۱-۱-۱-۲-۱-۱آشکارسازهای سوسوزن:
آشکارسازهای سوسوزن در دهه ۱۹۵۰ ابداع شدند. آشکارسازهای سوسوزن برای استفاده از مادۀ جامد در آشکارسازی از واسطه­ای استفاده می­کردند و آن واسطه، فوتون­های نوری بودند و الکترون­های یونش، الکترون­های مولد تپ نبودند. در این آشکارسازها، ذرات واپاشیده از طریق یونش یا برانگیختن، با مواد اندرکنش می­نمایند. پس از اندرکنش مواد حاصله برای وانگیخته یا بازترکیب شدن، از خود انرژی گسیل می­نمایند. این انرژی به صورت انرژی گرمایی تلف می­ شود و به انرژی درونی ماده تبدیل می­گردد و بخشی از این انرژی به صورت نور مرئی گسیل می شود. به موادی که پس از اندرکنش از خود نور مرئی گسیل می­ کنند، سوسوزن و آشکارسازهایی که از این مواد ساخته می شوند آشکارسازهای سوسوزن می­نامند. مواد رادیواکتیوی که در این نوع آشکارسازها مورد استفاده قرار می­گیرند به دلیل روند کار این نوع آشکارسازها باید گسیلندۀ اشعه بتا یا گاما باشند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

آشکارسازهای سوسوزن را می­توان به دو دسته تقسیم نمود:
۱.آشکارسازهای معدنی
۲.آشکارسازهای آلی
متداول­ترین آشکارسازهای سوسوزن، آشکارسازهای با کریستال NaI می­باشند. طرز کار این آشکارسازها در ادامه ذکر شده است.
فوتون فرودی به اتم­های کریستال NaI بر خورد می­ کنند. بر­هم­کنش­های دسته­جمعی اتم­ها در یک بلور سبب می­ شود که ترازهای انرژی به صورت دسته نوارهای انرژی در­آیند. بالاترین نوار، نوار رسانش و پایین­ترین نوار، نوار ظرفیت است. در طی برهم­کنش­ها، الکترون­ها از فوتون فرودی به اندازه گاف انرژی بین این دو نوار، انرژی می­گیرند و به نوار رسانش می­روند و سپس وانگیخته می­شوند و از خود فوتون نور گسیل می­نمایند.
جهت کاهش خود جذبی و افزایش احتمال گسیل فوتون نور از فعال کننده استفاده می­نمایند. فعال­کننده، گاف انرژی بین نوار رسانش و ظرفیت را کوتاه می­­سازد. به این منظور مقدار کمی فعال کننده به­عنوان ناخالصی به کریستال خالص اضافه می­­گردد. انتخاب فعال کننده به نوع کاری که می­خواهیم انجام دهیم بستگی دارد مثلاً برای بازده بالای آشکارسازیِ اشعۀ گاما معمولاً کریستال NaI با فعال کنندۀ Tl مورد استفاده می­گیرد. پس از گسیل، فوتون­های نوری به لامپ­های PM ^[۱۰] می­رسند. لامپ­های PM، تولیدکنندۀ پالس­های ضعیف جریان الکتریکی می­باشند. شکل (۱-۱) ساختمان و طرز کار لامپ فوتومولتی پلایر را نشان می­دهد[۲].
شکل (۱-۱) ساختمان و کار لامپ فوتومولتی پلایر را نشان­می­دهد.
پالس­های ایجاد شده توسط لامپ­های PM ضعیف هستند. لیکن در مرحلۀ بعد، الکترون­ها به تقویت­کننده­ها می­رسند. تقویت­کننده­ها باید بتوانند اطلاعات سیگنال­های PM را بدون تحریف منتقل­نمایند. از جملۀ این اطلاعات می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. 1. دامنه پالس متناسب با انرژی رویدادهای تابشی آشکار شده .

1. 1. زمان صعودی ( زمانی که رویدادهای تابشی در آشکارساز، آشکارسازی شده ­اند.)

1. 1. تمییز دادن سیگنال مورد نظر از سیگنال­های نویز الکتریکی .

پس از عبور از مراحل زیر پالس­های الکترونی باید توسط یک PHA^[11] آنالیز گردند.
وقتی که از آشکارسازهای حساس به انرژی مثلاً آشکارساز NaI()استفاده می­ شود، دامنۀ پالس ولتاژ تقویت­کننده، ، متناسب است با مقدار انرژی پراکنده شده در آشکارساز که از رویداد تابشی آشکار شده است. با بررسی دامنه های پالسهای خروجی تقویت کننده، تعیین انرژی رویدادهای تابشی آشکار شده امکان پذیر می شود. [۳].
با یک PHA برای شمارش فوتون­های با انرژی برابر، می توان پالسهایی با رنج انرژی دلخواه را انتخاب نمود. اگر PHA تنها برای یک کانال تنظیم شده­باشد، به آن ، آنالیز کننده تک کانال^[۱۲] گویند و اگر همزمان روی چند کانال این کار انجام گیرد آنالیزکننده PHA چند کانال^[۱۳] نامیده می­ شود.
سپس سخت افزارهای الکترونیکی وجود دارند که این الکترون­ها را دریافت نموده و آن­ها را موقعیت­سنجی می­­نمایند. پس از تمام این مراحل پالس­های پردازش به­ صورت تصاویری دو­بعدی و یا سه­بعدی دیده ­می­شوند. در تصویربرداری­های متداولSPECT با بهره گرفتن از آشکارسازهای متداول NaI ، معمولاً از کیت -sestamibi استفاده می­گردد. TC از خود اشعۀ گاما گسیل می­نماید. فوتون­های گاما به­ طور متوسط انرژی برابر ۱۴۰ کیلو الکترون ولت دارند. فوتون­های اشعۀ گاماTC تک انرژی نیستند و طیف پیوسته­ای از انرژی را دارا می­باشند ولی بیشترین تعداد آنها انرژی برابر ۱۴۰ کیلو الکترون ولت دارند. جریان الکتریکی تولید شده از این فوتون­ها نیز همان اندازه انرژی دارد و پنجره انرژی متداول برای آنالیز فوتون­هایی با انرژی ۱۵تا ۲۰ درصد حول۱۴۰ کیلو­الکترون ولت است. شکل(۱-۲) نمایش کلی دوربین گامای NaI را نشان می­دهد.

شکل(۱-۲) نمایش کلی دوربین گامای NaI.
دوربین­های استفاده شده در SPECT انواع مختلفی دارد. از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

• • آشکارسازهای چند ­سر^[۱۴]

• • آشکارسازهای دوسر^[۱۵]

• • آشکارسازهای تک سر^[۱۶]

تفاوت این سه دسته در مدت زمان تصویربرداری می­باشد. با صرف زمان کمتر می­توان از بروز آرتیفکت­های حرکتی نیز جلوگیری نمود. در شکل(۱-۳) انواع آشکارسازها دیده می­ شود.
شکل(۱-۳) (a) آشکارسازهای تک سر، (b) آشکارسازهای دو سر با زاویه ۹۰ درجه نسبت به هم، © آشکارسازهای دوسر با زاویه ۱۸۰ نسبت به هم و (d) آشکارسازهای چندسر را نشان می دهند.
آشکارسازهای دوربین گاما جهت جمع آوری اطلاعات، حول long axis بیمار می چرخند و در موقعیت­های فضایی، پرتوهای رسیده از بیمار را جمع­آوری می­نمایند. به هر کدام از آن موقعیت­های فضایی step می­گویند. در طی هر جمع­آوری یک تصویر پروجکشن حاصل می­ شود. جمع­آوری گیت­شده در هر زاویۀ پروجکشن، چندین تصویر پروجکشن را به ­وجود می ­آورد که هر کدام از آنها تصاویر بخشی از سیکل قلبی و یا تنفسی را نمایش می­ دهند و به هر یک، “بازه^[۱۷]” یا “فریم^[۱۸]” گفته می­ شود. تصاویر حاصله از بازه­ها را با تکنیک­های بازسازیِ تکرارشونده^[۱۹] یا فیلتر بک پروجکشن می­­توان به­ صورت حجم­های تصویری درآورد و خود این احجام می­توانند به صورت چهار­بعدی (X,Y,Z,time) نمایش داده شوند و در این حالت بررسی عملکرد قلب امکان پذیر می­گردد. شکل(۱-۴) روند جمع آوری حالت های گیت­شده وگیت­نشده نشان داده شده است. [۱]

شکل(۱-۴) روند جمع آوری حالت های گیت­شده وگیت­نشده نشان داده شده است.
۱-۱-۱-۲-۲ عوامل تأثیر­گذار روی تصاویرSPECT قلبی:
عوامل بسیار زیاد وجود دارند که روی تصاویر قلبی بدست­آمده از تصویربرداری SPECT ، تأثیر می­گذارند. این عوامل را می­توان به گروه ­های زیر تقسیم نمود:

• • عوامل مربوط به دوربین گاما

• • عوامل مربوط به بیمار

    • •  

     

1. 1. ۱-۱-۱ -۲-۲-۱ عوامل مربوط به دوربین گاما:

۱-۱-۱-۲-۲-۱-۱ قدرت تفکیک انرژی:
توانایی تمایز قائل شدن بین انرژی گاما و انرژی های غیر مشابه است یا به عبارتی می توان آنرا چنین تعریف نمود: توانایی جداسازی دو انرژی نزدیک به هم.
قدرت تفکیک انرژی توسط بوسیلۀ پهنای کامل نصف ماکسیمم انرژی(FWHM)^[20] بدست می ­آید و به­ صورت درصدی بیان می­ شود:
( ۱-۱) = قدرت تفکیک انرژی (%)
در این فرمول انرژی فوتون اولیه گاما است.