ПЭТ-сканер. 
Ядерная медицина. 
Радионуклидная диагностика

В предыдущих разделах описывалась одна пара детекторов совпадений для идентификации событий аннигиляции. В ПЭТ-сканере каждый детекторный элемент соединяется в цепи совпадений, имеющей временное окно, с рядом противоположных детекторных элементов. Число противоположных элементов может изменяться от одного до максимума, равного половине от полного числа детекторов, находящихся на кольце. Следовательно, отдельный детекторный элемент может быть соединен на совпадение с максимум половиной от полного числа противоположных элементов (iV/2). Как показано на рис. 6.8, каждый детекторный элемент имеет число проекций, зависящее от числа соединенных с ним противоположных детекторов. Образуемый при этом угол совпадений детекторного элемента называется приемным утлом. Множество приемных углов всех детекторов на кольце сканера создает трансаксиальное поле обзора (англ. FOV).

Рис. 6.8. Трансаксиальное поле обзора, определяемое приемными углами индивидуальных детекторов [2].

При уменьшении размеров детектора плоскостное разрешение (разрешение в плоскости кольца или в х, у плоскости) сканера улучшается. В общем случае плоскостное разрешение системы равно половине ширины отдельного детектора.

Для увеличения телесного угла детектирования и аксиального FOV кольца детекторов складываются с другими кольцами в общий массив детекторов (рис. 6.9). Детекторы одного кольца могут соединяться на совпадение с детекторами других колец. Совпадения между кольцами составляют плоскости детектирования подобно прямым плоскостям, но их принято называть перекрестными плоскостями.

Рис. 6.9. Боковая проекция ПЭТ-сканера. Несколько колец детекторов пакетируются вместе для увеличения телесного угла сканирования. События совпадения между детекторами одного и того же кольца представляют данные в прямых плоскостях. Совпадения, регистрируемые между детекторами, находящимися в разных кольцах, образуют перекрестные плоскости (адаптировано из [6]).

Срезы с плоскостями, параллельными прямым плоскостям, создаются добавлением соответствующим образом взвешенной информации от перекрестных плоскостей. Для уменьшения случайных совпадений и рассеянных совпадений (совпадений, вызванных рассеянным излучением) до недавнего времени в ПЭТ-сканерах широко применялась кольцеобразная септа (коллиматор) из вольфрама или свинца, вставленная между кольцами многокольцевого сканера (рис. 6.10). Эта септа работает как коллиматор с параллельными каналами для гаммакамер. Она пропускает в основном события совпадения для индивидуальных детекторов одного конкретного кольца и отсекает случайные и рассеянные совпадения от детекторов с других колец. Септа позволяет уменьшить вклад этих совпадений с 30—40% до 10—15%. Такой способ измерения называется двумерным (2-М) способом набором данных. Общая чувствительность 2-М набора данных составляет 2—3%. Для некоторого повышения чувствительности применяют соединение детекторных пар в прилегающих кольцах.

Рис. 6.10. Схематическое представление 2-М набора данных (А) с септой,.

размещенной между кольцами, и 3-М набора данных с удаленной септой (В) (адаптировано из [2]).

Для существенного повышения чувствительности ПЭТ-сканеров в настоящее время применяется 3-М способ набора данных, при котором септа отводится от детекторов или отсутствует у сканера совсем. В этом случае чувствительность увеличивается в А—8 раз по сравнению с 2-М набором. Случайные и рассеянные события можно также уменьшить, уменьшая приемный угол детекторов за счет соединения индивидуальных детекторов с меньшим числом противоположных детекторов.