Korekce útlumu Tisk
Napsal uživatel Michal Srna   
Neděle, 22 Únor 2009 20:52

Z důvodu relativně vysoké energie fotonů vzniklých při anihilaci a z důvodu detekcí koincidencí je korekce útlumu o mnoho jednodušší u PET nežli u SPECT, což bylo také již zmíněno v kapitole popisující výhody a nevýhody. Základním faktorem, proč je korekce útlumu snazší u PET, je fakt, že koeficient útlumu pro 511 keV fotony je téměř jednotný pro všechny typy lidských tkání. Také pravděpodobnost absorpce obou fotonů z páru je stejná, bez ohledu kde na LOR (koincidenční přímka) došlo k anihilaci. Toto je způsobeno faktem, že délka dráhy jednoho fotonu procházejícího tkání roste na úkor druhé a naopak podél celé LOR. Jednoduše by se to dalo vyjádřit tak, že útlum obou fotonů je nezávislý na poloze pozitronového radionuklidu ve tkáni ve směru LOR.

Přesnou definicí útlumu v PET je ztráta počtu koincidencí důsledkem absorpce fotonů předtím, než dorazí k detektoru a její korekce je aritmetická kompenzace použitím dat z transmisních zdrojů. V závislosti na uspořádání vlastní "gama kamery", transmisní zdroj může být pozitronový zdroj, vysoko energetický jedno-fotonový zdroj či rentgenový zdroj. Každý přístup má své výhody i nevýhody. Všechny tři metody jsou však založeny na stejné teorii. Počet koincidenčních událostí (vyvolaných např. z rotujícího pozitronového zdroje) na každý pixel s pacientem uvnitř přístroje je porovnáván s počtem událostí na každý pixel ovšem bez pacienta. Díky tomu se zjistí, jak velký útlum uvnitř tkáně byl, pokud byl při průchodu pacientem nějaký foton utlumen a bez pacienta nikoliv. Tím se stanoví korekční faktor, který se použije při PET snímání.

První metodou korekce útlumu je zdroj emitující pozitrony. Použitím pozitronového zářiče, například 68Ge, rotujícího kolem pacienta, je počet událostí podél LOR pro každý detektor porovnáván s pacientem a bez pacienta. Poměr počtu koincidencí bez pacienta na lůžku a s pacientem na lůžku pro každou LOR je použit ke kalkulaci korekčního faktoru pro každý detektorový pár zvlášť a ten se použije při PET snímacím cyklu (skenu). Protože pozitronový zdroj rotuje v limitované vzdálenosti mezi pacientem a vnitřkem detektorového prstence, dostává se tak velmi blízko k jednomu z páru detektorů. Vzhledem k tzv. "mrtvému" času detektoru, kdy není schopen absorbovat další fotony, a zdroji pozitronů, který se dostal blízko k tomuto detektoru, je dávka fotonů tak veliká, že není započítána. Kvůli tomuto uspořádání je prodloužena doba získávání útlumových korekčních dat. Jedním z možných řešení je rozdělení pozitronového zdroje do dvou nebo tří méně silných zdrojů, rozložených rovnoměrně podél celého prstence detektorů, aby se snížil počet fotonů dopadajících na blízko ležící detektory [1].

Dalším řešením problému způsobeného přiblížením transmisního zdroje blízko k jednomu z páru detektorů je použití pouze jednoho z páru detektorů – toho vzdálenějšího. Proto se tato metoda nazývá jako vysoko energetický jedno-fotonový zdroj. Samozřejmě, při použití pouze jednoho z páru detektoru, je koincidence sporná. Jako transmisní zdroj se zde používá 137Cs, jehož výhodou oproti 68Ge je nižší cena a delší poločas rozpadu. Díky vyšší aktivitě Cs se značně sníží čas potřebný ke zjištění korekčního faktoru. Nevýhodou jedno-fotonové techniky je rozptyl fotonů, který je zde o mnoho větším problémem než u techniky detekující koincidence. Také útlumový faktor, vypočítaný z měření s 662 keV fotony 137Cs nedosahuje tak kvalitní korekce jako při měření s 511 keV fotony vzniklými použitím 68Ge [1].

Transmisní útlumová data mohou být také získána použitím rotujícího rentgenového zdroje. U tzv. multimodálních či hybridních zobrazovacích systémů v lékařství, jakými jsou např. PET-CT kamery, mohou být tyto uspořádány tak, že data získaná z rentgenu slouží k výpočtu útlumové korekce pro PET emisní sken. Energie fotonů u rentgenu se obecně pohybuje pod 140 keV, což je značně méně než u 511 keV anihilačních fotonů. Lineární útlumový koeficient musí být poté přepočítán pro 511 keV. Dalším problémem je, že korekční koeficient se značně liší u rentgenového záření pro kosti a měkké tkáně, což musí být také bráno do úvahy při přepočtu na 511 keV fotony. Z tohoto důvodu je mapa útlumu segmentována na pixely, které odpovídají kostem a na pixely měkkých tkání [1].

 

 

Doprovodná prezentace:

 

 

 

 

Komentáře
Hledat
Komentář mohou přidat pouze registrovaní uživatelé!

3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."

Aktualizováno Sobota, 23 Květen 2009 18:36