Собственное энергетическое разрешение

Собственное энергетическое разрешение является характеристикой приборной формы линии гамма-камеры и определяет ее способность идентифицировать события, относящиеся к области фотопика (рис. 3.15). Собственное энергетическое разрешение, в основном, связано со свойствами кристалла детектора.

Рис. 3.15. Спектр импульсов от источника 99тТс, измеренный гаммакамерой с низкоэнергетическим коллиматором:

—только с коллиматором;———-коллиматор плюс плексиглас толщиной 10 см между источником и коллиматором [5].

Энергетическое разрешение кристалла Nal (Tl), определяемое как FWHM фотопика, выражается в процентах от энергии у-кванта. Оно измеряется без коллиматора с помощью точечных источников ^99тТс или ⁵⁷Со (Еу = 122 кэВ), отнесенных на расстояние не менее пяти диаметров полезного поля изображения. Энергетическое разрешение понижается с уменьшением энергии фотонов, так как FWHM уменьшается медленнее, чем сама энергия. Типичные значения внутреннего энергетического разрешения равны ~ 7% для ¹³⁷Cs и ~ 10% для ^99тТс. При измерении разрешения с коллиматором наблюдается небольшое увеличение разрешения в результате эффекта рассеяния излучения на малые углы от стенок коллиматора и образования в свинце коллиматора характеристического 74 кэВ излучения.

Рассеяние в пациенте и коллиматоре

Одна из проблем, возникающих при визуализации распределений низкоэнергетического у-излучения заключается в трудности отсеивания импульсов от фотонов, рассеянных внутри пациента и в коллиматоре. На рис. 3.15 демонстрируется влияние рассеяния на форму спектра от источника «^тТс.

С уменьшением энергии доля энергии, теряемой фотонами при одном и том же угле комптоновского рассеяния, уменьшается. Так, например, 10% изменение энергии для 364 кэВ у-квантов происходит при угле рассеяния ~ 22-градусов, в то время как для 140 кэВ у-квантов такое относительное изменение энергии соответствует комптоновскому рассеянию на 53 градуса. Отсюда вытекает, что 20% энергетическое окно (типичное для РИД), будет пропускать фотоны, рассеянные на значительно большие углы в случае низкой первичной энергии у-излучения, чем это имеет место при высоких энергиях. Данный эффект уменьшает разрешение системы, так как местоположение точки рассеяния на такие большие углы неточно описывается пространственными позиционными сигналами. Устранение импульсов от рассеянных фотонов достаточно затруднительно, так как гаммакамеры традиционно проектируются и настраиваются на работу с симметричными окнами. Произвольное использование асимметричных окон ухудшает однородность чувствительности вдоль поверхности кристалла [6]. Тем не менее, некоторые производители спроектировали гамма-камеры, работающие с асимметричными окнами без потери однородности. Другие пошли по пути разработки компьютерных алгоритмов, которые устраняют селективно импульсы, образованные рассеянными у-квантами [7].