Удивительно, но первые работы по ПЭТ появились едва ли не раньше, чем попытки создать магнитно-резонансную или даже компьютерную томографию. То же самое можно сказать и о работающих прототипах. Основополагающая статья о ПЭТ вышла в 1975 году в журнале Radiology. Сложно поверить, но уже более 40 лет назад был построен первый прототип томографа. Правда, тогда он назывался ПЭТТ – позитронно-эмиссионный трансаксиальный томограф. Посмотрите, как выглядел этот прототип, созданный Майклом Тер-Погоссяном и его коллегами (фото выше, схема из статьи — ниже). На его примере хорошо показать принцип работы ПЭТ.

Это кажется невероятным, но главный физический принцип в ПЭТ – это аннигиляция вещества и антивещества. Нам нужен короткоживущий изотоп, который распадается по бета(+)-распаду, испуская позитрон, античастицу к электрону. Мы делаем органическую молекулу, меченную атомом этого изотопа – так называемый радиофармпрепарат (РФП), который вводится в организм. В организме происходит распад атома, позитрон, столкнувшись с первым атомом на своем пути, взаимодействует с электроном. Они аннигилируют, испуская два энергичных фотона – гамма-кванта.

Итак, здесь образец – просто ткань с радиофармпрепаратом или животное, в кровь которого введен препарат. Он окружен 24 гексагонально расположенными сцинциляционными детекторами (6×4) на основе йодида натрия, активированного таллием. Когда в них попадал гамма-квант, в кристаллах возникало свечение, которое фиксировал фотоэлектронный умножитель. По тому, какие детекторы «включились», можно было установить, из какой точки анализируемого образца или животного вылетели два гамма-квана, просто проведя прямые-продолжения трубок-детекторов до их пересечения. Удивительно, но даже на таких примитивных устройствах удавалось получать изображения. Вот, например, изображения шестого (выше)  и одиннадцатого (ниже)  позвонков собаки.

Сейчас принцип тот же самый, только детекторов больше и они расположены в «трубе» томографа. Сами детекторы представляют собой сцинциляционные счетчики – проходящиесквозь кристаллы, например, оксиортосиликата лютеция Lu2SiO5 гамма-кванты вызывают свечение, которое регистрируют фотоумножители.

Источник

03.01.2020