- Trang Chủ
- Vật lý
- Giáo trình hướng dẫn phân tích hệ ghi đo phóng xạ trong y học theo định luật IRMA p5
Xem mẫu
- h a n g e Vi h a n g e Vi
XC XC
e e
F- F-
w w
PD
PD
er
er
!
!
W
W
O
O
N
N
y
y
bu
bu
Y Häc H¹t Nh©n 2005
to
to
k
k
lic
lic
C
C
w
w
m
m
w w
w
w
o
o
.c .c
.d o .d o
c u -tr a c k c u -tr a c k
líp cæ ®iÓn b»ng tia X, ng−êi ta t×m c¸ch l m râ h×nh ¶nh mÆt ph¼ng tiªu cù v l m mê
c¸c mÆt ph¼ng kh¸c nhê v o sù di chuyÓn tiªu ®iÓm cña èng ®Þnh h−íng. Nhê èng
®Þnh h−íng chôm, ng−êi ta ®Æt sao cho tiªu ®iÓm cña nã n»m ®óng v o mÆt ph¼ng l¸t
c¾t cÇn quan s¸t råi di chuyÓn ®Çu dß. Nh− vËy c¸c tÝn hiÖu cña l¸t c¾t trªn v d−íi
còng ®−îc ghi nhËn ®ång thêi nh−ng chØ t¹o ra c¸c xung ®iÖn yÕu h¬n v ®−îc gäi l
nhiÔu (noise). C¸c nhiÔu n y l m gi¶m ®é t−¬ng ph¶n v ®é ph©n gi¶i cña ¶nh. V× vËy,
kü thuËt n y tr−íc ®©y chØ ¸p dông víi c¸c m¸y ghi h×nh v¹ch th¼ng, dïng c¸c èng
®Þnh h−íng chôm v hiÖn nay Ýt ®−îc sö dông. Qua nhiÒu b−íc c¶i tiÕn ® t¹o ra nhiÒu
m¸y ghi h×nh c¾t líp phãng x¹ cæ ®iÓn kh¸c nhau.
2.4. Ghi h×nh c¾t líp vi tÝnh b»ng ®¬n photon (Single Photon Computed
Tomography - SPECT)
Camera quÐt c¾t líp däc, ngang cæ ®iÓn chØ dùa v o tÝnh chÊt quang h×nh häc
thuÇn tuý ch−a lo¹i trõ ®−îc triÖt ®Ó c¸c xung ph¸t ra ë vïng ngo i mÆt ph¼ng tiªu cù.
Chóng gièng nh− nh÷ng bøc x¹ nÒn (ph«ng) cao l m mê h×nh ¶nh c¸c líp ë mÆt ph¼ng
quan t©m. Kh¶ n¨ng cña m¸y vi tÝnh (PC) v c¸c tiÕn bé vÒ tin häc ® t¹o ra kü thuËt
chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng tia X v chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng ®¬n photon. Kü thuËt tia X
thùc chÊt l chôp c¾t líp truyÒn qua (Transmission Computered Tomography: TCT)
cßn SPECT l chôp c¾t líp ph¸t x¹ (Emission Computered Tomography: ECT). Kuhl
v Edwards chÕ t¹o hÖ SPECT ®Çu tiªn l MARK – I v o n¨m 1963.
2.4.1. Nguyªn lÝ chôp c¾t líp vi tÝnh b»ng tia X (CT- Scanner) v SPECT:
Kü thuËt SPECT ph¸t triÓn trªn c¬ së CT- Scanner. Nh−ng trong SPECT kh«ng cã
chïm tia X n÷a m l c¸c photon gamma cña c¸c §VPX ® ®−îc ®−a v o c¬ thÓ bÖnh
nh©n d−íi d¹ng c¸c DCPX ®Ó ®¸nh dÊu ®èi t−îng cÇn ghi h×nh. Trong SPECT c¸c tÝn
hiÖu còng ®−îc ghi nhËn nh− trong ®Çu dß cña Planar Gamma Camera v ®Çu dß c¸c
kü thuËt YHHN th«ng th−êng kh¸c, nh−ng trong SPECT ®Çu dß ®−îc quay xo¾n víi
gãc nh×n tõ 180°÷360° (1/2 hay to n vßng trßn c¬ thÓ), ®−îc chia theo tõng bËc øng
víi tõng gãc nhá (th«ng th−êng kho¶ng 3°). Tuy mËt ®é chïm photon ®−îc ph¸t ra kh¸
lín, nh−ng ®Çu dß chØ ghi nhËn ®−îc tõng photon riªng biÖt nªn ®−îc gäi l chôp c¾t
líp ®¬n photon. Tia X hoÆc photon tr−íc khi ®Õn ®−îc ®Çu dß bÞ c¸c m« t¹ng cña c¬
thÓ n»m trªn ®−êng ®i hÊp thô. Do vËy n¨ng l−îng cña chóng bÞ suy gi¶m tuyÕn tÝnh.
C«ng thøc chung vÒ ®Þnh luËt hÊp thô ®−îc biÓu diÔn : I = I0. e-µ.x , víi µ l hÖ sè
hÊp thô, cã gi¸ trÞ phô thuéc v o n¨ng luîng chïm tia v b¶n chÊt, mËt ®é líp vËt chÊt
hÊp thô. Sù hÊp thô l m cho c−êng ®é chïm tia gi¶m dÇn v cã thÓ tÝnh ra hÖ sè suy
gi¶m ®ã (attenuation coefficient) cña chïm tia. Gi¸ trÞ ®ã ng−îc víi gi¸ trÞ truyÒn qua.
Gäi T l ®é truyÒn qua th× I/I0 = T. Tõ c«ng thøc trªn ta cã thÓ tÝnh ®−îc l T = e-µ.x..
Gi¸ trÞ T cã thÓ biÕt ®−îc bëi v× øng víi mét cÊu tróc vËt chÊt nhÊt ®Þnh (m«, t¹ng) cã
®é dÇy x n o ®ã sÏ cã mét gi¸ trÞ µ x¸c ®Þnh. NÕu hiÖu chØnh ®−îc ®é suy gi¶m sÏ cã
®−îc gi¸ trÞ thËt c−êng ®é chïm tia truyÒn qua hoÆc hÊp thô. NÕu kh«ng hiÖu chØnh
®−îc hÖ sè suy gi¶m th× sè liÖu thu ®−îc tõ mét gãc nh×n sÏ l tæng céng sè liÖu cña
tÊt c¶ c¸c ®¬n vÞ thÓ tÝch n»m trªn ®−êng ®i cña tia. Cho m¸y quÐt trªn c¬ thÓ hoÆc
bÖnh nh©n quay th× gãc quay v gãc nh×n cña chïm tia quyÕt ®Þnh h−íng, mËt ®é
chïm tia ®Õn ®Çu dß v gi¸ trÞ hÊp thô cña nã. Ta h×nh dung gi¶ sö chia l¸t c¾t th nh
nhiÒu ®¬n vÞ vËt chÊt víi kÝch th−íc nhÊt ®Þnh. Khi chïm tia X hoÆc photon quÐt qua
líp vËt chÊt ®ã (ngang hoÆc däc) th× nã sÏ lÇn l−ît xuyªn qua c¸c ®¬n vÞ vËt chÊt. TÝn
hiÖu ph¸t ra tõ mçi ®¬n vÞ vËt chÊt sÏ kh¸c nhau do cã ®é suy gi¶m tuyÕn tÝnh kh¸c
nhau, tuú thuéc v o gãc quay, ®é lín cña gãc nh×n trong mÆt ph¼ng quÐt v kho¶ng
- h a n g e Vi h a n g e Vi
XC XC
e e
F- F-
w w
PD
PD
er
er
!
!
W
W
O
O
N
N
y
y
bu
bu
Y Häc H¹t Nh©n 2005
to
to
k
k
lic
lic
C
C
w
w
m
m
w w
w
w
o
o
.c .c
.d o .d o
c u -tr a c k c u -tr a c k
c¸ch cña nã tíi ®Çu dß. PC víi c¸c phÇn mÒm thÝch hîp cã kh¶ n¨ng hiªô chØnh hÖ sè
suy gi¶m ®ã v lo¹i bá c¶ c¸c bøc x¹ tõ c¸c mÆt ph¼ng kh¸c gäi l läc nÒn (filtered
back projection). Nh− thÕ nghÜa l PC lo¹i bá c¸c tÝn hiÖu t¹o ra tõ c¸c líp vËt chÊt
tr−íc, sau (hoÆc trªn, d−íi) ®èi víi mÆt ph¼ng l¸t c¾t. C¸c tÝn hiÖu ®ã gäi l xung
nhiÔu. V× vËy sÏ thu nhËn ®−îc h ng lo¹t c¸c tÝn hiÖu cña tõng ®¬n vÞ thÓ tÝch mét líp
vËt chÊt nhÊt ®Þnh (ta h×nh dung nh− mét l¸t c¾t). Do vËy, c¸c tÝn hiÖu chØ ®−îc ghi
nhËn theo tõng thêi ®iÓm mét. Sè l−îng gãc nh×n cÇn chän ®ñ ®Ó t¸i t¹o ¶nh mét c¸ch
trung thùc tuú thuéc v o ®é ph©n gi¶i cña ®Çu dß. C¸c tÝn hiÖu ®ã ®−îc ®−a v o hÖ
thèng thu nhËn d÷ liÖu (Data Acquisition System: DAT) ®Ó m ho¸ v truyÒn v o PC.
Khi chuyÓn ®éng quÐt kÕt thóc, bé nhí ® ghi nhËn ®−îc mét sè rÊt lín nh÷ng sè ®o
t−¬ng øng víi nh÷ng gãc kh¸c nhau trong mÆt ph¼ng t−¬ng øng. C¸c tÝn hiÖu thu ®−îc
l c¬ së ®Ó t¸i t¹o h×nh ¶nh. ViÖc t¸i t¹o ¶nh dùa v o c¸c thuËt to¸n phøc t¹p m PC cã
kh¶ n¨ng gi¶i quyÕt nhanh chãng. §ã l c¸c thuËt to¸n vÒ ma trËn (matrix). C¸c sè liÖu
ghi ®o ®−îc tõ c¸c líp c¾t t¹o ra ma trËn n y. HiÓu ®¬n gi¶n ra, ma trËn l mét tËp hîp
sè ®−îc ph©n bæ trªn mét cÊu tróc gåm c¸c d y v cét. Mçi « nh− vËy l mét ®¬n vÞ
cña ma trËn v ®−îc gäi l ®¬n vÞ thÓ tÝch c¬ b¶n (volume element, sample element)
hay l Voxel. ChiÒu cao cña mçi Voxel phô thuéc v o chiÒu d y líp c¾t. Tõ mçi Voxel
sÏ t¹o ra mét ®¬n vÞ ¶nh c¬ b¶n (picture element) gäi l Pixel. Tæng c¸c ¶nh c¬ b¶n ®ã
t¹o ra mét quang ¶nh (Photo Image). C¸c Voxel cã mËt ®é hay tû träng quang tuyÕn
(Radiologic Density) kh¸c nhau do tr−íc ®ã tia ® bÞ hÊp thô bít n¨ng l−îng. CÊu tróc
hÊp thô tia c ng nhiÒu th× mËt ®é quang tuyÕn c ng cao. Ma trËn t¸i t¹o cã ®¬n vÞ thÓ
tÝch c¬ b¶n c ng lín th× kÝch th−íc l¸t c¾t c ng máng cho ¶nh c ng chi tiÕt. Th«ng
th−êng trong CT - Scanner ng−êi ta dïng c¸c ma trËn: (64x64), (128x128), (252 x
252) hoÆc lín h¬n n÷a, cßn trong SPECT th−êng dïng ma trËn 64x64 l ®ñ v× n¨ng
l−îng c¸c photon gamma cao h¬n. C«ng thøc cho biÕt sè l−îng c¸c l¸t c¾t Np cÇn cã l
Np ≥ πM / 2.
:
M l sè l−îng thÓ tÝch c¬ b¶n (sample element) trong l¸t c¾t (vÝ dô: 64, 128...).
NÕu líp c¾t ®−îc chia « nhiÒu h¬n (128 thay v× 64) th× sè l−îng líp c¾t sÏ nhiÒu lªn
nghÜa l l¸t c¾t máng h¬n v ph¸t hiÖn ®−îc c¸c chi tiÕt nhá h¬n; Np cßn ®−îc tÝnh
theo c«ng thøc: Np = π. D / (∆x/2); D l kÝch th−íc líp c¾t (field); ∆x l ®é ph©n gi¶i
cña m¸y.
2.4.2. CÊu t¹o cña m¸y SPECT:
M¸y SPECT bao gåm c¸c bé phËn chÝnh nh− trong h×nh 2.6, m« h×nh SPECT 2 ®Çu
(dual head)
a. §Çu dß v b n ®iÒu khiÓn (Control Console): CÊu t¹o v ho¹t ®éng cña ®Çu dß
gièng nh− mét Planar Gamma Camera ® m« t¶ ë trªn. Tõ tr−íc ®Õn nay c¸c ®Çu dß
cña SPECT vÉn th−êng dïng tinh thÓ NaI(Tl). Bøc x¹ ph¸t ra tõ tinh thÓ ph¸t quang
®−îc khuÕch ®¹i bëi èng nh©n quang v c¸c m¹ch ®iÖn tö kh¸c. §Ó cã ®−îc h×nh ¶nh
tèt, ®Çu dß cÇn cã ®é ph©n gi¶i cao, ®o trong thêi gian ng¾n (®é nhËy lín), èng ®Þnh
h−íng thÝch hîp v kho¶ng c¸ch tõ ®Çu dß ®Õn m« t¹ng ghi h×nh ng¾n nhÊt. SPECT
hiÖn ®¹i dïng hÖ ®Çu dß ghÐp bëi nhiÒu tinh thÓ cho h×nh ¶nh tèt h¬n. §Ó t¨ng ®é ph©n
gi¶i v tèc ®é ®Õm (gi¶m thêi gian ghi h×nh) ng−êi ta t¹o ra lo¹i SPECT 2 hoÆc 3 ®Çu
dß. G¾n liÒn víi ®Çu dß l èng ®Þnh h−íng.
b. Khung m¸y (Gantry): C¸c ®Çu dß ®−îc l¾p ®Æt trªn mét gi¸ ®ì (khung m¸y) thÝch
hîp cã c¸c m«t¬ cho phÐp ®iÒu khiÓn ®Çu dß quay ®−îc gãc 180 ÷ 360° quanh bÖnh
nh©n theo nh÷ng gãc nh×n thÝch hîp (kho¶ng 3-6°).
- h a n g e Vi h a n g e Vi
XC XC
e e
F- F-
w w
PD
PD
er
er
!
!
W
W
O
O
N
N
y
y
bu
bu
Y Häc H¹t Nh©n 2005
to
to
k
k
lic
lic
C
C
w
w
m
m
w w
w
w
o
o
.c .c
.d o .d o
c u -tr a c k c u -tr a c k
c. HÖ thèng ®iÖn tö: C¸c tÝn hiÖu thu ®−îc tõ tinh thÓ nhÊp nh¸y, ®−îc ®−a v o m¹ch
®iÖn tö ®Ó lùa chän, khuÕch ®¹i v ghi nhËn. HÖ thèng ®iÖn tö, ghi ®o cña SPECT phøc
t¹p h¬n ë Gamma Camera nhÊp nh¸y nhiÒu. Trªn Gamma Camera h×nh ¶nh ®−îc t¹o
ra nhê tËp hîp mét lo¹t c¸c chÊm s¸ng cßn ë ®©y cÇn ph¶i ph©n tÝch, chuyÓn ®æi sang
tÝn hiÖu sè (digital) ®Ó l−u gi÷. Cã thÕ PC míi l m ®−îc chøc n¨ng läc v t¸i t¹o ¶nh.
d. M¸y tÝnh (PC) víi c¸c phÇn mÒm thÝch hîp, b n ®iÒu khiÓn (Computer Console) v
Bé nhí c¸c d÷ liÖu: C¸c kü thuËt läc v hiÖu chØnh dùa trªn c¸c thuËt to¸n tin häc
(algebric recontruction technique) nh− läc nÒn (back projection technique), xo¸ bá
nhiÔu (substraction) do mét phÇn tr−êng chiÕu trïng lÆp ®Ì lªn nhau (star artifact) khi
thu nhËn tÝn hiÖu theo tõng ®¬n vÞ thÓ tÝch. Tõ ®ã cho phÐp ghi h×nh c¾t líp .
e. Tr¹m hiÓn thÞ (Display Station): Cho thÊy h×nh ¶nh cô thÓ v l−u gi÷.
H×nh 2.6: M« h×nh m¸y
SPECT 2 ®Çu.
2.4.3. Mét sè chi tiÕt vÒ kü thuËt SPECT:
- Tr−íc khi tiÕn h nh ghi h×nh víi tõng lo¹i èng ®Þnh h−íng, DCPX hoÆc bÖnh míi,
c¸c th«ng sè kü thuËt trªn b n ®iÒu khiÓn cña m¸y cÇn thö trªn c¸c mÉu h×nh ném
(phantom) ®Ó cã ®−îc kinh nghiÖm v c¸c h×nh ¶nh tèi −u.
- Lu«n lu«n cÇn mét sù phèi hîp lùa chän tèt gi÷a tèc ®é ®Õm, thêi gian ®o, kÝch th−íc
ma trËn v dung l−îng bé nhí. Cã khi chóng m©u thuÉn nhau v kh«ng ®¸p øng tèi −u
cho tÊt c¶ c¸c th«ng sè kü thuËt. Thêi gian ghi h×nh cho mçi bÖnh nh©n kh«ng nªn qu¸
30 phót. Muèn cã tèc ®é ®Õm nhanh, dung l−îng lín nh−ng kh«ng muèn dïng liÒu
phãng x¹ cao cÇn lùa chän c¸c th«ng sè kü thuËt trªn m¸y kÓ c¶ kÝch th−íc ma trËn
thÝch hîp ®Ó cho h×nh ¶nh ®Ñp nhÊt. T¨ng kÝch th−íc ma trËn cho h×nh ¶nh tèt h¬n
nh−ng kÌm theo ®ßi hái t¨ng thêi gian v dung l−îng l−u tr÷ (t¨ng tõ ma trËn 64x64
lªn 128x128 ph¶i t¨ng gÊp 4 lÇn dung l−îng ®Üa tõ). Trong SPECT ma trËn 64 x 64
th−êng l ®ñ v× ® t−¬ng øng víi pixel cña l¸t c¾t l 6 x 10 mm.
- Gãc quay cña ®Çu dß rÊt quan träng cÇn lùa chän cho thÝch hîp. Ghi h×nh nh÷ng t¹ng
s©u ®ßi hái quay 360 ®é. §iÒu ®ã l m gi¶m chÊt l−îng ¶nh so víi quay 180 ®é (v× chu
vÞ th©n ng−êi kh«ng trßn m h×nh ellip). Th«ng th−êng gãc quay 180° cho kÕt qu¶ tèt
h¬n 360°, nh−ng h×nh ¶nh cã thÓ cã nhiÒu lçi (artefact) h¬n.
- Gãc nh×n cña mçi phÐp ®o (b−íc dÞch chuyÓn cña ®Çu dß khi quay) cÇn ph¶i < 6°.
Gãc nh×n lín dÔ t¹o ra c¸c h×nh ¶nh gi¶ (artifact). CÇn chó ý r»ng nÕu gi¶m ®é lín cña
gãc nh×n sÏ dÉn ®Õn t¨ng thêi gian thu thËp sè liÖu ®Ó cã ®−îc ®é ph©n gi¶i tèt nhÊt.
- Muèn cã ®é ph©n gi¶i tèt cÇn l−u ý c¸c b−íc sau ®©y:
+ T¨ng thêi gian ®o hoÆc t¨ng liÒu phãng x¹ ®Ó cã sè xung lín. Sè xung lín gi¶m
bít c¸c sai sè thèng kª.
+ X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch tèi −u gi÷a ®Çu dß v ®èi t−îng ghi h×nh phï hîp víi èng
®Þnh h−íng.
- h a n g e Vi h a n g e Vi
XC XC
e e
F- F-
w w
PD
PD
er
er
!
!
W
W
O
O
N
N
y
y
bu
bu
Y Häc H¹t Nh©n 2005
to
to
k
k
lic
lic
C
C
w
w
m
m
w w
w
w
o
o
.c .c
.d o .d o
c u -tr a c k c u -tr a c k
+ Gi¶m thiÓu sù t¸i xuÊt hiÖn v× c¸c DCPX quay vßng do c¸c ho¹t ®éng chøc n¨ng
sinh lý, bÖnh lý b»ng c¸ch ®o ®Õm trong tõng thêi gian ng¾n nhÊt.
+ H¹n chÕ sù dÞch chuyÓn cña bÖnh nh©n.
+ Chän ®óng c¸c èng ®Þnh h−íng ®Ó cã kÕt qu¶ ®o tèt nhÊt. L−u ý r»ng th«ng
th−êng lo¹i èng ®Þnh h−íng n o cho sè xung lín nhÊt (®é nh¹y cao nhÊt) th× l¹i cã ®é
ph©n gi¶i kÐm nhÊt.
- Trong thùc h nh, ®Ó cã ®−îc h×nh ¶nh víi ®é t−¬ng ph¶n tèt nhÊt cßn ph¶i chän sè
xung sao cho hÖ sè cña tØ lÖ xung/nhiÔu (signal-to-noise rate: NSR) thÝch hîp víi ®é
ph©n gi¶i cña ®Çu dß v cöa sæ ma trËn t¸i t¹o h×nh ¶nh. Ng−êi ta gäi ®ã l kü thuËt
khuÕch ®¹i tÝn hiÖu (signal amplication technique: SAT). GÇn ®©y khã kh¨n ®ã ®−îc
kh¾c phôc phÇn n o b»ng c¸c m¸y nhiÒu ®Çu dß (multihead). Víi m¸y ®a ®Çu cã thÓ
thu ®−îc sè xung lín trong thêi gian ng¾n ë mét ®é ph©n gi¶i nhÊt ®Þnh hoÆc ®¹t ®−îc
sè xung lín v ®é ph©n gi¶i cao m kh«ng cÇn t¨ng thêi gian ®Õm.
2.5. Ghi h×nh c¾t líp b»ng positron (positron Emission Tomography: PET)
2.5.1. Nguyªn lÝ:
Mét Positron ph¸t ra tõ h¹t nh©n nguyªn tö tån t¹i rÊt ng¾n, chØ ®i ®−îc mét qu ng
®−êng cùc ng¾n råi kÕt hîp víi mét ®iÖn tö tù do tÝch ®iÖn ©m trong m« v ë v o mét
tr¹ng th¸i kÝch thÝch gäi l positronium. Positronium tån t¹i rÊt ng¾n v gÇn nh− ngay
lËp tøc chuyÓn ho¸ th nh 2 photon cã n¨ng l−îng 511 keV ph¸t ra theo 2 chiÒu ng−îc
nhau trªn cïng mét trôc víi ®iÓm xuÊt ph¸t. Ng−êi ta gäi ®ã l hiÖn t−îng huû h¹t
(annihilation). NÕu ®Æt 2 detector ®èi diÖn nguån ph¸t positron v dïng m¹ch trïng
phïng (coincidence) th× cã thÓ ghi nhËn 2 photon γ ®ång thêi ®ã (h×nh 2.7). Do vËy
c¸c ®Çu ®Õm nhÊp nh¸y cã thÓ x¸c ®Þnh vÞ trÝ ph¸t ra positron (còng tøc l cña c¸c
photon ®ã). VÞ trÝ ®ã ph¶i n»m trªn ®−êng nèi liÒn 2 detector ® ghi nhËn chóng.
Ng−êi ta gäi ®ã l ®−êng trïng phïng (coincidence line). Trong cïng mét thêi ®iÓm
m¸y cã thÓ ghi nhËn ®−îc h ng triÖu d÷ liÖu nh− vËy, t¹o nªn h×nh ¶nh ph©n bè ho¹t
®é phãng x¹ trong kh«ng gian cña ®èi t−îng ® ®¸nh dÊu phãng x¹ tr−íc ®ã (thu thËp
d÷ liÖu v t¸i t¹o h×nh ¶nh) theo nguyªn lÝ nh− trong SPECT. Sù t¸i t¹o c¸c h×nh ¶nh
n y ®−îc ho n th nh bëi viÖc chän mét mÆt ph¼ng nhÊt ®Þnh (®é s©u quan t©m trong
m«, t¹ng). V× vËy ®−îc gäi l chôp c¾t líp b»ng Positron (Positron Emission
Tomography: PET). Nguyªn lÝ v kü thuËt gièng nh− trong SPECT nh−ng c¸c photon
cña c¸c §VPX trong SPECT kh«ng ®¬n n¨ng m tr¶i d i theo phæ n¨ng luîng cña nã,
cßn trong PET l c¸c photon ph¸t ra tõ hiÖn t−îng huû h¹t cña positron v electron,
®¬n n¨ng (511 keV).
H×nh 2.7: S¬ ®å ghi h×nh Positron b»ng cÆp ®Çu ®Õm trïng phïng víi c¸c tia γ 511 keV.
- h a n g e Vi h a n g e Vi
XC XC
e e
F- F-
w w
PD
PD
er
er
!
!
W
W
O
O
N
N
y
y
bu
bu
Y Häc H¹t Nh©n 2005
to
to
k
k
lic
lic
C
C
w
w
m
m
w w
w
w
o
o
.c .c
.d o .d o
c u -tr a c k c u -tr a c k
2.5.2. CÊu t¹o:
Nh×n chung cÊu t¹o cña PET còng cã c¸c bé phËn nh− SPECT nh−ng phøc t¹p h¬n.
Sù kh¸c nhau chñ yÕu l ®Çu dß v tõ ®ã kÐo theo c¸c ®ßi hái ho n thiÖn h¬n ë c¸c bé
phËn kh¸c. Khëi ®Çu phÇn lín c¸c lo¹i PET ®Òu cã detector th¼ng, ®¬n tinh thÓ v ®é
ph©n gi¶i thÊp. VÒ sau lo¹i ®Çu ®Õm ®a tinh thÓ ®−îc ra ®êi, gåm 18 detector cã tinh
thÓ nhÊp nh¸y NaI(Tl), t¹o th nh 2 cét, mçi cét cã 9 tinh thÓ. Lo¹i n y ghi ®−îc 36
h×nh, mçi h×nh réng 20 x 25cm. Muèn quÐt mét h×nh réng h¬n víi thêi gian ng¾n ph¶i
cã Camera ®a tinh thÓ gåm 127 tinh thÓ NaI(Tl). Mçi tinh thÓ ®−îc t¹o th nh cÆp víi
mét tinh thÓ ®èi diÖn. H×nh 2.8 cho thÊy mét sè ®Çu ®Õm kh¸c nhau vÒ h×nh d¹ng.
Ng−êi ta cã thÓ s¾p xÕp ®−îc 2549 cÆp tinh thÓ trªn mét ®Çu m¸y cã ®−êng kÝnh 50
cm. Nã cã ®é ph©n gi¶i kho¶ng 1cm. M¸y cã ®é nh¹y kh¸ lín, cã thÓ ®o ®−îc 1000
xung/ phót trªn 1 µCi. C¶ 2 d¹ng detector giíi thiÖu trong phÇn C v D l lo¹i cã ®é
nh¹y cao h¬n. D¹ng cã 6 gãc t¹o th nh vßng khÐp kÝn nh− h×nh C l kiÓu ghi h×nh c¾t
líp bøc x¹ Positron theo trôc däc cña c¬ thÓ (Positron Emission Transaxial
Tomography: PETT). Mçi b¨ng cña ®Çu ®Õm gåm 44 ÷ 70 tinh thÓ NaI(Tl).
H×nh 2.8: Bèn d¹ng Detector dïng trong ghi h×nh c¾t líp Positron.
Mét kiÓu detector thø 4, phæ biÕn nhÊt hiÖn nay l detector vßng trßn ho n chØnh
nhÊt (D). KiÓu ®Çu tiªn chøa 32 detector NaI(Tl) trong mét vßng trßn. HÖ n y ® ghi
h×nh c¾t líp n o v t¸i t¹o ®−îc h×nh trong vßng 5 gi©y nÕu dïng 68Ga ®¸nh dÊu v o
EDTA. GÇn ®©y Brooks ® m« t¶ mét lo¹i detector gåm 128 detector tinh thÓ Bismuth
Germanate (Bi4Ge3O12 viÕt t¾t l GBO) ®−îc t¹o th nh 4 vßng, cã ®−êng kÝnh bªn
trong l 38cm (h×nh 2.9). HÖ thèng n y cã tèc ®é ®Õm cùc ®¹i l 1,5 x 106 xung/gi©y
v chôp ®−îc b¶y l¸t c¾t chØ trong 1 gi©y. §©y l lo¹i m¸y PET hiÖn ®¹i th«ng dông
nhÊt. GÇn ®©y tinh thÓ nhÊp nh¸y míi l Lutetium Oxyorthosilicate (LSO) ® ®−îc
ph¸t hiÖn. GBO v LSO cã nhiÒu tÝnh chÊt −u viÖt h¬n so víi NaI.
H×nh 2.9: §Çu dß m¸y PET hiÖn ®¹i:
C¸c tinh thÓ GBO ghÐp th nh 4 vßng
trßn bao quanh bÖnh nh©n khi ghi h×nh.
nguon tai.lieu . vn
