結合適應性調焦及螺旋掃描之micro-SPECT系統開發

本計畫預計開發一放大率及掃描模式可調整之小動物單光子放射電腦斷層掃描系統(SPECT)，並以多針孔擋板以及最佳化的機構設計，提升系統靈敏度及空間解析度。由於小動物SPECT 的系統架構簡單且成本相對低廉，極適合應用於臨床前生醫研究，探討與人體相關疾病之致病機轉、進程，以及治療的藥物與方法。為了同時增加相機偵測面積及提供列表模態(listmode)資料，本計畫將自行開發一拼貼式伽瑪射線相機模組，並搭配電控平台達成系統放大率的調變，以及圓軌或螺旋的掃描模式切換。本計畫所開發之適應性小動物多針孔SPECT 系統，將透過本實驗室所開發之「高斯內插輔以幾何參數評估方法」快速建立其系統矩陣，並於針孔擋板與相機偵測面一同旋轉之基礎架構下，維持偵測面積最大化與消除軸向畸變。接著針對不同偵測需求以分類任務(classification tasks)與取樣完整性(sampling completeness)評估系統表現，完成系統機構的最佳化設計。此外，將應用FPGA 於拼貼式伽瑪射線相機的訊號讀出系統，使相機能以事件觸發模式運作，達成縮減儲存資料及降低偵測器空載時間(deadtime)的目標。建構完成的適應性小動物多針孔SPECT，將以假體影像實驗評估其系統效能，並藉由小動物造影實驗驗證其實用性。