Учебный эксперимент: Пространственное разрешение в ПЭТ

Оборудование:

Цель эксперимента:

Оценка пространственного разрешения ПЭТ-системы, состоящей из двух детекторных модулей.

Основная цель ПЭТ-исследований — получение качественного и детализированного изображения объекта с помощью ПЭТ-сканера. На качество изображения влияют различные параметры: пространственное разрешение, чувствительность, уровень шума, рассеянное излучение и контраст. Пространственное разрешение является одним из ключевых параметров томографической системы и обязательно должно определяться при работе с ПЭТ. Пространственное разрешение ПЭТ-сканера — это мера способности устройства точно воспроизводить изображение объекта. Оно эмпирически определяется как минимальное расстояние между двумя точками на изображении, которое может быть различимо сканером. В системе EasyPET основным фактором, определяющим пространственное разрешение, является ширина сцинтилляционных кристаллов. Дополнительным фактором, снижающим точность, является ошибка выборки, связанная с распределением линий отклика в пределах поля зрения и обусловленная шагами вращения и сканирования.

Проведение эксперимента:

• Установите держатель источника на колонну, закреплённую на основании системы, зафиксируйте П-образную платформу на верхнем шаговом двигателе и подключите плоский кабель к платформе и блоку управления.
• Подключите систему к компьютеру и включите питание.
• Настройте параметры: напряжение смещения, порог срабатывания и временное окно совпадений. Для измерения пространственного разрешения радиоактивный источник помещается между двумя детекторами на линии отклика, проходящей через центр. Его положение остаётся неизменным, а система регистрирует количество совпадений для последовательно перемещающихся позиций пары детекторов.
• Время сбора данных выбирается в зависимости от активности источника, чтобы обеспечить достаточную статистику.
• Функция отклика системы получается путём построения графика зависимости количества совпадений от расстояния между источником и линией отклика. Это расстояние рассчитывается как произведение расстояния от источника до оси сканирования на тангенс угла сканирования.
• Полученная кривая представляет собой свёртку пространственного распределения источника с разрешающей способностью системы.

Блок-схема экспериментального оборудования:

Результаты эксперимента:

Оцененное пространственное разрешение составляет приблизительно (1,45 ± 0,4) мм, что сопоставимо с пространственным разрешением ПЭТ-систем, предназначенных для исследований на мелких животных.

Частота счёта бета-частиц в зависимости от количества пройденных листов бумаги.