SPECTPETの比較

性能

SPECT

PET

定量性

空間分解能

低い(1520mm)

高い(35mm)

吸収補正

やや難(Sorenson,Chang,CT法など)

容易(ブランクスキャントランスミッションスキャン)

2核種同時収集

可能

不可能(511keV一定)

検査室の遮蔽

容易(低いガンマ線のエネルギー)

困難(高い消滅放射線エネルギー)

・収集機構  
 感度:連続回転収集
>ステップ収集

 円軌道回転:

 体近接起動収集:空間分解能が良い

・収集角度:360°が基本。サンプリング間隔は56°

・マトリクスサイズ
 201Tl123I………64×64     
 99mTc………128×128

・ピクセルサイズ
 小さいほど空間分解能向上し、コントラスト低下するが、
SN低下する。

 

 

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 PET

○検出器2つが対向している
・検出ブロック
 シンチレータと複数の光電子増倍管
(PMT)から構成される。
 複数のシンチレータを
1個のPMTに対応させる。
 検出器が小さい → 分解能が高い

・シンチレータ
 BGO,LSO,GSO,NaIなどやこれらを組み合わせたものを使用している。
 溝によって分割されており、この大きさがPETの空間分解能を決定する大きな因子となる。

 「リング径が小さい」→「計数率が高い」→「感度が高い

 

PET装置の測定原理
 同時計数を行って、同時計数線(LOR)上に存在する核種の検出を行う。

・エネルギーウィンドウ
 PET装置では少しに幅をもたせ、350keV650keV程度に設定する。

LOR
 同時計測での検出単位になり、サイノグラムのひとつのピクセルに対応する。

・特徴
 「実測した透過率データ吸収補正に用いる」
 「光の減衰時間が短い検出器は最大計数率が高い」
 「同時計数回路を用いるとコリメータは不要」
 「同時計数回路の分解時間:
6~25ns
 「1個の高電子増倍管に複数のシンチレータを対応させる」

 

○真の同時計数
 一対の消滅光子が二つの検出器によって検出されたイベント

 

○偶発同時計数
 関連性がない二つの消滅光子が同時に計測されたイベント

画像の定量性低下や統計雑音の増加をもたらす。
 タイムウィンドウ幅に依存する。

数え落としが無いとすると計数率は放射能(濃度)二乗に比例する。

・補正法

遅延同時計数回路法」
 「シングル計数法」

 

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○散乱同時計数
 相互作用によってガンマ線が曲げられたことによって同時計数

 画像の定量性低下やコントラスト低下などの原因となる。
 エネルギーウィンドウ幅に依存する。

・補正法
 「DEW法」
 「
TEW法」
 「コンボリューション法」
 「シミュレーション法」→後述します

 

PET装置の収集方法の原理

2D収集

 セプタ(体軸方向にのみ有効なコリメータ)の使用で離れたリング間での同時計測線に制限を設ける。

感度が低く、定量性は高くなる。
 散乱線成分比率は
1020%程度である。

3D収集 ――― 最近良く利用される

 セプタを使用せず、感度は高くなるが、
 視野外放射能散乱偶発同時計数の影響が大きくなる。

画像の再構成も複雑で長時間となる。
 体軸方向の辺縁部で感度は低下する。

散乱線成分比率は3050%程度であり、より高精度な散乱補正法が必要とされる。 

 

○陽電子断層撮影診療用放射性同位元素使用室

・陽電子準備室RIの小分け、分注、調整

・陽電子待機室:被検者以外の被曝防止

・陽電子診察室:患者への投与、撮像を行う

 

○雑音等価計数率(NECR)
 NECR = T2 ÷ (T+S+2kR)

 T:真の同時計数 
 S:散乱同時計数 
 k:視野占有率 
 R:偶発同時計数

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