Abstract :
[en] This review paper describes the collimators, the acquisition parameters and the reconstruction methods used for tomoscintigraphy with a commercial gamma camera equipped with its standard pinhole collimator.
The pinhole collimator allows the tomoscintigraphy of small fields of view with a high spatial resolution. This property is exploited for the imaging of small animals and of small human organs. The tomographic acquisition can be achieved using a commercial γ-camera and a circular rotation of the detector over 360° or over a shorter angular range. The first part of the paper discusses the role of the aperture of the pinhole collimator, the type, material and dimension of which determine the compromise between resolution and sensitivity. The main formulae allowing to estimate the resolution and the sensitivity for a planar acquisition are presented. The second part of the paper is devoted to the reconstruction of tomographic pinhole data. The reconstruction requires a three-dimensional algorithm dedicated to the cone-beam geometry. Various analytic and algebraic algorithms have been developed and validated. Accurate reconstruction requires in particular correcting for the non-uniformity of the sensitivity in the field of view and for the center of rotation. These corrections can be applied to the projections prior to reconstruction, or they can be directly incorporated in the reconstruction algorithm. Correction for attenuation or diffusion can be performed with the help of pre- or post-correction methods or can be included in the transition matrix of the algebraic reconstructions. The paper concludes with an overview of the validation studies and of the performances obtained by various authors in function of the acquisition parameters and reconstruction algorithms.
[fr] Cet article présente une revue des collimateurs, paramètres d’acquisition et méthodes de reconstruction lorsque l’exploration tomoscintigraphique est réalisée avec une γ-caméra commerciale munie de son collimateur sténope standard. Le collimateur sténopé permet la réalisation de tomoscintigraphies à haute résolution de champs de vue limités. Ces performances en résolution sont mises à profit pour l’exploration scintigraphique du petit animal ou de petits organes chez l’humain. L’acquisition tomographique peut être réalisée avec une γ-caméra commerciale par une rotation circulaire, éventuellement de moins de 360°, du détecteur de la caméra. La problématique de l’ouverture du collimateur est abordée en premier lieu. L’ouverture est l’élément crucial qui gouverne le compromis sensibilité/résolution, à la fois par sa dimension, sa forme géométrique et le matériau utilisé. Les formules essentielles permettant d’estimer la résolution planaire et la sensibilité planaire sont présentées. Les diverses méthodes de reconstruction aujourd’hui disponibles sont ensuite présentées. La reconstruction nécessite un algorithme tridimensionnel dédié à la géométrie conique. Plusieurs algorithmes tant analytiques qu’algébriques ont été développés et validés. La sensibilité différentielle dans le champ de vue du collimateur sténopé et la position du centre de rotation sont deux paramètres essentiels en tomoscintigraphie sténopéïque. Ils peuvent être pris en considération par une correction adéquate des projections avant reconstruction ou être inclus dans l’algorithme de reconstruction. Atténuation et diffusion peuvent aussi faire partie de post- ou pré-corrections ou être inclues dans la matrice de transition des reconstructions algébriques. L’article se termine par une présentation des validations réalisées et des performances obtenues par les différents auteurs ainsi que par une discussion des paramètres d’acquisition en relation avec la méthode de reconstruction utilisée.
Scopus citations®
without self-citations
1
