Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).
Развита математическая модель и выполнено численное моделирование процесса формирования планарных изображений в гамма-камере при кардиологических обследованиях пациентов методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). При моделировании планарных изображений учитывалась стохастическая природа излучения фотонов радионуклидом, поглощение гамма-излучения в биологических тканях, а также эффекты, связанные с прохождением гамма-квантов через коллиматор и детектор в гамма-камере. С целью верификации модели проведен расчет планарных изображений точечного источника в зависимости от его расстояния до поверхности коллиматора и выполнено сравнение с соответствующими тестовыми измерениями "syringe test", проведенными на установке Infinia Hawkeye 4 в Новосибирском научно-исследовательском институте патологии кровообращения (ННИИПК) им. академика Е.Н.Мешалкина. Выполнен расчет планарных изображений для математического фантома, моделирующего распределение радионуклида 99mTc-MIBI в органах грудной клетки пациента, и представлено сравнение рассчитанных планарных изображений с данными, полученными при клинических исследованиях перфузии миокарда методом ОФЭКТ.
Ключевые слова: ядерная медицина, молекулярная визуализация, кардиология, диагностика, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, математическое моделирование
In the previous work, the mathematical phantom simulating a distribution of the radionuclide 99mTc-MIBI in the patient organs was demonstrated. This article presents the next step in developing of the numerical simulation method for single photon emission computed tomography (SPECT) in cardiology. The numerical model of planar images formation in the gamma camera is developed. A stochastic nature of the gamma-photon emission, attenuation and the effects of collimator and detector were taken into account in the model. For verification of the model, the calculations of the point source planar images were performed and were compared to the corresponding test measurements 'syringe test', obtained at the gamma-camera Infinia Hawkeye 4. Then, calculations of planar images for the developed mathematical phantom were performed and compared to the clinical data.
Key words: nuclear medicine, molecular imaging, cardiology, diagnostics, single photon emission computed tomography, mathematical modeling