Et gammakamera er et billeddannende udstyr, som anvendes til scintigrafi og SPECT-scanning, hvor fordelingen af et indgivet radioaktivt lægemiddel i en patient afbildes ved at opfange gammastråler fra patienten. Mens et almindeligt kamera benytter synligt lys til at danne billeder, kan et gammakamera danne billeder ud fra gammastråling. Gammakameraet anvendes i nuklearmedicin til at stille diagnoser på patienter.
gammakamera
Under en scanning ligger patienten på lejet, som hæves og føres ind mellem de to kamerahoveder. Lejet bevæger sig gennem skanneren, hvorved hele kroppen kan afbilledes. Under en SPECT-scanning roterer hovederne omkring patienten, således at der opnås en tomografisk optagelse. Denne varer 10-20 minutter, hvorunder patienten skal ligge helt roligt, men i øvrigt ikke mærker noget ubehag.
Billeder fra et gammakamera
Billeder fremstillet ved scanning af hele knoglesystemet (knoglescintigrammer) hhv. forfra og bagfra efter indgivelse af et radioaktivt lægemiddel to timer før scanningen. Der ses særlig udtalt optagelse af stoffet i venstre skulder, lænderyggen og flere steder i bækkenet. Billedet er taget af en patient med brystkræft. Forandringerne i skelettet sandsynliggør, at patientens kræftsygdom har bredt sig med dattersvulster (metastaser) i knoglerne.
Billeder fra et gammakamera viser, hvorfra der kommer gammastråling. I en patient vil gammastrålingen kommet fra det indgivne radioaktive lægemiddel (sporstof), sådan at gammakamera-billedet viser sporstoffets fordeling i kroppen.
Da vi ikke med øjet kan se gammastråling, bruges en frit valgt farveskala i billedet. Det kan være en skala af gråtoner fra sort til hvid, eller det kan være en skala med forskellige farver. En skala med farver kan fx gå fra mørkerød over gul til hvid, svarende til lys udsendt af glødende materiale med forskellige temperaturer.
Et gammakameras kvalitet beskrives bl.a. ved evnen til at adskille punkter i det undersøgte organ (opløsningsevnen). Opløsningsevnen er typisk 3-4 mm i et fladt billede (scintigrafi) og 5-10 mm ved SPECT-skanning.
Billedskarpheden er dermed langt mindre end ved røntgenundersøgelser. Til gengæld kan scintigrafi give oplysninger om det afbildede organs funktion, ofte i kvantitativ form (se nuklearmedicin). Røntgenundersøgelser og gammakamera-undersøgelser er dermed ikke så meget konkurrenter, som de er undersøgelsestyper, der kan supplere hinanden.
En mere direkte konkurrent til gammakamera er PET-scanning, som også er baseret på radioaktive sporstoffer, og som har lidt bedre opløsningsevne. I praksis bruges SPECT-scanning og PET-scanning dog side om side, idet de to teknikker er velegnede til hver sin gruppe af radioaktive sporstoffer.
Gammakameraets opbygning
Diagram af gammakamerahoved. Gammastråler, hvis retning er parallel med kollimatorens huller, kan passere disse, mens alle andre bremses af hullernes vægge. I krystallen fanges gammafotonerne, og den frigjorte energi omdannes til lysglimt, der opfanges af fotomultiplikatorrørene. I disse omdannes lysenergien til elektriske impulser og forstærkes. Elektronikken kombinerer signal fra alle fotomultiplikatorrør for at give en præcis positionsbestemmelse af hver enkelt detektion. Impulserne sendes videre til en computer, som samtidig kan bruge information om energien fra gammastrålen til at frasortere lavenergetisk, spredt stråling, som medfører sløret billeddannelse. Samtidig korrigeres for systemfejl i billeddannelsen. Computeren kan vise billedet og her kan også ske videre bearbejdelse, f.eks. valg af farveskala.
Gammakameraet er et stort og kostbart apparatur, der består af et kamerahoved med scintillationsdetektor og en kollimator, det hele holdt på plads af et stativ (også kaldet gantry). Billederne vises på en computer. Mange gammakameraer har to kamerahoveder, sådan at der kan tages billeder fra to sider samtidig, fx forfra og bagfra.
Kamerahovedet
Kamerahovedet indeholder en stor scintillationsdetektor, som kan være rund eller firkantet. Detektoren består af en krystal af stoffet natriumjodid, som kan opfange gammastråling og omdanne energien til lysglimt (scintillation). Krystallen i et firkantet kamerahoved er typisk ca. 40 cm × 50 cm og knap 1 cm tyk.
Krystallen er gennemsigtig, og lysglimtene opfanges af fotomultiplikatorer monteret på krystallens bagside.
Gammastrålerne måles enkeltvis. En enkelt gammastråle giver anledning til mange lysglimt, og derfor vil adskillige fotomultiplikatorer måle lysglimt forårsaget af én gammastråle (foton). Ved at sammenholde signalerne fra flere flere fotomultiplikatorer, kan elektronikken bestemme positionen med få millimeters præcision, selv om hver fotomultiplikator er flere centimeter bred.
Kollimator
Foran krystallen er anbragt en kollimator, som retningsbestemmer gammastrålerne. Uden kollimatoren ville stråling fra et punkt i patienten blive målt over hele krystallen. Resultatet ville blive én stor plamage over hele billedfeltet, ikke et billede af et punkt. Et gammakamera uden kollimator kan sammenlignes med et almindeligt kamera uden en linse – det vil kunne skelne lys og mørke, men giver ikke et billede med motiv.
En typisk kollimator til gammakamera er en 1-3 cm tyk blyplade med mange tusind tætsiddende huller. Hvert hul er dermed en tynd kanal, hvor kun stråler på langs ad kanalen kan passere. Udformningen minder om bølgepap, der er skåret over, og hvor man kigger på langs gennem bølgepappets kanaler.
Når kollimatoren er monteret foran detektoren, vil hvert enkelt punkt på krystallen kun modtage gammastråling fra et ganske lille område af patienten, sådan at et punkt i patienten afbildes ca. som et punkt i billedet. Prisen er, at kun en ganske lille del af gammastrålerne detekteres, idet de fleste sorteres fra af kollimatoren.
Stativ/gantry
Kamerahovedet med krystal, fotomultiplikatorer, elektronik og påmonteret kollimator er ophængt i et stativ (gantry), der tillader præcis og stabil indstilling af hovedets placering. Hvis der er mere end ét kamerahoved, sikrer stativet også, at hovedernes indbyrdes placering er præcist indstillet.
Et typisk gammakamera giver også mulighed for at bevæge hovederne rundt omring patienten, hvorved der kan laves tomografi, som giver mulighed for tredimensionelle billeder. Tomografi udført med et gammakamera kaldes SPECT-scanning.
Den engelske betegnelse gantry bruges ofte som betegnelse for scanneren som apparat, fx kan man tale om "gantry'et og patientlejet".
Computeren
Billedet optages af en computer, som registrer de enkelte detektioner af gammastråler. Det viste billede repræsenterer med farver, hvor mange eller få detektioner der er for hvert billedfelt (pixel). Det kan vises med gråtoner, som på et røntgenbillede, eller med en farveskala, hvor fx hvidgule og røde farver viser høj intensitet, mens blå og sorte farver viser lav intensitet.
Gammakameraets historie
Det første gammakamera blev udviklet af den amerikanske ingeniør Hal Anger (1920-2005) i 1957. Hal Angers gammakamera lavede billeder ved at afsætte prikker på en polaroid-film, men opbygningen med kollimator, krystal, fotomultiplikatorer og elektronik til positionsbestemmelse svarede til det ovenfor beskrevne for nutidens gammakameraer. Princippet for positionsbestemmelse kaldes stadig for Anger-princippet efter opfinderen.
Læs mere på lex.dk
- tracerteknik
- nuklearmedicin
- SPECT-scanning
- PET-scanning
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.