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衰减效应对符合显像的影响比对单光子显像的影响更为严重。在专用正电子发射断层显像（PET）中能够对衰减进行检测和校正。衰减校正可能不会提高对缺损区域的探测，但它确实能够提供实际的放射性分布情况，并可进行定量分析，这些都是PET的重要功能。尽管多功能PET系统是比较新的事物，但不管从机器的性能还是从价格上，它都可以说是传统核医学仪器设备的替代产品，衰减校正也是一种新技术。正如同多功能Υ相机中的PET显像功能飞速发展一样，衰减校正的能力也迅速发展起来。设备使用放射性源或X线进行衰减校正都可以获得适合的衰减校正图像。而且X线系统更进一步为图像分析提供了解剖细节。 由于散射效应或湮没光子的吸收作用，因此符合显像中的衰减效应影响较大。在重建图像中未进行衰减校正，除了会引起计数丢失和定量不够精确外，图像还会出现不均匀和失真现象。专用正电子发射断层显像（PET）中的衰减影响已深入研究，它的校正方法得到了发展。目前由于多功能系统（具有PET功能的单光子发射型计算机断层显像[SPECT]）的飞速发展，又提出了该系统中衰减校正的必要。此文讨论了符合显像中的衰减影响，并与专用PET比较，探讨了多功能显像系统中的几种衰减校正方法。 |
符合显像中的衰减影响多功能显像系统PET显像中因湮没光子引起的衰减与专用PET系统中的衰减非常相似。如图1中，本应探测的一个（或一对）湮没光子因为散射而未探测到，或在不同的区域探测到而被认为是散射事件。PET显像和单光子显像中的衰减有所不同，就是因为要求符合事件中的双光子均应探测到。 |
基本参数在水中511keV的Υ线的窄束线性衰减系数大约为0.095/cm。光束通过深度d（厘米）的水后衰减公式为 I=I0 e(-0.095*d) 与140keV比较（衰减系数约为0.15/cm），可以得出一些511keV光子的衰减方式。衰减系数即通过单位长度（厘米）的水后光子所剩余的部分，它们远远低于1.0cm -1。 即使衰减系数存在小的差别，但通过长距离水的累积影响导致了总的衰减将会有很大的差别。举例来说，在20cm的水中511keV光子与140keV光子的衰减相差3倍。表1给出了不同距离水中511keV光子与140keV光子的衰减因子。 表1 在各种深度的水中511keV光子与140keV光子的衰减
对铅来说，衰减系数有很大的不同，511keV光子为1.7 cm -1. 140keV光子为22.7 cm -1。 |
与深度的无关性在发生湮没辐射后，一对光子发射出来并作为一次事件被探测和记录。在图2中，显示出沿着特定的路线发生了湮没反应。简单来说，发生湮没辐射周围的躯体均可假设为水的密度。光子1未衰减的概率是 P1=e(-U*d1)，光子2未衰减的概率是 P2=e(-U*d2)。那么双光子未衰减的概率是 P=P1*P2=e(-U*d1) e(-U*d1)= e-U(d1+d2)。因此，双光子的残存概率与通过衰减材料的距离（d1+d2）有关，而与线路上的湮没辐射发生地点无关。换句话说,衰减概率与辐射点的深度无关,而仅仅与体内总的衰减距离相关。 |
计数的丢失与没有衰减的探测比较，衰减造成的最明显影响是总的探测计数的丢失。图3显示探测不同直径的放射性分布均匀的圆柱体时，比较了PET、511keV的SPECT和140keV的SPECT探测计数的丢失率。正如所估计的那样，在同样能量下符合显像的衰减丢失远远超过SPECT显像。显然，符合显像比140keV的SPECT显像的总体衰减要高。从定量上来说，计数的丢失导致了对源的放射性探测的低估，在计算定量分布方面，衰减是目前最重要的影响。另外，任何探测计数的丢失都影响了核医学的诊断，因为它造成了显像中的"噪音"，这种因为丢失计数造成的噪音影响不能通过衰减校正来纠正。 |
非均匀性在体内越往深部衰减的影响越大，这在核医学检查中非常普遍。尽管在PET中有所不同，正如前面解释的那样，与特定线路上发生反应的深度无关，如同图4显示，体内深部点的所有反应线路的组合衰减远大于浅部的点。 对于非均匀的衰减介质情况，放射性分布也不均匀。最显然的例子是如图5的肺中。A点的放射性衰减比B点严重。并不是由于A点在身体的内部，而是因为A点的放射线通过了密度高的躯体。从另一方面来看，C点的放射性衰减没有D点严重。尽管C点在体内更深，但平均来说从C点发出的放射线比D点通过了更多的肺组织。通常肺内的放射线衰减低于周围高密度组织的衰减。这就导致没有衰减校正的重建图像中，肺部出现了摄取放射性示踪剂的增高伪象（热区）。图6显示了多功能PET系统上进行的胸腔模型的扫描，在非衰减图像中肺部影象显得异常增亮。校正后的图像显示了真正的放射性分布情况。在多功能PET系统中，两幅图像都由于符合计数率低的影响而出现了噪音情况。 通常，在PET显像中所有低衰减的区域都显示出高摄取伪象。所有放射线都由于通过衰减组织而造成明显的衰减影响。发射点离衰减组织越远，在结果图像中衰减组织对发射点的影响就越小。 |
失真对一高放射性的源来说，不同方向的衰减将引起图像失真。比如图7中膀胱的放射线在侧向上的衰减远大于前后位。如果躯体侧向的直径比前后位直径大10cm，那在前后位上探测到的放射性事件较侧向大2.5倍。一些病人它们之间的差别大于10cm，将会导致测量投影上的很大差别。测量资料的不一致结果就造成高放射性物体在低衰减方向的图像延长。依靠重建算法，无论在滤波反投影时有尾形伪影，还是迭代重建有大的人为伪影均会在高衰减方向有延伸。在高放射性物体的附近探测到小的缺损区是否因衰减引起仍有争论。 其它可能引起类似假象的高放射性区域是心脏和注射点。一些情况下，没有衰减校正的高放射性物质引起的高放射性条纹或伪影会遮掩附近小的缺损区。图6显示了在低衰减方向心脏的延长放射性影。另外，左前肺的球形肺结节的图像也延长了。 在PET显像中特殊的例子是在体表。如图8中，在体表的放射物质发射的符合光子对中沿躯体的切线方向没有衰减。在所有其他方向其中的一个光子存在很大的衰减。与SPECT显像相比，至少需180度范围的采集，体表点的放射性才不会被衰减。PET显像中边缘区域的放射性物质在体表的切线方向探测到很多的放射性，远远超过其他方向。这就造成图像会在体表的切线方向延长。在体表下几厘米的区域，总的放射性衰减特别高，因为不再有一个方向上所有发射的放射线均未衰减过。因此，在没有衰减校正的PET显像中躯体的轮廓特别亮。增亮的轮廓并不是躯体真正的轮廓；它只是躯体轮廓的凸面变形体。任何躯体的凹处，例如，两腿间或胸部，都充满了放射性伪影。在图6中，未校正的图像具有高放射性的皮肤现象。另外，在未校正图像的前部轻凹处放射性影会向外延突。 |