3.3. Реконструкция изображений

Реконструкция изображений производится путем обработки данных, полученных детекторами, расположенными в виде нескольких колец, что позволяет одновременно получать изображения до пятнадцати срезов. Получение изображения базируется на внешнем обнаружении совпадающих испускаемых лучей в течение 10 нс между двумя датчиками, расположенными на противоположных сторонах сканера (рис. 57). Каждый детектор может работать режиме регистрации совпадений со множеством расположенных напротив детекторов. Линия, соединяющая центры детекторов, проходит через объект и используется для реконструкции изображения. Таким образом, существует возможность определения совпадений на нескольких углах (расходящийся пучок.

Программное обеспечение томографа получает данные о событиях совпадения, зарегистрированных в угловых и линейных положениях, количественное суммирование которых дает двумерную картину распределения изотопа. Подобно КТ и МРТ, отображение в ПЭТ косвенное и производится с помощью компьютерной реконструкции изображений. Отличительной особенностью ПЭТ изображений является их представление по цветной шкале. Цвет или степень яркости каждого пиксела пропорциональны концентрации изотопа в соответствующей точке объекта, что создает более наглядную картину.

3.4. Аппаратное обеспечение и контроль качества

Использование ПЭТ в клинике накладывает требования на характеристики и производительность аппаратного и программного обеспечения цифровой обработки, отличающегося от систем, используемых в исследовательской деятельности. Разрешающая способность ПЭТ должна быть сбалансирована приемлемым уровнем шума изображений и высокой пропускной способностью системы. Для большинства ПЭТ систем приемлемым является внутреннее разрешение 6 мм по всем пространственным направлениям, позволяющее реконструировать изображения с разрешением в 8-10 мм. Такие системы имеют показатель расстояния дискретизации равный 3 мм по всем пространственным направлениям. Относительно однородное разрешение и дискретизация делает их пригодными к 3D визуализации. Пропускная способность - один из важных показателей системы. Часто требуется быстро подготовить томограф к следующему исследованию, получить, реконструировать и обработать данные, напечатать и заархивировать данные. Система должна позволять проводить исследования в нескольких режимах, включая статические, динамические, синхронизированные и прямолинейные исследования.Поле обзора ПЭТ сканеров должно позволять проводить как исследования отдельных органов, так и всего тела. Поле обзора таких систем равно 60см.

Современные ПЭТ сканеры имеют до 16 плоскостей колец, что обеспечивает суммарно 31 поперечную плосткость. Разрешение составляет приблизительно 5 мм по всем направлениям. С дискретизацией 3 мм можно проводить исследования без изменений положений детекторов. В большинстве исследований, вводимая активность не требует предельных скоростей счета. Но в кардиоисследованиях вводимая активность может требовать высоких Скоростей счета, что приводит к существенным простоям аппаратуры. Большинство систем имеют строенную систему коррекции простоя, обеспечивая линейную реакцию на вводимую активность. Однако, при таких высоких скоростях счета могут происходить потери в разрешении из-за наложения событий. Важным аспектом клинической ПЭТ является необходимость в быстром и эффективном программном и аппаратном обеспечении, отвечающим за цифровую обработку.

3.5. Артефакты изображений в ПЭТ

3.5.1. Аппаратные артефакты. Из аппаратных артефактов чаще всего встречается артефакт, вызванный

отказом в системе детекторов или системе последующей сортировки. создает на изображении веерообразную рябь.

3.5.2. Артефакты сбора данных

Артефакты сбора данных возникают во время сбора данных и обычно являются следствием движений пациента. Они могут проявляться простой потерей в разрешении или принимать формы, которые могут быть приняты за патологические изменения.Артефакты, вызванные самим гентри, отражаются на изображениях в виде ряда полос, которые похожи на веерообразные артефакты, вызванныеотказом детектора (рис. 59).

3.5.3. Артефакты обработки данных

Эти артефакты обычно появляются при использовании введении неправильных параметров обработки данных.

3.6. Радионуклиды, используемые в ПЭТ

Радиоизотопы, используемые в ПЭТ и других подобных исследованиях, производятся с помощью ускорителя частиц, называемого циклотроном. Все используемые в ПЭТ испускающие позитроны радионуклиды имеют короткое время полураспада и высокую энергию излучения по сравнению с радиоизотопами, вообще используемыми в биомедицинских исследованиях. Основные радионуклиды, используемые в клинических исследованиях, это углерод 11C, азот 13N, кислород 15O и фтор 18F, поскольку эти химические элементы есть почти во всех соединениях в теле человека. Все они имеют короткий период полураспада, что позволяет вводить пациенту большие дозы препарата с низким лучевым воздействием и неоднократно проводить исследования.