Режимы измерения 2D/3D

ПЭТ-сканер для исследований всего тела или отдельных органов может использоваться как в режиме получения двумерных срезов, так и трехмерной визуализации. Системная чувствительность 2D ПЭТ-сканеров ограничивается геометрическими условиями сбора данных и электронным коллимированием совпадений в узком срезе. В новейших системах для улучшения чувствительности и без потерь пространственного разрешения может быть использован режим измерений с максимальной разницей колец ±5. В таком режиме 2D-измерений для снижения влияния случайных совпадений и рассеянного излучения детекторные кольца разделяются кольцевой защитой толщиной порядка нескольких мм (септой) из вольфрамо-свинцового сплава, которая уменьшается от внутреннего диаметра кольца к периферии.

Большое увеличение чувствительности F (приблизительно в 5 раз) может быть получено путем накопления всех возможных данных функции линейного отклика при удалении септы, т.е. в условиях существенного возросшего числа поперечных плоскостей и, соответственно, параметра α по формуле (12). Такой режим сбора данных (3D) позволяет использовать преимущества изотропной эмиссии излучения при ПЭТ, что приводит к росту параметра F. В результате число детектируемых фотонов возрастает с 0,5% (режим 2D) до 3-5 % (режим 3D). Увеличенная чувствительность позволяет значительно снизить активность РФП, вводимого пациенту, или сократить продолжительность исследования. Следует отметить, что при удалении септы имеет место небольшое снижение аксиального разрешения.

Аксиальный размер поля зрения для совпадений, которые могут быть зарегистрированы в режиме 3D, определяется максимумом кольцевой разницы. Так, при наличии 16 колец эта разница составляет 15 и соответствует числу колец, работающих в режиме совпадений с первым и 16-ым кольцами. Для периферически расположенных колец эта разница меньше (так, для пятого кольца разница составляет 11), что приводит к пространственной неоднородности чувствительности с максимумом в аксиальном центре (рис. 4, В). Для получения пространственно однородной чувствительности в режиме 3D два соседних положения ложа пациента в ПЭТ-сканере должны частично перекрываться, что требует корректности выбора и точности установки расстояния между этими положениями.

К сожалению, рост чувствительности в режиме 3D приводит к значительному увеличению числа регистрируемых совпадений, не относящихся к истинным совпадениям (шумовая компонента) и потому искажающим ПЭТ-изображения. Рассеянные фотоны возникают в режиме 3D не только в поле зрения сканера, но и за его пределами. Так компонента рассеянных фотонов в общем регистрируемом их потоке возрастает с 10-15% (режим 2D) до 30-40 % (режим 3D). Кроме того, увеличенная скорость счета в режиме 3D приводит к ее потерям вследствие возрастания мертвого времени системы. Таким образом, возрастающая в режиме 3D общая скорость счета, как и скорость истинных совпадений, не является адекватным показателем качества изображения, а полный потенциал 3D ПЭТ-систем может быть реализован только при условии точной коррекции потерь счета из-за мертвого времени системы, случайных совпадений и совпадений от рассеянных фотонов.