SPECT / PET

SPECT

SPECTのデータ収集　

（76pm29、75pm32、74am34、73pm33、72am25、68am27.pm27、66.55、62.55、60.58）

・収集機構
　感度：連続回転収集>ステップ収集
　円軌道回転：
　体近接軌道収集：空間分解能が良い

・収集角度
：360°が基本で定量性が高い　
　サンプリング間隔は5～6°

・マトリクスサイズ
：小さいほど空間分解能は向上し、コントラストは低下し、SN比は低下する

・ピクセルサイズ(マトリクスサイズ)　（62.55）
　十分なカウントを収集できる場合、ピクセルサイズはシステム分解能の半値幅(FWHM)の1/3～1/4が最適とされる
　ピクセルサイズ：小
　　→　SN比：「低下」
　　　　空間分解能：「高」
　　　　コントラスト：「低下」

SPECTとPETの比較　

（71pm32、65.55）

PET

(75am32)

検出器

　（60.59）
・検出ブロック　(71pm33)
　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

・同時計数回路
　対向している2つの検出器で同時計数を行って、同時計数線(LOR)上に存在する核種の検出を行う
　そのため、SPECTのようなコリメータは不要となる
　同時計数回路の分解時間：6~25ns

・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

・検出器（シンチレータ、半導体）
（77am14、76am28、71am30、67am27、62.56、61.56）
　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」

*減衰時間（ns）：短いほど最大計数率が高い

*基本的な性能は半導体＞シンチレータ
↓詳しくはこちら

シンチレータ / 半導体検出器

発光を利用した検出器　(76pm81、68am79)無機シンチレータ・検出原理1，価電子帯の電子にエネルギーが付与される2，電子は伝導帯へ移動し、電子正孔対を作る3，正孔が活性化物質を電離する4，伝導帯の電子が電離された活性化物質に行く5，活性化物質は励起状態に上がる6，基底状態に遷移する際に可視光を放出する＊純粋な結晶では禁止帯が大きいため、少量の不純物を添加する種類密度(g/cm3)最大波長(nm)減衰定数(ns)相対効率(％)用途および特徴★NaI(Tl)3.6410230100γ線、潮解性、高エネルギー分解能CsI(Tl)4.554068045α線、γ線CsI(Na)4.542064080α線、γ線、吸湿性6LiI(Eu)4.1470140035γ線、中性子BGO7.148030010γ線、高検出効率、加工が容易CdWO47.9470110017～20γ線ZnS(Ag)4.1450200130α線、中性子有機シンチレータ種類密度(g/cm3)最大波長(nm)減衰定数(ns) 相対効率(％)用途および特徴アントラセン1.2 450 30 100 α線、β線、昇華性スチルベン1.1...

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・エネルギーウィンドウ
　PET装置では少しに幅をもたせ、350keV～650keV程度に設定する

PET装置の収集方法の種類

（73am25、72pm32、71am31、69am29、64.59）

・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10～20％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、視野外放射能や散乱・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30～50％程度であり、より高精度な散乱補正法が必要とされる

同時計数

・真の同時計数
　(71pm33)
　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
（75pm25、70am27、65.57、63.56、62.56）
　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)の二乗に比例する
＊補正法
：「遅延同時計数回路法」
　「シングル計数法」

・散乱同時計数　
（65.57）
　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

PETでの各種補正方法についてはこちら↓

定量性改善法 / アーチファクト

定量性改善法散乱補正法　（69pm27）・DEW法：サブウィンドウ設定して、メインウィンドウに対して散乱線を補正する・TEW法：高エネルギー側と低エネルギー側の二つのサブウィンドウを設定して、散乱線を補正する・コンボリューション-サブトラクション(CS)法：散乱関数の畳込みから推定し散乱補正を行う・TDCS法：各画素における散乱の割合を回転角度ごとに求め、散乱補正を行う(CS法の一種)・シミュレーション法・コンプトンウィンドウ減算法(CW法)SPECTの吸収(減弱)補正法　（70am30）・均一な吸収体に対する補正法　（63.55）(1)ソレンソン法：各投影データに対して補正する前処置法　均一な減弱係数分布を仮定した減弱補正法(2)Chang法：再構成後の断層像に対して行う後処置法　簡便だが、過補正や補正不足などが起こりうる・不均一な吸収体に対する補正法　（77am13、63.56、61.54）　減弱係数分布は透過型CT(TCT)スキャンより得られ、次のようなものがある(1) 校正用外部線源を用いたTCT法： (68Ge－68Ga(β+)),241Am ：測定時間15～20分　137C...

radiological.site

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)

　PETにおけるSN比の指標
　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