Kamery gamma

Najbardziej rozpowszechniona jądrowa diagnostyka medyczna

Kamery gamma lub kamery scyntylacyjne są urządzeniami, które umożliwiają radiologom wykonywanie „skanów scyntygraficznych”, testów, które dostarczają szczegółowych diagnoz dotyczących funkcjonowania tarczycy, serca, płuc i wielu innych części ciała. Nazwa skanów scyntygraficznych pochodzi od zdolności niektórych kryształów (takich jak jodek sodu) do scyntylacji (innymi słowy, emitowania iskier) pod wpływem promieniowania.
Fotopowielacze do wykrywania promieniowania gamma są obecnie zastępowane mniej obszernymi, bardziej wydajnymi i dokładniejszymi detektorami krzemowymi. Poprawia się rozdzielczość obrazu, ekspozycje dla tego samego badania dzieli się przez 2, a czasem przez 5.

Gamma kamera dwugłowicowa
Ta gamma kamera wyposażona jest w dwie głowice zdolne do wykrywania obecności promieniowania. Dolna głowica jest częściowo ukryta pod łóżkiem, a cały aparat może być przesuwany w poziomie w celu uzyskania scyntygrafii całego ciała. Dzięki podwojeniu liczby stosowanych promieni gamma można wykonać scyntygrafię twarzy w tym samym czasie, co scyntygrafię pleców, przy tej samej ilości przyjętego radioizotopu. W porównaniu ze skanerem PET, gamma kamera wymaga znacznie mniej sprzętu i jest łatwiejsza w ustawieniu.
CHU Avicenne

Zabieg polega na podaniu pacjentowi cząsteczki radiofarmaceutycznej znakowanej radioizotopem emitującym promieniowanie gamma. Gdy cząsteczka utrwali się na docelowym narządzie lub tkance, emitowane promienie gamma o wysokiej penetracji łatwo wydostają się z organizmu i pozostawiają swój ślad na panelach detekcyjnych. Cząsteczka, która jest śledzona po ciele jest starannie dobrana w odniesieniu do badanej części ciała. Wystarczy bardzo mała ilość radioaktywnego izotopu, ponieważ systemy detekcji są wystarczająco czułe, aby zarejestrować rozpad pojedynczych atomów.
Ponadto, scyntygrafie wykonane pod różnymi kątami uzyskuje się poprzez obrót kamery. Następnie, łącząc te obrazy planarne, można zrekonstruować, dzięki informatyce, tomografie, 3-wymiarowe obrazy przestrzenne. Technika ta oparta na scyntygrafii gamma-kamer nazywana jest tomografią emisyjną pojedynczego fotonu (SPECT). Podstawowe informacje są zwykle przedstawiane w postaci przekrojów poprzecznych przez pacjenta.

Zasady detekcji za pomocą gamma-kamery
W gamma-kamerze każde rozpadające się jądro promieniotwórcze technetu emituje foton gamma. Po zmierzeniu położenia zderzenia gamma na detektorze, trzeba znać jego kierunek, aby wrócić do punktu wyjścia. Konieczna jest kolimacja. Kolimację taką uzyskuje się poprzez selekcję kanałów ołowianych, przez które przechodzą fotony. Na rysunku powyżej, tylko foton A, który dotrze do scyntylatora zostanie wykryty przez fotopowielacze, fotony B i C zostaną pochłonięte przez ołów.
André Aurengo, Hôpital Pitié-Salpêtrière

Jak sama nazwa wskazuje, „gamma kamera” wykrywa scyntylacje wytwarzane przez promienie gamma emitowane przez znacznik radioaktywny. Oddziaływanie tych promieni gamma na kryształ jodku sodu generuje scyntylacje, które są wykrywane przez fotopowielacze. Gdy duża liczba tych scyntylacji zostanie zaobserwowana, radioaktywne emitery tych promieni gamma mogą zostać zlokalizowane.
Scyntylatory i fotopowielacze do wykrywania gamma są obecnie coraz częściej zastępowane przez detektory krzemowe, mniej nieporęczne, bardziej wydajne, dokładniejsze. Poprawia się rozdzielczość obrazów, a ekspozycje na badanie dzieli się przez 2, a czasem przez 5.
Dzięki technice komputerowej można bardzo szybko wykonać skomplikowane obliczenia, aby przetworzyć wykryte promieniowanie na informacje przydatne dla radiologów. Obrazy, tworzone w ułamku sekundy, pozwalają lekarzom śledzić w czasie rzeczywistym rozprzestrzenianie się radioizotopu w całym ciele pacjenta. Pozwala to na uzyskanie bardzo szczegółowych obrazów skurczu serca lub filtracji osocza krwi w nerkach. Scyntygrafia gamma-kamerowa może być również wykorzystywana do tworzenia obrazów szkieletu poprzez wstrzykiwanie pacjentom roztworu radioaktywnego, który przyczepia się do kości. W ten sposób często wykrywa się przerzuty do układu kostnego.

Dwie techniki wykrywania
Najstarszą techniką po lewej stronie jest technika wykorzystująca kryształ scyntylatora połączony z fotopowielaczem. Uderzenie gamma generuje sygnał świetlny, wzmacniany poprzez lawinę elektronów przez fotopowielacz.Technika ta jest dziś zastąpiona przez zastosowanie półprzewodników (po prawej). Uderzenie gamma bezpośrednio wywołuje znacznie większą lawinę elektronów.
Źródło Université Paris-Sud

Kamera scyntylacyjna została wynaleziona przez amerykańskiego fizyka H.O. Angera w Berkeley w 1957 roku. Od tego czasu okazała się niezastąpionym narzędziem w wielu różnych diagnozach. Bezsprzecznie preferowany element wyposażenia w dziedzinie medycyny nuklearnej, było ich 14,000 na świecie do 1996 roku i znacznie więcej obecnie.
NEXT : Gamma kamera : zasady
Access to page in french