Многоканальный позиционно-чувствительный детектор позитронно-эмиссионного томографа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Башарули, Нукри Валикович

• Башарули, Нукри Валикович
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Башарули, Нукри Валикович

Введение.

1. Методологические принципы ПЭТ.

1.1. Различные методики ПЭТ-обследований.

1.2. Позитроны в ПЭТ.

1.3. Фильтрация событий ПЧД.

1.4. Пространственное и энергетическое разрешение детекторной системы.

1.5. Выводы к главе 1.

2. Конструкция модуля детектора.

2.1. Сцинтиллятор ПЧД для ПЭТ.

2.2. Фотоумножитель для ПЧД.

2.3. Радиоактивные источники в экспериментах.

2.4. Электроника полупроводникового детектора и анализ событий.

2.5. Зарядочувствительные предусилители.

2.6. Выводы к главе 2.

3. Программное обеспечение эксперимента.

3.1. Протоколы передачи данных.

3.2. Выводы к главе 3.

4. Экспериментальные измер ения.

4.1. Собственная радиоактивность сцинтиллятора.

4.2. Измерение абсолютного световыхода.

4.3. Зависимость между светосбором и временем интегрирования.

4.4. Счётные характеристики.

4.5. Зависимость световыхода от типа светоотражающего покрытия.

4.6. Исследование зависимости световыхода и времени высвечивания от концентрации активных добавок в сцинтилляторе.

4.7. Нормировка и калибровка детектора.

4.8. Чувствительность детектора.

4.9. Время восстановление детекторной системы.

4.10. Временные измерения ПЧД на пучке тс'-мезонов.

4.11. Временные измерения с использованием ПЧД.

4.12. Измерение глубины поглощения ПЧД.

4.13. Выводы к главе 4.

5. ПЧД на лавинных фотодетекторах.

5.1. Результаты исследований экспериментального образца АРБ.

5.2. Сцинтилляционная фибра + ЦСе11 АРБв.

5.3. ТОР-измерения с }1Се11 АРБС с органическим сцинтиллятором.

5.4. Измерения в схеме: АРБо + фибра + 238Ри.

5.5. Измерения АРБ с неорганическими сцинтилляторами (Сей, 2п8).

5.6. Выводы к главе 5.

Публикации и доклады.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многоканальный позиционно-чувствительный детектор позитронно-эмиссионного томографа»

Актуальность темы. Создание позиционно-чувствительного детектора для регистрации у-квантов с энергией 511 кэВ является одной из ключевых задач разработки отечественного позитрон-эмиссионного томографа (ПЭТ), предназначенного для диагностики на ранней стадии онкологических, неврологических и кардиологических заболеваний. Разрабатываемый детектор должен иметь высокую эффективность регистрации у-квантов для того, чтобы в обследовании можно было использовать радиофармпрепараты с меньшей активностью или с более коротким временем полураспада.

ПЭТ - современная технология для измерений биохимической активности организма, представленной локальной концентрацией радиофармпрепарата в ткани пациента. Полученные при этой технологии изображения отражают физиологические процессы, протекающие на молекулярном уровне. Эта информация может быть использована для характеристики многих жизненно важных процессов, включая метаболизм глюкозы, кровообращение, утилизацию кислорода, на основании чего врачи-клиницисты способны оценить состояние живых органов и тканей. Стремительный интерес к этому методу врачей в нашей стране обусловлен статистикой заболеваний. В отличие от таких традиционных диагностических технологий, как KT, ЯМР и УЗИ, которые предоставляют информацию об структурных изменениях, ПЭТ даёт возможность оценить функцию органа или ткани, которая в большинстве случаев нарушается раньше, чем появляются структурные изменения.

Путём введения радиофармпрепаратов, содержащих источник позитронов, имеющих тропность к тем или иным живым органам, и последующего изучения распределения этих препаратов в них медики имеют возможность определить малейшие отклонения от их нормального функционирования. Изучение распределения (концентрации) радиофармпрепарата возможно благодаря регистрации аннигиляционных у-квантов. Регистрация происходит при помощи детекторных модулей, состоящих из сцинтилляторов и фотодетекторов. Далее импульс обрабатывается аналоговой и цифровой электроникой для получения изображения. Подтверждением того, что произошёл факт аннигиляции позитрона, является одновременная регистрация двух у-квантов противоположно расположенными позиционно-чувствительными детекторами. Этого можно добиться с помощью кольца детекторов или медленно вращающейся пары противоположно расположенных детекторов. Последнее решение нуждается в меньшем количестве электроники и детекторов, но требует более продолжительного времени измерений или более высокой дозы радиофармпрепарата.

Данная информация необходима для визуализации концентрации радиофармпрепарата в исследуемом объекте. Размер восстанавливаемого изображения и задачи по обработке данных определяется полем видимости каждого детектора и зависит от геометрии детекторов, их физических характеристик и других факторов.

В онкологии ПЭТ применяется для раннего и точного выявления безопасным путём злокачественных опухолей и их метастазов любых локализаций. Исследование всего тела занимает от одного до двух часов. Метод ПЭТ незаменим при определении стадии и распространённости новообразований, при подборе адекватной терапии, а также в оценке эффективности проведённого хирургического, лучевого лечения и/или химиотерапии. В кардиологии ПЭТ является «золотым стандартом» в диагностике нарушений кровоснабжения и метаболизма миокарда. ПЭТ успешно применяется при уточнении характера изменений в миокарде при ишемической болезни сердца, а также в сложных диагностических случаях, когда данные, полученные другими методами исследования, оказываются сомнительными или противоречивыми, особенно когда пациенту противопоказаны пробы с физической нагрузкой. ПЭТ позволяет оценить жизнеспособность миокарда, точно определять показания к реконструктивным операциям, контролировать состояние миокарда после оперативного вмешательства, подбирать оптимальные дозы лекарственных препаратов, проводить динамический контроль эффективности лечения, верифицировать кардиомио-патию, миокардиодистрофию и т. д. [82]. Существующие ПЭТ-томографы в России достаточно современны, но их мало: ЦНИРРИ (Siemens ЕС AT Exact,

Siemens ECAT Exact HR+), Больница № 1 МЦ УД Президента РФ (Siemens ЕСАТ Exact), Военно-медицинская академия (Siemens Biograph) (PET / CT).

Развитие метода позитронной эмиссионной томографии привело к его активному использованию не только в медицинской диагностике, но и к широкому применению в медико-биологических исследованиях. Используя ПЭТ для исследования животных, можно проверять действие новых лекарств и методов лечения. Подобные исследования очень перспективны при разработке и проверке новых фармпрепаратов, при изучении функций органов, фармокинетики препаратов, при моделировании человеческих заболеваний и методов их диагностики и лечения. В Российской Федерации подобные исследования не проводятся из-за отсутствия необходимого для этого оборудования, что резко снижает научный потенциал страны. Для выполнения фундаментальных исследований в медицине с использованием современных физико-технических подходов необходима разработка отечественного комплекса оборудования для медико-биологических ПЭТ-центров, создаваемых на базе ведущих медицинских учреждений страны.

Цель диссертационной работы заключалась в разработке и исследовании основных характеристик многоканального сцинтилляционного позиционно-чувствительного детектора (ПЧД) на кристаллах Lu2Si05(:Ce) с высоким пространственным разрешением, предназначенного для решения задач в области позитронно-эмиссионной томографии.

Проведённый анализ показал, что задача разработки новых типов ПЧД является весьма сложной и многоплановой, т. к. включает в себя поиск новых взаимосвязанных приборных, схемотехнических и технологических решений. Вследствие этого для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих этапов работы:

• Сравнить параметры основных типов позиционно-чувствительных детекторов для ПЭТ;

• Разработать конструкцию и технологический процесс изготовления пози-ционно-чувствительных детекторов;

• Создать программное обеспечение для задач эксперимента;

• Провести спектрометрические и временные измерения позиционно-чувствительного детектора;

• Исследовать эффективность регистрации у-квантов (511 кэВ) с помощью позиционно-чувствительного детектора;

• Провести измерения глубины поглощения у-квантов в объёме позиционно-чувствительного детектора;

• Исследовать основные характеристики фотодиодов с гейгеровской модой усиления с целью определения возможности их использования в позици-онно-чувствительном детекторе.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые в России разработан позиционно-чувствительный детектор с возможностью измерения глубины поглощения для задач ПЭТ на базе многоканальных фотодетекторов и сцинтилляторов LSO. Был проведён сравнительный анализ предложенных в диссертационной работе решений и современных типов ПЧД, в результате чего выбран оптимальный вариант для реализации. Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов диссертационной работы определяются сравнением результатов измерений настоящей работы с данными других авторов и использованием для измерений современной высокоточной электроники и программного комплекса. Проведённый анализ показал высокую значимость этой работы для создания новых позиционно-чувствительных детекторов в различных областях физики медицинской физики.

Практическая ценность результатов. Приведённые в работе исследования продемонстрировали возможность создания современного позиционно-чувствительного детектора с возможностью измерения глубины поглощения у-квантов с энергией 511 кэВ в объёме сцинтиллятора. Предложенная в работе методика позволила производить исследования сцинтилляционных кристаллов, выращенных по различным технологиям (Чохральского, Бриджмена). С использованием элементов «Пельтье» разработаны недорогая технология изготовления и конструкция автономной детектирующей секции с системой охлаждения и термостабилизации. Для обеспечения оперативного доступа к результатам работ, а также к их обновлению было создано централизованное хранилище на Интернет-сервисе.

Разработано ядро (®8РБЫЬ) программного обеспечения для сбора и анализа информации, получаемой от ПЧД. Получены обнадёживающие результаты измерений характеристик современных лавинных фотодиодов, которые позволяют надеяться на создание нового, более совершенного полупроводникового детектора для задач томографии.

Полученные результаты исследований показывают, что на основе разработанного позиционно-чувствительного детектора могут быть созданы современные системы для решения задач в области спектрометрии, радиометрии таможенного контроля, отличающиеся уникальными параметрами по пространственному и временному разрешению, эффективности регистрации.

Разработанные методики представляют интерес для научно-исследовательских институтов и фирм, занимающихся разработкой современных позиционно-чувствительных детекторов и их элементарной базы, включая Федеральное государственное унитарное предприятие НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха, ЗАО ЦПТА (Центр перспективных технологий и аппаратуры), НИИ «Пульсар», Научно-технологический Центр физической кристаллографии Академии Наук Грузии, Институт кристаллографии имени А. В. Шубникова РАН.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• Результаты теоретических и экспериментальных исследований сцин-тилляционного кристалла Ь80;

• Результаты оптимизации одиночного детектора, состоящего из кристалла LSO с двумя фотодетекторами, установленными с обоих торцов сцинтиллятора;

• Технология и конструкция изготовления одиночных детекторов и модулей на их основе. Методики контроля основных параметров и испытаний одноканального детектора и детектирующего канала в целом;

• Методика создания сцинтилляционной матрицы LSO с высоким свето-выходом;

• Результаты исследований фотодиодов с гейгеровской модой усиления;

• Результаты испытаний 2-х прототипов 16-канальных детекторов при облучении их у-квантами с энергией 511 кэВ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на конференциях: Научная сессия «МИФИ - 1999» (г. Москва, 21-25 января 1999 года), Международная конференция по неорганическим сцинтилляторам и их применению (г. Москва, 16 - 20 августа 2000 года), Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (Lyon, France, October 15 - 20, 2000), Научная сессия «МИФИ - 2001» (г. Москва, 21-25 января 2001 года), 7-th International Conference on Advanced Technology and Particle Physics (Villa Olmo, October 15 -19, 2001), International Conference on New Developments in Photodetection (June 2001, Beaune, France), Научная сессия «МИФИ - 2002» (г. Москва, 21-25 января 2002 года), 2006 Nuclear Science Symposium ( Medical Imaging Conference, 2006 San Diego, California), 9-й Международный семинар «Новые тенденции в развитии позитронной эмиссионной томографии» (Санкт-Петербург, 18-19 сентября 2006 года).

Достоверность и обоснованность основных научных положений и выводов диссертационной работы определяются сравнением результатов измерений настоящей работы с опубликованными в литературе сопоставимыми данными других авторов. 9

Публикации и доклады. Результаты диссертации опубликованы в 17 работах, список которых приведён в конце диссертации.

Личный вклад. Все представленные в диссертации результаты получены автором лично или при его определяющем участии.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Список цитированной литературы содержит 124 наименования. Работа изложена на 129 страницах и содержит 10 таблиц и 47 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Башарули, Нукри Валикович

Основные выводы

- Сформирован проект по разработке современного позиционно-чувствительного детектора для задач позитрон-эмиссионной томографии;

- Разработана методика и собрано метрологическое оборудование для отбора сцинтилляторов Ь80 с требуемыми параметрами. Проведены теоретические и экспериментальные исследования сцинтилляционного кристалла. Проведены подробные исследования кристаллов, выращенных по различной технологии (Чохральского, Бриджмена). Определены оптимальные параметры, согласно которым должна осуществляться выборка необходимого количества сцинтилляторов с требуемыми характеристиками. Оптимизирован размер одиночного детектора, состоящего из кристалла Ь80 с двумя фотодетекторами, установленными с обоих торцов сцинтиллятора;

- Разработана конструкция и технология изготовления одиночных детекторов и модулей на их основе. Разработаны методики и оборудование для контроля основных параметров и испытаний одноканальных детекторов и детектирующего канала в целом;

- Разработана методика создания сцинтилляционной матрицы Ь80 с высоким световыходом;

- На основе 16-канальных фотоумножителей Натат^и и многоканальных рт-фотодиодов изготовлены 2 прототипа ГТЧД-детекторов и проведены их испытания на пучках у-квантов. Определены временное, энергетическое и пространственное разрешения детекторов;

- С использованием элементов «Пельтье» разработана недорогая конструкция и технология изготовления автономной детектирующей секции с системой охлаждения и термостабилизации;

116

Для обеспечения оперативного доступа к результатам работ, а также к их обновлению было создано централизованное хранилище на бесплатном Интернет-сервисе. Разработано ядро (®8Р01ЛЬ) программного обеспечения для сбора и анализа информации, получаемой от ПЧД;

Полученные результаты измерений свойств современных лавинных фотодиодов подтверждают возможность создания нового, более совершенного полупроводникового детектора для задач томографии. Детекторы обладают хорошей квантовой эффективностью (до 60%), высоким внут

- п ренним усилением заряда (10 ч- 10 ), низкой стоимостью некоторых моделей (~ 100 $/канал).

Благодарности

Эта диссертация никогда не была бы написана без помощи и поддержки многих людей. Первый из них, которому я хотел бы выразить свою искреннюю благодарность, - доктор физико-математических наук, профессор кафедры медицинской физики МИФИ Беляев Владимир Никитич.

Огромное спасибо мои коллегам по кафедре: Штоцкому Ю., Дубову JL, Вишневской Е. за ценные советы и плодотворные комментарии к данной работе.

Также хочу выразить благодарность доктору физико-математических наук, профессору института кристаллографии имени А. В. Шубникова РАН Рухадзе В., который всегда находил время для того, чтобы ответить на все вопросы по сцинтилляционным кристаллам и дать важные советы.

Сотрудничество с кафедрой биофизики МГУ позволило наладить полезное сотрудничество по некоторым важным задачам проекта. Высокая квалификация коллектива кафедры и её отдельных сотрудников позволили оперативно решать возникающие проблемы.

Отдельное спасибо за предоставленные образцы кристаллов LSO, LYSO и помощь в их изучении профессору, руководителю Научно-технологического Центра физической кристаллографии Академии Наук Грузии Намталишвили М.

Неоценимые консультации были предоставлены профессором кафедры радиологии, директором ПЭТ-центра, вице-президентом научно-исследовательского института Айовы Richard D. Hichwa.

Искренняя благодарность за эффективную техническую помощь и за любезную возможность использования модулей электроники исследовательскому центру RCAST (Япония).

Бондаренко Г. - первый мой научный руководитель, который заложил основы моей научной деятельности. Также хочу выразить свою благодарность на

Заключение

Приведённые в работе исследования продемонстрировали возможность создания современного позиционно-чувствительного детектора с измерением глубины поглощения у-квантов 511 кэВ в объёме сцинтиллятора. Ключевые результаты исследований ( Na, Еу = 511 кэВ):

- Временное разрешение детектора: 600 пс;

- Пространственное разрешение (RaxRtxRr): 4х4х 10 мм;

- Энергетическое разрешение: 12%;

- Стоимость опытного экземпляра: 20 ООО $.

Межкристальное комптоновское рассеяние, внутренняя радиоактивность сцинтилляторов и оптическая связь фотодетектора не влияют существенно на основные характеристики детектора. Для увеличения световыхода и уменьшения доли рассеянного излучения был разработан технологический процесс изготовления тонких светоотражающих многослойных пластин. Процесс оказался вполне приемлемым с точки зрения технологичности, стоимости и времени изготовления.

Высокие требования к результатам проводимых экспериментов обуславливали применение самой современной электроники и программного обеспечения с распараллеленной модульной (SOA) архитектурой считывания и анализа больших объёмов информации.

Использование методики измерения глубины поглощения у-квантов, а также последующая идентификация и реконструкция рассеянных у-квантов 511 кэВ в объёме сцинтиллятора являются многообещающими направлениями на пути улучшения пространственного разрешения ПЭТ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Башарули, Нукри Валикович, 2007 год

1. Sterling, J. Technician's Guide to Fiber Opties, 1998.

2. Farell, R. et al., NIM, A387 (1997), 194.

3. Okumura, S. et al., NIM, A388 (1997), 235.

4. New Development in Photodetection for particle Physics and Nuclear Physics, Beaune, 1999.

5. Taran, I. et al., NIM, A388 (1997), 79.

6. С. L. Melcher and J. S. Schweitzer. Cerium-doped lutetium orthosilicate: A fast, efficient new scintillator. IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. NS-39, pp. 502, 1992.

7. P. M. Bloomfield, S. Rajeswaran, et al. The design and physical characteristics of a small animal positron emission tomograph. Phys. Med. Biol., vol. 40, pp. 1105, 1995.

8. S. С Strother, M. E. Casey, et al. Measuring PET-Scanner Sensitivity: Relating Countrates to Image Signal-to-Noise Ratios using Noise Equivalent Counts. IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. NS-37, pp. 783, 1990.

9. R. Lecomte, J. Cadorette, et al. Initial results from the Sherbrooke avalanche photodiode positron tomograph. IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. NS-43, pp. 1952, 1996.

10. W. F. Jones, J. H. Reed, et al. Next Generation PET Data Acquisition Architectures. IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. NS-44, pp. 1202, 1997.

11. A. Del Guerra, F. de Notaristefani, et al. Use of a YAP:Ce matrix coupled to a position-sensitive photomultiplier for high resolution positron emission tomography. IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. NS-43, pp. 1958, 1996.

12. P. R. G. Virador, W. W. Moses, et al. Reconstruction in PET-Cameras with Irregular Sampling and Depth of Interaction Capability. IEEE Trans. Nucl. Sei., vol. NS-45, pp. 1225, 1998.

13. S. R. Cherry, Y. Shao, et al. MicroPET: A High Resolution PET-Scanner for Imaging Small Animals. IEEE Trans. Nucl. Sei., vol. NS-44, pp. 1161, 1997.

14. M. Watanabe, H. Okada, et al. A High Resolution Animal PET-Scanner Using Compact PS-PMT Detectors. IEEE Trans. Nucl. Sei., vol. NS-44, pp. 1277,1997.

15. J. S. Huber, W.W. Moses, et al. Calibration of a PET-Detector Module that Measures Depth of Interaction. IEEE Trans. Nucl. Sei., vol. NS-45, pp. 1268,1998.

16. O. Fries, S. M. Bradbury, et al. A small animal PET-prototype based on LSO crystals read out by avalanche photodiodes. Nucl. Instrum. and Meth. A, vol. 387, pp. 220, 1997.

17. Society of Nuclear Imaging in Drug Development, Symposium on the Use of Imaging in Drug R&D, Bethesda, MD, Sept. 11 13, 1998. Conference Proceedings J. Clin. Pharm., in press.

18. S. Weber, A. Terstegge, et al. The Design of an Animal PET: Flexible Geometry for Achieving Optimal Spatial Resolution or High Sensitivity. IEEE Trans. Med. Imaging., vol. 16, pp. 684, 1997.

19. S. P. Hume and T. Jones. Pharmacological constraints associated with positron emission tomographic scanning of small laboratory animals. Eur J Nucl Med, vol. 25, pp. 173, 1998.

20. Phelps M. E., J. C. Mazziotta and S. C. Huang. Study of cerebral function with Positron Computed Tomography. J. Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2(2): 113-162, 1982.

21. Phelps M. E., and S. R. Cherry. The changing design of positron imaging systems. Clin. Pos. Imag., 1(1): 31-45, 1998.

22. Photonics, Philips. XP1911 data sheet. Philips, 1994.

23. Photonics, Philips. Photomultiplier tubes principles & applications. Philips, 2002.

24. Pietrzyk U., K. Herholz, A. Schuster, H. M. v. Stockhausen, H. Lucht, and W. D. Heiss. Clinical applications of registration and fusion of multimodality brain images from PET, SPECT, CT and MRI. Eur. J. Radiol., 21: 174 182, 1996.

25. Plein, S., and M. Sivananthan. The role of positron emission tomography in cardiology. Radiography, 7: 11 20, 2001.

26. Puterbaugh, K. Private communication, 2003.

27. Regulla, D., J. Griebel, D. Noilke, B. Bauer, and G. Brix. Erfassung und Bewertung der Patientenexposition in der diagnostischen Radiologic und Nuklearmedizin. Z. Med. Phys., 13: 127 135,2003.

28. Rogers, J. G. A method for correcting the depth-of-interaction blurring in PET-cameras. IEEE Trans. Med. Imag., 14(1): 146 150, 1995.

29. Rogers, J. G., C. Moisan, E. M. Hoskinson, M. S. Andreaco, C. W. Williams, and R. Nutt. A practical block detector for a depth-encoding PET-camera. IEEE Trans. Nucl. Sci., 43 (6): 3240 3248, 1996.

30. Rogers, J. G., and C. J. Batty. Afterglow in LSO and its possible effect on energy resolution. IEEE Trans. Nucl. Sci., 47(2): 438 445, 2000.

31. Rohrlich, F., and В. C. Carlson. Positron-electron differences in energy loss and multiple scattering. Phys. Rev., 93(1): 38-44, 1954.

32. Rokitta, О., M. Casey, K. Wienhard, and U. Pietrzyk. Random correction for positron emission tomography using singles count rates. IEEE Med. Imag. Conf. Rec., Lyon, 2000.

33. Schmand, M. Untersuchungen zur Streustrahlenkorrektur bei 3D Volumenmessungen in einem GanzkEorper Positronen-EmissionsTomographen. Master's thesis, RWTH Aachen, 1995.

34. Schmand, M. Higher Resolution PET (Positron Emission Tomography) by means of a new scintillator LSO (lutetium oxyorthosilicate:Ce). Thesis, RWTH Aachen, 1999.

35. Schmidlin, P., M. E. Bellemann, and G. Brix. Iterative reconstruction of PET images using a high-overrelaxation single-projection algorithm. Phys. Med. Biol., 42: 569 582, 1997.

36. Seidel, J., W. R. Gandler, and M. V. Green. Characteristics of a pair of small field-of-view LSO scintillation cameras. IEEE Trans. Nucl. Sci., 43(3): 1968 -1973, 1996.

37. Seidel, J., J. J. Vaquero, S. Siegel, W. R. Gandler, and M. V. Green. Depth identification accuracy of a three layer phoswich PET detector module. IEEE Trans. Nucl. Sci., 46(3): 485 490, 1999.

38. Shao, Y., and S. R. Cherry. A study of depth of interaction measurement using bent optical fibers. IEEE Trans. Nucl. Sci., 46(3): 618 623, 1999.

39. Shepp, L. A., and Y. Vardi. Maximum likelihood reconstruction for emission tomography. IEEE Trans. Med. Imag., MI-1(2): 113 122, 1982.

40. Smith, R. J., and J. S. Karp. A practical method of randoms substraction in volume imaging PET from detector singles countrate measurements. IEEE Trans. Nucl. Sci., 43(3): 1981 1987,1996.

41. Spinks, T. J., M. P. Miller, D. L. Bailey, P. M. Bloomfield, L. Livieratos, and T. Jones. The effect of activity outside the direct field of view in a 3D-only whole-body positron tomograph. Phys. Med. Biol., 43: 895 904, 1998.

42. StEoklin, G., and V. W. Pike. Radiopharmaceuticals for positron emission tomography methodological aspects. Kluwer Academic Publishers, 1993.

43. Strauss, L. G., and P. S. Conti. The applications of PET in clinical oncology. J. Nucl. Med., 32(4): 623 648, 1991.

44. Strother, S. C., M. E. Casey, and E. J. Hoffman. Measuring PET-scanner sensitivity: relating countrates to image signal-to-noise ratios using noise equivalent counts. IEEE Trans. Nucl. Sci, 37(2): 783 788, 1990.

45. Sunderland, J. J, R. J. Nickles, and S. G. Burgiss. Acceptance testing of the CTI 933/04 ECAT scanner. J. Nucl. Med, 29(5): 880, 1988.

46. Suzuki, H, T. A. Tombrello, C. L. Melcher, and J. S. Schweitzer. UV- and gamma-ray excited luminescense of cerium-doped rare-earth oxyorthosilicates. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A, 320: 263 272, 1992.

47. Suzuki, H, T. A. Tombrello, C. L. Melcher, and J. S. Schweitzer. Light emission mechanism of Lu2(Si04)0:Ce. IEEE Trans. Nucl. Sci, 40(4): 380 -383, 1993.

48. Takagi, K., and T. Fukazawa. Cerium-activated Gd2Si05 single crystal scintillator. Appl. Phys. Lett., 42(1): 43-45, 1983.

49. Ter-Pogossian, M. M., M. E. Phelps, E. J. Hoffman, and N. A. Mullani. A positron-emission transaxial tomograph for nuclear imaging (PETT). Radiology., 114: 89-98, 1975.

50. Ter-Pogossian, M. M., D. C. Ficke, J. T. Hood, Sr., M. Yamamoto, and N. A. Mullani. PETT VI: A positron emission tomograph utilizing cesium fluoride scintillation detectors. J. Comput. Assist. Tomogr., 6(1): 125 133, 1982.

51. Tewson, T. J., and K. A. Krohn. PET radiopharmaceuticals: state-of-the-art and future projects. Sem. Nucl. Med, 28(3): 221 -234, 1998.

52. Townsend, D. W., Y. Choi, D. Sashin, and M. Mintun. An investigation of practical scatter correction techniques for 3D PET. J. Nucl. Med., 35(5): 50P, 1994.

53. Vaigneur, K. Patient handling bed for neurological imaging. Preliminary specifications. Agile Engineering, 123 Perimeter Park Road, Suite E, Knoxville/TN 37922, 2003.

54. Valk, P. E., D. L. Bailey, D. W. Townsend, and M. N. Maisey. Positron emission tomography: basic science and clinical practice. Springer-Verlag, Berlin, 2003.

55. Visser, R., C. L. Melcher, and J. S. Schweitzer. Photostimulated luminescence and thermoluminescence of LSO scintillators. IEEE Trans. Nucl. Sci., 41(4): 689-693, 1994.

56. Vollmar, S. Private communication, 2001.

57. Vollmar, S., C. Michel, J. T. Treffert, D. F. Newport, M. Casey, C. KnEoss, K. Wienhard, X. Liu, M. Defrise, and W. D. Heiss. HeinzelCluster: acceleratedreconstruction for FORE and OSEM3D. Phys. Med. Biol., 47: 2651 2658, 2002.

58. Weber, M. J., and R. R. Monchamp. Luminiscence of Bi4Ge30i2: Spectral and decay properties. Journ. Appl. Phys., 44(12): 5495 5499, 1973.

59. Wienhard, K., L. Eriksson, S. Grootoonk, M. Casey, U. Pietrzyk, and W. D. Heiss. Performance evaluation of the positron scanner ECAT EXACT. J. Comput. Assist. Tomogr., 16(5): 804 813,1992.

60. Wienhard, K., M. Dahlbom, L. Eriksson, C. Michel, T. Bruckbauer, U. Pietrzyk, and W. D. Heiss. The ECAT EXACT HR: Performance of a new high resolution positron scanner. J. Comput. Assist. Tomogr., 18(1): 110-118, 1994.

61. Williams, C. W., M. C. Crabtree, and C. G. Burgiss. Design and performance characteristics of a positron emission computed axial tomograph ECAT-II. IEEE Trans. Nucl. Sci., 26(1): 619 - 627, 1979.

62. Microsoft. WindowsNT. http://www.microsoft.com/ ntworkstation/ Productlnformation/ default.asp. 2003.

63. Microsoft. Windows 2000.http://www.microsoft.com/windows2000/default.asp, 2003.

64. Wong, W. H. A positron camera detector design with cross-coupled scintillators and quadrant sharing photomultipliers. IEEE Trans. Nucl. Sci., 40(4): 962 966, 1993.

65. Wong, W. H., J. Uribe, K. Hicks, and M. Zambelli. A 2-dimensional detector decoding study on BGO arrays with quadrant sharing photomultipliers. IEEE Trans. Nucl. Sci., 41(4): 1453 1457, 1994.

66. Wong, W. H., J. Uribe, K. Hicks, and G. Hu. An analog decoding BGO block detector using circular photomultipliers. IEEE Trans. Nucl. Sci., 42(4): 1095 -1101,1995.

67. Xu, E. Z., N. A. Mullani, K. L. Gould, and W. L. Anderson. A segmented attenuation correction for PET. J. Nucl. Med., 32(1): 161 165, 1991.

68. Yamashita, Т., M. Watanabe, K. Shimizu, and H. Uchida. High resolution block detectors for PET. IEEE Trans. Nucl. Sci., 37(2): 589 593, 1990.

69. Yamamoto, S., and H. Ishibashi. A GSO depth of interaction detector for PET. IEEE Trans. Nucl. Sci., 45(3): 1078 1082, 1998.

70. Young, J. W., J. C. Moyers, and M. Lenox. FPGA based front-end electronics for a high resolution PET-scanner. IEEE Trans. Nucl. Sci., 47(4): 1676 1680, 2000.

71. Yu, S. K., and C. Nahmias. Single-photon transmission measurements in positron tomography using 137Cs. Phys. Med. Biol., 40(7): 1255 1266, 1995,82. http://radcenter 1 .narod.ru/tom.htm.

72. Российско-американская программа «Инициатива «Атомные города», http://www.nnsa.doe.gov/na%2D20/nci/.

73. Федеральная целевая программа «Медицина высоких технологий» от 25 ноября 1998 г. № 1391, http://www.med-pravo.ru.

74. Iacoboni М. Emission tomography contribution to clinical neurology. Clinical Neurophysiology, 110: 2 23, 1999.

75. Stoklin, G., and V. W. Pike. Radiopharmaceuticals for positron emission tomography methodological aspects. Kluwer Academic Publishers, 1993.87. http://www.ufn.ru.

76. Гольданский В. И. Физическая химия позитрона и позитрония. М., Наука, 1968.

77. Cho, Z. H, J. К. Chan, L. Ericksson, M. Singh, S. Graham, N. S. MacDonald, and Y. Yano. Positron ranges obtained from biomedically important positron emitting radionuclides. J.Nucl. Med, 16(12): 1174-1176, 1975.90. http://www.slac.stanford.edu/egs/.

78. Berko, S, and F. L. Hereford. Experimental studies of positron interactions in solids and liquids. Rev. Mod. Phys, 28(3): 299-307, 1956.

79. DeBenedetti, S, С. E. Cowan, W. R. Konneker and H. Primakoff. On the angular distribution of two-photon annihilation radiation. Physical Review, 77(2): 205-212, 1950.

80. Bergstr'om, M. Determination of object contour from projections for attenuation correction in cranial positron emission tomography. J. Comput. Assist. Tomogr, 6(2): 365-372, 1982.

81. Wienhard, K. Performance evaluation of the positron scanner ECAT EXACT. J. Comput. Assist. Tomogr, 16(5): 804 813,1992.

82. Eriksson L. NEMA count-rate evaluation of the first and second generation of the ECAT EXACT and ECAT EXACT HR family of scanners. IEEE Trans. Nucl. Sci, 49(3): 640 643,2002.

83. CTI documentation. ECAT software operating instructions, version 7.1.

84. Разработка и создание ПЭТ-центра для медико-биологических исследований. НПЦ «ПОЗИТОМ» ФГУП ГНЦ РФ ИТЭФ.

85. Melcher, С. L, and J. S. Schweitzer. A promising new scintillator: ceriumdoped lutetium oxyorthosilicate. Nucl. In-strum. Meth. Phys. Res. A, 314: 212 214, 1992.

86. Photonic Materials / CERN6 Mallard Way, Strathclyde Business Park, Bellshill, ML4 3BF, UKTel: [phone] Fax: [phone].

87. William W. Moses, Lawrence Berkeley National Laboratory, March 26, 2002.101. 301800 Russia, Tula region, Bogoroditsk.102. 10-th International Conference on Calorimetry.103. 4750 Magnolia St. Port Townsend, WA 98368. www.mkt-intl.com.

88. Научно-технологический Центр физической кристаллографии Академии Наук Грузии.105. http://www.newport.com.

89. High-resolution PET-detector design: modelling components of intrinsic spatial resolution, University of California Postprints, Year 2005 Paper 651.107. ssd-rd.web.cern.ch.

90. Y. Shao et al. Dual APD array readout of LSO crystals: optimization of crystal surface treatment. IEEE Trans. Nucl. Sei. 49 (2002) 649.

91. Отчёт об опытно-конструкторской работе «Создание многоканального двухкоординатного позиционно-чувствительного детектора рентгеновских фотонов». МИФИ, 2002.

92. Brownell, Strother, Surti (Brownell et al 1979, Strother et al 1990, Surti et al 2003).

93. Budinger 1983, Surti et al 2003.

94. Monte Carlo Simulation of a Position Sensitive Gamma Ray Detector, Brazilian Journal of Physics, vol. 35, no. 3B, September, 2005.

95. Max-Planck Institute for Neurological Research in Cologne, Germany.

96. Diplom-Physiker Christof Kn'oß, Universit'atsprofessor Dr. rer. nat. G'unter Fl'ugge, Professor Dr. rer. nat. Klaus Wienhard, Tag der mündlichen Pr"ufung: 27, Juli 2004.

97. Potential for RbGd2Br7:Ce, LaBr3:Ce, LaBr3:Ce, and LuI3:Ce in nuclear medical imaging William W. Moses, Kanai S. Shah Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A 537 (2005): 317 320.

98. Evaluation of scintillator afterglow for use in a combined optical and PET imaging tomograph Ali Douraghy, David L. Prout, Robert W. Silverman, Arion