Výpočet vzorce pozitronové emise

27.03.2026

Tato kapitola se zabývá podstatou a metodami scintigrafie.

Scintigrafie je diagnostická metoda v nukleární medicíně, která spočívá v detekci pronikavého záření, průběžně emitovaného látkou s navázaným radionuklidem - tzv. radioindikátorem či radiofarmakem - do organismu.

Scintigrafické zobrazení umožňuje lokalizovat, analyzovat a příp. kvantifikovat orgány a tkáně, příp. úrovni.

Základy scintigrafie

Scintigrafie má opodstatnění v aspektech jinak nepřístupných, jako je měření dějů uvnitř organismu a pod.

Scintigrafická diagnostika v nukleární medicíně je založena na sledování distribuce radioaktivity, elementů, včetně následného vylučování.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Základním druhem scintigrafie je planární scintigrafie, kde se zobrazuje oblast bez ohledu na čas, pokud se významěji nemění. Následuje dynamická scintigrafie, která zobrazuje fáze průchodu radiofarmaka vyšetřovanou oblastí postupně v různých časech.

Scintigrafie celého těla (whole body) se provádí pro detekci anomálií a defektů - tzv. lézí (lat. laesio = poškození, porucha) ve vyšetřovaných orgánech.

Množství aktivity radioindikátoru v orgánech a tkáních se vyjadřuje v [MBq]. Dávka závisí na aktivitě, přeměně a druhu emitovaného záření a na akviziční době.

Radioindikátory značené 99mTc (cca 100-300 MBq) se z organismu vyloučí zhruba za 2-3 dny.

Bohužel, ovlivnit směr pohybu fotonů záření gama není možné, ani pomocí reflexní optiky či experimentálních zrcadel.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Gamascintigrafické zobrazení

Gamascintigrafické zobrazení využívá kolimátory, které, využívající sekundárních fotonů.

Pohybový scintigraf, vyvinutý Cassenem a jeho spolupracovníky, je založen na principu, kdy se radioaktivní vzorek pohybuje nad vyšetřovanou oblastí a pisátko vyťukává čárečky obrazu. Scintigrafický obraz W* je tvořen kolimátory, a snad též tím, že poskytoval obraz v měřítku 1:1.

Angerova gamakamera, zkonstruovaná H.O.Angerem v r.1958, využívá velkoplošný scintilační krystal, opticky přilepený na fotonásobiče a kolimátor s rovnoběžnými otvory.

Foton záření g, vyzářený z vyšetřovaného objektu W, je detekován a jeho impuls má amplitudu úměrnou poloze záblesku na krystalu.

Scintigrafické obrazy se zobrazují na stínítku osciloskopu a střádají se do paměti počítače. Každá buňka obrazové matice odpovídá určitému místu v zobrazovaném objektu W.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

U současných gamakamer se provádějí korekce pro homogenitu a linearitu.

Detektor gamakamery lze posouvat ve vertikálním směru a natáčet. Pro SPECT se používá prstencové uspořádání detektorů kolem vyšetřovaného objektu.

Rozlišení gamakamery je ovlivněno kolimátorem.

Kolimátory se dělí na různé typy, optimalizované pro různé energie gama záření.

Tloušťka přepážek kolimátoru závisí na energii gama záření. Pro nízké energie kolem 150keV, kde pro olovo je m » 21,4cm-1, např. potřebná tloušťka přepážek s»0,3mm (tenká olověná fólie).

Existují kolimátory HR a High Energy HE, které ovlivňují rozlišení a účinnost scintigrafického obrazu.

Prostorová rozlišovací schopnost FWHM se zhoršuje s rostoucí vzdáleností od kolimátoru.

Kolimátor typu Pinhole (angl. obr.4.1. vpravo) má zesilující vlastnost: velikost obrazu, tj. projekce, se zvětšuje se zmenšující se vzdáleností od otvoru.

U konvergujících kolimátorů se úhel pohledu na srdeční komoru přizpůsobuje tak, aby se detektor kamery přiblížil dostatečně blízko.

Zmenšení obrazu nad cca 20cm u konvergujících kolimátorů je třeba korigovat.

Statistické fluktuace v obraze mohou znemožnit viditelnost menších ložisek. Pro zobrazení léze je potřeba, aby kontrast objektu byl větší než statistické fluktuace v obraze.

Comptonův rozptyl gama záření v materiálu tkáně ovlivňuje kvalitu scintigrafického obrazu. Účinnější potlačení compton. rozptylu se dosáhne pomocí energetických oken.

Korekční koeficienty se používají pro zlepšení uniformity obrazu, ale mohou mít svá úskalí.

Kontrast objektu Cobj je definován jako (A-B)/B (příp. ´100[%]), kde A je aktivita léze a B je aktivita pozadí. Kontrast obrazu Cimg je vždy menší než kontrast objektu.

Šum v obraze představují rušivé statistické fluktuace. Poměr signálu k šumu se vypočítá jako S/N = S/Ö(B*). Pro úspěšné zobrazení léze musí být Cobj > 4 . Ö(B*)/A*.

Částice nepřechodných prvků jsou obvykle stabilní, když jejich valenční vrstva odpovídá valenční vrstvě vzácného plynu (neboli obsahuje nejčastěji 8 elektronů = oktet).

V obraze skeletu nebo u 18FDG PET se přičítá záření z ostatních vrstev tkáně.

Vhodnou volbou kolimátoru a správným nastavením parametrů lze částečně ovlivnit šum. Pacient musí tak dlouho nehybně ležet pod detektorem kamery, aby se snížily relativní statistické fluktuace.

SUV (Standardized Uptake Value) je standardizovaná hodnota vychytávání radiofarmaka, která se používá pro kvantifikaci aktivity tumoru a biologické odezvy na terapii.

SUV se vypočítá jako (Aobj/Ainj) . m / M . RC, kde Aobj je aktivita v oblasti (ROI) léze, Ainj je injikovaná aktivita, m je hmotnost léze, M je hmotnost pacienta a RC je účinnost (citlivost) kamery.

Při hodnocení SUV je třeba vzít v úvahu vlivy, jako je konstituce pacienta a čas aplikace scintigrafie. Důležité je randomizovat studie a interpretovat výsledky "s rezervou"!

Mezi poruchy gamakamery patří porucha fotonásobiče, prasklý krystal a porucha kolimátoru. Tyto poruchy mohou ovlivnit detekční účinnost (citlivost) kamery a rozlišení obrazu.

Umístění interakce detekovaného fotonu se určuje pomocí vážených průměrů signálů z různých elektrod. Rozlišení Angerovy kamery se nedaří snížit pod cca 3mm.

Multidetektorové polovodičové kamery s pixelovými detektory představují budoucnost scintigrafie.

Comptonovy-Angerovy gamakamery pro vysoké energie se používají pro detekci fotonů gama o energiích 511keV.

tags: #pozitronova #emise #výpočet #vzorce