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.
Podrobněji diskutováno níže pasáži "Nepříznivé vlivy PET".
Při tzv.
j. 2D-způsobu jsou mezi jednotlivé detekční prstence vloženy stínící přepážky, takže
koincidenční přímky snímají každého příčného řezu zvlášť jen rovině prstenců, kolmo na
osu systému.2. Je
zde však též zvýšená pravděpodobnost náhodných kioncidencí (viz níže), takže tento způsob lze
http://astronuklfyzika.
Pouze pravé koincidence vytvářejí správný gamagrafický obraz distribuce pozitronového radionuklidu. Dojde-li určitém místě radioaktivní β+-přeměně
jádra radioindikátoru, vyzářený pozitron cca 1-3mm závislosti jeho kinetické energii
*) pohybu tkáni ionizačním brzděním prakticky zastaví při interakci elektronem anihiluje: e−
→ 2γ, přičemž obě kvanta anihilačního záření energii 511keV rozletí protilehlých směrech (t.
Pro nejčastěji používaný 18F činí dolet pozitronů tkáni asi 0,9mm, což podstaně méně, než činí vlastní rozlišení
PET-aparatury.
Spojnice těchto míst, tzv.
Procentuální podíl rozptylových koincidencí roste (elektronovou) hustotou látkového prostředí jejich počet opět roste
v zásadě lineárně aktivitou zorném poli.
Množina těchto koincidenčních přímek jednotlivých dvojic detekovaných anihilačních fotonů (xi,yi)
pak slouží rekonstrukci obrazu distribuce pozitronového radionuklidu vyšetřovaném objektu -
na obr.j. pod úhlem 180°), projdou tkání jsou koincidenčně zaregistrovány prstencovým
scintilačním detektorem dvou místech (úhlech ϕ2, obrázku označeno: ϕ1→x1, ϕ2→y1). tomto uspořádání používají dva druhy snímání:
Při tzv. PET detektory neotáčejí, jsou stacionární prstencové detektory
střádají data všech projekčních úhlů současně. Další rozdíl spočívá
v tom, zobrazovací detektor kamery SPECT musí otáčet kolem vyšetřovaného objektu (pacienta), aby byly
střádány parciální projekce pod různými úhly.
Tři typy koincidencí PET
Při koincidenční detekci anihilačních fotonů mohou nastat zásadě tři případy, kdy dochází současné detekci
dvou fotonů :
♦ Pravé koincidence
- přímá detekce dvojic fotonů pocházejících vždy jedné e+e--anihilace. Vojtěch Ullmann: Radioisotopová scintigrafie
olověnými kolimátory mnoha otvory, neboť kolimace realizována elektronicky, což vede podstatně vyšší
detekční účinnosti PET srovnání SPECT (kde většina záření absorbována septech kolimátoru).htm (26 50) [15. koincidenční přímka, prochází bodem, němž došlo anihilaci.
♦ Náhodné koincidence
- jedná detekci fotonů pocházejících různých anihilací, které náhodně dopadly protilehlých
detektorů současně rámci časového rozlišení koincidence).2008 12:15:17]
. Rozptylové
a náhodné koincidence jsou parazitní (příslušné koincidenční přímky jsou falešné, neodrážejí skutečnou
distribuci pozitronového radioindikátoru) zhoršují kvalitu obrazu snižují kontrast zvyšují šum.RNDr. 3D-způsobu jsou septa detektorů vysunuta koincidenční snímání probíhá "šikmo" ze
směrů mezi rovinami jednotlivých prstenců vyhodnocují koincidence detektorů v
různých prstencích.4.
*) Tento dolet pozitronového záření tkáni určuje základní mez, pod niž nelze dostat rozlišením PET zobrazení.
Novější typy PET kamer sestávají několika souosých vedle sebe řazených prstenců detektorů,
což umožňuje současné snímání několika transaxiálních řezů; zorné pole axiálním směru činí
u současných přístrojů cca 15cm.cz/Scintigrafie.10.10 vlevo).4.
♦ Rozptylové koincidence
- jeden nebo oba současně detekované fotony podlehly Comptonově rozptylu, což odchýlilo jejich úhel.10 vpravo. Počet náhodných koincidencí úměrný druhé
mocnině aktivity pozitronového zářiče zorném poli. Pro nepříliš vysoké četnosti počet
pravých koincidencí roste prakticky lineárně aktivitou zorném poli, při vyšších četnostech roste pomaleji vlivem
mrtvé doby při velmi vysokých četnostech dokonce klesá důsledku zahlcení náhodnými koincidencemi. Může tak být zachyceno podstatně více fotonů, t. dosaženo vyšší citlivosti.2.
Vyšetřovaný objekt němž rozložena β+-radioaktivní látka, umístěn uvnitř detekčního
prstence PET kamery (obr
