилите лей. Все дальнейшие операции над сигналами, например взвешенное суммирование сигналов ФЭУ, деление координатных сигналов ш энергетический сигнал, амплитудная селекция энергетического сигнала, коррекция неоднородности и нелинейности осуществляются про граммным путем в цифровой форме. Таким образом, блок детектирования рассматривается в этом случае как устройство ввода данных і специализированный компьютер. Быстрый прогресс в разработке элементов цифровых устройств позволяет считать, что они станут экономически выгодными в самом ближайшем будущем и по своим характеристикам позволят конструктивно объединить в единое устройство гамма-камеру и компьютерную систему обработки информации, превратив их в интегральный измерительно-информационный комплекс.
Гамма камера что это такое
Гамма-камера — основной инструмент современной радионуклидной диагностики. Гамма-камеры предназначены для визуализации и исследования кинетики радиофармпрепаратов во внутренних органах и физиологических системах организма пациента с целью ранней диагностики онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний человека. Гамма-камеры применяются в лабораториях радиоизотопной диагностики городских клинических больниц, научно-исследовательских медицинских институтов, онкодиспансерах и других медицинских учреждений.
В сцинтилляторе гамма-камеры энергия поглощённых или рассеянных гамма-квантов преобразуется в фотоны видимого излучения, причём количество излученных фотонов пропорционально поглощённой в сцинтилляторе энергии гамма-кванта. Фотоумножители преобразуют световую вспышку в сцинтилляторе в импульс тока, который регистрируется спектрометрической аппаратурой. Амплитуда импульса пропорциональна поглощённой в сцинтилляторе энергии гамма-кванта, поэтому возможно отделение вспышек, вызванных гамма-квантами с энергией, характерной для используемого маркера, от фона. Применение сборки фотоумножителей позволяет осуществить восстановление координат вспышки и, таким образом, измерить пространственное распределение маркера в теле пациента.
Литература
Ссылки
Гамма-камеры
Гамма-камера — прибор для графической регистрации распределения радиоактивного изотопа, предварительно введенного в организм человека, путем одновременного детектирования гамма-излучения от всех частей тела (органа). В основе гамма-камеры большой сцинтилляционный детектор.
Гамма-камера (принципиальная схема)
1 — объект исследования; 2 — детектор; 3 — электронное устройство; формирующие изображение; 4 — экран осциллографа; 5 — гамма-топограммы.
Обычно это монокристалл натрия йодида диаметром 40 — 60 см, связанный с 19 и более ФЭУ, собирающими свет со всей его поверхности. Электрические импульсы, возникающие в ФЭУ, обусловливают вспышки света на экране электронно-лучевой трубки; при этом распределение вспышек на экране отражает распределение сцинтилляций в разных отделах кристалла, а они в свою очередь отражают картину распределения гамма-излучающего РФП в органе. Таким образом, путь преобразования информации здесь следующий: фотон от радионуклида, распределенного в теле пациента → сцинтилляция в кристалле → импульс в ФЭУ → электронное устройство, формирующее карту изображения → вспышка света на экране осциллоскопа.
В отличие от сканеров гамма-камеры позволяют одномоментно получить информацию о распределении РФП в органе и путем наблюдения за экраном или киносъемки исследовать быстро протекающие процессы, например кровоток в отдельных органах или распределение радиоактивного газа в легких при дыхании. Результаты исследования представляют в виде серии гамма-топограмм, как это показано на рисунке выше.
Серия гамма-топограмм различных органов (к заданию)
Рассмотрите несколько гамма-топограмм на рисунке. Определите, какие органы исследованы. Видите ли Вы в них патологические изменения?
Смотрите – Ответ к заданию 17
Детектор гамма-камеры находится в свинцовом кожухе с толстой стенкой. Кожух защищает кристалл от фонового излучения. Механическое устройство с системой электрических приводов дает возможность устанавливать детектор в нужном положении относительно исследуемой части тела.
Гамма-камера комплектуется электронными блоками, обеспечивающими одновременное проведение исследования с несколькими радионуклидами, обладающими различной энергией гамма-излучения.
Специальное устройство, входящее в гамма-камеру, позволяет исследовать распределение РФП во всем теле больного (особенно это важно при исследовании всего скелета). Для этого стол с больным автоматически перемещается относительно неподвижного детектора гамма-камеры, и электронный блок прибора формирует совокупность гамма-топографических изображений последовательно от головы до пят.
5.2 Гамма-камера
Гамма-камера – основной инструмент современной радионуклидной диагностики. Гамма-камеры предназначены для визуализации и исследования кинетики радиофармпрепаратов во внутренних органах и физиологических системах организма пациента с целью ранней диагностики онкологических, сердечно-сосудистых и других заболеваний человека. Гамма-камеры применяются в лабораториях радиоизотопной диагностики городских клинических больниц, научно-исследовательских медицинских институтов, онкодиспансерах и других медицинских учреждений.
Помимо диагностических исследований щитовидной железы, почек, печени и желчного пузыря, головного мозга, легких, сердца и др., современные гамма-камеры должны обеспечивать сканирование всего тела пациента (скелета) и компьютерную томографию внутренних органов для получения трехмерной информации.
Современная гамма-камера содержит многоканальный коллиматор, кристалл NaI(Tl) с большой площадью поверхности, световод для оптической связи кристалла с гексагональной матрицей ФЭУ и блока аналоговых электронных устройств, обеспечивающих определение координат и амплитуд сигналов. Все указанный компоненты заключены в свинцовый экран достаточной толщины, чтобы свести к минимуму фон от источников радиации, находящихся вне поля зрения камеры.
Пространственное разрешение и эффективность конструкции коллиматора с параллельными отверстиями можно связать с размерами коллиматора. Если L – длина отверстия, d – его диаметр, а z – расстояние от источника до коллиматора, то пространственное разрешение коллиматора Rc даётся выражением
Отсюда следует, что пространственное разрешение улучшается с увеличением длины отверстий или их числа на единицу площади коллиматора при оптимальной толщине септы. Таким образом, чем большее число отверстий меньшего диаметра можно разместить на одной и той же площади, тем выше разрешение. Кроме того, весьма существенно то, что пространственное разрешение можно повысить, если уменьшить расстояние между источником и поверхностью коллиматора.
Геометрическая эффективность g коллиматора определяется выражением
где t – толщина свинцовой септы между отверстиями, K – постоянная, зависящая от формы отверстия (например, для шестигранных отверстий, расположенных в узлах гексагональной матрицы, К = 0,26). Следует заметить, что в случае точечного источника, находящегося в воздухе, величина g не зависит от расстояния между источником и коллиматором, поскольку квадратичная зависимость в знаменателе (2) компенсируется ростом экспонированной площади детектора.
Собирающий коллиматор с большим числом отверстий даёт наилучшее сочетание высокого разрешения и чувствительности, достигаемое за счёт уменьшения поля зрения системы, а также, ценой определённых искажений изображения. Рассеивающий коллиматор с большим числом отверстий обеспечивает большое поле зрения, особенно при работе с гамма-камерой с малой площадью детектора. Однако в этой конструкции как пространственное разрешение, так и чувствительность снижены, а наличие зависимости увеличения от глубины приводит к искажениям в изображении.
Световод. Из-за высокого коэффициента преломления кристалла NaI(Tl) равного 1,85, для оптического сопряжения сцинтиллятора и ФЭУ необходимо применять световод. Это уменьшает потери света при его прохождении к ФЭУ, поскольку световоды изготавливают из прозрачной пластмассы с коэффициентом преломления, близким к 1,85, а его форму тщательно подбирают в соответствии с конфигурацией фотокатода ФЭУ. Кроме того, применение световода позволяет уменьшить флуктуации в эффективности съёма света по поверхности сцинтилятора. В последнее время вместо световода стали применять микропроцессорную систему коррекции изобрадения.
Фотоумножитель. Оптимальной конфигурациец с точки зрения плотной упаковки фотоумножительных трубок (с круглым или гексагональным сечением) на поверхности круглого сцинтилляционного кристалла является гексагональная матрица, состоящая из 7, 19, 37, 61 и т.д. ФЭУ. Спектральная характеристика фотокатода ФЭУ согласуется со спектром светового излучения сцинтиллятора путём введения бищелочных материалов (таких, как SbK2Cs). Фотоумножительные трубки тщательно подбираются по коэффициенту усиления с тем, чтобы упростить регулировку ФЭУ для получения однородного распределения чувствительности по поверхности сцинтиллятора при приложении высокого напряжения и регулировке усиления ФЭУ.
Блок аналоговых электронных устройств. Для получения позиционной информации от аналоговых выходных устройств фотоумножительных трубок используется емкостная (а в последнее время и резистивная) схема. По относительной интенсивности выходных сигналов определяют координаты x и y сцинтилляционного события и создаю четыре сигнала (x+, x–, y+, y–) для формирования изображения на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и (или) на запоминающем осциллографе. Полная интенсивность сигнала z (её не следует путать с пространственной координатой) даётся выражением
А координаты x и y записываются в виде
где k – постоянная. Эти выражения иногда называют логическими соотношениями Энгера.
где t – постоянная времени восстановления, которая приблизительно равна 4 мкс.
Принцип работы гамма-камеры Ангера
В сцинтилляционной камере Ангера используется широкий, но тонкий (примерно 6 – 10 мм) кристалл NaI(Tl) круглой с диаметром 250 – 400 мм или прямоугольной формы с линейными размерами примерно 400х500 мм. Кристалл находится в оптическом контакте со световодом и системой ФЭУ (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Поперечный разрез блока детектирования гамма-камеры Ангера: 1 – исследуемый объект; 2 – коллиматор; 3 – сцинтиллятор; 4 – выходное окно сцинтиллятора; 5 – световод; 6 – фотоэлектронные умножители; 7 – цепи передачи импульсов; 8 – светозащитный кожух (адаптировано из [2])
Типовая гамма-камера обычно включает следующие компоненты: детектор, коллиматор, система (сборку) фотоумножителей, предусилитель, усилитель, цепь X-, Y- позиционирования, электронно-лучевую трубку или другое устройство для визуализации и регистрации жидкокристаллический дисплей (рис. 3.3).
Выходные импульсы от каждого ФЭУ взвешиваются резистером (или фиксированной емкостью в ранних конструкциях) в соответствии с его позицией сборке. Далее для определения X и Y координаты взаимодействия фотона в кристалле рассчитывается нормализованная сумма всех позиционно-взвешенных сигналов. Расчет проводится следующим образом:
Z –поглощенная в кристалле энергия фотона, определенная суммированием невзвешенных выходных сигналов от всех фотоумножителей. Величина Z служит также нормализационным фактором.
Рис. 3.3. Схематическая электронная диаграмма гамма-камеры
Стандартная геометрия измерения излучения выходящего из пациента показана на рис. 3.4.
Схема определения взвешивающего фактора для камеры Ангера с семью ФЭУ и принцип определения X и Y позиционных импульсов, возникающих при взаимодействии γ-квантов в кристалле, иллюстрируется на рис. 3.5. Все выходы ФЭУ связываются через емкости с четырьмя выходными проводниками, создавая четыре зависящих от направления сигнала: (см. рис. 3.5). Величина емкости прямо пропорциональна локализации конкретного ФЭУ относительно узлов формирования этих четырех сигналов.
Рис. 3.4. Типовая геометрия измерения распределения РФП в пациенте
Предположим, что γ-квант провзаимодействовал в позиции (*) около ФЭУ 6. Наибольшее количество света в этом случае получит фотокатод ФЭУ 6, количество же света упавших на фотокатоды других ФЭУ будет обратно пропорционально их расстоянию до точки взаимодействия. Из четырех зависящих от направления сигналов будет больше чемибудет больше, чемтак как взаимодействие произошло в левом квадранте. Привязку сигнала кX-, Y-координатам можно провести по следующим формулам:
где k – константа; k/Z – коэффициент усиления.
Схема на рис. 3.5 показывает также процесс отображения на экране ЭЛТ (или ином дисплее) точек взаимодействия фотонов в кристалле. Позиционные X и Y сигналы поступают на вертикальную и горизонтальную отклоняющие пластины ЭЛТ. Одновременно Z сигнал анализируется амплитудным анализатором, и если его амплитуда находится в пределах заданного окна, то электронный пучок ЭЛТ отпирается. В результате пучок ударяет в точку, определяемую координатами X и Y. Сигналы открытия входа регистрируются счетчиком для подсчета полного количества импульсов в изображении.
Рис. 3.5. Электронная схема получения взвешивающего фактора для гамма-камеры с семью ФЭУ. Локализация точки взаимодействия γ-кванта достигается суммированием взвешенных выходных сигналов от ФЭУ по четырем направлениям. Позиционные сигналы, представляющие X- и Y-координаты точки взаимодействия, подаются на отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Z-сигнал производит открытие входа, если амплитуда импульса находится в заданном окне (адаптировано из [4])
Большинство современных камер имеет несколько окон в амплитудном анализаторе и возможность получать отображение распределения на дисплее для каждого окна. Это позволяет анализировать распределения нескольких р/н. В современных гамма-камерах применяется, кроме того, оцифровывание сигналов и компьютерная обработка изображений и др. усовершенствования.
Рис.3.6. Исследование пациента на современной гамма-камера с двумя
методы обработки изображений
строительство
Animated схема физики гамма-камеры и основных компонентов
Обработка сигнала
Пространственное разрешение
В отличие от линзы, как он используется в видимом свете камер, коллиматор затухает большинство (> 99%) падающих фотонов и тем самым существенно ограничивает чувствительность системы камеры. Большие количества радиации должны присутствовать таким образом, чтобы обеспечить достаточную экспозицию для камеры системы для обнаружения достаточных сцинтилляционных точек, чтобы сформировать картину.
Лучшие современные конструкции системы камеры можно выделить два отдельных точечных источников гамма-квантов, расположенных на 6 до 12 мм в зависимости от расстояния от коллиматора, типа коллиматора и радио-nucleide. Пространственное разрешение быстро уменьшается при увеличении расстояния от поверхности камеры. Это ограничивает пространственную точность компьютерного изображения: это нечеткое изображение состоит из множества точек обнаруженных, но не точно расположенных мерцаний. Это является одним из основных ограничений для систем визуализации сердечной мышцы; самая толстая нормальная сердечная мышца левого желудочка составляет около 1,2 см, а большая часть левой мышцы желудочка составляет около 0,8 см, всегда движется и большая часть его за 5 см от коллиматора лица. Чтобы помочь компенсировать, более совершенные системы визуализации ограничивают сцинтилляционный счетчик на части цикла сердечных сокращений, называемый стробирования, однако это дальнейшее чувствительность системы пределов.
Смотрите также
Рекомендации
дальнейшее чтение
ГУЗ «Республиканский онкологический диспансер»
Гамма камера Philips SkyLight
Возможности и перспективы.
Лечебно-диагностическое оборудование, полученное РОД в последние годы 
УЗ-аппарат «Voluson» с допплером 
Рентгенодиагностический аппарат «Амико» 
Аппарат, смонтированный в РОД 
Внутренний пульт управления 
С уникальным оборудованием знакомится студент Хак из Бангладеш Технические возможности 
Уникальная архитектура SKYLight позволяет смонтировать гамма камеру по периметру комнаты, создавая таким образом “открытую” конструкцию без гентри. Избавившись от ограничений традиционных напольных систем, SKYLight может осуществлять визуализацию широкого круга пациентов на различных типах столов и в различных положениях.
Воплощая следующее поколение платформ ядерной визуализации, SKYLight также позволяет медицинскому персоналу выполнять визуализацию двух пациентов одновременно (отделяемых друг от друга специальной ширмой, исключающей повышенную лучевую нагрузку больных друг на друга и на персонал радионуклидной лаборатории), обеспечивая для перегруженных отделений радионуклидной диагностики уникальную пропускную эффективность.
Детекторы, перемещаемые свободными роботизированными потолочными подвесами, имеют возможность поворота вокруг собственной оси. Эта особенность конструкции, наряду с возможностью перемещать или полностью отсоединять стол пациента позволяет практически без ограничений проводить исследования пациентов на каталке, функциональной кровати и кресле-каталке, что особенно важно в онкологической практике.
Роботизированная система смены коллиматоров, осуществляемая за 3 минуты, и система выбора протокола сканирования гамма-камеры Philips SKYLight позволяет существенно повысить пропускную способность аппарата и существенно облегчает труд лаборанта радиоизотопной лаборатории.
В гамма-камере Philips SKYLight применяются специализированные коллиматоры высокого разрешения и программно-аппаратное обеспечение для автоматического позиционирования сердца в середину поля обзора детектора во время сбора данных. В совокупности с полностью автоматизированной цифровой системой коррекции энергии, линейности и однородности в режиме реального времени для коррекции артефактов движения, это позволяет получать высококачественные изображения без эффекта «мертвого пространства» при проведении сердца.. В гамма-камере Philips SKYLight работает система автоматического центрирования поля обзора при SPECT-исследованиях сердца.
Гамма-камера Philips SKYLight имеет систему автоматического управления позиционированием детекторов и сменой коллиматоров при выборе протоколов исследования. Применение цифровой коррекции энергии, линейности и однородности в масштабе реального времени в совокупности с высокой вычислительной мощностью дают возможность значительного улучшения качества изображения и повышения пропускной способости. Функция одновременной записи в различных энергетических окнах (до 16 окон по энергии), на разной матрице и т.д., позволяет записывать конкурентные изображения и открывает широкие перспективы при использовании системы для получения молекулярных изображений.
Камера Philips SKYLight позволяет, развернув оба детектора в одной плоскости и расположив их на одной оси, обследовать одновременно несколько областей тела, например, грудную клетку, брюшную полость и органы таза сразу (например, при поиске метастазов опухоли), что радикально сокращает время исследования, сокращая лучевую нагрузку и увеличивая пропускную способность отделения радионуклидной диагностики.
Практическая работа на Гамма-камере 
Анализ и обработка полученных данных. Внешний пульт 
Стажировка на рабочем месте с представителем фирмы из г.Москвы (11.06.09) Некоторые диагностические возможности гамма-камеры. Костная система. 
Сцинтиграмма костей ребенка. Отчетливо визуализируются эпифизарные зоны роста. Норма (из прилагаемого к гамма-камере архива). 
Больная Б. Сцинтиграмма. Передняя проекция. «Горячий очаг» (Mts) в позвонки и левое предплечье, головку пр. плечевой кости. Сцинтиграмма. Задняя проекция. 
Остеосцинтиграмма той же больной в другой цветовой гамме. Метастазы визуализируются более отчетливо 
Остеосцинтиграмма больного С… в динамике