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小动物成像是医学影像学中的一个非常重要的研究方向,在临床前成像实验和医学模型前期实验方面有着重要应用。近些年来随着研究的不断深入,有的情况下需要观察药物在小动物体内的流动和分布情况以研究药物的性质和动物组织的代谢性质等,因此必须进行动态的实时成像,这就对成像系统的灵敏度提出了非常高的要求。准直器是影响成像性能的最重要因素,传统的用于小动物成像SPECT系统的准直器一般为平行孔准直器或针孔准直器,它们虽然分辨率较高,但灵敏度远远无法满足要求,于是有人提出了无准直器系统这一想法,使得灵敏度大大提高。本文从理论上采用几何效率的方法详细的推导了无准直器系统的点源扩展函数,进而得出系统的灵敏度,无准直器系统的灵敏度可以达到百分之几十的量级,远远大于过去使用的平行孔准直器和针孔准直器(灵敏度为千分之一量级),接着对分辨率的计算中看出在近距离的情况下无准直器系统拥有可以接受的分辨率,证明了无准直器系统对小动物成像的可能性,接着考虑到了晶体厚度对于成像的影响,对晶体厚度修正后的点源扩展函数进行了推导,将修正前后系统的灵敏度和分辨率分别进行了比较,在近距离下有着较明显的差别,指出了在近距离下进行晶体厚度修正到的必要性。为了验证上述理论的正确性,使用小型Y相机进行了实验,将实验结果与理论计算的修正前后的结果相比较,表明修正后的结果与实验能够更好的吻合。为了进一步探讨无准直器系统的高灵敏度带来的优势,引入了Rose标准这一概念,通过对Rose标准的推导说明由于灵敏度的大幅提高,系统受到背景噪音的影响明显减弱。