Рассеяние в пациенте и коллиматоре

Одна из проблем, возникающих при визуализации распределений низкоэнергетического γ-излучения заключается в трудности отсеивания импульсов от фотонов, рассеянных внутри пациента и в коллиматоре. На рис. 3.15 демонстрируется влияние рассеяния на форму спектра от источника ^99mTc.

С уменьшением энергии доля энергии, теряемой фотонами при одном и том же угле комптоновского рассеяния, уменьшается. Так, например, 10 % изменение энергии для 364-кэВ γ-квантов происходит при угле рассеяния ~ 22-градусов, в то время как для 140-кэВ γ-квантов такое относительное изменение энергии соответствует комптоновскому рассеянию на 53-градуса. Отсюда вытекает, что 20 % энергетическое окно (типичное для ядерной визуализации), будет пропускать фотоны, рассеянные на значительно большие углы в случае низкой первичной энергии γ-излучения, чем это имеет место при высоких энергиях. Этот эффект уменьшает разрешение системы, так как местоположение точки рассеяния на такие большие углы неточно описываются пространственными позиционными сигналами.

Рис. 3.15. Спектр импульсов от источника ^99mTc, измеренный гамма-камерой с низкоэнергетическим коллиматором: ▬▬ – только с коллиматором; ─ ▪ ─ ─ коллиматор плюс плексиглас толщиной 10 см между источником и коллиматором [5]

Устранение импульсов от рассеянных фотонов достаточно затруднительно, так как гамма-камеры традиционно проектируются и настраиваются на работу с симметричными окнами. Произвольное использование асимметричных окон ухудшает однородность чувствительности вдоль поверхности кристалла [6]. Тем не менее, некоторые производители спроектировали гамма-камеры, работающие с асимметричными окнами без потери однородности. Другие пошли по пути разработки компьютерных алгоритмов, которые устраняют селективно импульсы, образованные рассеянными γ-квантами [7].

Пространственная однородность, линейность и энергетическая чувствительность

Дата добавления: 2015-10-24