Получение изображений в диагностической ядерной медицинe

К области диагностической ядерной медицины относятся такие современные методы визуализации, как однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и позитронная эмиссионная томография (ПЭТ). ОФЭКТ называют “рабочей лошадкой” в кардиологии, а ПЭТ – “золотым стандартом” в онкологии. Развитие методов ядерной медицины с самого начала происходило при тесном сотрудничестве физиков, математиков, биологов, медиков и радиохимиков. Несмотря на широкое применение этих методов в клинической практике, существует ряд проблем, которые могут приводить к ложным диагнозам. Одной из таких проблем является коррекция ослабления гамма-излучения в органах пациента. Для понимания и оценки влияния этой проблемы на клинические результаты в настоящей работе представлено физико-математическое моделирование процедуры обследования пациента методом ОФЭКТ в кардиологии в режимах без коррекции и с коррекцией ослабления. Представлен краткий обзор современного состояния данной области науки. Для целей моделирования ранее был разработан первый отечественный антропоморфный математический фантом, описывающий распределение радиофармпрепарата $^{99m}$Tc-метоксиизобутил-изонитрила ($^{99m}$Tc-MIBI) в органах грудной клетки среднестатистического пациента мужского пола. Развита модель расчета планарных “сырых” изображений с учетом ослабления излучения в биологических тканях, а также влияния коллиматора и детектора. Выполнено сравнение развитых моделей и рассчитанных данных с клиническими изображениями, полученными в НИИ патологии кровообращения им. Е.Н. Мешалкина (Новосибирск) и НИИ клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова (Москва). Разработаны статистические алгоритмы решения обратной задачи реконструкции изображений на основе принципа энтропии. Выполнено сравнение клинического и физико-математического подходов в оценке влияния коррекции на качество реконструированных изображений левого желудочка миокарда.