Устройство для эмиссионной вычислительной томографии Советский патент 1988 года по МПК A61B6/03 G01T1/29 

4 О 4;:

О О5

Изобретение относится к радиационным методам исследования, в частности к устройствам для эмиссионной вычислительной томографии.

Цель изобретения - повышение эффективности регистрации.

На чертеже показана схема устройства для эмиссионной вычислительной томографии.

Устройство содержит держатель 1 исследуемого объекта 2,, систему детектирования, образованную дистанционными друг от друга и параллельными друг другу двумя двумерными матрицами 3 и 4 полупроводниковых детекторов и двумя плоскостными сцин- тилляторами 5 и 6, с которыми связаны наборы фотоумножителей 7 и 8. С набором фотоумножителей 7 и 8 связаны схемы 9 и 10 определения координат сцинтилляций. С матрицами 3 и 4 и выходами схем 9 и 10 определения координат сцинтилляций связаны схемы 11 и 12 определения траекторий, каждая из которых образована памятью 13 или 14 координат детекторов и арифметическим блоком 15 или 16. Выходы схем 1 и 12 определения траекторий подключены к входам траекторий вычислительного блока 17 обработки, к входам координат которого подключены выходы схем 9 и 10 определения координат. На выходе блока 17 обработки включен блок 18 отображения.

Матрицы 3 и 4 и плоскостные сцинтил- ляторы 5 и 6 расположены над держателем 1 исследуемого объекта, 2 в А-образной конфигурации, имеющей в вершине угол 90°. В месте стыковки плоскостные сцинтилля- торы 5 и 6 оптически изолированы один от другого.

Двумерные матрицы 3 и 4 представляют собой матричные наборы прозрачных для используемых гамма-квантов полупроводниковых детекторов. Эти детекторы работают только в сигнальном режиме, при этом проблем с выравниванием их чувствительностей, которые существуют в многодетекторных томографических устройствах, в предлагаемом устройстве не возникает. Схемы 9 и 10 определения координат полностью идентичны. Арифметические блоки 15 и 16 выполняют линейные алгебраические операции и реализованы на основе стандартных микросхем.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом исследования в исследуемый объект 2 вводят радиофармпрепарат, распределение которого в статике или в динамике несет функциональную информацию внутренних органов исследуемого объекта 2.

Вылетающие из объекта в зону верхней полусферы, пространства гамма-кванты проходят через детекторы двумерных матриц 3, 4 и попадают на плоскостные сцинтиллято- ры 5 и 6. Каждый гамма-квант проходит u.eiV ; ччин 1,стектор и попадает на сцинтил- .;; -. При этом детектор матрицы 3

или 4 вырабатывает сигнал, который поступает на входы соответствующего блока памяти 13 или 14 координат детекторов. В каждой ячейке памяти 13 или 14 хранятся величины координат детектора, сигнал которого является адресом для считывания указанной ячейки. В результате поступления такого сигнала на выходе памяти 13 или 14 формируются сигналы координат детектора л I и У или А Т и УЬ Индексы А я В относятся

0 соответственно к матрицам 3 и 4. Одновременно схема 9 или 10 определения координат сцинтилляций формирует сигналы коорди.нат сцинтилляций Л и У и 2 и yf. Пары связанных сигналов поступают на входы арифметического блока 15 (Xi, У|, 2 У) или 16 (Л Т, yf, Xf, yf). По этим сигналам блок 15 или 16 на основе элементарных зависимостей, связывающих координаты двух точек траектории с параметрами траектории, вычисляет траекторию вылета гамма-квантов

Q и направляет их на вычислительный блок 17 обработки, в который одновременно поступают н координаты сцинтилляции со схемы 9 или 10. Таким образом в блоке 17 обработки происходит накопление информации.

Работа схем 9 и 10 определения коорди5 нат сцинтилляций может быть связана с регистрацией гамма-квантов детекторами матриц 3 и 4, что показано на чертеже соответствующими связями между выходами от детекторов матриц 3 и 4 и схемами 9 и 10 определения координат сцинтилляций. Одна ко данный аспект не выходит за рамки обычной синхронизации работы различных схем детектирования. Конкретное рещение привязки работы схем 9 и 10 к работе матриц 3 и 4 может определяться целым рядом факторов, не связанных с данным решением, например активностью, вводимой в исследуемый объект, быстродействием схем 9, 10 и т. п. При наличии временного разделения сцинтилляций (низкая активность) указанные связи не обязательны.

0 Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает устранение из конструкции коллиматора и возможность регистрации гамма-квантов. Соответственно можно уменьшить время исследования при сохранении уровня вводимой активности (если поз5 воляет временное разрешение системы детектирования) или снизить активность, вводимую в исследуемый объект, при сохранении времени исследования и снижении требований к временному разрешению аппаратуры. Также возможны и промежуточные варианты в соответствии с указанным временным разрешением аппаратуры, которое может быть критичным параметром для выбора времени исследования и вводимой активности.

5

0

55

Формула изобретения

I. Устройство для эмиссионной вычислительной томографии, содержащее держатель исследуемого объекта, систему детектирования, охватывающую указанный держатель и образованную плоскостными сцин- тилляторами, с которыми оптически связаны наборы фотоумножителей, схемы определения координат сцинтилляций, связанные с наборами фотоумножителей, и вычислительный блок обработки, связанный со схемами определения координат сцинтилляций, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регистрации, в систему детектирования введены дистанционированные от плоскостных сцинтилляторов прозрачные цля гамма-квантов двумерные матрицы полупроводниковых детекторов, устройство дополнительно снабжено схемами определения траекторий, вызывающих сцинтилляции гам0

5

ма-квантов, к входам каждой из которых подключены выходы соответствующей двумерной матрицы полупроводниковых детекторов и схемы определения координат сцинтилляций, причем выходы схем определения траекторий подключены к входам траекторий вычислительного блока обработки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система детектирования содержит два перпендикулярных друг другу плоскостных сцинтиллятора и две параллельные сцинтил- ляторам двумерные матрицы полупроводниковых детекторов, установленные над держателем исследуемого объекта, причем противоположные друг другу края сцинтилляторов и матриц расположены не выще уровня держателя исследуемого объекта.

Изобретение относится к эмиссионной вычислительной томографии. Цель - повышение эффективности регистрации. Устройство для вычислительной эмиссионной томографии содержит систему детектирования, образованную двумя двумерными матрицами 3, 4, полупроводниковыми детекторами, прозрачными для гамма-квантов, и двумя дистанционированными от них и параллельными плоскостными сцинтилляторами 5, 6, с которыми оптически связаны фотоумножители 7, 8, к которым подключены схемы 9, 10 определе ния координат сцинтилляций. Матрицы 3, 4 и сцинтилляторы 5, 6 размещены в Д-образной конфигурации над держателем 1 и исследуемым объектом 2. С матрицами 3, 4 и схемами 9, 10 связаны схемь И, 12 определения координат траекторий, выходы которых подключены к входам координат траекторий вычислительного б.пока 17 обработки. Одновременное определение координат каждой сцинтилляции и координат траектории гамма-кванта, вызвавшего эту сцинтилляцию, позволяет отказаться от использования коллиматора на входе плоскостных сцинтилляторов 5, 6. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. i (Л