Гамма-камера Советский патент 1988 года по МПК A61B6/00 

4;;

САЭ Од СО СО

NU

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к радиологии.

Цель изобретения - увеличение пространственной разрешающей способности гамма-камеры при высоких скоростях счета.

На фиг. 1 представлена .блок-схема гамма-камеры; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу гамма-камеры.

Гамма-камера содержит сцинтилляцион- ный кристалл 1, на которбм установлен ряд фотоумножителей 2 и предусилителями 3, сое- диненными с входами суммирующих координатной и энергетической матриц 4 и 5 соответственно, блок 6 обработки координатных сигналов, информационными входами

ляции в кристалле 1, и на входы энергетической суммирующей матрицы 5, выходной сигнал которой пропорционален энергии каждой сцинтилляции.

Координатные сигналы -+Х, -X, --f У, -У поступают на входы блока 6 обработки координатных сигналов, а энергетический сигнал поступает параллельно на входы амплитудного селектора 7, первой и второй схем 8 и 9 блокировки.

Для срабатывания блока 6 обработки 1 координатных сигналов необходим запускающий сигнал и, который поступает с выхода второй схемы 9 блокировки на управляющий вход блока 6 обработки при условии, что.

соединенный с выходами координатной мат- -15 во-первых, выходной сигнал г энергетической

рицы 4, амплитудный селектор 7, две схемы 8 и 9 блокировки. Вход амплитудного селектора 7 соединен с входом первой схемы 8 блокировки, а выход - с вторым входом первой схемы 8 блокировки. Вторая схема 9

матрицы 5 попал в окно амплитудного селектора 7, что соответствует прохождению в тракте только тех сигналов, энергия сцинтилляции которых лежит в узком энергетическом окне между напряжениями нижнего

блокировки включает блок 10 сравнения, V и верхнего Vjg уровней, т.е. соответствует

блок И фиксации максимума, формирователь 12 длительности и схему 13 совпадения. Первый вход блока 10 сравнения соединен с входом блока 11 фиксации максимума и с

области фотопика, таким образом удается в значительной степени избавиться от фонового излучения; во-вторых пиковое значение выходного импульса г энергетической

входом амплитудного селектора 7, а второй 25 матрицы 5 не должно превышать заданного

исходного уровня первой схемы 8 блокировки, больщего, чем верхний предел указанного рабочего диапазона; в-третьих, выходные импульсы г энергетической матрицы 5 не должны быть наложенными, в противном случае сработает вторая схема 9 блокировки, которая запретит формирование импульса и на своем выходе поступающего на управляющий вход блока 6 обработки координатных сигналов.

вход - с источником опорного напряжения, выход блока 10 сравнения соединен с входом формирователя 12 длительности, а выход формирователя 12 длительности и вы.ход блока 11 фиксации максимума подсоединены к двум входам схемы 13 совпадения, тре- - тий вход которой соединен с выходом первой схемы 8 блокировки, а выход - с управляющим входом 6vioKa 6 обработки коорди натных сигналов.

В качестве блока 11 фиксации механизма может быть применено, например, последовательное вклю 1ение дифференцирующего звена и компаратора, опорный уровень которого близок к нулю.

Гамма-камера работает следующим образом.

При попадании гамма-кванта из объекта через коллиматор на сцинтилляционный кристалл возникает световая вспышка.

исходного уровня первой схемы 8 блокировки, больщего, чем верхний предел указанного рабочего диапазона; в-третьих, выходные импульсы г энергетической матрицы 5 не должны быть наложенными, в противном случае сработает вторая схема 9 блокировки, которая запретит формирование импульса и на своем выходе поступающего на управляющий вход блока 6 обработки координатных сигналов.

По каждому энергетическому сигналу г, появившемуся на выходе энергетической мат-- рицы 5, блок 11 фиксации максимума вырабатывает импульс вершины е, г.ередний фронт которого совпадает с максимальным значением энергетического сигнала. Импульс и, 40 разрешающий работу блока 6 обработки координатных сигналов, появится на выходе схемы 13 совпадения лишь при условии совпадения на ее входах импульса вершины е, импульса д с выхода первой схе.мы 8 блоки35

.свет которой попадает на фотокатоды фо- ровки и импульса з с выхода формирователя тоумножителей 2. Фотоумножители 2 пре-12 длительности.

энергию вспышек в

ооразуют световую электрические импульсы а, б. в, амплитуда которых зависит от удаленности каждого фо- тоу.множителя 2 от места возникновения

Формирователь 12 длительности запускается передним фронтом импульса ж с выхода блока 10 сравнения, который срабатывает в момент сравнения входного энергетисцинтилляции и от энергии гамма-кванта, 50ческого сигнала г и опорного напряжения УОД,

вызвавшего эту сцинтилляцию. Импульсы,значение которого близко к нулю. При этом

а, б, в сигналов фотоумножителей 2 линей-длительность импульса з, формируемого форно усиливаются предусилителями 3 и по-мирователем 12 длительности, постоянна -и

ступают на входы координатной матрицы 4,выбрана из расчета совпадения его заднегде путем суммирования с определенными ве-го фронта с задным фронтом короткого имсами всех входных сигналов формируются 55пульса вершины е при условии, что входной четыре сигнала пропорционально +Х,-1-Х,+У, -У декартовым координатам точки сцинтилэнерг етическии сигнал г не является наложенным.

ляции в кристалле 1, и на входы энергетической суммирующей матрицы 5, выходной сигнал которой пропорционален энергии каждой сцинтилляции.

Координатные сигналы -+Х, -X, --f У, -У поступают на входы блока 6 обработки координатных сигналов, а энергетический сигнал поступает параллельно на входы амплитудного селектора 7, первой и второй схем 8 и 9 блокировки.

Для срабатывания блока 6 обработки 1 координатных сигналов необходим запускающий сигнал и, который поступает с выхода второй схемы 9 блокировки на управляющий вход блока 6 обработки при условии, что.

матрицы 5 попал в окно амплитудного селектора 7, что соответствует прохождению в тракте только тех сигналов, энергия сцинтилляции которых лежит в узком энергетическом окне между напряжениями нижнего

V и верхнего Vjg уровней, т.е. соответствует

области фотопика, таким образом удается в значительной степени избавиться от фонового излучения; во-вторых пиковое значение выходного импульса г энергетической

матрицы 5 не должно превышать заданного

исходного уровня первой схемы 8 блокировки, больщего, чем верхний предел указанного рабочего диапазона; в-третьих, выходные импульсы г энергетической матрицы 5 не должны быть наложенными, в противном случае сработает вторая схема 9 блокировки, которая запретит формирование импульса и на своем выходе поступающего на управляющий вход блока 6 обработки координатных сигналов.

По каждому энергетическому сигналу г, появившемуся на выходе энергетической мат-- рицы 5, блок 11 фиксации максимума вырабатывает импульс вершины е, г.ередний фронт которого совпадает с максимальным значением энергетического сигнала. Импульс и, разрешающий работу блока 6 обработки координатных сигналов, появится на выходе схемы 13 совпадения лишь при условии совпадения на ее входах импульса вершины е, импульса д с выхода первой схе.мы 8 блоки

ровки и импульса з с выхода формирователя 12 длительности.

Формирователь 12 длительности запускается передним фронтом импульса ж с выхода блока 10 сравнения, который срабатывает в момент сравнения входного энергетипульса вершины е при условии, что входной

энерг етическии сигнал г не является наложенным.

Таким образом, при попадании неискаженного входного сигнала г в энергетическое окно амплитудного селектора 7 на его выходе и на выходе первой схемы 8 блокировки формируется разрешающий импульс д, а на выходе формирователя 12 длительности- разрешающий импульс, обусловливающие прохождение импульса вершины е через схему 13 совпадения на управляющий вход блока 6 обработки. Если сигнал г не попал в окно амплитудного селектора 7, на выходе первой схемы 8 блокировки в момент формирования импульса вершины е блоком 11 фик сации максимума появляется запрещающий потенциал, в результате чего импульс и на

женные координатные сигналы не будут обработаны.

Изобретение позволит проводить обработку информации, полученной при иссле- с довании пациента на гамма-камере, без учета ложных импульсов, возникающих в результате наложения.

10

Формула изобретения

Гамма-камера, содержащая ряд фотоэлектронных умножителей, расположенных на сцинтилляционном кристалле, предуси- лители, суммирующие координатную и энергетическую матрицы, блок обработки коорвыходе схемы 13 совпадения будет отсут- 15 динатных сигналов, амплитудный селектор,

схему блокировки, причем вход амплитудного селектора соединен с выходом суммирующей энергетической матрицы и с первым входом схемы блокировки, а выход - с вторым входом схемы блокировки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пространственной разрешающей способности при высоких скоростях счета, она дополнительно содержит вторую схему блокировки, включающую блок сравнения, формирователь длиствовать.

При взаимодействии со сцинтилляцион- ным кристаллом нескольких гамма-квантов в различных его точках в отрезок времени, равный времени высвечивания одного взаимодействия, на выходах фотоумножителей 2 формируются сигналы а, б, в результате суммирования которых на выходах координатной энергетической 4 и 5 матриц возни20

кают наложенные импульсы (эпюра г, тре- 25 тельности, блок фиксации максимума и схе- тий импульс).му совпадения, причем первый вход блока

О факте наложения свидетельствует измененная форма суммарного сигнала, заклю чающаяся в удалении его переднего фронта и, соответственно, максимума. Таким об- ,. разом, импульс вершины е, сформированный блоком 11 фиксации максимума, в этом случае появится позже и не совпадает с разрешающим импульсом 3 формирователя 12 длительности, который к моменту его появления

сравнения соединен с входом блока фиксации максимума и с входо.м амплитудного селектора, а второй вход - с источником опорного напряжения, выход блока сравнения .соединен с входом формирователя длительности, а выход формирователя длительности и выход блока фиксации максимума подсоединены к двум входам схемы совпадения, третий вход которой соединен с выходом перзакончится, в результате чего импульс и г вой схемы блокировки, а выход - с управ- на выходе с.хемы 13 совпадения будет от- ляющим входом блока обработки коорди- сутствовать и соответствующие ему нало- натных сигналов.

женные координатные сигналы не будут обработаны.

Изобретение позволит проводить обработку информации, полученной при иссле- довании пациента на гамма-камере, без учета ложных импульсов, возникающих в результате наложения.

10

Формула изобретения

Гамма-камера, содержащая ряд фотоэлектронных умножителей, расположенных на сцинтилляционном кристалле, предуси- лители, суммирующие координатную и энергетическую матрицы, блок обработки коорсравнения соединен с входом блока фиксации максимума и с входо.м амплитудного селектора, а второй вход - с источником опорного напряжения, выход блока сравнения .соединен с входом формирователя длительности, а выход формирователя длительности и выход блока фиксации максимума подсоединены к двум входам схемы совпадения, третий вход которой соединен с выходом пер

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к радиологии. Цель изобретения - увеличение прост-. ранственной разрешающей способности гамма-камеры при высоких скоростях счета - достигается введением дополнительной схемы блокировки, первый вход которой соединен с входом амплитудного селектора, второй вход - с выходом первой схемы блокировки, а выход - с управляющим входом блока обработки координатных сигналов. Дополнительная схема блокировки включает блок сравнения, блок фиксации максимума, формирователь длительности и схему совпадения. Дополнительная схема блокировки позволяет исключить вклад в изображение ложных импульсов, возникающих в результате наложения. 2 ил.

5k/. /

/I

oKffo ce/iefimcyo(f

,(

sr

i

T

77

Фиг. г

Z.

/ТЧ

t

Zl