Гамма-камера Советский патент 1979 года по МПК A61B6/00 

1

Изобретени-э относится к медицинской технике, а именно к приборам для радиоизотопной диагностики и предназначено дл диагностики и исследования внутренних органов и систем человека : спомощью радиоактивных препаратов.

Известна гвмма-камера, состоящая КЗ блока визуализации, блока детектирования, содержащего каллиматор, сцинтилляционный кристалл, световод, фотоумножители, оптически сопряженные через световод с кристаллом, предусилители,.и блока обработки сигнала, содержащего пороговые усилители, подавляющие малые си1 налы, формирователи координатных сигналов в виде резисторных матриц и сумматоров, формирователь энергетического сигнала, линейные пропускатели, включенные на выходесуммматоров, амплитудный сэлектор, подключенный к формирователю чергетического сигнала и линейным проиускателям, аналоговые делители, своими входами подключенные к формирователям коордшаTJobix и эн тгетическйо сигналов,

Однако из-за отсутствия средств автоматического определения экспозиции фотоматериала и получения изображения с заданной статистической достоверностью данная камера не обеспечивает необходимой точности обнаружения патологических очагов, время обследования получается значительным, велик расход дорогостоящего фотоматериала, так как для получения качественного изображения требуется многократная сложная пересъемка. Кроме того, перед исследованием требуется Проводить сло)кную настройку гамма-камеры .

Цель изобретения - повышение точноотк регистрации, сокращение временийрследования, а также упрощение. процесса натройки перед исследованием и упрощение егистрации результатов исследования.

Поставленная цель достигается тем, что гамма-камера снабжена последовательно соединенными селектором зоны, накопителем и окиратрром, а также адатчиком экспозиции, при этом один 36 выход блока обработки ситнала подключен к селектору зоны, а другой выход - к блокиратору, а задатчик экспозиции через блокиратор соединен с блоком визуализации. Кроме того, гамма-камера снабжона корректором яркости в виде цифроанапогового преобразователя, подключенного своим входом к задатчику экспозиции, а выходом - к блоку визуализации. Крое того, гамма-камера снабжена синхронизатором, подключенным к накопи телю. На чертеже изображена структурная схема гамма-камеры. Гамма-камера содержит блок 1 детектирования, блок 2 обработки сигнала, бло 3 визуализации. Блок 1 детектирования предназначен для преобразования гамма-квантов, посту пающих с исследуемого объекта, в электрические импульсы. БЛОК 1 детектирования состоит из каллиматора, сцинтилляционного кристалла, световода, фотоумножителей, оптически сопряженных через световод с кристаллом, и предусилителей Блок 2 обработки сигнала предназначен для выделения импульсов, соответствующих заданному диапазону энергий, фор мирования сигналов, определяющих коорд наты сцинтилляций и их энергию, а также для коррекции координатных сигналов. . Блок 2 обработки сигнала состоит из пороговых .усилителей, подавляющих малые сигналы, формироэателей координатных сигналов в виде рёзисторных матриц и сумматоров, формирователя энергетического сигнала, линейных пропускателей, включенных на выходе сумматоров, амплитудного селектора, подключенного к формирователю энергетического сигнала литейным пропускателям, аналоговых делителей, своими входами я подключенных формирователям координатных и энергетического сигналов, счетчики таймера, подключенного к амплитудному анализато ру. . Блок 3 визуализации предназначен дл воспроизведения световых вспышек с KI ординатами, пропорциональными координа там сцинтилляций в кристалле блока 1 детектирования. Блок 3 вьтолнен в виде , осциллоскопа с приспособлениями для присЬединения ;к нему фотокамеры. Гамма-камера снабжена соединенными между собой селектором 4 зоны, накопителем 5, блокиратором 6 и задатчиком экспозиции, при этом селектор 4 зоны 14 поцключен к блоку 2 обработки сигнала и накопителю 5, соединенному с блокиратором 6, связанным с блоком 2 обработки сигнала, блоком 3 визуализации и задатчиком 7 экспозиции. Селектор 4 зоны предназначен для установления факта появления сцинтилляции в одной из заданных областей саинтиляционного кристалла блока 1 детектироания и выполнен виде соединенных меж- ду собой пороговых устройств и схем совпадения. Накопитель 5 предназначен для подсчета числа сцинтилляций раздельно по каждой из заданных областей кристалла блока 1 детектирования и выполнен в виде счетчиков импульсов с цифровой индикацией и общей для них -схемы запуска и сброса. Блокиратор 6 предназначен для принятия решения об окончании экспозиции путем сравнения текущей экспозиции с требуемой, задаваемой с помощью задатчика 7 экспозиции, и блокировки поступления сигналов с блока- 2 обработки на блок 3 визуализации. Блокиратор 6 выполнен в виде компараторов кодов, схемы логического отбора и ключа. Задатчик 7 экспозиции предназначен для ввода в гамма-камеру требуемого значения экспозиции и выполнен в виде переключателя и шифратора. Гамма-камера снабжена также: корректором 8 яркости, предназначенным для упрощения процесса настройки гамма-камеры перед исследованием пациента путем изменения яркости луча осциллоскопа в .зависимости от значения установленной спозидии (статистики); он может быть выполнен в виде цифроаналогового преобразователя, подключённого своим входом к задатчику 7 экспозиции, а выходом - к блоку 3 визуализации индикатором 9, предназначенным для получения информации о на-чале и конце экспозиции; он может быть выполнен в виде светодиода со схемой управления, подключенной своим входом к блокиратору 6; синхронизатором Ю, предназначенным для упрощения процесса регистрации результатов исследования путем синхронизации момента открытия затэора фотокамеры с началом отсчета текущей экспозиции. Синхронизатор может быть выполнен, например, в виде синхроконтакта. Устройство работает следующим образом. Перед началом исследован{1я пациент, которому введено необходимое количество радиоактивного препарата, помеишется перед коллиматором блока 1 детектирования таким образом, чтобы исследуемый орган был весь в поле зрения коллиматора. На краях коллиматора всегда имею1 ся области, свободные от информации, поступающей с исследуемого органа фоновые области (например, одна из 4 диаметрально противоположных областей) Задатчиком 7 экспозиции устанавливают (с учетом статистики) необходимое количество импульсов, собираем; 1х с фоновой области. Корректор 8 яркости, связанный о задатчиком 7, автоматически управляет током луча осциллоскопа блока 3 так, что при экспонировании фотоматериала плот ность почернения фоновой области будет соответствовать урювню вуали фотоматериала. Гамма-камера в автоматическом режиме работает следующим образом. Гамма-кванты от радиоактивного препарата (распределенного в исследуемом; органе) попадают в блок 1 детектирования, в котором проходят через отверстия коллиматора, поглощаются сцннтилляционным кристаллом и вызывают в нем .свето вые вспышки (сцинтилляции), перед.аваемые через световод на фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и преобразуемьте пооледними в электрические импульсы. Амплитуда этих импульсов пропорцио. на Льна энергии гамма-квантов и расстоянмю между координатной места сиинтил Пяаии и соответствующим ФЭУ. Через предусилители эти импульсы подаются в блок 2 обработки сигнала на пороговые усилители, которые подавляют импульсы с амплитудой ниже величины порога; тем самым исключается дисперсия координатн сигналов, связанная с влиянием ФЭУ, удаленных от места сцинтилляции. С .выходов пороговых устройств усилителей им1|ульсы поступают на формирователи ко ординатных и энергетического сигналов,а с выхода формирователя энергетического сигнала - на амплитудный селектор. На выходе амплитудного селектора возникает импульс в том случае, если энергетический сигнал имеет амплитуду, соответст вующую энергии изотопа введенного пациенту. Импульс с выхода амплитудного се- лектора открывает линейные пропускатели сигналы с формирователей поступают на аналоговые делители, которые устраняют дисперсию координатных сигналов, вызванную дисперсией энергии сцинтилляций и 6 116 дисперсиями коэффициентов преобразования ФЭУ. С выходов аналоговых делителей сигналы поступают на селектор 4 зоны и блокиратор 6, На выходах селекторе 4 зоны появляются импульсы только тогда, когда сцинтилляция произошла в выбранных област51Х, регулировка координат которых осуществляется изменением порога пороговых устройств селектора 4 зоны. С выходов селектора 4 зоны импульсы поступают на соответствующие им счетчики накопителя 5 кмпульсов. Срабатывание синхронизатора Ю (при открывании затвора фотокамеры) вызывает срабатывание схемы запуска и оброса накопителя 5 и обнуление его счетчиков. Компараторы блокиратора 6 фиксируют расхождение между количеством импульсов, зафиксированным счетчиками накопителя 5, и требуемым кошгчеством, заданным с помощью задатчика 7 экспозиции. Связанное с компараторами устройство логического отбора блокиратора 6 вырабатывает потенциал, отпирающий ключ, и одновременно вызывает срабатывание индикатора 9, сигнализирующего о начале процесса регистрации. Через открытый ключ импульсы с блока 2 обработки сигнала поступают в блок 3 визуализации. По мере продолжения экспозиции количество импульсов, зарегистрированных в счетчиках иакопителя 5, увеличивается и, когда в каждом из с.четчиков окажется количество импульсов, не меньшее зещанного с помощью зрдатчика 7 экспозиции, срабатывают все компараторы кодов, устройст во логического отбора вырабатывает по тенциал, запирающий ключ и одновременно вызывающий срабатывание индикатора 9, сигнализирующего об окончании процесса регистрации. Процесс исследования закончен. Изображение- распределенного в исследуемс органе радиоактивного ин- дикатора зарегистрировано на фотоматериале в виде областей с различной плотностью почернения. Таким образом, устройство позволяет: сократить время исследования не менее чем в 2 раза при одновременнсЛ экономии количества используемого фотоматериала; получать изображение распределенного в объекте радиоактивного индикатора с необходимей статистической достоверностью, что повышает точность и надежность обнаружения патологических очагов; избежать повторного введения пациенту радиоактивного индикатора.

снизить радиационную

а следовательно, нагрузку.

Формулаизобретения 5

1. Гамма-камера, содердашая блок визуализации, блок детектирования и подключенный к нему блок обработки сигнала, отличающаяся тем, что, с 10 цель1р повышения точности и сокращения времени исследования, она снабжена после-, довательно соединенными селектором зоны, накопителем и блокиратором, а также задатчиком экспозиции, при этом один выход 5 блока обработки сигнала подключен к селектору зоны другой выход - к блокиратору, а задатчик экспозиции через блокиратор соединен с блоком визуализации;

2. Гамма-камера по п. 1, о г л и ч и ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса настройки перед исследованием и повышения точности регистрации, она снабжена корректором яркости в ввде цифроаналогового преобразователя,, подтслюченного СВОИЙ1 входом к задатчику экспозиции, а выходом - к блоку визуализации.

3. Гамма-камера по п. 1, о г л и чающаяся тем, что, с целью упрощения регистрации результатов исследования, она снабжена синхронизатором, подключенным, к накопителю.