40.正子斷層造影儀(PET scanner)之同步偵測方向相反之兩γ rays,其coincidence window一般會
設定在:
(A)12 miliseconds
(B)12 microseconds
(C)12 nanoseconds
(D)12 picoseconds
統計: A(59), B(176), C(592), D(67), E(0) #1070578
詳解 (共 1 筆)
PET scanner主要是偵測正電子和負電子發生互毀反應時所發出的成對、方向相反的兩道511 KeV γ-ray,而用於偵測的機制就是所謂的耦合偵測annihilation coincidence dection,簡稱為ACD,如果說今天只使用兩個detector,那麼整個偵測的判定過程就比較單純,成對發生的γ-ray必需要符合兩個條件才能被偵測到,同時被視為有效的訊號,第一是γ-ray入射的位置必需在兩個偵測器之間,這點比較容易理解,因為只有在偵測器的接收範圍內才有可能收集得到。第二點,因為光行進的速度非常的快,因此這成對γ-ray到達偵測器的時間應該要幾乎相同,以目前的電子設備來說,處理一次互毀反應的時間,也就是幫一次互毀反應加註上時間戳記的處理時間,大約在1~2 nsec左右,所以理論上如果偵測器測到的兩個反應,其時間相差超過1~2 nsec,那麼就代表所偵測到的並非是同一個互毀反應所產生的γ-ray,所以就不會是有效的訊號,這個時間的設定就是用來判定的主要關鍵,我們稱之為coincidence window。不過因為真正臨床可用的PET scanner在設計上還是會遇上一些困難,首先為了增加偵測的範圍能夠收集到身體各角度的資料,偵檢器就會以環形的方式來排列,這樣的設計會比單純只有一對偵檢器來的複雜,因為這樣矩陣式的排法就可以收集到來自各角度的γ-ray,有效訊號的判定不再限於一定要是相對面的偵測器得同時收到訊號,這種3D式的收集方式增加了掃描儀電路設計的複雜性,訊號在連接各偵測器的纜線裡移動距離增加,電腦要同時處理的訊號量增加,加上互毀反應發生的位置又不一定在偵測環的圓心,使得兩γ-ray與偵測器的距離並不相同,這些因素加在一起,讓我們不得不把coincidence window的設定放得寬鬆一些,讓有效的訊號量增加一些,雖然說一些雜訊也會隨之增加,但是整體來說(訊號/雜訊)比的確是比較好的,此外有的時候因為互毀反應所產生的γ-ray並非完全是成180度方向相反而前進,還有一些輕微散射的訊號,如果把coincidence window設得太窄,容許的時間誤差過於苛刻時,也會喪失許多寶貴的訊號。因此呢目前大多數的pet scanner的coincidence window都是設定在6~12 nsec之間,也就是(C)12 nanoseconds。而更新一代的機種,以目前使用LSO晶體,具有TOF(time of flight)的機種為例,所設定的coincidence window可以縮短到4 nsec,當然隨著科技的進步,新的晶體研發,這個時間一定會再縮短的。