Фокусирующие коллиматоры

Идеальный коллиматор для ОФЭКТ должен поддерживать высокое пространственное разрешение с увеличением расстояния до объекта без потери в количестве отсчетов. И хотя улучшение разрешения более сильно влияет на качество изображения, чем увеличение числа отсчетов (т.е. фактически повышение чувствительности), в идеале хотелось бы иметь и то, и другое. Для достижения этой цели были созданы фокусирующие коллиматоры, которые увеличивают изображение примерно так же как конвергентные коллиматоры в плоскостной визуализации. Когда получают изображения небольших объектов с большой FOV камеры, выгодно увеличит объект до размеров, которые позволяет FOV. Такой прием улучшает чувствительность без потери в пространственном разрешении.

Коллиматоры с веерными каналами (англ. fan-beam collimator) представляют один из подходов к фокусирующим коллиматорам для ОФЭКТ [4]. Такие коллиматоры имеют каналы, являющимися сходящиеся в направлении проекции данных на ось x, и одновременно параллельными в направлении оси y (рис. 7.4). Такое расположение каналов приводит к увеличению проекций по направлению оси x, что соответствует поперечной плоскости. Увеличение чувствительности при этом пропорционально коэффициенту увеличения. Для типового коллиматора с веерными каналами наблюдается примерно 50-процентное увеличение чувствительности по сравнению с КПК при одинаковом пространственном разрешении.

Рис. 7.4. Геометрия измерений, связанная с использованием коллиматора с веерными каналами в ОФЭКТ: А – коллиматор фокусируется в поперечном направлении; В – каналы коллиматора располагаются параллельно в аксиальном направлении [4]

Определенный интерес для ОФЭКТ представляют также коллиматоры с конусными каналами. Авторы одной из разработок таких коллиматоров [5] утверждают коллиматоры с конусными каналами (англ. cone-beam collimator) могут повысить чувствительность в два – три раза по сравнению с КПК при одинаковом пространственном разрешении. Однако оба этих типа коллиматоров требуют разработки специального программного обеспечения, которое будет учитывать тот факт, что проектирование данных происходит под некоторым углом к поверхности детектора. Такое программное обеспечение является более сложным и существенно более медленным в работе по сравнению с программами для КПК.

Типы орбит

Ранние системы гамма-камер, используемых в ОФЭКТ производились только с круговыми орбитами, отличительная особенность которых в том, что расстояние между лицевой поверхностью камеры и осью вращения остается постоянным. Вместе с тем поперечное сечение пациентов не является кругом, поэтому при наборе данных расстояние между детектором камеры и пациентом в этом случае изменяется (рис. 7.5). Однако в предыдущих разделов было показано, что пространственное разрешение гамма-камеры ухудшается с увеличением расстояния до объекта. Чтобы преодолеть эту проблему в современных системах ОФЭКТ гамма-камеры движутся по эллиптическим орбитам. На этих орбитах поверхность коллиматора находится на минимальном расстоянии от пациента, что обеспечивает в результате более высокое пространственное разрешение томографических изображений.

Рис. 7.5. Круговая (а) и эллиптическая орбиты вращения гамма-камер в системах ОФЭКТ [1]

Дата добавления: 2015-10-24