Medicina nuclear: ¿Cómo influye la dispersión de Compton en la resolución espacial en SPECT y PET, respectivamente?

Comencemos con SPECT [1]
Tres influencias principales aquí:
1) Colimador
2) Ventana de energía
3) Energía del isótopo

La energía del isótopo determina el componente Compton Scatter. SPECT tiende a utilizar isótopos de menor energía.

El sistema de colimación determina la resolución y la cantidad de Compton bloqueada o, de hecho, genera algo. Un colimador de agujero de alfiler, a diferencia de un colimador de orificio paralelo, bloqueará más de la dispersión, por lo que el componente de Compton será pequeño.

La ventana de energía del sistema permite la discriminación del pico de energía principal, dependiendo de la resolución de energía de su sistema, puede reducir la ventana lo suficiente como para discriminar una buena cantidad de dispersión.

PET [2]
1) Posiblemente un colimador
2) Ventana de energía
3) Ventanas de coincidencia y Geometría.

Algunos anillos de PET tienen un colimador, pero la electrónica moderna ha hecho la mayoría de ellos obsoletos, pero bloquearían y absorberían Compton

La ventana de energía juega un papel importante. Mientras que los rayos gamma de la aniquilación del positrón y el electrón siempre producen fotones de 511Kev, pierden energía atravesando el tejido y el aire para alcanzar el sistema de detección. La ventana de energía se centra en o por debajo de 511 con un porcentaje de ventana en ambos lados. Esto aumenta la sensibilidad a costa de permitir potencialmente que se detecte Compton y la radiación de fondo.

Las ventanas de coincidencia y el mapeo de geometría del sistema permiten detectar el tiempo y la discriminación geométrica de los fotones. Si la ventana del trayecto del rayo, el tiempo y la energía no se alinean todos, la línea de respuesta correspondiente no se acepta como un evento válido para contribuir a la reconstrucción de la imagen.

Compton se ha vuelto mínimamente responsable de la calidad de imagen en los sistemas más nuevos. Fondo caliente, rango de deriva de positrones, tamaño del detector de sistema, algoritmos de reconstrucción, corrección de dispersión, corrección de atenuación, etc.
[1] Tomografía computarizada por emisión de fotón único
[2] Tomografía por emisión de positrones