Гамма камера что это

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

Источник

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 S_A(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 S_L(x, z>, плоскому Sp(z) и объемному Sy(h) источникам, которые определяются соответствующим интегрированием.

Для однодетекторной системы функция S_L(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 S_A 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* S_L(x, z) cos 2nvx dx / J* S_L(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.

Источник

Идём на обследование: плюсы и минусы радиоизотопной диагностики

Сплошные преимущества

В основе этого метода обследования лежит способность радиоактивных изотопов к излучению. Сейчас чаще всего проводят компьютерное радиоизотопное исследование – сцинтиграфию. Вначале пациенту в вену, в рот или ингаляционно вводят радиоактивное вещество. Чаще всего используются соединения короткоживущего изотопа технеция с различными органическими веществами.

Излучение от изотопов улавливает гамма-камера, которую помещают над исследуемым органом. Это излучение преобразуется и передается на компьютер, на экран которого выводится изображение органа. Современные гамма-камеры позволяют получить и его послойные «срезы». Получается цветная картинка, которая понятна даже непрофессионалам. Исследование проводится в течение 10–30 минут, и все это время изображение на экране меняется. Поэтому врач имеет возможность видеть не только сам орган, но и наблюдать за его работой.

Все другие изотопные исследования постепенно вытесняются сцинтиграфией. Так, сканирование, которое до появления компьютеров было основным методом радиоизотопной диагностики, сегодня применяется все реже. При сканировании изображение органа выводится не на компьютер, а на бумагу в виде цветных заштрихованных строчек. Но при этом методе изображение получается плоским и к тому же дает мало информации о работе органа. Да и больному сканирование доставляет определенные неудобства – оно требует от него полной неподвижности в течение тридцати-сорока минут.

Точно в цель

С появлением сцинтиграфии радиоизотопная диагностика получила вторую жизнь. Это один из немногих методов, который выявляет заболевание на ранней стадии. К примеру, метастазы рака в костях обнаруживаются изотопами на полгода раньше, чем на рентгене. Эти полгода могут стоить человеку жизни.

В некоторых случаях изотопы – вообще единственный метод, который может дать врачу информацию о состоянии больного органа. С их помощью обнаруживают заболевания почек, когда на УЗИ ничего не определяется, диагностируют микроинфаркты сердца, невидимые на ЭКГ и ЭХО-кардиограмме. Порой радиоизотопное исследование позволяет врачу «увидеть» тромбоэмболию легочной артерии, которая не видна на рентгене. Причем этот метод дает информацию не только о форме, строении и структуре органа, но и позволяет оценить его функциональное состояние, что чрезвычайно важно.

Если раньше с помощью изотопов обследовали только почки, печень, желчный пузырь и щитовидную железу, то сейчас положение изменилось. Радиоизотопная диагностика применяется практически во всех областях медицины, включая микрохирургию, нейрохирургию, трансплантологию. К тому же эта диагностическая методика позволяет не только поставить и уточнить диагноз, но и оценить результаты лечения, в том числе вести постоянное наблюдение за послеоперационными больными. К примеру, без сцинтиграфии не обойтись при подготовке больного к аортокоронарному шунтированию. А в дальнейшем она помогает оценить эффективность операции. Изотопы выявляют состояния, угрожающие жизни человека: инфаркт миокарда, инсульт, тромбоэмболию легочной артерии, травматические кровоизлияния в мозг, кровотечения и острые заболевания органов брюшной полости. Радиоизотопная диагностика помогает отличить цирроз от гепатита, разглядеть злокачественную опухоль на первой стадии, выявить признаки отторжения пересаженных органов.

Под контролем

Противопоказаний к радиоизотопному исследованию почти нет. Для его проведения вводится ничтожное количество короткоживущих и быстро покидающих организм изотопов. Количество препарата рассчитывается строго индивидуально в зависимости от веса и роста пациента и от состояния исследуемого органа. А врач обязательно подбирает щадящий режим исследования. И самое главное: облучение при радиоизотопном исследовании обычно даже меньше, чем при рентгенологическом. Радиоизотопное исследование настолько безопасно, что его можно проводить несколько раз в год и сочетать с рентгеном.

На случай непредвиденной поломки или аварии изотопное отделение в любой больнице надежно защищено. Как правило, оно расположено далеко от лечебных отделений – на первом этаже или в подвале. Полы, стены и потолки в нем очень толстые и покрыты специальными материалами. Запас радиоактивных веществ находится глубоко под землей в специальных просвинцованных хранилищах. А приготовление радиоизотопных препаратов производится в вытяжных шкафах со свинцовыми экранами.

Также ведется постоянный радиационный контроль с помощью многочисленных счетчиков. В отделении работает обученный персонал, который не только определяет уровень радиации, но и знает, что предпринять в случае утечки радиоактивных веществ. Кроме сотрудников отделения, уровень радиации контролируют специалисты СЭС, Госатомнадзора, Москомприроды и УВД.

Простота и надежность

Определенных правил во время радиоизотопного исследования должен придерживаться и пациент. Все зависит от того, какой орган предполагается обследовать, а также от возраста и физического состояния больного человека. Так, при исследовании сердца пациент должен быть готов к физическим нагрузкам на велоэргометре или на дорожке для ходьбы. Исследование будет более качественным, если его делать на голодный желудок. Ну и, конечно, нельзя принимать лекарственные препараты за несколько часов до исследования.

Перед сцинтиграфией костей пациенту придется выпить много воды и часто мочиться. Такая промывка поможет вывести из организма изотопы, которые не осели в костях. При исследовании почек тоже надо выпить побольше жидкости. Сцинтиграфию печени и желчных путей делают на голодный желудок. А щитовидная железа, легкие и головной мозг исследуются вообще без всякой подготовки.

Радиоизотопному исследованию могут помешать металлические предметы, оказавшиеся между телом и гамма-камерой. После введения препарата в организм надо подождать, пока тот достигнет нужного органа и распределится в нем. Во время самого исследования пациент не должен двигаться, иначе результат будет искажен.

Простота радиоизотопной диагностики дает возможность обследовать даже крайне тяжелых больных. Ее применяют и у детей, начиная с трех лет, в основном им исследуют почки и кости. Хотя, конечно, дети требуют дополнительной подготовки. Перед процедурой им дают успокаивающее, чтобы во время исследования они не вертелись. А вот беременным радиоизотопное исследование не проводят. Это связано с тем, что развивающийся плод очень чувствителен даже к минимальной радиации.

Источник

А гамма-камера (γ-камера), также называемый сцинтилляционная камера или же Камера гнева, это устройство, используемое для изображения гамма-излучения, испускающего радиоизотопы, метод, известный как сцинтиграфия. Применение сцинтиграфии включает раннюю разработку лекарств и ядерно-медицинская визуализация для просмотра и анализа изображений человеческого тела или распределения введенных, вдыхаемых или проглоченных лекарств радионуклиды испускающий гамма излучение.

Содержание

Методы визуализации

ОФЭКТ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография) визуализация, используемая в ядерной кардиологическое стресс-тестирование, выполняется с помощью гамма-камер. Обычно один, два или три детектора или головки медленно вращаются вокруг туловища пациента.

Многоголовочные гамма-камеры также могут использоваться для позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) сканирование, при условии, что их аппаратное и программное обеспечение может быть настроено на обнаружение «совпадений» (почти одновременных событий на 2 разных головках). Гамма-камера ПЭТ заметно уступает ПЭТ-визуализации с помощью специально разработанного ПЭТ-сканера, поскольку кристалл сцинтиллятора имеет низкую чувствительность к аннигиляционным фотонам высокой энергии, а площадь детектора значительно меньше. Однако, учитывая низкую стоимость гамма-камеры и ее дополнительную гибкость по сравнению со специальным ПЭТ-сканером, этот метод полезен там, где затраты и ресурсные последствия ПЭТ-сканера не могут быть оправданы.

Строительство

Гамма-камера состоит из одной или нескольких плоских кристаллических плоскостей (или детекторов), оптически связанных с массивом фотоумножители в сборке, известной как «голова», установленной на портале. Портал подключается к компьютерной системе, которая управляет работой камеры, а также собирает и сохраняет изображения. [2] : 82 Конструкция гамма-камеры иногда называется конструкцией отсекательного излучения.

Система накапливает события или подсчитывает количество гамма фотоны которые поглощаются кристаллом в камере. Обычно большой плоский кристалл йодид натрия с легированием таллием в светонепроницаемом корпусе. Высокоэффективный метод захвата этой комбинации для регистрации гамма-лучей был открыт в 1944 г. Сэр Сэмюэл Карран [3] [4] пока он работал над Манхэттенский проект на Калифорнийский университет в Беркли. Лауреат Нобелевской премии по физике Роберт Хофштадтер Также работал над техникой в ​​1948 году. [5]

Кристалл сцинтилляты в ответ на падающее гамма-излучение. Когда гамма-фотон покидает пациента (которому вводили радиоактивный фармацевтический), он выбивает электрон из атома йода в кристалле, и возникает слабая вспышка света, когда дислоцированный электрон снова находит состояние с минимальной энергией. Первоначальное явление возбужденного электрона аналогично явлению фотоэлектрический эффект и (особенно с гамма-лучами) Эффект Комптона. После появления вспышки света ее обнаруживают. Фотоумножитель трубки (ФЭУ) за кристаллом обнаруживают флуоресцентные вспышки (события), и компьютер суммирует их количество. Компьютер восстанавливает и отображает на мониторе двухмерное изображение относительной пространственной плотности счета. Это восстановленное изображение отражает распределение и относительную концентрацию радиоактивных индикаторных элементов, присутствующих в отображаемых органах и тканях. [6] : 162

Обработка сигналов

Хэл Энгер разработал первую гамма-камеру в 1957 году. [7] [8] Его оригинальный дизайн, часто называемый камерой Anger, широко используется и сегодня. Камера Anger использует наборы вакуумная труба фотоумножители (ФУП). Обычно каждая трубка имеет открытую поверхность около 7,6 см диаметром, а трубки расположены в форме шестиугольника за поглощающим кристаллом. Электронная схема, соединяющая фотодетекторы, имеет проводку, чтобы отражать относительное совпадение световой флуоресценции, воспринимаемое элементами шестиугольной матрицы детекторов. Все ФЭУ одновременно обнаруживают (предположительно) одну и ту же вспышку света в разной степени, в зависимости от их положения от фактического отдельного события. Таким образом, пространственное расположение каждой одиночной вспышки флуоресценции отражается в виде диаграммы напряжений в матрице соединительных цепей.

Местоположение взаимодействия между гамма-лучами и кристаллом может быть определено путем обработки сигналов напряжения от фотоумножителей; Проще говоря, местоположение может быть найдено путем взвешивания положения каждой трубки фотоумножителя по силе его сигнала, а затем вычисления среднего положения на основе взвешенных положений. [2] : 112 Общая сумма напряжений от каждого фотоумножителя, измеренная анализатор высоты пульса пропорциональна энергии взаимодействия гамма-лучей, что позволяет различать различные изотопы или рассеянные и прямые фотоны. [6] : 166

Пространственное разрешение

Чтобы получить пространственную информацию о гамма-излучении от объекта визуализации (например, клеток сердечной мышцы человека, которые поглотили внутривенно введенный радиоактивный материал, обычно таллий-201 или технеций-99m, агент медицинской визуализации) необходим метод корреляции обнаруженных фотонов с их точкой происхождения.

В отличие от линз, используемых в камерах видимого света, коллиматор ослабляет большую часть (> 99%) падающих фотонов и, таким образом, значительно ограничивает чувствительность системы камеры. Должно присутствовать большое количество излучения, чтобы обеспечить достаточную экспозицию для системы камеры для обнаружения достаточного количества сцинтилляционных точек для формирования изображения. [2] : 128

Другие способы локализации изображения (точечное отверстие, коллиматор вращающейся планки с CZT) были предложены и протестированы; [9] однако ни один из них не получил широкого распространения в повседневной клинической практике.

Лучшие современные конструкции систем камер могут различать два отдельных точечных источника гамма-фотонов, расположенных на расстоянии от 6 до 12 мм в зависимости от расстояния от коллиматора, типа коллиматора и радионуклеида. Пространственное разрешение быстро уменьшается с увеличением расстояния от лица камеры. Это ограничивает пространственную точность компьютерного изображения: это нечеткое изображение, состоящее из множества точек обнаруженных, но не точно локализованных сцинтилляций. Это главное ограничение для систем визуализации сердечной мышцы; самая толстая нормальная сердечная мышца в левом желудочке составляет около 1,2 см, а большая часть мышцы левого желудочка составляет около 0,8 см, она всегда движется и большая часть ее находится за пределами 5 см от поверхности коллиматора. Чтобы помочь компенсировать это, более совершенные системы визуализации ограничивают подсчет сцинтилляций частью цикла сердечных сокращений, называемым стробированием, однако это еще больше ограничивает чувствительность системы.

Источник