Главная / Медицинская визуализация / Радионуклиидные методы (диагностическа ядерная медицина) / Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) / Реконструкция ПЭТ-изображений

Реконструкция ПЭТ-изображений

В процессе процедуры томографии ПЭТ-сканер детектирует сигнал от введённого в организм радиоизотопа. Радиоизотоп (в составе радиофармпрепарата), находящийся в организме в процессе распада излучает позитроны, которые, пройдя некоторый путь, сталкиваются с электронами. При столкновении позитронов с электронами излучаются два гамма-кванта, распространяющихся в портивоположном направлении (угол близок к 180 градусам). Гамма-кванты регистрируются датчиками ПЭТ-сканера. Детекторы сгруппированы в несколько колец, находящихся внутри гентри (вокруг объекта исследования). Зарегистрированная пара гамма-квантов называется совпадающим событием.

Стоит заметить, что не все совпадающие события будут зарегистрированы. Некоторые гамма-кванты могут распространятся мимо датчиков. Исходные данные, которые затем будут реконструированы в изображение представляют собой список совпадающих событий, содержащий информацию о том, какими датчиками и в какой момент времени было зарегистрировано каждое совпадающее событие. Эти данные являются исходными (англ. Raw data) для дальнейшей реконструкции. Их часто называют данными в режиме списка (англ. List-mode data).

Два датчика, зарегистрировавшие совпадающее событие, можно представить, как две точки, через которую можно провести прямую, на которой произошло событие. Эта линия называется линией ответа (англ. line of response – LOR). Где именно на линии ответа произошло событие неизвестно. При использовании сканеров имеющих датчики с большим временным разрешением можно рассчитать в какой области линии ответа произошло событие. Точность обычно имеет порядок сотен миллиметров. Такие датчики называют времяпролётными (англ. time of flight detector – TOF). Обычно временное разрешение времяпролётных датчиков близко к трём наносекундам.

Существует несколько технологий реконструкции ПЭТ-изображений из исходных данных, их основная идея заключается в проецировании множества линий ответа на плоскость (срез) и последующей фильтрации. В результате получается посрезовая карта вероятности распределения радиофармпрепарата в организме объекта исследования. Наиболее часто используемая технология заключается в группировке линий ответа по схожести направления в так называемые синограммы. Затем применение обратного преобразования Родона ( обратное проецирование). Другой способ основан на применении EM-алгоритма (англ. Expectation-maximization – EM).

Разрешение ПЭТ-изображения значительно меньше, чем КТ или МРТ. Основная причина этого в меньшем количестве информации и в низком соотношении сигнала к шуму. Датчики, регистрирующие гамма-кванты имеют относительно большой размер, что является одной из причин низкого разрешения. Одно из направлений развития индустрии производства ПЭТ-сканеров является уменьшение датчиков. Это позволяет использовать большее количество датчиков при том же размере гентри, либо создавать более компактные портативные сканеры.

Ромашка
 
   Яндекс.Метрика