正確設(shè)置采集參數(shù)是獲得滿意影像的第一步。在采集數(shù)據(jù)前，應首先對各項采集參數(shù)進行逐項設(shè)置。常用的采集參數(shù)包括：①選擇所使用放射性核素的能峰及窗寬；例如：核素為99Tcm，能量為141keV，窗寬為20%；②選擇采集方式,靜態(tài)、動態(tài)、全身、斷層等；③選擇合適的影像矩陣；④選擇Byte或Word存儲方式；⑤選擇適當?shù)姆糯笠蜃樱╖OOM）；⑥根據(jù)采集方式選擇相應的探頭和檢查床高度、探頭旋轉(zhuǎn)或偏移的角度、機架直線運動的距離、斷層旋轉(zhuǎn)或直線運動的方向等；⑦選擇采集數(shù)據(jù)的總時間、總計數(shù)、總角度、總幀數(shù)以及停止采集的條件等。在實際工作中，常常把以上參數(shù)設(shè)置后保存在計算機中，使用時直接調(diào)用。本節(jié)重點討論以下幾個重要參數(shù)的選擇及其應用意義。
采集參數(shù)的選擇及其意義
    1．采集矩陣
    一幅模擬影像是由二維點陣所組成的。影像的點密度與被探測的器官中局部放射性核素的濃度成正比。計算機把探頭的視野劃分為由一定量的行與列所組成的方塊狀陣形，稱之為矩陣(matrix)。矩陣中的一個小方塊則稱為一個像素(pixel)。每一個像素在計算機存儲器中都有與之一一對應的存儲單元，以存放模擬點陣中每對經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換后屬于該像素的有效X、Y坐標值。由于計算機存儲器大小、計算速度的限制以及系統(tǒng)分辨率的限制，一般SPECT機的矩陣大小為64×64、128×128、256×256、512×512，全身掃描矩陣為256×1024或512×2048。但對于視野大小不同的SPECT機，即便是同一矩陣，其每個像素的大小也是不一樣的(表6-3)。表6-3  16Bit存儲器的矩陣特性及其應用

注：*是指直徑為25cm的標準視野FOV像素大小，單位是mm。
        #是指長寬為51cm×40cm的大視野FOV像素大小。
       Δ是指直徑為25cm的標準視野FOV，單位是peixl/cm
       ※是指長寬為51cm×40cm的大視野FOV。
    一般來說，矩陣大，則像素單元小，影像清晰細致，分辨率提高，所需的放射性計數(shù)和存儲空間是其低一級矩陣的４倍。但矩陣過大，以至于每個像素內(nèi)的計數(shù)太少，采集時間延長，反而造成計數(shù)統(tǒng)計誤差增大，增加了影像噪聲，使分辨率下降。所以，應根據(jù)放射性總計數(shù)，恰當?shù)剡x擇矩陣。
    2．Byte/Word存儲方式
    這一參數(shù)決定了采集過程中每一個像素所能容納的最大計數(shù)。選用Byte字節(jié)存儲方式，表示每個像素有8Bit的存儲單元能存儲采集的γ計數(shù)值，所能容納的最大計數(shù)值為28－1=255。當像素計數(shù)率超過了255，則該像素不會再累加其他的計數(shù)，這種現(xiàn)象稱為計數(shù)溢出。選用Word字存儲方式，則表示每個像素有16Bit的存儲空間來儲存數(shù)據(jù)，所能容納的最大計數(shù)值為216－1=65535，也就不會出現(xiàn)計數(shù)溢出現(xiàn)象，但影像所用的存儲空間比Byte存儲方式大一倍。在采集時一般常規(guī)劑量可選用Byte。靜態(tài)采集時，矩陣選用較大，每個像素值一般不會超過255，而動態(tài)采集時，選用的矩陣較小，可能會出現(xiàn)計數(shù)溢出，所以應選用Word存儲方式。
    3．放大因子(ZOOM)
    表6-3中所列的矩陣大小往往不能達到最佳數(shù)字分辨率。所謂數(shù)字分辨率是指在水平和垂直兩個方向上單位長度內(nèi)的像素數(shù)(或者用單位視野面積內(nèi)包含的像素數(shù)來表示)，單位peixl／cm(cm2)。一般來說，能有1cm的空間分辨率則要求有3～5piexl／cm的數(shù)字分辨率。如果按照這個要求去作斷層采集、動態(tài)顯像，對于51cm×40cm的大視野SPECT機來說至少要用256×256矩陣，然而這絕對不可能。通過對矩陣特性表的分析，我們發(fā)現(xiàn)25cm標準視野相同矩陣的分辨率比51×40cm矩形大視野的分辨率高一倍，這是因為對于同樣的采集矩陣，視野小其數(shù)字分辨率高，視野大反而數(shù)字分辨率低。如果我們用同樣的矩陣及其相應的存儲單元只對大視野的其中部分視野內(nèi)的模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字化并存儲的話，就相當于縮小了視野，而被探測器官的像素數(shù)占縮小的視野內(nèi)總像素數(shù)的比例增大，相應地像素單元也被擴大，從而在不改變矩陣大小的情況下明顯地提高了數(shù)字分辨率。這就是放大因子的作用所在（表6-4）。
表6-4  不同的放大系數(shù)對像素大小及數(shù)字分辨率的影響

假如沒有影像放大（ZOOM=1.0），64×64矩陣又正好包括γ相機25cm的視野，則其數(shù)字分辨率為64像素/25cm=2.6像素/cm。當放大因子=2.0時，影像的X軸、Y軸都放大了2.0倍，此時新的數(shù)字分辨率是2.0×64/25=5.2像素/cm。數(shù)字分辨率比原有分辨率提高了50%，相當于用128×128矩陣數(shù)字化γ相機視野。當然，放大因子不能過大，否則數(shù)字分辨率提高了，空間分辨率反而下降了。因為像素單位過大，每個像素內(nèi)的放射性計數(shù)太少，導致影像粗糙模糊。所以，恰當?shù)剡x擇放大因子，才能獲得滿意的影像。
    二、影像數(shù)據(jù)的采集方式 
    表示γ光子X、Y坐標的模擬信號在接口中被ADC轉(zhuǎn)換為一對數(shù)字量以后，可以用不同的格式存儲起來。根據(jù)不同的存儲格式，可以把影像數(shù)據(jù)的采集方式分為以下幾種：
    1.表模式采集(list modea cquistion)
    ADC送出的每對X、Y坐標，以數(shù)字表的形式依次記錄下來。表模式采集除了記錄每個光子的坐標值以外，還可以記錄時間、能量及其他生理信息。每個光子的所有信息占用一個存儲單元，所以表模式的數(shù)據(jù)量很大，存儲器記滿后必須馬上存入硬盤。通常在接口中備有2組存儲器，一組向磁盤傳輸數(shù)據(jù)時，另一組接受來自ADC的數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)丟失。主要用于醫(yī)學研究和快速動態(tài)檢查。
    2.幀模式采集(frame mode acquistion)
    最常用。先在存儲器中為每幀影像劃定一個矩陣，矩陣中的每個單元對應一個像素。采集開始后，對于ADC送出的每對坐標值，接口的地址發(fā)生器中都產(chǎn)生相應的地址，指向矩陣中對應的單元，并在此單元加1。由此而直接構(gòu)成影像。利用模式可以采集單幀靜態(tài)影像，也可以連續(xù)采集多幀動態(tài)影像。
    3.門電路采集(gated frame mode acquistion)
    它以動態(tài)幀模式采集為基礎(chǔ)，用周期性的生理信號對采集過程進行門控。典型的門控信號是心電(ECG)R波信號。R-R波之間的間隔為心動周期，可根據(jù)需要的時間分辨率劃分心動周期形成多幀影像。以R波為標志，把每個心動周期等分成n個時間段，n=8、16、32。一般分成16幀影像是適當?shù)?。然后，計算機根據(jù)必要的空間分辨率在其存儲器中建立16個獨立的矩陣(如64×64)，計數(shù)數(shù)據(jù)按順序存入這些矩陣中。第1個時間段的數(shù)據(jù)存入第1個矩陣，第2個時間段的數(shù)據(jù)存入第2個矩陣，以此類推直到存入第n個矩陣為止。第2個R波開始，數(shù)據(jù)的存儲則重復上一過程。這些復合的n幀影像一般要采集數(shù)百個心動周期，以盡可能減少統(tǒng)計誤差。主要用于觀察心臟的室壁運動，了解心臟的各項功能參數(shù)（見圖6-7）。
 

圖6-7 心電門控制幀模式數(shù)據(jù)采集示意圖

    4.雙核素采集(dual isotope acquistion)
不同的放射性核素發(fā)射的γ光子具有不同的能量。利用數(shù)字式多道脈沖幅度分析器可以把2種不同能量的γ光子所形成的能量脈沖區(qū)別開來，并觸發(fā)ADC將兩路X、Y坐標值分別存儲在2個獨立的矩陣相應的像素中，構(gòu)成2幅影像。