V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Pozitronová emisní tomografie PET
Pozitronová emisní tomografie (PET) metoda scintigrafického zobrazení distribuce pozitronových (β
+) radionuklidů, využívající koincidenční detekci dvojice fotonů anihilačního záření gama (o
energii 511 keV), vznikajících při anihilaci pozitronu elektronem vylétajících místa svého vzniku
v protilehlých směrech pod úhlem 180° *). Při srážkách pozitronů elektronů vyšších energií úhel rozletu
anihilačních fotonů lišil 180°. Tato větší vzdálenost způsobuje horší prostorové rozlišení
ve srovnání planární scintigrafií.
Poznámka:
Ke scintigrafické detekci anihilačního záření může být principu použita klasická scintilační kamera speciálním
"těžkým" kolimátorem dostatečně silnými septy mezi otvory.5, část "Elementární částice jejich vlastnosti", pasáž "Pozitronium").. tomto režimu však snímá vždy jen jeden z
dvojice fotonů jedná jednofotonovou scintigrafii planární nebo tomografickou (SPECT).
Pozn. ortopozitronia může dojít emisi fotonů spojitým spektrem.cz/Scintigrafie.. Pro jejich
potlačení proto nutné použití vhodné filtrace viz "Filtry filtrace nukleární medicíně".
Některé alternativní možnosti, jako jsou multidetektoroné Comptonovy kamery zmíněné výše, jsou zatím ve
stádiu laboratorních experimentů jsou využitelné jen pro scintigrafické zobrazení malých objektů. látkovém prostředí však pozitron elektron mají okamžiku, kdy dojde anihilaci,
již poměrně malé rychlosti, takže emitovaná kvanta vylétají skutečně téměř opačným směrem.
■ Vyšší statistické fluktuace (šum)
Při planární scintigrafii jsou statistické fluktuace dány počtem nastřádaných impulsů jednotlivých
buňkách obrazu.
http://astronuklfyzika.2008 12:15:17]
. Této koincidenční detekce dvojice anihilačních fotonů
je využito elektronické kolimaci záření následné rekonstrukci tomografických obrazů.
*) Toto platí přesně jen těžišťové vztažné soustavě pozitronu elektronu. Tuto nepříznivou okolnost možné některých případech částečně
zmírnit použitím eliptické dráhy oběhu, "body contouring", nebo použitím kolimátoru fan beam..
.
V případě vzniku tzv. Toto lze pozorovat jen
u pozitronových radionuklidů řídkém plynném prostředí; relativně hustém tkáňovém prostředí tento
jev zanedbatelný (podrobnosti viz §1.
■ Horší prostorové rozlišení
Z geometrických důvodů při rotaci kamery kolem pacienta nelze většinou dosáhnout potřebného
přiblížení detektoru zobrazovanému orgánu..
Dále, vlastní anihilaci zpravidla předchází vznik metastabilního vázaného elektron-pozitronového systému pozitronia..c2 511keV), protilehlý směr 180° je
důsledkem zákona zachování hybnosti.. Detekční účinnost je
zde však velmi nízká (pouze jeden foton malá propustnost kolimátorů nízká absorbce tenkém krystalu NaJ(Tl))
a obrazy vzhledem hrubým kolimátorům mají špatné prostorové rozlišení (zpravidla horší než 10mm)..
Koincidenční detekce elektronická kolimace g-záření
Fotony vzniklé při e+e−-anihilaci mají tři význačné geometrické vlastnosti:
♦ Vylétají místa anihilace současně protisměrně pod úhlem 180°;
♦ Pohybují přímkových drahách;
♦ Pohybují rychlostí světla 300000km/s, takže laboratorních měřítkách mohou být
detekovány prakticky současně..RNDr. Vojtěch Ullmann: Radioisotopová scintigrafie
jednotlivých úhlech rotace odečte příslušné odchylky přesně kruhového pohybu uloží do
paměti počítače jako vektor odchylek směru závislosti úhlu rotace Hodnoty tohoto
vektoru pak při praktické akvizici SPECT studií používají počítačové korekci posunů každém
obraze pro příslušný úhel rotace ϑ.. Energie fotonů 2×511keV důsledkem
zákona zachování energie (klidová energie elektronu pozitronu m0e...10. obrazech SPECT jsou tyto fluktuace zmnoženy procesem rekonstrukce.: úskalích možných chybách korekčních metod zde platí zásadě totéž, bylo shora popsáno pasáži "Chyby
a úskalí korekčních metod korekční artefakty" scintigrafie obecné.htm (24 50) [15
