Citlivost

 Citlivostí obecně rozumíme takové minimální množství dopadající vstupní energie, které je možné ještě detekovat. Konkrétně u PET rozumíme citlivostí poměr četnosti pravých koincidencí, neboli registrace dopadu dvou fotonů vzniklých z jedné anihilační události a aktivity pozitronového zářiče, jednotkou je [s^-1 MBq^-1] [5]. U zařízení používajících kolimátor, neboli zařízení usměrňující tok částic - například fotonů, dochází ke snižování citlivosti jednotlivými přepážkami kolimátoru. U PET se kolimátory nepoužívají, jelikož PET detekuje fotony vzniklé z procesu anihilace, které odlétly opačnými směry a poté dochází k tzv. „elektronické kolimaci“ v koincidenčních obvodech, které vyhodnotí, zdali fotony vznikly z jedné anihilace, či dopadly náhodně. Na základě této elektronické kolimace systém lokalizuje původ vzniku fotonů, což například u SPECT (jedno-fotonová emisní výpočetní tomografie) možné není, u SPECT lze lokalizovat původ fotonu pouze s použitím kolimátorů, které odfiltrují fotony, jež nepřicházejí na plochu krystalu v kolmé dráze. Díky tomuto faktu, že PET kamery nepotřebují kolimátory, jsou nejméně stokrát citlivější v porovnání se SPECT kamerami a mají o mnoho větší citlivost detekce radioaktivního záření ze stejného zdroje.

 Rozlišovací schopností obecně máme na mysli minimální rozdíl v detekované energii, tzv. rozlišovací energetická schopnost nebo v geometrickém rozměru, tzv. geometrická rozlišovací schopnost. Konkrétně u PET se má na mysli geometrickou rozlišovací schopností šířka profilu v obraze bodového nebo čárového zdroje záření v polovině jeho výšky [2]. Značíme ji jako FWHM (full width at half maximum) a běžně se udává v [mm].

V porovnání se zobrazovacími systémy SPECT má PET vyšší geometrickou rozlišovací schopnost. U PET systému je geometrická rozlišovací schopnost 5-7 mm a u SPECT až 10-14 mm. Navíc geometrická rozlišovací schopnost u SPECT systémů klesá rapidně se vzdáleností

Fyzikální limity geometrické rozlišovací schopnosti jsou však u PET ovlivněny třemi hlavními faktory. Jednak je to dosah pozitronů v látkovém prostředí, který je závislý na použitém radiofarmaku a jednak další faktor ovlivňující geometrickou rozlišovací schopnost PET, kterým je nelinearita páru anihilačních fotonů. Tzn., že fotony, které odlétají z anihilace, mohou vykazovat malou odchylku od předpokládané linearity dráhy, která je 180 stupňů. Odchylka může být +- 0,25 stupňů a zhorší tak geometrickou rozlišovací schopnost o 2 mm při vzdálenosti detektorů 80 cm.

Mezi další faktory, které ovlivňují geometrickou rozlišovací schopnost PET kamer, patří vliv vícenásobného Comptonova rozptylu v detektorech. Když dojde k pohlcení a registraci fotonu nějakým detektorem A, tak se může stát, že se foton rozptýlí a je registrován sousedním detektorem B, na opačné straně prstence je detekován druhý foton z páru detektorem C. V normálním případě by se jako dráha fotonů označila přímka od detektoru A k C. Jelikož došlo k rozptylu fotonu a byl registrován detektorem B, označí se jako přímka dráhy linie B k C a ne správná linie od A k C. I tento jev snižuje geometrickou rozlišovací schopnost PET [1].

Útlum fotonů, který je způsoben průchodem odlišnými tkáněmi, může způsobovat různé artefakty v obraze. Ke snížení vlivu artefaktů na výsledný obraz slouží tzv. korekce útlumu, anglicky "attenuation correction" [1]. Tato oblast je další výhodou PET oproti SPECT, jelikož korekce útlumu je u ní o hodně jednodušší. U PET je korekční faktor stejný podél celé linie dráhy fotonů vzniklých při anihilaci, jelikož oba vznikly ze stejného místa a musí opustit tělo pacienta, aby byly zaregistrovány prstencem detektorů. U SPECT je situace již jiná, zde fotony opouštějí tělo pacienta z různých hloubek a každý foton podléhá jinému útlumu, který závisí na relativní poloze fotonu vzhledem k povrchu pacienta. Z tohoto důvodu je tedy korekce útlumu fotonu o mnoho účinnější v případě PET než SPECT.

Doprovodná prezentace: