Pozitronska emisijska tomografija (PET) je pomemben način medicinskega slikanja. Čeprav je metoda široko uveljavljena, še vedno obstajajo priložnosti za njeno izboljšavo, prav tako pa obstaja potreba po boljših sistemih PET. Zaznavanje anihilacijskih fotonov v PET temelji na detekciji scintilacijske svetlobe, zanimiva alternativa pa je detekcija na podlagi fotonov Čerenkova. Čerenkovi sevalci z veliko gostoto ponujajo priložnost za visoko učinkovitost detekcije žarkov gama - zaradi visokega atenuacijskega koeficienta in visokega deleža fotoefekta - in odlično časovno ločljivost koincidenc (CTR). Pri interakciji žarka gama v sevalcu nastane le nekaj deset fotonov Čerenkova, kar vpliva na učinkovitost detekcije in energijsko ločljivost ter predstavljata potencialni problem te metode. To delo raziskuje delovanje skenerjev PET na osnovi Čerenkovih detektorjev z uporabo simulacij z metodo Monte Carlo in se osredotoča na raziskavo, ali so taki skenerji klinično sprejemljivi oz. uporabni. Najprej so bile raziskane različne konfiguracije detektorjev na osnovi svinčevega fluorida (PbF$_2$) z različnimi površinami kristalna in fotodetektorji, ki prekrivajo eno ali več ploskev kristala. Nato je bila preučena potencialna zmogljivost Čerenkovega PET skenerja z uporabo NEMA NU 2-2018 standarda. Zmogljivost je bila primerjana tudi z referenčnim skenerjem - Siemens Biograph Vision PET skenerjem. Simulacije so bile izvedene na superračunalniški mreži z uporabo GATE programske opreme, program CASToR pa je bil uporabljen za rekonstrukcijo slike. Čerenkov skener z enostranskim branjem detektorjev je deloval podobno kot referenčni skener, medtem ko so skenerji z večstranskim branjem delovali bolje, zahvaljujoč izboljšani učinkovitosti detekcije koincidenc in CTR. Delo dokazuje, da lahko s čistimi Čerenkovimi skenerji, kljub odsotnosti energijske ločljivosti, dobimo primerljive, v določenih detektorskih konfiguracijah pa tudi boljše slike, v primerjavi s sodobnimi skenerji. Znatno boljše slike, pa lahko čisti Čerenkovi skenerji dosežejo v okoljih z nizkim sipanjem, pri pregledih možganov, prsi ali predkliničnih raziskavah. Zaradi potencialne cenovne dostopnosti lahko postanejo Čerenkovi detektorji tudi zelo zanimivi za skenerje celotnega telesa.
|