Parametry ovlivňující SPECT obraz jsou parametry scintilačních kamer jako citlivost, prostorová rozlišovací schopnost, energetické rozlišení a časové rozlišení (mrtvá doba) a integrální homogenita. Všechny parametry scintilačních kamer jsou závislé na účinnosti scintilačního krystalu a parametrech kolimátoru. Parametry kolimátoru jsou statistický šum, rozptyl a zeslabení gama záření.

Parametry scintilačních kamer:

Citlivost

Citlivost neboli detekční účinnost vyjadřuje, kolik fotonů gama záření z radionuklidu zaregistroval gama detektor po dobu vyšetření pacienta. Detekční účinnost se udává v jednotkách s^-1MBq^-1. Citlivost kamery je nepřímo úměrná její prostorové rozlišovací schopnosti, tzn. čím je citlivost větší, tím je horší prostorové rozlišení a obráceně.

Jelikož účinnost je závislá na účinnosti kolimátoru, který slouží k usměrnění toku fotonů, dochází ke snižování citlivosti jednotlivými přepážkami kolimátoru. Ten filtruje fotony, jež nepřicházejí na plochu krystalu v kolmé dráze. Například u zařízení PET se kolimátory nepoužívají. Využívá se tzv. „elektronické kolimace“. Proto je SPECT asi stokrát méně citlivý než PET.

Prostorové rozlišení 

 Prostorovou rozlišovací schopností se myslí celkové rozlišení detektoru planární kamery. Označuje se FWHM (Full Width at Half Maximum). Rozumí se tím, šířka profilu obrazu (bodového nebo čárového) zdroje záření v polovině jeho výšky. Obvykle se udává v milimetrech. Platí, že bodové resp. čárové zdroje záření mohou být v obraze od sebe ještě dobře rozlišeny, pokud je mezi nimi vzdálenost minimálně FWHM. Toto rozlišení závisí na rozlišení detektoru. V porovnání SPECT se zobrazovacím systémem PET, má PET vyšší rozlišovací schopnost. U PET systému je rozlišovací schopnost 5-7 mm a u SPECT až 10-14 mm. Navíc rozlišovací schopnost u SPECT systémů klesá rapidně se vzdáleností.

Energetické rozlišení

Energetické rozlišení je vyjádřeno jako relativní pološířka (šířka v poloviční výšce – FWHM) fotopíku ^99mTc 140 keV. Tato pološířka je u moderních přístrojů nad 10%. Zhoršení energetického rozlišení přístroje je jednou z příčin snížení kontrastu obrazu.

Časové rozlišení

Časové rozlišení se charakterizuje tzv. mrtvou dobou přístroje. Mrtvá doba je doba, po kterou kamera není schopna registrovat další impulz. Projevuje se při zpracovávání signálů. Obecně platí, že čím je systém složitější, tím delší mrtvou dobu vykazuje. V praxi rozeznáváme dva typy mrtvé doby – paralyzabilní a neparalyzabilní. Při paralyzabilní mrtvé době detektor zaznamenává interakce, dochází ke kumulování mrtvé doby a detektor může být i paralyzován. Naopak během neparalyzabilní mrtvé doby detektor není schopen registrovat další interakce a po jejím ukončení je okamžitě připraven k detekci. Scintilační kamery patří do skupiny přístrojů s paralyzabilní mrtvou dobou. U moderních kamer je mrtvá doba natolik krátká, že při běžných vyšetřeních je možné i měření vyšších četností, aniž by docházelo ke ztrátám impulzů v důsledku tohoto parametru přístroje.

Integrální homogenita

Integrální homogenita znamená odezvu scintilační kamery na homogenní ozáření zorného pole detektoru. Homogenita je závislá na změnách v odezvě fotonásobičů, na nelinearitě hodnot polohových souřadnic X a Y v zorném poli kamery a dalších jevech. Moderní scintilační kamery vykazují integrální homogenitu na úrovni 2 – 3 % [2].

Parametry kolimátorů:

Jak už bylo řečeno, kvalitou kolimátorů jsou ovlivňovány parametry scintilačních kamer. Volba kolimátoru je vždy kompromisem mezi citlivostí a prostorovým rozlišením. U zobrazování SPECT se klade větší váha na rozlišení než je tomu při planárním zobrazení. Je tomu tak v důsledku následujících skutečností: 1) se zlepšujícím se rozlišením roste kvalita obrazu i přes menší citlivost kolimátorů 2) poměr signálu od šumu roste se zlepšujícím se rozlišením i přes to, že roste šum v důsledku menší citlivosti uvedených kolimátorů. Z důvodu zachování nejlepšího prostorového rozlišení je nutné, aby detektor s kolimátorem byl co nejblíže k povrchu těla pacienta.

Šum

U planárního obrazu je šumem statistický rozptyl hodnot jednotlivých pixelů. Vyplývá z toho, že snížený počet impulzů je doprovázen vyšším šumem. K šumu ve SPECT obraze, který je řádově vyšší než v obraze planárním, přispívá výrazně šum pocházející z rekonstrukce obrazu.

Rozptyl

 Pravděpodobnost rozptylu fotonů závisí na jejich energii a na velikosti tkáně, kterou záření prochází. Registruje a zpracovává se přibližně 30 % fotonů, které byly ve tkáni rozptýleny.

Zeslabení

 Při zeslabení dochází ke zhoršení kvantitativní přesnosti. Zvyšuje se šum, jelikož se ztrácí fotony absorpcí a rozptylem ve tkáni. Zhoršuje se homogenita obrazu, jelikož s hloubkou tkání roste absorpce emitovaných fotonů [2].

Shrnutí výhod a nevýhod SPECT:

U zobrazování SPECT jsme schopni dosáhnout několikanásobně vyššího kontrastu než u planárního obrazu. Je to dáno tím, že při SPECT se jedná o obraz jen zvolené vrstvy tkáně. Po rekonstrukci řezů SPECT nese informaci o lokalizaci lézí ve třech rozměrech. Planární obraz nás informuje o lézích v rovině. U SPECT obrazu nevzniká šum překryvem  jednotlivých struktur, jako je tomu u planárního obrazu. Proto ze zobrazení SPECT můžeme kvalitativně hodnotit data.SPECT má bohužel i své nevýhody ve srovnání
s planárním zobrazením. Poskytuje poněkud horší prostorovou rozlišovací schopnost (FWHM) v porovnání s planárním zobrazením, vzhledem k tomu že vzdálenost kolimátoru od povrchu těla je zpravidla větší při SPECT. SPECT má oproti planárnímu zobrazování přibližně o jeden řád vyšší šum v obraze. K šumu výrazně přispívá šum pocházející z rekonstrukce obrazu [3]. Předností scintigrafie, jak SPECT, tak i PET, je možnost vyšetření celého těla pacienta, při stejné radiační zátěži. To znamená, že lze odhalit možná patologická ložiska i v předem neznámé oblasti těla. Pro porovnání PET oproti SPECT, PET značně převyšuje kvalitu zobrazení SPECT ve všech oblastech. Zařízení SPECT je však minimálně třikrát levnější než PET, a radiofarmaka používaná při metodě zobrazování SPECT jsou také levnější. Vyplývá to z levnější výroby SPECT radionuklidů.

Přínos metody SPECT je vyšší kontrast obrazu, který podstatně převyšuje všechny tyto nevýhody a umožňuje široké klinické využití [4].

Tabulka 1: Porovnání výhod a nevýhod SPECT a různých vyšetřovacích zařízení

 Doprovodná prezentace: