Способ поперечной радионуклидной томографии

Способ поперечной радионуклидной томографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<н>921523

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социапистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 07. 80 (21) 2996509/28-13 (5l)N. Кл. с присоединением заявки рв

{23) П риоритет

1Ъеударстввииый кемитет

СССР

А 61 8 6/00

4 (53) УДК 616-0. .73 9!3 (088.8) ле делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 23. 04 .82 (72) Автор изобретения

Э.IO. Элькинд

Всесоюзный научно-исследовательский медицинского приборостроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОПЕРЕЧНОЙ РАДИОНУКЛИДНОЙ ТОМОГРАФИИ

Изобретение относится к медицине, а именно к способам поперечной. радионуклидной томографии.

Известен способ поперечной радионуклидной томографии путем проведе5 ния радиометрии последовательно по разным угловым направлениям относительно пациента после введения гамма-излучающего радионуклида, обработки полученных данных с построением томограммы (13 .

Однако известный способ не обеспечивает необходимого качества томографического изображения, что снижает надежность обнаружения патологических очагов и точность диагностического обследования.

Целью изобретения является повывение качества томографического изображения. 2b

Цель достигается тем, что при осуществлении способа поперечной радионуклидной томографии путем проведения радиометрии последовательно по разным угловым направлениям относительно пациента после введения гамма-излучающего радионуклида, обработки полученных данных с построением томограммы определяют диаметр окружности, описанной вокруг внеюнего контура пациента в исследуемом поперечном сечении, и среднюю интен" сивность эмиссионного излучения при расположении детектора на этой ок" ружности, производят равномерное поступательное перемещение детектора по окружности и поддерживают его ось параллельно угловому направлению детектирования, при этом перемещение осуществляют иэ исходного положения, в котором ось детектора направлена по касательной к окружности, в диаметрально противоположное положение, в процессе перемещения определяют количество гаммаквантов, детектированных в течение последовательных интервалов времени для каждого углового направлеЭ 92152 ния, смещают детектор по окружности на угол в пределах 1-3 при прио цельной и 3-6 при обзорной томографии, перед обработкой данных определяют соотношение количества гамма-квантов, детектированных в течение каждого интервала времени, к длительности соответствующего интервала, которую определяют по формуле

1а

Т л Z-ь0

= arccos (cos — t ° ——

Т " D где Т - время перемещения детектора из исходного положения. в

И диаметрально противоположное в пределах 2-20 с при изменении средней интенсивности излучения в диапазоне 1000-10 имп/с ю

- момент времени начала i-ro

1 интервала, с

D — диаметр окружности, описанной вокруг внешнего контура пациента в исследуемом поперечном сечении,см;

Ь3 - шаг матрицы томограммы в пределах 2-4 мм для прицельных и 5-8 мм для обзорных томограмм.

Способ осуществляют следующим обзо разом..

Пациенту вводят гамма-излучающий радионуклид. Определяют диаметр ок.ружности, описанной вокруг внешнего контура пациента в исследуемом попе- З речном сечении, и среднюю- интенсивность эмиссионного излучения при расположении детектора на этой окружности. Устанавливают детектор в исходное положение в орбитомиетальной плоскости, а ось детектора направляют по касательной к окружности,описанной вокруг внешнего контура пациента в выбранном сечении. Начинают перемещение детектора из исход- 5 ного положения в диаметрально противоположное по окружности, поддерживая его ось параллельно первому угловому направлению детектирования, при этом определяют количество гамма-квантов, детектированных в течеwe интервалов д1 „ времени, затем смещают детектор по окружности в том же направлении на угол 1-3 при прио цельной и 3-6 при обзорной томогра- ss фии и перемещают детектор по окружности в противоположном направлении, I

: поддерживая его ось параллельно,вто3 4 рому угловому направлению, при этом определяют количество гамма-квантов детектированных в течение интервалов времени дй„ для данного углового перемещения. Затем смещают детектор по окружности в первоначальном направлении на тот же угол. Дальнейшие циклы повторяют до тех пор, пока детектор не займет исходного положения, после чего определяют соотношение количества гамма-квантов, детектированных в течение каждого интервала времени к длительности соответствующего интервала. Длительность интервалов времени определяют по формуле

Т . ф 2дР

ht ° = — агссо (соя — t, — — )

Х т 1 D

11) где Т - время перемещения детекто- . ра по криволинейной траектории, например,по окружности их исходного положения в диаметрально противоположное в пределах 2-20 с при изменении средней интейсивности излучения в диапазоне 1000-10 имп/с

t . — момент времени начала i-го интервала, аек;

D — диаметр окружности, описан-. ной вокруг внешнего контура пациента в исследуемом поперечном сечении, см; д3 - шаг матрицы томограммы в пределах 2-4 мм для прицельных и 5-8 мм для обзорных томограмм.

Соотношение количества гамма-квантов, детектированных в течение каждого интервала времени к длительности соответствующего интервала, определяют для всех угловых направлений детектирования, в результате получают матрицу нормированных значений интенсивности эмиссионного излучения, после чего проводят обработку полученных данных с построением радионуклидной томограммы исследуемого сечения тела пациента и путем анализа и интерпретации томограммы выносят диагностическое заключение о на личии или отсутствии паталогических очагов и при необходимости повторяют исследования в другом сечении.

Пример 1. Эксперимент проводился на фантоме, размеры, тип и ! количество радионуклида которого соответствовали клинической ситуации томографического исследования головного мозга. Так, диаметр активной цилиндрической части фантома составлял около 180 мм, диаметры имитаторов "горячих" очагов патологии20 и 30 мм, активность радионуклида 99 Тс, загружаемого в рабочую полость фантома, 1-2, мКюри, соотношение концентраций радионуклида в имитаторе "горячего" очага и в активной части фантома составляло

1,2:1. Фантом располагался на пово. ротном устройстве, обеспечивающем

;возможность поворота вокруг верти кальной оси на угол, кратный 3 .

Блок детектирования устанавливался так, что ось колликвтора занимала горизонтальное положение в плоскости, проходящей через центры имитатора очагов. Механизм сканирования гамма-тонографа использовался в режиме ручного управления перемещением блока детектирования по строке и по шагу. Скорость строчного движения составляла 10 мм/с. Ручное управлеwe шаговым перемещением блока детек тирования осуществлялось с пульта дистанционного управления так, что блок детектирования перемещался около фантома по траектории, близкой к круговой. Радиометрическое устройство использовалось в спектрометрическом режиме, соответствующем регистрации фотопика энергетического спектра 99 Tc (140 кэВ 1. При каждом угловом направлении детектирования производилось 64 отсчета интенсивности излучения. Изменение углового направления детектирования осуществлялось последовательными угловыми поворотами фантома на угол d. = 6

Количество последовательных поступательных перемещений блока детектирования n=60. Обработка данных и реконструкция томографического изображения проводилась на электронновычислительной машине по алгоритму обратного проецирования с предвари" тельной фильтрацией Результаты проведенного экспериментального осуществления предложенного способа показали возможность получения качественного томографического изображения распределения радионуклидов в исследуемой поперечной плоскости обьекта с высокой статистической надежностью обнаружения имитаторов . патологических очагов, что подтверж

21523 6

Длительность i-ro интервала, 41„,с

Количество гамма-квантов на i-ом интервале

326 194 132 125

Смещают детектор по окружности в том же направлении на угол Ч, перемещают по окружности в противопо5

3S дается радионуклидной томограммой испытательного фантома °

Пример 2. Диагностическое обследование головного мозга с целью выявления очагов патологии (опухолей) с помощью 99 Tc . Наиболее трудной задачей при радионуклидной диагностике заболеваний головного мозга является обнаружение очагов патологий малых размеров (диаметром 1-2 см), расположенных в базальной области и маскируемых излучением, исходящим из слюнных, подчелюстных и околоушных желез. Пациенту вводят внутривенно 15 мКи пертехнетата 99 Тс и спустя 2 ч больного укладывают на стол, затем определяют диаметр 0 окружности, описанной вокруг головы, пациента в исследуемом

° ° сечении, D = 28,0 см. Устанавливают етектор в исходное положение в орбитомиетальной плоскости, а ось детектора направляют по касательной к окружности, описанной вокруг внешнего контура головы в выбранном сечении. Определяют среднюю интенсивность эмиссионного излучения "Ngy =

= 500 имп/с, после чего перемешивают детектор из исходного положения в диаметрально противоположное по ок- ружности, поддерживая его ось параллельно первому угловому направлению детектирования. В табл.1 указано, как в процессе равномерного поступательного перемещения детектора по окружности определяют количество гам. ма-квантов, детектированных в течение интервалой времени

Таблица 1

Показатели Номер-интервала, 3

1 . 3 4

0,85 0,37 0,28 0,24 ...

1523 8

Смещают детектор по окружности в первоначальном направлении на угол

4 ", далее повторяют операции до тех пор, пока детектор не займет исходs ного положения, затем количество гамма-квантов, детектированных в те чение каждого интервала времени, делят на длительность соответствующего интервала. Эту процедуру (нормировку)

10 проводят для всех угловых направлений детектирования и в результате получают матрицу нормированных значений интенсивности эмиссионного излучения представленную в

1S табл.3.

Т а б л и ц а 2

2, 3 4

0,85 0,37 0,28 0,24

340 202 138 130

Таблица 3

Номер интервала, i

Номер углового направления

4, 194 132

0,37 498 Ю,гР 472

32б

О 85 = 382

0 2 = 520

340 202 138 130

0 — 85 = 399 0,37 54б 0,28 = 495 0,24 = 543

35 мографического изображения и точность диагностического обследования

Обрабатывают .полученные значения интенсивности по известному алгоритму реконструкции изображения, например, на ЗВИ с построением обзорной радионуклидной томограммы исследуемого сечения головы пациента и путем анализа и .интерпретации томограммы выносят диагностическое заключение о наличии или об отсутствии патологических изменений головного мозга, при необходимости повторяют исследо.— вание в другом сечении.

Расчеты показали, что при томографии головного мозга известным способом контрастность иэображения на томограмме указанных выше очагов патологии не превышает 0,20-0,25 при разрешении около 20-22 мм, в то время как при использовании предложенного способа эти величины составляют соответственно 0,$8-32 и 13-15 мм..

Таким образом, улучшение составляет по контрастности около 283 и по разрешению - около 254. В .результате существенно повышается качество тоформула изобретения

7 92 ложном направлении, поддерживая его ось параллельно второму угловому направлению детектирования, и в процессе равномерного поступательного перемещения детектора по окружности определяют количество ng гамма-квантов, детектированных в течение интервалов времени (табл.2).

Таким образом предложенный способ повышает качество томографическога изображения по сравнению с известным способом, что повышает, точность определения формы, размеров и топографии исследуемого органа и тем самым точ1ность диагноза, позволяет проводить диагностику ойухолей на более райней стадии и сократить количество ложноотрицательных заключении.

Способ поперечной радионуклидной томографии путем проведения радиометрии последовательно по разным угловым направлениям относительно пациента

5$ после введения гамма-излучающего радионуклида,,обработки полученных . данных с построением томограммы, отличающийся тем, что, Т Х 2 ° д9

3 — arccos(cos -t1Т D

) где Т

Составитель l0. Алмазов

Техред М, Тепер . Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Джуган

Заказ 2420/3 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная-,4

9 9215 с целью повышения качества томографического иэображения, определяют диаметр окружности, описанной вокруг внешнего контура пациента в исследуе мом поперечном сечении, и среднюю .ин- s

; тенсивность эмиссионного излучения при расположении детектора на этой окружности, производят равномерное поступательное перемещение детектора по окружности и поддерживают его ось 1в параллельно угловому направлению детектирования, при этом перемещение осуществляют из исходного. положения,. в котором ось детектора направлена по каСательной к окружности, в диаметрально противоположное положение, в процессе перемещения определяют количество гамма-квантов, детектированных в течение последрвательных интервалов времени для каждого угло- щ вого направления, смещают детектор по окружности на угол s пределах

1-3 при прицельной и 3-6 — обзорной томографии, перед обработкой данных определяют соотношение количест- р ва гамма-квантов, детектированных в течение каждого интервала времени, к длительности соответствующего ин23 10 тервала, которую определяют по формуле время перемешивания детектора из исходного положения в диаметрально противоположное в пределах 2-20 с .. при изменении средней интенсивности излучения в диапазоне

1000-10 имп/с момент времени начала i-го интервала, с. диаметр окружности, описанной вокруг внешнего контура пациента в исследуемом поперечном сечении,см; шаг матрицы томограммы в пределах 2-4 мм до при.,цельных 5-8 мм для обзорных томограмм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Kuhe D., T;dwards P,..Jr age

separation radioisotope scannig.—

"RadiIogy"; 1963, 80, 3, s 653-662.