vol. 4 3/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
128
radiologia
\
radiology
artykuł naukowy
\
scientific paper
Fot. 1
. Podkładka do testu rozdzielczości przestrzennej systemu PET wraz z trzema
źródłami punktowymi
Źródło: [22].
W przypadku normy NEMA szerokość funkcji odpowiedzi
jest mierzona jako szerokość połówkowa FWHM (
Half-Width At
Half-Maximum
). Podobnie w przypadku IEC do scharakteryzo-
wania rozdzielczości przestrzennej systemu używa się wartości
FWHM, ale dodatkowo określa się również szerokość ekwiwa-
lentną EW (
Equivalent Width
). EW jest definiowana jako najwięk-
szy wymiar prostokąta, który ma taką samą powierzchnię i taką
samą wysokość jak dana funkcja odpowiedzi.
Test II – Czułość (
sensitivity
)
Czułość systemu PET jest parametrem, który charakteryzuje
szybkość zliczania koincydencji prawdziwych. Ich emiterem po-
winno być źródło promieniotwórcze o względnie niskiej aktyw-
ności i zdefiniowanym jej rozkładzie, dla którego straty związane
z rozpraszaniem promieniowania oraz koincydencjami przypad-
kowymi są znikome. Aby zapewnić warunek niezależności wyniku
od efektu osłabienia promieniowania przez otaczające materiały,
pomiar przeprowadza się kilkukrotnie z zastosowaniem różnych
grubości tego samego materiału osłabiającego, a ostateczną war-
tość uzyskuje się poprzez ekstrapolację wyników [23]. Czułość
zależy od położenia źródła względem geometrycznego środka
poprzecznego pola widzenia aparatu. Dlatego też, aby w pełni
scharakteryzować system, konieczny jest pomiar osiowego pro-
filu czułości (w różnych punktach oddalonych od środka geome-
trycznego gantry PET w tej samej płaszczyźnie poprzecznej).
Celem pomiarów jest określenie szybkości zliczania koin-
cydencji prawdziwych na jednostkę koncentracji aktywności
dla źródła cylindrycznego. Test jest wykonywany za pomocą
dedykowanego fantomu, zbudowanego ze współśrodkowych
cylindrów o znanej grubości materiału osłabiającego [24]. Źró-
dło liniowe w postaci kapilary wypełnionej roztworem
18
F o ak-
tywności ok. 3,7 MBq umieszcza się w środku geometrycznym
gantry w osi długiej aparatu i skanuje, poczynając od braku jakie-
gokolwiek materiału osłabiającego wokół źródła, a na grubości
2,5 mm Al kończąc (Fot 2). Ten sam zestaw pomiarów powtarza-
ny jest dla źródła umieszczonego 10 cm od środka pola widzenia
systemu równolegle do osi długiej aparatu.
Fot. 2
. Fantom do oceny czułości systemu PET wykonany ze współosiowych alum-
iniowych rurek
Źródło: [24].
Wynik testu jest prezentowany wpostaci prostej określającej za-
leżność logarytmu naturalnego z wartości liczby zliczeń na obrazie
od grubości zastosowanego materiału osłabiającego wyrażonej
w [cm]. Wiążąca jest wartość odczytana dla przecięcia prostej do-
pasowanej do punktów pomiarowych z osią rzędnych podzielona
przez aktywność źródła (wielkośćwyrażonawzliczeniach na sekun-
dę na kiloBekerel [cts s
-1
kBq
-1
]). Jest to najlepsze przybliżenie braku
strat zliczeń związanych z efektami fizycznymi oddziaływania pro-
mieniowania z materią oraz pracą elektroniki systemu. Dla współ-
czesnych skanerów PET czułość systemu jest rzędu kilku zliczeń na
sekundę na jednostkę aktywności wyrażoną w [kBq].
Test III – Pomiar frakcji promieniowania
rozproszonego, strat zliczeń oraz koincydencji
przypadkowych (
scatter fraction, count
losses and random measurements
)
Wydajność rejestracji zliczeń systemu PET (
count rate perfor-
mance
) zależy od przestrzennego rozkładu aktywności w źródle
i otaczających go materiałów rozpraszających. Charakterystyka
szybkości zliczania prawdziwych koincydencji jest silnie uzależ-
niona od stosunku tych koincydencji do pojedynczych zliczeń
(niesparowanych), liczby koincydencji przypadkowych i dokład-
ności eliminacji informacji niesionej przez takie zdarzenia, a tak-
że od czasu martwego systemu. Aby móc porównać tomografy
PET o różnej konstrukcji, należy przede wszystkim ocenić frakcję
promieniowania rozproszonego, którą rejestruje każdy z tomo-
grafów. Różne rozwiązania konstrukcyjne skutkują różną czuło-
ścią aparatów PET na promieniowanie rozproszone.
Celem testu III jest ocena dokładności danego skanera w przy-
padku prawidłowego odwzorowania obiektów o wysokiej kon-
centracji aktywności. Pomiar jest przeprowadzany poprzez
wielokrotne obrazowanie (skany dynamiczne) źródła liniowego
o wysokiej aktywności (ok.1 GBq) umieszczonego w dedykowa-
nym fantomie zapewniającym kontrolowane warunki rozpra-
szania promieniowania (Fot. 3). Całkowity czas trwania testu
przekracza 12 godzin. Jako że źródło ulega rozpadowi w czasie,
wydajność rejestracji koincydencji prawdziwych powinna ule-
gać ciągłej poprawie, a przy bardzo niskim poziomie aktywności
można uznać, że straty zliczeń są do pominięcia.
