дникові гамма-камери
У попередніх розділах обговорювалися особливості і технічні характеристики традиційної гамма-камери з тонким кристалом NaI (Tl), світло від якого реєструвався складанням ФЕУ.
У цьому розділі розглянемо інші конструкції камер, деякі з яких потенційно є достатньо перспективними.
Рис. 18. Схематичне зображення позиційно-чутливого ФЕУ
многокристальной гамма-камера складається з матриці індивідуальних?-детектор, кристалів або твердотільних детекторів товщиною від 2 до 10 мм, упакованих в єдину конструкцію, що утворить полі видимості гамма-камери. Завдання позиційної електроніки тут полягає в простому визначенні - який з детекторів активований? Додатковою перевагою такого пристрою є можливість роботи при високій швидкості рахунку. Недолік многокристальной камери складається у відносно слабкому внутрішньому дозволі ( gt; 1 см). В даний час комерційних пропозицій по ній немає.
Головною особливістю наступної розробки, запропонованої в середині 80-х років минулого століття, є застосування позиційно-чутливих ФЕУ (ПЧФЕУ) (рис. 18).
Такі ФЕУ мають значно більшу площу фотокатода (6? 6 см). Усередині ПЧФЕУ розташована двовимірна сітка дінодов, просторово організованих так, що вони йдуть від фотокатода до грат перехрещуються анодних зволікань, розташованих на відстані 2-3 мм один від одного. Зчитування електричного заряду і розрахунок локалізації сцинтиляції світла в кристалі подібні таким же операціям в гамма-камері Ангера. Перевага цієї системи в тому, що ПЧФЕУ забезпечує визначення локалізації події в межах 2-3 мм. Разом з тим, у неї існують ті ж проблеми однорідності і лінійності, як і у гамма-камери Ангера. У наступній новій розробці застосовано поєднання многокристального детектора і ПЧФЕУ. Камера має декілька реалізацій - від переносного приладу до стаціонарної камери з великим поле огляду і призначена для проведення сцінтімаммографіі. Недоліками цього варіанта є велика нелінійність в периферійній області і сильний прояв ефекту мертвого часу. Виробництво таких камер налагоджено в декількох компаніях.
Альтернативою ФЕУ останнім часом успішно виступають напівпровідникові світлодіоди (англ. light-sensitive semiconductor photodiode (SPD)). Перевага SPD - малі розміри, що дозволяє їх монтувати на кожному окремому кристалі (в багатокристальні варіанті), відносно велика активна площа і невелике мертве простір. SPD мають також високу квантову ефективність, від 70 до 80%, в порівнянні з 20% у ФЕУ, однак коефіцієнт посилення SPD на багато порядків менше, ніж у ФЕУ. Крім того, у них високі струми витоку, тому ставлення сигнал-шум менше, ніж у ФЕУ, що призводить до гіршого енергетичного вирішенню. Інший суттєвий недолік SPD - збір електронно-доручених пар із збідненої носіями зарядів області напівпровідника від 2 до 10 разів повільніше, ніж поширення електронів через діноди ФЕУ. Наслідком є ??великі втрати рахунку при високій швидкості вхідних подій.
Кілька груп розробили SPD системи гамма-камер. Ці камери можуть розглядатися як справжні плоскі панелі, так як їх повна товщина менше 1 см. Компанія Digirad Corporation створила комерційну систему, що складається з 4096 кристалів CsI (Tl) розміром 3? 3? 6 мм, зчленованих з матрицею 64? 64 SPD. Кристали CsI (Tl) при роботі в парі з SPD мають ряд переваг перед NaI (Tl), зокрема, більш походящий до SPD спектр світла.
Напівпровідники з прямим детектуванням випромінювання (англ. SDR) представляють великий потенційний інтерес для розробників гамма-камер з високим енергетичним дозволом. Германієвого і кремнієві детектори знайшли широке застосування в гамма-спектроскопії. Але їх застосування в гамма-камерах було важко через необхідності охолодження до температури рідкого азоту. Ситуація змінилася з появою SDR-детекторів на базі діодів з назад усунутими pn-переходами. Вони можуть працювати при кімнатній температурі, але для детектування?-випромінювання з досить високою ефективністю необхідна широка протяжність району, збідненого носіями заряду (саме він є чутливою областю), висока напруга зсуву і матеріал з високою гальмівний здатністю. Найбільш підходящим на сьогоднішній день є телурид-кадмій-цинк (СdZnTe або CZT). Він може працювати при кімнатній температурі, має прийнятне ставлення сигнал-шум, енергетичне дозвіл від 2 до 5%. Проте глибина району у CZT, збідненого носіями заряду, порядку 5 мм, що обмежує його застосування, в основному, низькоенергетичним?-випромінюванням.
Детектори CZT сьогодні досить дорогі, тому вони застосовуються в переносних гамма-камерах з невеликим полем огляду.
Висновок
Планарная сцинтиграфія - найбільш широко використовувана в клінічній діагностиці різновид радіоізотоп...
