تشخیص همزمانی (10)

بر خلاف دیگر تکنیک های تصویربرداری هسته ای، تشخیص جهت و مکان فوتون های تابشی در تصویربرداری پت بر اساس کولیماسیون جذبی نیست. در عوض از تکنیکی که به تشخیص همزمانی معروف است، استفاده می شود. یک سیستم ساده تشخیص همزمانی شامل یک زوج آشکار ساز با مدارهای الکترونیک مرتبط و مدار تشخیص همزمانی است. اگر یک فرآیند نابودی جایی در بین دو آشکارساز اتفاق بیافتد و جهت دو فوتون نابودی با انرژی 511 کیلو الکترون ولت به نحوی باشد که هر یک شانس برهمکنش با یکی از دو آشکارساز را داشته باشد، احتمال ثبت یک رویداد همزمانی بسیار زیاد است. از آنجا که تمام فوتون های نابودی با زاویه تقریبا 180 درجه نسبت به یکدیگر تابیده می شوند، ثبت یک همزمانی با این معنی است که در امتداد خطی که دو آشکار ساز را به هم وصل می کند، یک فرآیند نابودی اتفاق افتاده است. به این خط یا حجمی که بر اساس  آن یک زوج آشکارساز همزمانی را تشخیص می دهند معمولا خط پاسخ (Line of response) نامیده می شود. برای بازسازی تصویر یک مقطع کامل از جسم، داده ها از تعداد زیادی از این خطوط پاسخ جمع آوری می شود.

در شرایط ایده آل، دو آشکارساز و مدارهای الکتریکی مرتبط باید همزمان پالس های دیجیتال لازم برای تشخیص همزمانی را تولید کنند. با این وجود، با توجه به تصادفی بودن فرآیند تابش نور در آشکارسازهای سوسوزن، یک تاخیر زمانی تصادفی در هنگام پاسخ آشکار سازها به جذب فوتون های نابودی وجود دارد. این عدم قطعیت در پاسخ یا رزولوشن زمانی به خصوصیات آشکارساز، ثابت زمانی نزول نور سوسوزنی اولیه و خروجی نوری بستگی دارد. با وجود اینکه رزولوشن زمانی محدود است، پهنای پالس های دیجیتال هم باید مقدار محدود و مشخصی داشته باشد تا پالس ها بر یکدیگر همپوشانی داشته باشند و رویدادهای همزمان از دست نروند. رزولوشن زمانی که در آشکارسازهای پت استفاده می شوند، معمولا بین 2 تا 6 نانو ثانیه است.

در قسمت بعد نمودار یک مدار تشخیص همزمانی توضیح داده خواهد شد.