Трансмиссионно-эмиссионный вычислительный томограф

Трансмиссионно-эмиссионный вычислительный томограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится -к области вычислительной трмографий, а более конкретно к комбинированным томографам трансмиссионно-эмиссионного типа. Цель - повышение быстродействия за счет повьппения эффективности регистрации гамма-квантов от введенного в исследуемый объект радио активного изотопа. В томографе осуществлена безколлимационная пространственная

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU, 1405 1

А1 (59 4 А 61 В 6/03, G 01 Т 1/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д::

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IaW (21) 4181935/31-25 (22) 20,01.87 .(46) 30.06.88. Бюл. Ф 24 (71) Ташкентский филиал Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР (72) Д.М.Миланов (53) 621. 386: 616-073 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1087932, кл. G 01 T 1/29, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 1153662, кл. G 01 N 23/08, 1983. (54) ТРАНСМИССИОННО-ЭМИССИОННЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ (57) Изобретение относится к области вычислительной томографии, а более конкретно к комбинированным томографам трансмиссионно-эмиссионного типа.

Цель — повышение быстродействия за счет повьппения эффективности регистрации гамма-квантов от введенного в исследуемый объект радиоактивного изотопа. В томографе осуществлена безколлимационная пространственная. 14058 селекция гамма-квантов с использованием набора полупроводниковых детекторов и полоскового сцинтиллятора 5, дистанционированного от указанного набора и своими концами оптически сопряженного с ФЭУ 6 и 7. В цепи ФЭУ

6 и 7 включены схемы 8 и 9 энергетической селекции и блоки 10 и 11 формирования сигнала линейной координаты сцинтилляции. Сигналы с детекто19 ров 4.1-4,N набора через дополнительные схемы 14.1-1ч,Я энергетической селекции гамма-квантов поступают . на столбцы матричной памяти 15, сигнал координаты с блока 10 через параллельно-последовательный преобразователь 12 — на строки памяти 15, каждая ячейка которой соответствует определенной траектории прохождения гамма-кванта, 1 з,п. ф-лы, ) ил.

Изобретение относится к вычислительной гомографии, а именно к трансмиссионно-эмиссионным вычислительным томографам.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет повышения эффективности регистрации гамма †квант от введенного в исследуемый объект радиоактивного изотопа.

На чертехсе показана функциональная схема трнасмиссионно-эмиссионного вычислительного томографа.

Трансмиссионно-эмиссионный вычислительный томограф содержит источник

1 веерного рентгеновского пучка, держатель 2 исследуемого объекта 3, линейный набор полупроводниковых детекторов ч.1 4еN> полосковыи сцин тилл тор 5 с фотоэлектронными умно10 жителями (ФЗУ) 6 и 7 на концах, схему 8 энергетической селекции по энергии гамма-квантов, схему 9 энергетической селекции по энергии рентгеновских квантов, блок 10 формирования сигнала линейной координаты сцин— тилляции от гамма-квантов с входом разрешения, к которому подключен выход схемы.8, блок 11 формирования сигнала линейной координаты сцинтил- 30 ляции от рентгеновских квантов, последовательно-параллельный преобразователь 12, подключенный к выходу бло— ка 10, усилители 13.1-13.N, подключенные к детекторам 4.1 4.N, дополнительные схемы 14.1-14:N энергетической селекции гамма-квантов, матричную память 15, блок опроса 16, вычислительный блок 17 обработки соответствующих. гамма-квантам сигналов, 40 вычислительный блок 18 обработки соответствующих рентгеновским квантйм ,сигналов, блок 19 комбинирования и блок 20 отображения, Томограф работает следующим образом, Полупроводниковые детекторы 4, 14.N имеют такую толщину, при которой энергетические потери гамма-квантов и p="нтгеновских квантов в их материале относительно невелики. В исследуемый объект 3 вводят в растворе радиоактивный изотоп, который распределяется по его органам. Интенсивность рентгеновского пучка источника

1 устанавливают таким образом, чтобы количество рентгеновских квантов на выходе из исследуемого объекта было соразмерно с количеством выходящих по тем=же направлениям гаммаквантов, Таким образом, при регистрации излучения на полосковый сцинтиллятор

5 падают кванты как рентгеновского, так и гамма-излучения, которые вызывают сцинтилляции. Природу возникшей сцинтилляции дискриминируют схемы 8 и 9 энергетической селекции, которые управляют блоками 10 и 11 формнрования сигналов линейных координат сцинтилляций. Если сцинтилляция возникла под действием гаммакванта, схема 8 энергетической селекции вырабатывает сигнал, поступающий на вход разрешения блока 10, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный координате соответствующей сцинтилляции в полосковом сцинтилляторе 5. Если сцинтилляция

1405819 возникла под действием рентгеновско— го кванта, то сигнал линейной координаты сцинтилляции формируют блок

11 под действием сигнала разрешения со схемы 9 энергетической селекции рентгеновских квантов. Поскольку рентгеновское излучение распространяется направленно, то координата сцинтилляции от рентгеновского кванта однозначно соответствует траектории про10 хождения его в исследуемом объекте 3.

Выходящие из исследуемого объекта гамма-кванты не имеют однозначной направленности, линейная координата

15 сцинтилляции не может однозначно охарактеризовать траекторию вылета гам— ма-кванта из объекта 3, Однако перед попаданием на полосковый сцинтиллятор 20

5 гамма-квант попадает на один из детекторов 4..1.4-Ы, сигнал с которого усиливается соответствующим из усилителей 13.1-13.N, проходит через схему 14.1-14.N энергетической селек-25 ции гамма-квантов, которые необходимы для отсеивания сигналов, обусловленных рентгеновскими квантами, и поступает на соответствующий столбцовый вход Матричной памяти 15. В свою очередь, сигнал линейной координаты соответствующей сцинтилляции с выхода блока 10 поступает на вход последовательно-параллельного преобразователя 12, который формирует сигнал на том своем выходе, который соответствует величине указанной линейной координаты, Этот сигнал посту пает на строчный адресный вход матричной памяти 15. Таким образом, в ячейку памяти, находящуюся на перекрестии указанных столбца и строки, записывается единица (ячейки памяти работают в счетном режиме), т.е. положение каждой ячейки в матричной памяти 15 однозначно соответствует определенной траектории прохождения

40 гамма-кванта в исследуемой плоскости, По окончании набора требуемого объема тиллятора 5 с ФЭУ 6 и 7 поворачивается на заданный угол посредством механизма (не показан) и цикл измерений повторяется. В момент поворота блок 16 опроса считывает содержимое

55 матричной памяти 15 в вычислительный блок 17. По окончании всех циклов информации сборка источник 1 — детек50 торная система из линейного набора детекторов 4.1-4.N и полоскового сцинизмерений в требуемом угловом диапазоне блоки 17 и 18 формируют известным образом сигналы, необходимые для восстановления трансмиссионного и эмиссионного изображений исследуемого слоя объекта 3. Эти сигналы комбинируются блоком 19 и на экран блока

20 отображения выводится комбинированное трансмиссионно-эмиссионное изображение.

Эффективность описанного решения заключается в том, что при регистрации гамма †квант отсутствует их пространственная селекция с использованием коллиматоров, что приводит к большим потерям регистрируемых гаммаквантов. Более полная регистрация выходящего из исследуемого объекта гамма †излучен обусловливает сокращение общего времени исследования.

Формула изобретения

1. Трансмиссионно-эмиссионный вычислительный томограф, содержащий источник веерного рентгеновского пучка, систему детектирования, держатель исследуемого. объекта, механизм относительного поворота сборки, источник веерного рентгеновского пучка, схемы энергетической селекции сигналов системы детектирования по энергиям рентгеновских и гамма-квантов, вычислительные блоки обработки сигналов, соответствующих рентгеновским и гамма-квантам, и блок отображения со средствами комбинирования сигналов, сформированных вычислительными блоками обработки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет повышения эффективности. регистрации гаммаквантов от введенного в исследуемый объект радиоактивного изотопа, система детектирования содержит. линейный набор полупроводниковых детекторов и дистанционированный от него полосковый сцинтиллятор, с концами которого оптически сопряжены фотоэлектронные умножители, в,томограф т введены блоки формирования сигнала лш ейной координаты, вызванной гаммаквантом и, рентгеновским квантом сцинтилляции с входами разрешения или запрещения, подключенные рабочими входами к выходам фотоэлектронных умножителей, к которым также подключены входы схем энергетической селек819

Составитель К. Кононов

Техред M. Дидык

Редактор Н. Горват,корректор В. Гирняк

Заказ 3128/6 Тираж 655

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., -д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1405 ции, средства формирования и запоминания сигналов траекторий гамма-квантов и дополнительные схемы энергетической селекции гамма-квантов, при5 чем выхода схемы энергетической селекции гамма-квантов и рентгеновских, квантов подключены к входам разрешения или запрещения блоков формирования сигнала линейной координаты (! - сцинтилляции, дополнительные схемы энергетиче ской селекции подключены к полупроводниковым детекторам линейн ого набора, а средс тв а формирования и запоминания сигналов траекто- 1 рнй гамма-квантов включены с одной стороны между блоком формирования .сигнала линейной координаты сцинтилляции от гамма-квантов и дополнительными схемами энергетической селекции 20 и с другой стороны вычислительным блоком обработки соответствующих гамма-квантам сигналов, а выход блока формирования сигнала линейной координаты сцинтилляции от рентгено- 25 (вских квантов подключен к входу вычислительного блока обработки соответствующих рентгеновским квантам сигналов.

2. Томограф по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что средства формирования и запоминания сигналов траекторий гамма-квантов содержат последовательно-параллельный преобразователь, матричную память и,блок опроса, причем вход последовательно-парал— лельного преобразователя подключен к выходу блока формирования сигнала линейной координаты сцинтилляции от гамма-квантов, адресные входы одной координаты матричной памяти связаны с выходами последовательно-параллельного прербраэователя, адресные входы другой координаты — с дополнительными схемами энергетической селекции, а блок опроса включен между матричной памятью и вычислительным блоком обработки соответствующих гамма-квантам сигналов.