Gamma-camera:原理

ガンマ線の検出と飛翔線の再構成

平行コリメータによるガンマカメラ
平行チャンネルを持つコリメータによるガンマ線検出の原理。 チャンネル軸に沿って伝搬するガンマのみがシンチレータに到達し、そこでエネルギーを蓄積し、短い閃光を発生させる。 このシンチレーションは、シンチレータの背面を見る光電子増倍管のアレイで検出されます。 光電子増倍管は光パルスを電子信号に変換し、カメラの電子回路で増幅されます。 光電子増倍管で受信した信号から、衝撃のおおよその位置とガンマエネルギーが評価されます。 挿入図は、おそらく心臓スキャンのために患者の胸に向けられたガンマカメラです。
D.Steyaert/IN2P3

単一のガンマ線の放出は、非常に小規模な核現象です。 この微小な放射線を電気信号に増幅し、検出・測定するのがガンマカメラヘッドの役割です。 この電気信号を数多く読み取ることで、ガンマ線を放出する放射性核種のマップを決定することができるのです。
– コリメータ
– シンチレーション結晶
– 光電子増倍管
– ガンマエネルギーと衝撃の検出および測定用電子システム

ピンホールコリメータを備えたガンマカメラ
For thyroid scan is used gamma equipped with a pinhole collimator, also known as ” stenopéic “(ステノペイ)…甲状腺検査ではピンホールコリメーターを装備したガンマカメラを使用します。 甲状腺のような小さな腺には、このタイプのコリメーションが適しています。 カメラの先端は患者さんの首の方向に向いています。
D.Steyaert/IN2P3

コリメーターは鉛またはタングステンの厚板で、多数の非常に薄い平行チャンネルで縁取られています。 これを通過できるガンマ線は、鉛板とシンチレータの表面に直角な方向のものです。 チャンネルの軸は検査対象である身体部位の方を向いており、鉛やタングステンは斜め方向に進むガンマ線をすべて阻止します。 甲状腺のシンチグラフィーにはピンホールコリメータが使用され、脳のイメージングには扇形コリメータが使用されます。
ガンマカメラの心臓部にある検出素子は、タリウムを添加したヨウ化ナトリウムの大きな長方形の結晶体です。 NaI(Tl)。 この結晶は入ってくるガンマ線を止め、降り注ぐエネルギーの一部をシンチレーションに変換します。
結晶の後ろには、小さな光電子増倍管が並んでいて、光のフォトンを電気信号に変換します。 光電子増倍管のヒット数から、入射したガンマ線のエネルギーと、結晶へのおおよその衝突位置がわかります。 エネルギーが放射性試料のエネルギー(分光窓)のある範囲に入らないガンマ線は捨てられ、最終的な画像には寄与しません。

A srmi-conductors based gamma imager
シンチグラフィーとPETガンマカメラの性能は、最近の検出技術の大きな進歩の恩恵を受けているはずで、その結果、ガンマカメラの性能が向上しました。 例えば、CEAの物理学者チームは2015年にCdZnTe(カドミウム-亜鉛-テルル)半導体をベースにしたガンマイメージャーを提案し、ガンマエネルギーと位置をより正確に測定できるようになりました
Clés CEA N°200

画像の品質は再構成の精度によって決まります。 例えば、ガンマ線の位置の精度は、半導体ベースのイメージャによって、3mmから0.3mmに改善されるかもしれません」
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Learn more :
Markers and Tracers
Nuclear Scintigraphies

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