Рентгеновский вычислительный томограф
Патент 881590
Авторы
Рентгеновский вычислительный томограф
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социапистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)881590 (81) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 22.02.80 (21) 2913510/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 15. 11. 81 . Бюллетень ¹ 42
Дата опубликования описания 15.11.81. (51)М. Кл.
G 01 N 23/08
А 61 В 6/02
Гаоударотмнный квинтет по делан изобретений и открытий (53) УДК621.386:
: 616-073 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б.А. Волынский, В.А.Артемьев, В.И.Полещук и В4КЩЕгдбй :, Уs
1 1, з
ТЕХ 11:..
Всесоюзный заочный машиностроительный чистит)1 111,i
< (7I) Заявитель
{54) РЕНТГЕНОВСКИЙ В11ЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ
Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно — к вычислительным рентгеновским томографам, используемым в медицине для диагностических целей.
Известен рентгеновский томограф, содержащий источник узкого пучка, точечный детектор излучения и систему сканирования, включающую средства совместного линейного перемещения источника и детектора вдоль исследуемого объекта и средства их совместного поворота на заданный угол после прохождения цикла линейного сканирования (1), Недостатком этого устройства яв.ляется сложность системы сканирования, обусловленная двумя типами совершаемого движения — линейным и круrовым.
Наиболее простой, с точки зрения движения составляющих ее элементов, является томографическая установка, содержащая поворотный источник и неподвижное кольцо детекторов, расположенное концентрично с окружностью, по которой перемещается источник, и снаружи ее (21 .
Недостатком этой системы является необходимость учета различий в чувствительности составляющих кольцо детекторов, что существенно осложняет обработку результатов измерений.
Известен также рентгеновский-томограф, содержащий трубку с прострельным анодом в виде части кольца, расположенным по окружности сканирования, многощелевой коллиматор, сводящий получаемый на аноде пучок в узкий пучок, направленный на точечный детектор (31 .
Недостатком этого устройства является использование специализированного источника рентгеновского излучения сложной конструкции.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рентгеновский вычислительный томограф, 881590
5 l0
Зо
55 содержащий источник веерного рентгеновского пуска, многощелевой коллиматор, количество щелей в котором равно, по крайней мере, требуемому количеству совокупностей траектории пучка в исследуемом объекте, держатель исследуемого объекта, детектор излучения с подключенной к нему схемой формирования начала и окончания съемки одной совокупности траектории, привод перемещения источника и многощелевого коллиматора по окружности, в центре которой расположен держатель исследуемого объекта, таким образом, чтобы выделяемый из веерного пучка источника щелевым коллиматором пучок попадал на неподвижный детектор, привод шагового перемещения детектора, блок управления источником веерного рентгеновского пучка, средства обработки сигналов детектора и восстановления изображения (4) .
В известном устройстве после каждого цикла съемки одной совокупности траекторий детектор перемещается по окружности на расстояние, равное раствору веерного пучка. При этом движение источника и коллиматора прекращается. Для точного начала следующего цикла размеры между щелями коллиматора должны быть строго выдержаны. В противном случае совместный привод перемещения источника и коллиматора надо расцеплять и доводить следующую щель коллиматора в нужное положение, Вс.е это усложняет систему управлейия устройством.
Цель изобретения — упрощение системы управления аппаратом.
Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский вычислительный томограф, .содержащий высоковольтный генератор, источник веерного рентгеновского пучка, установленные на пути первичного пучка многощелевой коллиматор, количество щелей в котором, по крайней мере, равно требуемому количеству совокупностей траектории измерения, и держатель исследуемого объекта, детектор излучения с подключенной к нему схемой формирования сигнала начала и окончания съемки одной совокупности траектории, привод синхронного перемещения источника и многощелевого коллиматора по окружностям, в центре которых расположен держатель исследуемого объекта с различными угловыми скоростями, блок управления источником, подключенный к высоковольтному генератору и приводу. перемещения источника и коллиматора, средства обработки сигналов детектора и восстановления ивображения, дополнительно введены детекторы со схемами формирования сигнала начала и окончания съемки совокупности траектории, причем общее количество детекторов, по крайней мере, равно требуемому количеству совокупностей траекторий, и блок идентификации сигналов начала и окончания съемки одной совокупности траектории, к входу которого подключены выходы схем. формирования указанных сигналов, а выход которого соединен с блоком управления источником, На чертеже представлен рентгеновс— кий вычислительный томограф.
Рентгеновский вычислительный томограф содержит источник веерного рентгеновского пучка 1, многощелевой коллиматор 2, количество щелей в котором не меньше требуемого количества совокупностей траекторий йзмерений, держатель исследуемого объекта 3 и неподвижные детекторы 4 — 7, количество которых в данном случае равно количе — . ству щелей в коллиматоре 2. В любом случае количество детекторов не мень— ше требуемого количества совокупностей траекторий. Детекторы расположены по окружности вокруг объекта на угловом расстоянии друг от друга, измеряемом по окружности с центром в фокусе источника, не меньшем угла раствора веерного пучка источника 1. Для того, чтобы детекторы не препятствовали движению источника 1, они могут быть расположены на окружности большего радиуса нежели окружность, по которой перемещается источник 1.
С каждым детектором 4-7 соединена схема формирования сигнала начала и окончания съемки одной совокупности траекторий 8-11. Эти схемы одним выходом подключены к блоку 12 идентификации сигналов этих схем, а другим к средствам обработки сигналов детекторов и восстановления изображения
13. Выход блока 12 соединен с блоком 14 управления источником рентгеговского пучка 1, который управляет включением и выключением генератора
15 и перемещением источника 1 и коллиматора 2 (конструкция привода не показана — в целом она аналогична известной).
881590
40
Томограф работает следующим образом.
Во время совместного перемещения источника и щелевого коллиматора последний из веерного пучка вырезает
5 узкий пучок, который попадает на неподвижный детектор 4. Когда щель коллиматора 2 пройдет все сечение веерного пучка, схема 8 выработает сигнал окончания съемки одной совокуп- 10 ности траектории. Одновременно или с некоторым сдвигом по времени в веерный. пучок входит следующая щель коллиматора 2, которая направляет пучок на детектор 5. Схема 9 формирует сигнал начала следующей съемки совокупности траектории, осуществляемой с помощью детектора 5.
Такая процедура повторяется до съемки требуемого количества совокуп20 ностей траектории. Сигналы начала и окончания съемок совокупностей траекторий поступают в средства обработки сигналов детекторов, в которых они используются для индикации начала и окончания цикла обработки сигналов, относящихся к каждой совокупности траекторий.
Кроме того, эти сигналы поступают в блок 12, который идентифицирует сигналы, т.е. определяет, является ли поступающий на него сигнал сигналом начала или окончания, и в зависимости от результатов идентификации посылает управляющий сигнал на блок 14 управления генератором 15 и приводом
35 движения источника I и коллиматора 2.
Таким образом, в данной схеме отсутствует движение детекторов, что позволяет исключить привод поворота и средства синхронизации поворотов детектора с началом и окончанием циклов съемки совокупностей траекторий.
Кроме того, привод перемещения ис— точника 1 и коллиматора 2 может теперь не подвергаться расцеплению во 4 время исследования объекта, что также упрощает управление устройством.
Кроме того, в томограф может быть введена схема, производящая включение детектора перед началом съемки 50 .им совокупности траекторий и выключающая его по окончании цикла съемки (не показана), Этой схемой управляет блок 12 и схемы 8-11 формирования сигналов начала и окончания съемки одной совокупности траекторий, причем с включение каждого детектора, кроме первого, производите» по сигналу окончания цикла съемки предыдущей совокупности траекторий, поступающему через блок 12, а выключение -по сигналу соответствующей схемы 8-11 °
Формула изобретения
Рентгеновский вычислительный томограф,.содержащий высоковольтный генератор, источник веерного рентгеновского пучка, установленные на пути первичного пучка, многощелевой кол.:— лиматор, количество щелей в котором, по крайней мере, равно требуемому количеству совокупностей траекторий измерения, и держатель исследуемого объекта, детектор излучения с под ключенной к нему схемой формирования сигнала начала и окончания съемки одной совокупности траекторий, привод синхронного перемещения источника и многощелевого коллиматора по окружностям, в центре которых расположен держатель исследуемого объекта с различными угловыми скоростями, блок управления"источником, подклю— ченный к высоковольтному генератору и приводу перемещения источника и коллиматора, средства обработки сигналов детектора и восстановления изображения, отличающийся тем, что, с целью упрощения системы управления аппаратом, в него дополнительно введены детекторы со схемами формирования сигнала начала и оконча ния съемки совокупности траекторий, причем общее количество детекторов, по крайней мере, равно требуемому количеству совокупностей траекторий, и блок идентификации сигналов начала и окончания съемки одной совокупности траекторий, к входу которого подключены выходы схем формирования указанных сигналов, а выход которого соединен с блоком управления источником.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании
У 1283915, кл. Н 5 R, опублик. 1972.
2. Заявка Франции У 2365329, кл. А 61 В 6/02, опублик. 1978.
3. Вьшоженная заявка ФРГ
У 2822241, кл. А 61 В 6/00, опуб.лик. 1978.
4. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2839522/18-25> кл. G Ol Й 23/08, 1979 (прототип).
881590
Составитель К. Кононов
Редактор Л.Повхан Техред О. Легеза Корректор N. По>о
ЗаКвз 9961 66 Тираж 910 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4