PET结构以及探头
▲PET结构示意图
PET探头
▣PET探头是由许多个探测器阵列排放形成环形结构组成的。是PET核心部分，决定PET档次和性能的关键部分。
▣PET探头没有准直器，使用闪烁探测器
PET探头结构
小晶体条（或定位单元）排列形成阵列，加上4个光电倍增管，形成探测器单元（有定位功能）。几个探测单元组合成探测器组，探测器组排列成环型形成探测器环，最后形成环型探头。环形结构最终实现容积采集。PET性能与探头结构密切相关。
PET探头-探测视野
❖横向视野
探头横断面内采集数据的范围，圆形，用直径表示
❖轴向视野
Z轴与探测环平面垂直的方向
#PET探头的轴向视野和横向直径影响哪些因素？#
❖轴向视野越长，则对入射光子所张的立体角越大，PET的灵敏度就越高。
◀轴向视野与灵敏度关系图
❖探测器环直径越小，PET的空间分辨率和灵敏度就越好。但直径受限于边缘图像的退化及临床需求。
PET探头-探测器环
探测器环↓
以探测器单元为单位所组成的环。
一般轴向有几个探测器环叠加在一起形成整个探头。
晶体环数
晶体环是小晶体块为单位的环，小晶体块在轴向视野有多少个，晶体环就是多少。晶体环数决定PET图像横断层数量；小晶体块轴向大小决定图像最小层厚；晶体环数和小晶体轴向尺寸决定轴向视野。
◉小晶体块目前商用尺寸范围是2.3mm~6.5mm，小晶体块阵列排一起就是晶体组块。
◉晶体组块尺寸有：5*5、6*7、8*8、13*13、……
◉晶体环直径一般为80cm
◉商用PET中晶体环数量有：24环、32环、52环、60环、80环、….、672环
PET符合探测
符合探测原理
符合探测信号源来源于电子对的湮灭后所产生的一对γ光子。我们需要两个相对的探测器，这对γ光子飞行到探测器被探测到后，输出的电脉冲经过能量甄别，符合要求输送到符合电路中。
两个探测器之间的连线是符合线，符合线含有位置信息。符合线确定核素所在的方位，但不能确定核素在符合线上的具体位置，需要计算机重建来确定。
符合窗起什么作用？
判断这对电脉冲到达的时间差是否满足设置的符合时间
❖如果满足，则是符合事件记录下来
❖如果不满足，则放弃不记录
设置符合时间是根据两个光子最大路程时间差+探测器时间分辨率
电子准直
由于是由符合线确定核素所在方位，代替准直器的作用，所以称这种作用为电子准直。
Q什么?
电子准直带来哪些好处？
❖大幅度提高灵敏度（准直器壁的遮挡；准直器限制入射方向）
❖大幅度提高空间分辨率（随着放射源距离越远，空间分辨率越差，准直器的深度效应则没有了；符合线定位在小晶体中心连线，如果小晶块很小，则定位非常准确）
PET符合探测中的三种计数
真符合：接受到的两个γ光子来自同一个核素的衰变。
随机符合：均匀分布的噪声，增加背景噪声
随机符合计数率→
◉R、R:两个探测器的单计数率，正比“药量”
◉τ取决于符合时间窗
随机符合噪声正比“药量”的二次方，
药物活度高到一定程度时，
图像质量反而严重下降。
散射符合：
◉受能窗限制，都是小角散射，符合线在信号源附近形成局部非均匀噪声。
◉肥胖病人使散射增加(相应的真符合下降)非均匀噪声增加
另类的“死时间”效应
多事件
多事件就是在PET的探测器环上，有2个以上的探测器单元Block同时（在符合时间内）接收到光子的事件。探测器不能识别哪两个光子是来自同一衰变，如何符合？只好都放弃，这是一种另类的“死时间”效应。多事件与”药量“成正比。
PET符合探测
在符合时间内，有且只有两个探测器接收到光子，在两个探测器的中心连线(符合线)坐标位置记录一次符合事件。
符合探测是PET成像的基本原理，是有别于SPECT成像的关键技术。
PET与SPECT探测比较
SPECT
SPECT探测单光子信号，所探测的γ射线来自不同的原子，它们之间没有相关性。在SPECT中一般不考虑时间分辨率，γ光子的方向，靠准直器孔识别，只有通过准直器孔平行的γ射线才能被记录下来。
SPECT分辨率与信号源到准直器的距离密切相关。信号源距离准直器表面比较远时，空间分辨率比较差，靠近信号源时，空间分辨率大幅度提高。
即使在全环型SPECT中，探测器也要设计成能够伸缩，在采集时能够紧贴人体表面来进行采集，所以探头是离散的状态。
双探头同样在采集过程中，需要把两个探头拉近，贴着人体表面来进行采集。
PET
PET探测的信号来自一对湮灭辐射的正负电子对，正负电子对转化成方向相反几乎共线的一对γ光子，它们是同时产生的，所以两个γ光子时间是密切相关的。
两个γ光子几乎是共线的，两个探测器连线确定了γ光子的方位也确定了核素所在的方位，所以这种符合探测（电子准直）不需要准直器来确定方位。
PET探头不需要移动到紧贴人体表面
