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

4

О

4

о

Ci

Фиг. 2

и столбцовым сигналам в соответствующие ячейки памяти 12 записывается информация о прошедших по данной траектории гаммаквантах. Такое решение позволяет исключить угловую селекцию излучения с использованием коллиматоров. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области вычислительной эмиссионной томографии. Цель - ускорение исследований за счет повышения эффективности регистрации гамма-квантов. В устройстве используют детекторные сборки 3, образованные набором прозрачных для гамма-квантов полупроводниковых детекторов 4.1-4.N и дистанциони- рованным от них полосковым сцинтилля- тором 5, на концах которого установлены ФЭУ 6 и 7, подключенные к блоку 8 формирования сигналов линейной координаты сцинтилляции. Последовательно-параллельный преобразователь 11 на выходе, соответствующем величине координаты сцинтилляции, формирует сигнал, поступающий на столбец матричной памяти 12, на строку которой поступает сигнал с формирователя 10. -10.Л , связанного с тем детектором 4.1--4.Л , через который прошел вызвавший сцинтилляцию гамма-квант. По строчным (Л

Изобретение относится к области радиационных изотопных исследований, в частности к вычислительной эмиссионной томографии.

Цель изобретения - ускорение исследо- вания за счет повышения эффективности регистрации.

На фиг. 1 показана система детектирования устройства, вид с торца; на фиг. 2 - функциональная схема устройства в сочета- НИИ с одной детекторной сборкой.

Устройство для вычислительной эмиссионной томографии содержит держатель 1 исследуемого объекта 2, вокруг которого установлены детекторные сборки 3.

Каждая детекторная сборка 3 содержит линейный набор полупроводниковых детекторов 4.1-4.Л, дистанционированный от него полосковый сцинтиллятор 5, на концах которого установлены фотоэлектронные умножители ФЭУ 6 и 7. Концы полоскового сцинтиллятора 5 скошены под углом 45° и снабжены зеркальным покрытием (как, впрочем, и остальные стороны сцинтиллятора 5, что устраняет оптические потери), напротив которого с боковой стороны сцинтиллятора 5 установлены входные окна ФЭУ 6 и 7. Это обеспечивает стыковку детекторных сборок 3 (фиг. 1, конфигурация без наличия мертвых зон регистрации). Линейный набор полупроводниковых детекторов 4.1-4.Л (далее просто детекторов) и полосковый сцинтиллятор 5 установлены в корпу- се (не показан), что обеспечивает требуемое крепление и дистанционирование элементов детекторной сборки 3. Под «прозрачностью детекторов 4.1-4.yV к гамма-излучению подразумевается незначительность энергетических потерь гамма-квантов при их прохож- дении через детектор 4.1-4.jV при формировании регистрируемого сигнала.

К ФЭУ б и 7 подключен блок 8 формирования сигналов линейной координаты сцинтилляции, который представляет собой амплитудно-временной селектор, а к детек- торам 4.1-4.yV через усилители 9.1-9.Л подключены формирователи 10.1 -10./V импульсов. К выходу блока 8 подключен последовательно-параллельный преобразователь 11, выходы которого подключены к адресным входам столбцов матричной памяти 12, к адресным входам строк которой подключены входы формирователей 10.1 -10.Л импульсов. Через блок 13 опроса матричная память 12 подключена к вычислительному блоку 14 обработки, на выходе которого включен блок 15 отображения (дисплей). Блок 8 может быть снабжен входом запуска, подключенным к выходам формирователей 10.1 - lO.jV импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом исследования в объект 2 вводят радиоактивный изотоп, который распределяется в исследуемом органе объекта. Гамма-кванты излучения этого изотопа выходят из исследуемого объекта по произвольным направлениям. В плоскости исследуемого сечения гамма-кванты проходят через детекторы 4.1-4.N линейных наборов детекторных сборок 3, формируя при этом импульсные сигналы отклика, и попадают на соответствующий полосковый сцинтиллятор 5, вызывая световую вспышку (сцинтилляцию) в его материале. Световая энергия от места возникновения сцинтилляции распространяется в обе стороны и, отражаясь от боковых сторон сцинтиллятора 5 с зеркальными покрытиями, достигает концов сцинтиллятора, на которых она отражается от торцовых зеркальных покрытий, и попадает во входные окна ФЭУ 6 и 7, выходные электрические сигналы которых поступают в блок 8. Последний известным образом формирует сигнал, пропорциональный линейной координате сцинтилляции, причем этот сигнал поступает в последовательно- параллельный преобразователь 11. Работа блока 8 может управляться от выходных сигналов формирователей 10.1 -10.N импульсов по его входу запуска. В этом случае на входе блока 8 включен одновибратор, который перебрасывается сигналом с одного из формирователей 10.1 -10.N в соответствии с сигналом со связанного с ним детектора 4.1-4.N и запускает собственно схему блока 8. По окончании формирования этой схемой сигнала линейной координаты сцинтилляции одновибратор перебрасывается в исходное состояние и может снова перебрасываться на запуск блока 8 с любого из формирователей 10.1 -10./V. Во время работы блока 8 он не реагирует на импульсы с других формирователей 10.1 - 10../V, за счет чего сцинтилляции, следуюшие за регистрируемой в течение временного интервала, меньшего временного разрешения блока 8, отсекаются. Необходимость введения такого управления блоком 8 зависит от вероятности

наложения в пределах временного разрешения блока 8 следующих друг за другом сцинтилляций.

Сигнал с выхода формирователя 10.1 - 10.yV поступает также на строчный вход мат- ричной памяти 12, а на один из столбцовых входов памяти 12 поступает сигнал с того выхода последовательно-параллельного преобразователя 11, который соответствует величине сигнала с выхода блока 8, т. е. коор- динате сцинтилляции в полосковом сцин- тилляторе 5. В свою очередь, номер формирователя 10.1 -10.Л/ находится в однозначной связи с положением детектора 4.1-4.jV в линейном наборе, т. е. номер строки и номер столбца матричной памяти 12 однозначно соответствуют определенной траектории выхода гамма-кванта из исследуемого объекта 2. При наличии сигналов на строке и столбце в ячейку матричной памяти 12, находящуюся на перекрестии строки и столбца, записывается единица. Фактически ячейки матричной памяти образованы счетчиками, в которых происходит накопление информации о количестве гамма-квантов, идущих по соответствующей данной ячейке траектории. По окончании времени набора инфор- мации блок 13 опроса считывает содержимое матричной памяти 12 в вычислительный блок 14 обработки, который по известной процедуре восстанавливает изображение исследуемого среза и выводит его.на блок 15 отображения. При наличии четырехдетек- торных сборок 3 в блок 14 обработки поступает информация со всех детекторных сборок 3, полученная описанными средствами.

Таким образом, в предлагаемом устройстве отсутствует отсеивающая значительную часть излучения угловая селекция, что поз- воляет существенно повысить эффективность регистрации и соответственно снизить время исследования.

Формула изобретения

5

0

рования, охватывающую указанный держатель, вычислительный блок обработки, отличающееся тем, что, с целью . ускорения исследований за счет повышения эффективности регистрации, система детектирования образована двойными детекторными сборками, каждая из которых содержит линейный набор прозрачных для гамма-квантов полупроводниковых детекторов и дистан- ционированный от него полосковый сцинтил- лятор, с концами которого оптически сопряжены фотоэлектронные умножители, в устройство введены блок формирования сигналов координаты сцинтилляции, подключенный к выходам фотоэлектронных умножителей, и средства формирования и запоминания сигналов траекторий, вызывающих сцинтилляции гамма-квантов, с входами которых связаны блоки формирования координаты сцинтилляции и линейный набор полупроводниковых детекторов, а с выходом - вычислительный блок обработки.

и.г.1

,х7

и