Гамма-камера с устройством автоматической стабилизации Советский патент 1992 года по МПК A61B6/00 

го

СД

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к радио- нуклидной диагностической аппаратуре, предназначенной для визуализации процесса накопления и распределения в: органах и системах человеческого организма радионуклидного индикатора, вводимого с диагностической целью.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения патологических очагов за счет повышения эффективности стабилизации.

На фиг. 1 представлена структурная схема гамма-камеры; на фиг.2-4 - принципиальные схемы входного устройства, устройства формирования индивидуальных сигналов управления и устройства формирования общего сигнала управления соответственно.

Гамма-камера (фиг, 1) содержит блок 1 детектирования, включающий сцинтилляционный детектор 2, световод 3 и каскады фотоэлектронных преобразователей (ФЭП) Ц, блок 5 об- рабо хи и визуализации, систему 6 стабилизации, содержащую источник 7 света, возбуждаемый генератором 8 им2$ Индивидуальные сигналы регулировки предназначены для компенсации возмущающих воздействий, по разному действующих на каждый каскад ФЭП. К ним относятся временная и температурная

пульсов, волоконный световод 9, соеди-30 нестабильность ФЭУ, их старение. В ненный последовательно входной блок качестве органов регулировки коэф- 10 и блок 11 формирования индивиду- фициентов преобразования каскадов альных сигналов управления, блок 12 ФЭП могут быть использованы, напри- формирования общего сигнала-управле- мер, управляемые аттенюаторы или ния. Выходы ФЭП объединены.с соответ- 35 один из диодов ФЭУ (последний, на- отвующими входами блока 5 обработки пример), изменение напряжения на котором вызывает изменение коэффициента усиления ФЭУ.

С выходов блока 11 сигналы постуи визуализации и входного блока 10, вторые входы которого соединены с вторым выходом генератора 8 импульсов, выходы блока 11 связаны с входа- 4Q пают также на соответствующие входы

ми управления ФЭП и с соответствующими входами блока 12, выход которого подключен к входу управления блока детектирования

Входной блок (фиг. 2) состоит из числа каскадов, равных числу ФЭУ, каждый каскад содержит интегрирующую цепь (R1-C1) и коммутатор на транзисторе 2, диодах 1, 3 и резисторе 1.

Блок формирования индивидуальных сигналов управления (фиг. 3) содержит ряд усилительных каскадов (по числу ФЭП), собранных на ОУ (АИ) с филь- тром 3(С1)и регулятором 1 амплитуды входного сигнала.с

Блок формирования общего сигнала управления (фиг. k) представляет собой суммирующий усилитель на базе ОУ

блока 12 формирования общего сигнала регулировки. Здесь осуществляется их алгебраическое суммирование

С выхода блока 12 общий сигнал

45 регулировки поступает на вход управления блока детектирования. Этот сигнал может вызвать, например, изменение напряжения питания ФЭУ, компенсируя воздействие общих дестаби50 лизирующих факторов на коэффициент преобразования каскадов ФЭП Ц.

Общий сигнал регулировки вызывает изменение коэффициентов преобразования каскадов ФЭП в одном направлении.

ее Благодаря этому остается неизменным диапазон действия индивидуальных сигналов регулировки, что повышает эффективность стабилизации сигнала гамма-камеры в целом.

с числом входов, равным числу ФЗГГ, соединенный с высоковольтным усилителем напряжения (преобразователем) блока 1 детектирования.

Гамма-камера работает следующим образом.

Сигналы, выработанные ФЭП, от опорного источника света поступают на

первые входы каскадов входного блока 10, где они интегрируются с помощью интегрирующего устройства (R1-C1), коммутируемого коммутатором, который управляется синхроимпульсом, поступа5 гощим на вторые входы каскадов входного блока 10 с выхода генератора 8. В блоке 11 формирования индивидуальных сигналов регулировки эти CHI- налы усиливаются до величины, необходимой для поддержания выходных CMI- налов ФЭП k в заданных пределах. G выходов блока 11 индивидуальные сигналы регулировки поступают на входы управления соответствующих ФЭП 4.

$ Индивидуальные сигналы регулировки предназначены для компенсации возмущающих воздействий, по разному действующих на каждый каскад ФЭП. К ним относятся временная и температурная

0 нестабильность ФЭУ, их старение. В качестве органов регулировки коэф- фициентов преобразования каскадов ФЭП могут быть использованы, напри- мер, управляемые аттенюаторы или 5 один из диодов ФЭУ (последний, на- пример), изменение напряжения на котором вызывает изменение коэффициента усиления ФЭУ.

блока 12 формирования общего сигнала регулировки. Здесь осуществляется их алгебраическое суммирование

С выхода блока 12 общий сигнал

регулировки поступает на вход управления блока детектирования. Этот сигнал может вызвать, например, изменение напряжения питания ФЭУ, компенсируя воздействие общих дестабилизирующих факторов на коэффициент преобразования каскадов ФЭП Ц.

Общий сигнал регулировки вызывает изменение коэффициентов преобразования каскадов ФЭП в одном направлении.

Благодаря этому остается неизменным диапазон действия индивидуальных сигналов регулировки, что повышает эффективность стабилизации сигнала гамма-камеры в целом.

5.1

Объясняется это тем, что все дестабилизирующие факторы делятся на индивидуальные, имеющие случайный характер проявления для каждого ФЭП, и общий, который поддается усреднению и одинаков для всех каскадов ФЭП. В сумме они определяют диапазон стабилизации системы. Однако диапазон стабилизации общей регулировки в несколько раз шире индивидуальной, которая, в свою очередь, обладает в несколько раз меньшей погрешностью Это приводит к тому, что после компенсации общего возмущающего воздей- ствИя, при котором коэффициенты преобразования всех ФЭП изменяются в одну сторону (так как используется общий для всех ФЭП регулятор), нескомпенсированными остаются индиви- дуальные возмущающие воздействия.

При этом диапазон стабилизации индивидуальных регуляторов остается неизменным при фактически увеличенно диапазоне стабилизации системы авто- матической стабилизации. Так, например, если в каком-то каскаде ФЭП гамма-камеры коэффициент преобразования (Кп). ФЭУ с течением времени изменяется, например, на ±6%, при этом одновременно изменяется высокое напряжение, температура окружающей среды и напряженность магнитного поля, что приведёт к изменению К„ всех ФЭУ, например, на 30%. В системе стабилизации, в которой нет общей регулировки, а диапазон стабилизации индивидуальной регулировки равен, например, Ј10%, произойдет отказ. При этом на изображении исследуемого органа (сцинтиграмме) появятся ложные очаги (объекты), что приведет к искажению диагностической информации. При наличии в системе стабилизации общей регулировки внешние (общие) дестабилизирующие воздействия будут компенсированы, пусть даже с небольшой точностью, но при этом суммарное

75б

воздействие для каждого ФЭП окажется в пределах более узкого рабочего диапазона стабилизации индивидуальных регуляторов, обладающих более высокой точностью. Благодаря этому на сцинтиизображении не появляются ложные объекты и повышается достоверность обнаружения очагов в исследуемом органе.

Формула изобретения

Гамма-камера с устройством автоматической стабилизации, содержащая блок детектирования, включающий последовательно соединенные сцинтилля- ционный детектор, световод и каскады фотоэлектронных преобразователей, блок обработки и индикации, систему стабилизации, содержащую источник свта, генератора импульсов, волоконный световод и последовательно соединенные входной блок и блок формирования индивидуальных сигналов управления фотоэлектронных преобразователей подключены к соответствующим входам блока обработки и индикации и входного блока, выходы блока формирования индивидуальных сигналов -управления соединены с входами управления фотоэлектронных преобразователей, первый выход генератора импульсов подключен к входу источника света, а второй выход - к управляющему входу входного блока, причем выход источника света через волоконный световод связан ср световодом блока детектирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности обнаружения патологических очагов, в систему стабилизации введен блок формирования общего сигнала управления, входы которого соединены с соответствующими выходами блока формирования индивидуальных сигналов управления, а выход - с входом управления блока детектирования.

Каскад 1

Изобретение относится к медицинской технике и позволяет повысить точность обнаружения патологических очагов за счет повышения эффективности стабилизации. Сигнал с генератора 8 импульсов поступает на источник 7 света, который излучает импульсы све/ та, поступающие через волокнистый световод 9 и световод 3 на сцинтилля- ционный детектор 2. Сигналы с выхода детектора 2 через световод 3 и каскады фотоэлектронных преобразователей 4 поступают на блок 5 обработки и визуализации, а также на входы входного блока 10. Сигналы с выхода блока 10.через блок 11 формирования ин дивидуальных сигналов управления по- ступают на входы управления соответствующих преобразователей 4, а также на входы блока 12 формирования обце- го сигнала управления, соединенного с высоковольтным усилителем напряжения блока 1 детектирования, в состав которого входят детектор 2, световод 3 и преобразователи 4. Источник 7, генератор 8, световод 9 и блоки 10,11, 12 входят в состав системы 6 стабилизации, k цп (Л

1I

{Bxo#f

Bxodz

.

г

i J

.Ј3

j-CID-1

«

Выход

Риг.2

J

«-C3

с/

Фиг. 3 .

ЧЪгЛ