Гамма-камера Советский патент 1989 года по МПК A61B6/00 

Фм.1

10

15

Изобретение относится к медицине- i кой технике.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности гамма-камеры при повы11.енных скоростях счета.

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

Гамма-камера содержит сцинтилля- циоиный кристалл 1, на котором установлены ряд фотоумножителей 2 с пред- усилителями 3, выходы которых соединены с суммирующими координатной k и энергетической 5 матрицами, устройство 6 обработки координатных сигналов, амплитудный селектор 7, вход которого соединен с выходом энергетической матрицы 5, а один из выходов - 20 с управляющим входом устройства 6 обработки координатных сигналов. Гамма-камера снабжена устройствами 8 задержки, устройствами 9 выборки и хранения, устройствами 10 вычитания 25 и формирователем 11 длительности, причем вход каждого устройства 8 задержки соединен с одним из выходов координатной матрицы , а выход - с входом соответствующего устройства 9 выборки и хранения и с одним из входов соответствующего устройства 10 вычитания, второй вход которого соединен с выходом подключенного к нему устройства 9 выборки и хранения, а выход - с одним из входов устройства 6 обработки координатных сигналов, при этом управляющий вход каждого из устройств 9 выборки и хранения подсоединен к выходу формирователя 11 длительности, вход которого соединен с другим выходом амплитудного селектора 7.

Гамма-камера работает следующим образом.

При попадании гамма-кванта из объекта через коллиматор на сцинтилля- ционный кристалл 1 возникает световая вспышка, свет которой попадает на фотокатоды фотоумножителей 2. Фотоумно- ,- жители 2 преобразуют световую энергию вспышек в электрические импульсы, амплитуда которых зависит от удаленности каждого фотоумножителя от места возникновения сцинтилляции и от энергии гамма-кванта, вызвавшего эту сцинтилляцию. Выходные импульсы фотоумножителей 2 линейно усиливаются предусилителями 3 и поступают на 1528 504

входы координатной 4 и энергетической 5 матриц.

В координатной матрице путем суммирования с определенными весами всех входных сигналов формируются четыре сигнала, амплитуды которых пропорциональны 4-Х, -X, +Y, -Y - декартовым координатам точки сцинтилляции в кристалле 1. На выходе энергетической матрицы 5 формируется сигнал Z, амплитуда которого пропорциональна энергии каждой сцинтилляции световой вспышки.

Координатные сигналы +Х, -X, +Y, -У поступают на входы устройств 8 задержки, а энергетический сигнал Z - на вход амплитудного селектора 7. В момент достижения амплитудой входного энергетического сигнала Z своего максимального значения на одном из выходов амплитудного селектора 7 формируется логический импульс, поступающий на вход формирователя 11 длительно30

35

40

55

пающий на его вход импульс 5 вырабатывает импульс Ь, длительность которого зависит от временного интервала между входными сигналами.

Если временной интервал между входными сигналами S формирователя 11 больше длительности входного импульса а амплитудного селектора 7 у его основания, то на выходе формирователя 11 длительности формируется импульс Ь , равный по длительности импульсу а у его основания.

Если временной интервал между импульсами 5 окажется меньше указанного, то длительность импульса Ь продлевается еще на столько же.

Импульс г, используемый для стро- бирования координатных сигналов уст- 45 ройства 6 обработки, появляется на втором выходе амплитудного селектора 7 только в том случае, если входной энергетический сигнал Z находится в пределах его окна.

Координатные сигналы а с выходов устройств 8 задержки одновременно поступают на входы соответствующих устройств 9 выборки и хранения и на один из входов устройств 10 вычитания.

В течение всего времени между импульсами а , когда импульсы Е на уп

пающий на его вход импульс 5 вырабатывает импульс Ь, длительность которого зависит от временного интервала между входными сигналами.

Если временной интервал между входными сигналами S формирователя 11 больше длительности входного импульса а амплитудного селектора 7 у его основания, то на выходе формирователя 11 длительности формируется импульс Ь , равный по длительности импульсу а у его основания.

Если временной интервал между импульсами 5 окажется меньше указанного, то длительность импульса Ь продлевается еще на столько же.

Импульс г, используемый для стро- бирования координатных сигналов уст- ройства 6 обработки, появляется на втором выходе амплитудного селектора 7 только в том случае, если входной энергетический сигнал Z находится в пределах его окна.

Координатные сигналы а с выходов устройств 8 задержки одновременно поступают на входы соответствующих устройств 9 выборки и хранения и на один из входов устройств 10 вычитания.

В течение всего времени между импульсами а , когда импульсы Е на управляющем входе устройств 9 выборки и хранения отсутствуют, последние работают на пропускание, и отрица,- тельные участки 6 и последовательности импульсов на входах устройств 10 вычитания компенсируются как синфазные, образуя нулевой уровень напряжения .

В момент времени непосредственно перед началом импульсов устройство 9 выборки и хранения с помощью импульса Ь запоминает накопленный к этому моменту на паразитных и сосредоточенных емкостях тракта потенциал который корректирует в устройствах 1 вычитания импульсы а , в результате чего на их выходах восстанавливаются истинные значения амплитуд сигналов ||, измеренных относительно нулевого уровня напряжения.

)

В течение всего времени хранения

в устройстве 9 выборки и хранения предусмотрен разряд запомненного напряжения с постоянной времени, равной постоянной времени разряда напряжения, накопленного на паразитных и сосредоточенных емкостях тракта. Величину постоянной времени разряда подбирают экспериментально, например, путем изменения величины сопротивления резистора, через который протека- ет ток разряда запоминающего устройства.

10

5

0

5

0

5

формула изобретения

Гамма-камера, содержащая ряд фотоэлектронных умножителей, расположенных на сцинтилляционном кристалле, соединенных с предусилителями, выходы которых подключены к суммирующей координатной и энергетической матрицам, устройство обработки координатных сигналов, амплитудный селектор, вход которого соединен с выходом энергетической матрицы, а- один из выходов - с управляющим входом устройства обработки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности гамма-камеры при повышенных скоростях счета, она снабжена устройствами задержки, устройствами выборки и хранения, устройствами вычитания и формирователем длительности, причем вход каждого устройства задержки соединен с одним из выходов координатной матрицы, а выход - с входом соответствующего устройства выборки и хранения и с одним из входов соответствующего устройства вычитания, другой вход которого соединен с выходом подключенного к нему устройства выборки и хранения, а выход - с одним из входов устройства обработки координатных сигналов, при этом управляющий вход каждого из устройств выборки и хранения подсоединен к выходу формирователя длительности, вход которого соединен с другим выходом амплитудного селектора.

(pua.Z

Изобретение относится к медицинской диагностической технике и позволяет увеличить разрешающую способность гамма-камеры при повышенных скоростях счета за счет исключения из обработки гамма-камерой искаженной информации, появляющейся в результате дополнительных накоплений напряжений, возникающих на паразитных и сосредоточенных емкостях, встречающихся в цепи обработки сигнала. Гамма-камера содержит ряд фотоэлектронных умножителей 2, расположенных на сцинтилляционном кристалле 1, предусилители 3, суммирующие координатную 4 и энергетическую 5 матрицы, устройство 6 обработки координатных сигналов, амплитудный селектор 7, устройства 8 задержки, устройства 9 выборки и хранения, устройства 10 вычитания и формирователь 11 длительности. 2 ил.