Способ съема информации с многопроволочной пропорциональной камеры для цифровой медицинской рентгенографической установки Советский патент 1990 года по МПК G01T5/12 

Изобретение относится к регистрации пространственного направления рентгеновского излучения и может быть использовано в медицинской цифровой рентгенографии.

Цепью изобретения является улучшение пространственного разрешения путем увеличения в два раза эффективного числа каналов пропорциональной камеры.

На фиг. 1 схематично представлена многопроволочная пропср ц ональэ

ная камера (МПК) с регистрирующей электроникой; на фиг. 2 - график симости скорости счета в двух одиноч- ных каналах и канале совпадений от смещения узкоколлимированного пучка излучения; на фиг. 3 - график зависимости при обычном методе съема информации.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от всех существующих до настоящего времени МПК со схемом информации с каждой отдельной анодной

О5

сл

о:

СП

ртроволочки, отдельно регистрируются Ьобытия, в которьк сработала только 1одна анодная проволочка, и отдельно 1те события, в которых одновременно сработали две соседние проволочки, :На фиг. 1 анодные проволочки 1 пропорциональной камеры соединены через |усилители-формирователи 2 со съемами совпадений 3 и антисовпад.ений А. Вы- ходы схем совпадений и антисовпадени подклкиены к счетчикам 5 лмпулБСов число которых в два раза больше числа анодных проволочек. Излучение направлено вдоль проволочек. Так как пробеги электронов имеют велич-ину, сравнимую с шагом анодных проволочек то примерно половина событий вызы- |вает срабатывание только одной прО шолочки, а другая половина дает одно 1временно срабатывание двух соседних |проволочек, Полное число каналов при |таком способе съема информации воэ- 1растает в два раза и примерно во |столько же раз уменьшается ширина 1каждого канала. Отношение эффёктив- ности одиночных каналов с совпада- Iтельными зависит от энергии рентге- |новского излучения и давления рабо-- 1чего газа„ В данном случае это отно- ;шение порядка единицы Отличив от единицы легко может бьп ь учтено при| нормировке, которая автоматически производится в цифровой рентгеногра- :фической установке сразу по оконча- ;НИИ съемки кадра.

Таким образом, недостаток MIK - :большое число совпадений соседних :каналов при регистрации квантов, предлагаемый способ съема информа- щи превращает в достоинство - ре, гистрируюгся .все кванты иоглощен- ные в камере. Одновременно пространственное разрешение камеры увели:чи вается в два раза,

Реализация схемы,, показанной на фиг, 1, легко достигается с помощью обычных интегральных ТТЛ-схем,, кото .рые позволяют производить необходимые формировки и задержки импульсов организовать юс совпадения и антисовпадения.

Форма каналов,, т.ео зависимость скорости счета от смещеш- я уз.кокол- лимированного пучка излучения, бьша изменена эксперимейтально при напря ниях на рентгеновской трубке 70 кВ и 40 кВ и давлени:й рабочего газа (ксенона) 2,0 атм. Давлеше выбира

5

5

лось так, чтобы эффективности одиночных каналов и каналов совпадений были примерно равны.

На фиг о 2 позициями 6 и 7 обозначены кривые дв ух одиночных каналов, позицией 8 - кривая канала совпадений при напряжении на трубке 40 кВ. Фиг, 2 показывает, что канал совпадений имеет наибольшую вероятность регистрации посредине между анодньми проволочйами и при приближении к проволочкам эта вероятность быстро уменьшается. Такая форма канала совпадений связана с тем,, что многократное рас- сеязше превращает траекторию фотоэлектрона в ломаную ЛИ1-ШЮ с крутьош поворотами и, даже петлями. Поэтому поглоще1-1ие квантов вблизи границы чувствительности между анодными проволоч- ка№5 с наибольшей вероятностью регистрируется как совпадение о При удалении от границы эта вероятность :падает и одновременно растет вероятность срабатывания одиночного канала.

По кривым на фиг. 2 можно вычислить среднеквадратичные ошибки измерения, координаты кванта, зарегистрированного одиночньм каналом и каналом совпадений. Для напряжения 40 кВ (5сй, 0,31 0,41 мм, соот- ветствуюш 1е ширины на полувысоте OjSa мм и 0,68 мм. Для 70 кВ о,31 мм и , O. мм,.

На фиг о 3 Г о зи ЦК ей 9 обозначена форма канала при обычном методе съема, т.е, регистрации от одной проволочки . без совпадений и антисовпадений. Величина О О...64 мм,, а ширина - 1S 6 2 мм о

Ц11фровые рентгенографические установки с ШК в качестве детектора рентгеновского излучения имеют.ряд существенных преимуш;еств по сравнению с традиционной рентгенографией; дозы облучения пав 1ентов снижаются в 30-100 раз, значительно расширяется дина1-даческий диапазон, исключается регистрадая pacceя7,нoгo излучения,, снижаюш,его контрастность, появляется возможность математической обработки ;(51фровой информации и опера;тивного вьгеода ее на дисплей в виде, наиболее удобном для визуального анализа, Предлагаемьй способ съема инфор- ма1Дйи, улучшаюш;ий прос-транственное разрешение в два раза, позволяет увеличить число элементов цифрового изображения с 65000 до 260000, что

516

существенно улучшает диагностические возможности цифровых установок и расширяет область их применения.

Формула изобретения

Способ съема информации с многопроволочной пропорциональной камеры для цифровой медицинской рентгенографической установки, при котором поток рентгеновских гамма-квантов регистрируют с помощью мнргопроволочной пропорциональной камеры, содержащей анодные проволочки, расположенные параллельно направлению потока регистрируемых рентгеновских гамма56516

квантов, с шагом между проволочками при выбранном давлении рабочего газа, равным пробегу электронов, образовавшихся при взаимодействии рентгеновских гамма-квантов с рабочим газом, отличающийся тем, что, с целью улучшения пространственного разрешения путем увеличения в два

Q раза эффективного числа каналов пропорциональной камеры, ведут раздельную регистрацию событий, в которых срабатывает одна анодная проволочка, и собьггий, в которых одновременно 5 срабатывают две соседние анодные проволочки о

Изобретение относится к регистрации пространственного направления рентгеновского излучения и может быть использовано в медицинской цифровой рентгенографии. Целью изобретения является улучшение пространственного разрешения путем увеличения в два раза эффективного числа каналов многопроволочной пропорциональной камеры (МПК). Для этого в способе съема информации с МПК, при котором анодные проволочки камеры расположены параллельно потоку рентгеновских гамма-квантов, а давление рабочего газа (ксенона) и шаг анодных проволочек подобраны так, чтобы пробег образующихся фотоэлектронов был примерно равен шагу анодных проволочек, ведут раздельную регистрацию событий, в которых срабатывает только одна анодная проволочка, и событий, в которых одновременно срабатывают две соседние анодные проволочки. Аппаратурно этот метод съема легко осуществим с помощью использования схем совпадений и антисовпадений. 3 ил.

и.

Н5

Фиг.1

.1 ОЛ 0.6 0.8 1.0 1.2 1. 1.6 18 2.О 2.2 2.

.2

хоох- - N 320 / аб н

2800

гш

2000 1900 1200 800

too

ISZftft