08 Gamma kamera.pdf

(1869 KB) Pobierz

Microsoft Word - 08_gam_kamer.doc

VIII. OD DETEKTORA SCYNTYLACYJNEGO DO GAMMA

KAMERY

Mając detektor scyntylacyjny możemy zmierzyć natężenie promieniowania wychodzącego

z jakiegoś narządu, a jeśli wybierzemy odpowiednie okno amplitud, to rejestrować natężenie

o z góry zadanej energii, charakterystycznej dla promieniowania danego nuklidu. Na rys. 8.1

pokazujemy przykład tego typu badania promieniowania z tarczycy. Również w sytuacjach,

w których chcemy dowiedzieć się o zawartości danego nuklidu promieniotwórczego

worganizmie wystarczy zmierzyć przy pomocy tzw. licznika całego ciała widmo

promieniowania wychodzącego z badanego człowieka.

Rys. 8.1 Badanie promieniowania z tarczycy w Instytucie Energii Atomowej w Świerku

Mimo, że koncepcja pomiaru jest względnie prosta, nie oznacza to, że taki pomiar można

wykonać sensownie bez przygotowania, gdyż zarówno geometria pomiaru, jak i kalibracja

przyrządu są sprawami pierwszoplanowymi. Taką kalibrację można przeprowadzić na

odpowiednio przygotowanym fantomie, np. takim jaki zastosowano w pracy

1

73223028.399.png

T.Pliszczyńskiego i in. 15 , przedstawionym na rys. 8.2. Geometria pomiaru kalibracyjnego,

w którym symuluje się różne położenia gruczołów tarczycowych (dwa wałeczki w części (b)

rysunku) względem detektora, pokazujemy na rys. 8.3.

Rys. 8.2 (a) Pomiar na fantomie, (b) fantom tarczycy w stanie rozłożonym

Rys. 8.3 Geometria pomiaru przy kalibrowaniu przyrządu

Zbadanie widma promieniowania w funkcji położenia „gruczołów tarczycy” pozwala na

późniejsze wyznaczenie aktywności izotopu 131 I bez względu na głębokość położenia

gruczołów w rzeczywistym pacjencie.

Gdy chcemy obrazować narządy wewnętrzne, technika pomiarowa musi być bardziej

wyrafinowana. Promieniowanie wydobywa się wprawdzie z narządu, do którego dotarł

15 T.Pliszczyński, J.Ośko, B.Filipiak, N.Golnik, Z.Haratym, Pomiary aktywności 131 I zdeponowanego w tarczycy

pacjentów w czasie badań diagnostycznych , Współczesna Onkologia 6 (2002) 530-533

2

73223028.410.png

73223028.421.png

73223028.432.png

radiofarmaceutyk, niemniej jednak wychodzi ono we wszystkich kierunkach i w związku

z tym przed detektorem promieniowania konieczne jest zainstalowanie kolimatora, który

zdefiniuje nam wiązkę wychodzącą z badanego miejsca wewnątrz zadanego kolimatorem kąta

bryłowego. Obrazowanie narządów wewnętrznych było przez wiele lat wykonywane przy

użyciu skannera prostoliniowego, który przesuwał się nad pacjentem ruchem meandrującym.

Obecnie urządzenia te zostały wyparte przez gamma kamery, które obserwują obiekt

w podobny sposób, jak to czyni aparat fotograficzny. Podstawową składową gamma kamery

jest głowica, którą lokuje się w pobliżu pacjenta. Jej schemat ideowy pokazuje rys. 8.4.

Kryształ

scyntylatora

źródło kolimator zestaw fotopowielaczy

Rys. 8.4 Schemat podstawowych elementów gamma-kamery

Kolimator służy do projekcji obrazu źródła gamma na kryształ scyntylatora tak aby każdy

punkt na scyntylatorze odwzorowywał jednoznacznie konkretny punkt w źródle. Kolejne

składowe omawialiśmy w rozdziale VII. Scyntylator dokonuje konwersji energii gamma na

obraz świetlny. Ten zamieniany jest w zestawie fotopowielaczy na impulsy elektryczne, które

są stopniowo wzmacniane wewnątrz każdego fotopowielacza. Impulsy elektryczne z matrycy

fotopowielaczy idą do obwodu elektrycznego, który wysyła trzy sygnały:

• Sygnał, którego amplituda odpowiada, jak wiemy, energii rejestrowanych fotonów,

i który dalej przechodzi przez okno jednokanałowego analizatora amplitudy i dalej do

układu wizualizującego obraz, w którym zaznacza się kropką świetlną na ekranie;

• Dwa sygnały odpowiadające miejscu rejestracji fotonu wewnątrz obrazu: wysokość

jednego z nich odpowiada położeniu wzdłuż osi poziomej X, wysokość drugiego –

położeniu wzdłuż osi pionowej Y. Położenie XY wspomnianej wyżej kropki świetlnej

jest ustalone właśnie przez te sygnały.

3

73223028.001.png

Otrzymany ostatecznie obraz odpowiada rozkładowi kwantów gamma emitowanych ze

źródła, w tym wypadku badanego narządu wewnętrznego pacjenta. Większość dawniejszych

kamer ma przynajmniej dwa ekrany, na których pojawiają się obrazy: jeden służy oglądaniu

obrazu, drugi – jego sfotografowaniu. Obecnie dokonuje się z reguły cyfrowej rejestracji

obrazu, a dane są przechowywane w pamięci komputera celem ich dalszej obróbki,

przejrzeniu i archiwizacji. Na rys. 8.5 powtórzone są zasadnicze elementy konstrukcji

gamma-kamery i pokazana jest typowa geometria pomiaru.

8.1 Charakterystyki kamery

Aby korzystać w optymalny sposób z kamery należy znać jej podstawowe charakterystyki.

Charakterystyki te możemy bowiem zmieniać stosownie do potrzeb prowadzonych badań.

Rys. 8.5 Gamma kamera: jej składowe oraz schemat pracy

4

73223028.012.png

73223028.023.png

73223028.034.png

73223028.045.png

73223028.056.png

73223028.067.png

73223028.078.png

73223028.089.png

73223028.100.png

73223028.111.png

73223028.122.png

73223028.133.png

73223028.144.png

73223028.155.png

73223028.166.png

73223028.177.png

73223028.188.png

73223028.199.png

73223028.210.png

73223028.221.png

73223028.232.png

73223028.243.png

73223028.254.png

73223028.265.png

73223028.276.png

73223028.287.png

73223028.298.png

73223028.309.png

73223028.320.png

73223028.331.png

73223028.342.png

73223028.353.png

73223028.364.png

73223028.375.png

73223028.384.png

73223028.385.png

73223028.386.png

73223028.387.png

73223028.388.png

73223028.389.png

73223028.390.png

73223028.391.png

73223028.392.png

73223028.393.png

73223028.394.png

73223028.395.png

73223028.396.png

73223028.397.png

73223028.398.png

73223028.400.png

73223028.401.png

73223028.402.png

73223028.403.png

73223028.404.png

73223028.405.png

73223028.406.png

73223028.407.png

73223028.408.png

73223028.409.png

73223028.411.png

73223028.412.png

73223028.413.png

73223028.414.png

73223028.415.png

73223028.416.png

73223028.417.png

73223028.418.png

73223028.419.png

73223028.420.png

73223028.422.png

73223028.423.png

73223028.424.png

73223028.425.png

73223028.426.png

73223028.427.png

73223028.428.png

73223028.429.png

73223028.430.png

73223028.431.png

73223028.433.png

73223028.434.png

73223028.435.png

73223028.436.png

73223028.437.png

73223028.438.png

73223028.439.png

73223028.440.png

73223028.441.png

73223028.442.png

73223028.002.png

73223028.003.png

73223028.004.png

73223028.005.png

73223028.006.png

73223028.007.png

73223028.008.png

73223028.009.png

73223028.010.png

73223028.011.png

73223028.013.png

73223028.014.png

73223028.015.png

73223028.016.png

73223028.017.png

73223028.018.png

73223028.019.png

73223028.020.png

73223028.021.png

73223028.022.png

73223028.024.png

73223028.025.png

73223028.026.png

73223028.027.png

73223028.028.png

73223028.029.png

73223028.030.png

73223028.031.png

73223028.032.png

73223028.033.png

73223028.035.png

73223028.036.png

73223028.037.png

73223028.038.png

73223028.039.png

73223028.040.png

73223028.041.png

73223028.042.png

73223028.043.png

73223028.044.png

73223028.046.png

73223028.047.png

73223028.048.png

73223028.049.png

73223028.050.png

73223028.051.png

73223028.052.png

73223028.053.png

73223028.054.png

73223028.055.png

73223028.057.png

73223028.058.png

73223028.059.png

73223028.060.png

73223028.061.png

73223028.062.png

73223028.063.png

73223028.064.png

73223028.065.png

73223028.066.png

73223028.068.png

73223028.069.png

73223028.070.png

73223028.071.png

73223028.072.png

73223028.073.png

73223028.074.png

73223028.075.png

73223028.076.png

73223028.077.png

73223028.079.png

73223028.080.png

73223028.081.png

73223028.082.png

73223028.083.png

73223028.084.png

73223028.085.png

73223028.086.png

73223028.087.png

73223028.088.png

73223028.090.png

73223028.091.png

73223028.092.png

73223028.093.png

73223028.094.png

73223028.095.png

73223028.096.png

73223028.097.png

73223028.098.png

73223028.099.png

73223028.101.png

73223028.102.png

73223028.103.png

73223028.104.png

73223028.105.png

73223028.106.png

73223028.107.png

73223028.108.png

73223028.109.png

73223028.110.png

73223028.112.png

73223028.113.png

73223028.114.png

73223028.115.png

73223028.116.png

73223028.117.png

73223028.118.png

73223028.119.png

73223028.120.png

73223028.121.png

73223028.123.png

73223028.124.png

73223028.125.png

73223028.126.png

73223028.127.png

73223028.128.png

73223028.129.png

73223028.130.png

73223028.131.png

73223028.132.png

73223028.134.png

73223028.135.png

73223028.136.png

73223028.137.png

73223028.138.png

73223028.139.png

73223028.140.png

73223028.141.png

73223028.142.png

73223028.143.png

73223028.145.png

73223028.146.png

73223028.147.png

73223028.148.png

73223028.149.png

73223028.150.png

73223028.151.png

73223028.152.png

73223028.153.png

73223028.154.png

73223028.156.png

73223028.157.png

73223028.158.png

73223028.159.png

73223028.160.png

73223028.161.png

73223028.162.png

73223028.163.png

73223028.164.png

73223028.165.png

73223028.167.png

73223028.168.png

73223028.169.png

73223028.170.png

73223028.171.png

73223028.172.png

73223028.173.png

73223028.174.png

73223028.175.png

73223028.176.png

73223028.178.png

73223028.179.png

73223028.180.png

73223028.181.png

73223028.182.png

73223028.183.png

73223028.184.png

73223028.185.png

73223028.186.png

73223028.187.png

73223028.189.png

73223028.190.png

73223028.191.png

73223028.192.png

73223028.193.png

73223028.194.png

73223028.195.png

73223028.196.png

73223028.197.png

73223028.198.png

73223028.200.png

73223028.201.png

73223028.202.png

73223028.203.png

73223028.204.png

73223028.205.png

73223028.206.png

73223028.207.png

73223028.208.png

73223028.209.png

73223028.211.png

73223028.212.png

73223028.213.png

73223028.214.png

73223028.215.png

73223028.216.png

73223028.217.png

73223028.218.png

73223028.219.png

73223028.220.png

73223028.222.png

73223028.223.png

73223028.224.png

73223028.225.png

73223028.226.png

73223028.227.png

73223028.228.png

73223028.229.png

73223028.230.png

73223028.231.png

73223028.233.png

73223028.234.png

73223028.235.png

73223028.236.png

73223028.237.png

73223028.238.png

73223028.239.png

73223028.240.png

73223028.241.png

73223028.242.png

73223028.244.png

73223028.245.png

73223028.246.png

73223028.247.png

73223028.248.png

73223028.249.png

73223028.250.png

73223028.251.png

73223028.252.png

73223028.253.png

73223028.255.png

73223028.256.png

73223028.257.png

73223028.258.png

73223028.259.png

73223028.260.png

73223028.261.png

73223028.262.png

73223028.263.png

73223028.264.png

73223028.266.png

73223028.267.png

73223028.268.png

73223028.269.png

73223028.270.png

73223028.271.png

73223028.272.png

73223028.273.png

73223028.274.png

73223028.275.png

73223028.277.png

73223028.278.png

73223028.279.png

73223028.280.png

73223028.281.png

73223028.282.png

73223028.283.png

73223028.284.png

73223028.285.png

73223028.286.png

73223028.288.png

73223028.289.png

73223028.290.png

73223028.291.png

73223028.292.png

73223028.293.png

73223028.294.png

73223028.295.png

73223028.296.png

73223028.297.png

73223028.299.png

73223028.300.png

73223028.301.png

73223028.302.png

73223028.303.png

73223028.304.png

73223028.305.png

73223028.306.png

73223028.307.png

73223028.308.png

73223028.310.png

73223028.311.png

73223028.312.png

73223028.313.png

73223028.314.png

73223028.315.png

73223028.316.png

73223028.317.png

73223028.318.png

73223028.319.png

73223028.321.png

73223028.322.png

73223028.323.png

73223028.324.png

73223028.325.png

73223028.326.png

73223028.327.png

73223028.328.png

73223028.329.png

73223028.330.png

73223028.332.png

73223028.333.png

73223028.334.png

73223028.335.png

73223028.336.png

73223028.337.png

73223028.338.png

73223028.339.png

73223028.340.png

73223028.341.png

73223028.343.png

73223028.344.png

73223028.345.png

73223028.346.png

73223028.347.png

73223028.348.png

73223028.349.png

73223028.350.png

73223028.351.png

73223028.352.png

73223028.354.png

73223028.355.png

73223028.356.png

73223028.357.png

73223028.358.png

73223028.359.png

73223028.360.png

73223028.361.png

73223028.362.png

73223028.363.png

73223028.365.png

73223028.366.png

73223028.367.png

73223028.368.png

73223028.369.png

73223028.370.png

73223028.371.png

73223028.372.png

73223028.373.png

73223028.374.png

73223028.376.png

73223028.377.png

73223028.378.png

73223028.379.png

73223028.380.png

73223028.381.png

73223028.382.png

73223028.383.png

Czułość kamery

Czułość kamery możemy określić jako stosunek liczby fotonów rejestrowanych w obrazie

(tzw. obszar zainteresowania, oznaczany w skrócie ROI od ang. region of interest ) do liczby

rozpadów w źródle. Czułość będziemy więc wyrażali w liczbie impulsów na kBq (lub μCi

albo inną jednostkę aktywności). Czułość tę można wyznaczyć stawiając przed kamerą

próbkę o znanej aktywności np. 1 MBq. W istocie rzeczy, dzisiaj, przy szybkiej elektronice

i dużych wydajnościach detektorów mierzenie czułości kamery polega raczej na porównaniu

na danym przyrządzie np. próbki moczu do aktywności pewnego standardu. W obu

wypadkach czułość detektora jest taka sama i nie jest istotna, jednak staje się istotna, gdy

wykonujemy tzw. wymaz w celu sprawdzenia istnienia ewentualnych skażeń

promieniotwórczych w przyrządzie. Ta nie powinna przekraczać np. 1 nCi/cm 2 (37 Bq/cm 2 ).

Mierzona w tym kontekście czułość jest czułością ogólną, gdyż dla konkretnego przyrządu

istotną jest także czułość geometryczna, o której powiemy kilka słów nieco dalej. Kładąc

źródło bezpośrednio na powierzchni detektora eliminujemy zależności geometryczne

i możemy wyznaczyć wydajność, która jest cechą samego detektora.

Na czułość kamery ma wpływ kilka czynników:

• konstrukcja kolimatora: w większości kamer mamy wymienialne kolimatory, którymi

możemy regulować czułość. Tu jednak należy liczyć się z faktem, że kolimator

zapewniający największą czułość będzie także wprowadzał największe rozmycie

obrazu, jako że podwyższenie czułości wiąże się ze zmniejszeniem grubości septy, a

to oznacza gorszą definicję kątową wiązki przechodzącej przez kolimator;

• grubość kryształu scyntylatora: im grubszy kryształ, tym zarejestruje się większa

liczba fotonów gamma, ale też i rozmycie obrazu będzie większe;

• nastawy analizatora amplitudy: jedynymi fotonami, które są widoczne w obrazie są te,

od których sygnały zostały przepuszczone przez analizator amplitudy. Źle nastawione

okno analizatora może w znaczący sposób pogorszyć czułość kamery;

• czas martwy: przy wysokich natężeniach fotonów czas martwy powoduje

zmniejszenie czułości, a ponadto występuje tendencja do nakładania się impulsów na

siebie.

5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

01 Wstęp.pdf (534 KB)
02 Elementy fizyki promieniowania jonizującego.pdf (2020 KB)
03 Podstawowe charakterystyki źródeł promieniotwórczych.pdf (213 KB)
04 Promieniotwórczość środowiska.pdf (341 KB)
05 Dawki stosowane w medycynie nuklearnej.pdf (567 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin