γ相机准直器的质量指标对比研究

对比研究γ相机准直器的3个主要质量指标对评价和检测准直器质量的价值。用同型号低能通用低能高分辨平行孔准直器4只,参照NEMA标准（1994）,分别测试各准直器的系统均匀性,同时测试系统空间分辨率及灵敏度,对测试结果进行比较和分析。结果表明,同型号准直器的系统空间分辨率与灵敏度两项指标基本接近,而均匀性指标存在较大差异（当部分准直器存在质量问题时）。其中系统积分和微分均匀性分别超过6％和3％的3只准直器被证实存在质量问题。说明系统均匀性定量和定性地反映准直器的性能,是反映准直器质量问题的最基本和最有效指标。     

SPECT的质量控制及有关参数的五年前后对比

选择能反映ＳＰＥＣＴ性能的九项指标（平面显像部分：固有空间分辨率，系统空间分辨率，固有均匀性，能量分辨率，线性度，最大计数率；断层显像部分：断层分辨率，断层均匀性，旋转中心漂移），用组织等效材料制备了点源、线源和断层分辨率模型，并应用断层均匀性模型、四象限铅栅模型和线性模型对我院１９８８年５月引进的Ｅｌｓｃｉｎｔ公司的ＡＰＥＸ４０９ＡＧＳＰＥＣＴ进行了测试，并将测试结果与１９８８年有关测试结果相比较。     

多平行束准直器模拟研究

在平行束准直器中引用多通道技术设计了三通道的多平行束（Multi-parallel Beam,MPB）准直器。计算机模拟表明,MPB准直器在保持较高的空间分辨率下,有效地改善了系统的灵敏度。放射药物匀均分布的圆柱数字模具和Jaszczak数字模具（phantom）模拟表明,随重叠比例的增加,未出现重建环状伪影;虽然靠近准直器表面空间分辨率有所下降,但在FOV（Field of View）中心区域空间分辨率近似等同于平行束准直器,重建图像的匀均度有了改善。投影数据的重叠表明,MPB的投影有放大作用。该研究为高成像质量的临床SPECT成像提供一种新的准直器设计方法。     

高分辨micro-SPECT成像系统针孔准直器的优化设计

为了最大限度地减少γ射线在针孔准直器上的透射和散射效应,采用蒙特卡罗方法对单光子发射计算机断层(SPECT)成像系统使用的针孔准直器进行优化.模拟计算结果与实验测试得到的系统灵敏度和空间分辨率曲线相符,达到了高分辨小动物成像的要求.     

多通道平行束准直器灵敏度补偿性能

点源扩展函数PSF作为SPECT成像的一个重要参考,反映出相应准直器灵敏度和空间分辨率等的特性。本文在多通道平行束准直器MPB的几何框架下进行物理模型构建,解释了由探测器晶体厚度引起的PSF变化以及基于该变化进行的公式修正,指出了不利的因素,其结果与蒙特卡罗模拟基本吻合。在PSF基础上,结合蒙特卡洛模拟,指出了在准直器的拉伸过程中,斜平行束部分OPB的灵敏度变化特性和对准直器的补偿作用;通过两点源逐渐接近的过程,并与高灵敏度平行束准直器HSPB对比,指出MPB准直器在保持高灵敏度下,还能有高空间分辨率的原理,提出了一种设计高灵敏度和高空间分辨率准直器的方法。     

高分辨率小动物SPECT成像系统的设计与性能评估

为实现低成本、高分辨率的小动物单光子发射断层成像(SPECT),设计了一种基于临床探测器和针孔准直器的小动物SPECT成像系统。综合考虑视野尺寸、空间分辨率和绝对探测效率等指标,分别给出了单针孔和七针孔准直器的两种最优化设计方案,并通过对比两种设计方案在全视野范围内的平均空间分辨率和探测效率,对成像性能进行了评估。结果表明,与单孔准直器相比采用七针孔准直器设计可同时获得更高的空间分辨率和探测效率。经蒙特卡罗模拟成像实验验证,该七针孔准直器在临床探测器上可达0.5mm级的超高空间分辨率,且成本远低于采用专用探测器的现有小动物SPECT系统。     

基于位置灵敏光电倍增管的小型γ相机

描述了一套基于位置灵敏光电倍增管（PSPMT）的小型γ相机系统的建立与测试。该系统由PSPMT、整体式NaI(Tl)晶体、平行孔铅准直器和电子学系统构成,其对^57Co(122keV)泛源γ射线的能量分辨率为27％;对于2mm直径铅准直孔的空间分辨率（FWHM）约为4mm。测试结果表明,这种γ相机在小视野放射性显影方面与传统γ相机相比有其优越性。     

NSRL表面物理线站的性能测试及角分辨光电子能谱实验

介绍了中国科技大学国家同步辐射实验室（NSRL）表面物理站的调试及获得的初步结果。利用光电二极管进行了光束线光通量的测试,分别得到了3块光栅的光通量响应曲线。利用纯金样品的二次谐波和费米边分别对高能和低能部分的入射光子能量进行了标定,并给出了系统的能量分辨率。最后用同步辐射零级光和激光束对实验站的电子能量分析器进行准直,用Cu单晶样品的角分辨光电子能谱实验测试了整个系统的性能,结果表明,NSRL表面站能够满足用户开展角分辨光电子能谱实验的要求。     

基于LaBr3(Ce)晶体耦合SiPM阵列的可变角分辨率伽玛相机的设计与研制

编码孔径成像技术由于探测效率高、信噪比高、角分辨率好、成像质量稳定可靠等优点而广泛应用于核安全、核设施的去污及退役的测量、核医学等领域。建立通过改变编码准直器和探测器之间距离进而实现可变角分辨的伽玛成像系统。整个成像系统主要由编码准直器、位置灵敏探测(position sensitive detector, PSD)、数据采集卡以及图像重建系统组成。该成像系统的编码准直器采用修正均匀冗余阵列(modified uniformly redundant array, MURA)编码方式,为了保障对较高能量射线的探测能力,编码准直器的材料采用含钨量90%的钨铜合金,PSD通过LaBr₃(Ce)晶体耦合SiPM阵列组成,重建算法采用的是直接互卷积算法,快速高效。测试结果显示,整个位置灵敏探测器的平均能量分辨率为4.96%(662 keV);该辐射成像系统可以准确地对Am-241、Cs-137、Co-60进行清晰成像,并通过改变编码准直器和探测器之间的距离成功分辨出两个Cs-137点源的位置。     

基于单管γ相机的SPECT系统的Monte Carlo研究

借助于Monte Carlo模似，仔细研究了基于单管γ相机的小型SPECT系统对特定活度分布的源响应特性。揭示了断层成像质量（空间分辨率、对比度）对系统准直器参数、角度采样频数的变化规律。