Kolimátory Tisk Email
Napsal uživatel Pavlína Hojcsková   
Čtvrtek, 12 Březen 2009 09:14
kolimatory

Kolimátor se nachází mezi pacientem a čelem detektoru. Kolimátor je olověná clona, která propustí fotony dopadající jen v určitém směru na scintilační krystal. Kolimátor je tvořen mnoha otvory přesně určeného tvaru, velikosti a směru. Otvory mohou být paralelní, sbíhavé či rozbíhavé. Kolimátor dovolí průchod na scintilační krystal pouze fotonům dopadajícím ve směru osy otvorů kolimátoru. Ostatní fotony jsou absorbovány olověnými septy (přepážkami) mezi otvory. Bez kolimátoru před krystalem by byl obraz nezřetelný. Kolimátor totiž ovlivňuje prostorovou rozlišovací schopnost a citlivost kamery.

Je několik typů kolimátorů s různými typy otvorů vhodných pro různé energie fotonů. Vhodná volba kolimátoru závisí na požadovaném zvětšení, popř. zmenšení zobrazení a na kvalitě a rychlosti zobrazování.

Kolimátory s paralelními otvory

 Tyto kolimátory s paralelními otvory mají dvě základní vlastnosti: 1) Obraz objektu vytvářený v krystalu je přímý a má stejnou velikost jako zobrazovaný objekt 2) Velikost obrazu nezávisí na vzdálenosti od čela kolimátoru.

 Nízkoenergetické více účelové kolimátory typu LEAP (low-energy all-purpose) jsou kolimátory s relativně velkými otvory. Tyto otvory dovolují průchod mnoha gamafotonům vyletujícím z pacienta. Mají relativně vysokou citlivost, ale na úkor rozlišení. Tyto kolimátory jsou používané pro zobrazování nízko energetických fotonů jako je např. 201Tl(energie kolem 100keV). Pro tyto fotony totiž nejsou potřeba silná septa. Navíc jejich mírně vyšší citlivost (vyplývající z tenčích sept a větších otvorů) zkracuje dobu nutnou ke snímání. Proto jsou tyto kolimátory výhodné pro krátké snímání, jako např. sekvenční snímání ledvinového toku.

Nízko energetické kolimátory typu HR (high resolution) mají vyšší rozlišovací schopnost než LEAP kolimátory. HR kolimátory mají více děr s menším průměrem a jsou tlusčí. To znamená, že ke krystalu projde méně fotonů než u LEAP kolimátorů. Proto má HR kolimátor nižší citlivost. Úhel pod kterým fotony dopadají na krystal je menší. Z toho důvodu mají HR kolimátory vyšší rozlišení.

 Kolimátory pro vysoké energie jsou uzpůsobeny pro fotony s vysokými energiemi např. 131I, 18F. Jejich energie se pohybují kolem 400-500 keV. Fotony těchto nuklidů proniknou jednoduše skrz tenčí septa LEAP. Proto kolimátory uzpůsobené na vysoké energie mají delší septa. Avšak čím jsou širší přepážky, tím jsou menší otvory mezi nimi a to vede ke snížení citlivosti.

Kolimátory pro střední energie jsou mezistupněm mezi kolimátory pro vysoké a nízké energie. Jsou používány pro fotony 111In a 67Ga(200-300keV).

 Kolimátory se šikmými otvory, jsou speciální kolimátory s paralelními otvory natočenými o určitý úhel od čela kolimátoru. Tento náklon děr umožňuje lepší vizualizaci orgánu jinak zakrytého nad ním ležící strukturou.            

 

kolimátory

Energie [keV]

radionuklid

Nízko energetické

~100

99mTc 140, 201Tl , 123I

Pro střední energii

~200-300

67Ga, 111In 171

Pro vysoké energie

~ 400-500

31I , 18F

Tabulka 2-2 Přehled kolimátorů podle energie záření radionuklidů [2]

 

Kolimátory s neparalelními otvory

 Konvergentní kolimátory jsou kolimátory s rozbíhavými otvory od čela kolimátoru, tzn. otvory se sbíhají na straně kolimátoru, která je blíže k pacientovi. Konvergentní kolimátor má tyto vlastnosti: 1) Poskytuje zvětšený obraz. Zvětšení klesá s rostoucí vzdáleností objektu od čela kolimátoru. 2) Vykazuje velmi dobré prostorové rozlišení v případě, že zobrazovaný objekt je v malé vzdálenosti od něho.
            Divergentní kolimátory mají otvory, které se sbíhají ke krystalu a směrem k pacientovi se otvory rozšiřují. A z toho plyne i zmenšený obraz dopadající na krystal. Toho se využívá při konstrukci přenosných kamer. Výhodou těchto kolimátorů je možnost použití menších krystalů.  Divergentní kolimátory se využívají k zobrazení velkých orgánů, jako jsou např. plíce. Divergentní kolimátor má tuto vlastnost: Poskytuje zmenšený obraz.
            Kolimátor typu pinhole je speciální typ kolimátoru. Má jen jeden jediný otvor obvykle 2-4mm v průměru. Přenášený obraz dopadající na krystal je, stejně jako u čoček, převrácený a zvětšený. Zvětšení se hojně využívá k zobrazení malých orgánů jako např. štítná žláza či klouby. Převrácení je většinou opraveno elektronicky. Kolimátor typu pinhole má tyto vlastnosti: 1) Poskytuje převrácený a zvětšený obraz. Zvětšení klesá s rostoucí vzdáleností objektu od čela kolimátoru. 2) Vykazuje velmi dobré prostorové rozlišení v případě, že zobrazovaný objekt je v malé vzdálenosti od něho.
            Kolimátor typu fan-beam (vějíř) je hybridem mezi kolimátorem s paralelními otvory a konvergentním kolimátorem. Vějířový proto, že když se díváme z kratší strany na kolimátor, vidíme obdélník a otvory se zdají paralelní. Pokud se ovšem podíváme na delší stranu kolimátoru, vidíme lichoběžník, otvory se sbíhají. Sbíhavost přepážek k ose rotace dovoluje vyšší citlivost systému ve srovnání s kolimátorem s paralelními otvory a to při stejném prostorovém rozlišení. Používá se pro zobrazování menších orgánů např. pro mozek či srdce [7]
.

 

 
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 Středa, 28 Říjen 2009 14:29
 
SPECT - jednofotonová emisní tomografie, Copyright (c) 2009 Pavlína Hojcsková & Michal Srna, Všechna práva vyhrazena