飛行時間雙光子斷層掃描系統可行性評估：蒙地卡羅模擬研究

姜智傑

本研究主要在於評估飛行時間雙光子斷層掃描系統之可行性。目前單光子發射斷層掃描系統雖然可以取得不錯的影像，但影像卻不是直接獲得，仍要經過重建技術重建影像。而且必須取得多角度投影數據才能進行重建，因此要進行快速動態的研究似乎不太可行。

本研究之模擬實驗皆使用75Se射源，75Se 射源(T1/2=120 天)為雙光子核種，75Se包含幾個主要衰變能階。且75Se全經由電子捕獲衰變至穩定的75As，此核種可以同時放出兩個角度無相關性的光子。

利用飛行時間決定射源位置，接收到兩個光子的偵檢器位置即雙曲線之焦點，偵測時間差則可回推路徑距離差。當焦點與距離差已知，便可即時在重建影像中投影一條雙曲線。在此研究中皆使用簡單反投影進行影像重建。

實驗結果顯示在時間解析度為6 ps時，照野中心之空間解析度約為11 mm，系統靈敏度為0.82 %。模擬結果證實TOF- DuPECT用於雙光子核種是可行的，但此系統最大限制是需要快速的同符解析時間。然而，飛行時間雙光子斷層掃描系統在良好的時間解析下是可達成即時成像。未來TOF-DuPECT的實現與應用將是非常有希望的。