Эмиссионно-трансмиссионный вычислительный томограф

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(gy) А 61 В 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598954/24-25 (22) 01.06.83 (46) 07.05.85. Бюл. Ф 17 (72) Н.Н. Блинов, А.И. Лейченко

Э.Б. Козловский и Н.А. Шенгелия (71) Всесоюзный научно-исследовательский и.испытательный институт медицинской техники (53) 621.386.616-073(088.8) (56) 1. Phelps М.Е. Emission computer

tomography. Seminars in Nuclear Med, v. 7, В 4, 1977, р. 337-365. .2. Патент Великобритании

Я 1539685, кл . Н 4 F., опублик. 1979..

3. Авторское свидетельство СССР

У 1087932, кл. А 61 В 6/00, 1983 (прототип).. (54)(57) ЭМИССИОННО-ТРАНСМИССИОННЫЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ, содержащий источнйк рентгеновского излучения, держатель исследуемого объекта, устройство детектирования рентгеновского излучения, гамма-камеру, блоки обработки сигналов устройства детектирования рентгеновского излучения и гамма-камеры, привод перемещения источника рентгеновского. излучения, ЭВМ, дисплей и блок управления, подÄÄSUÄÄ1 353885 A ключенный к источнику рентгеновского излучения, приводу перемещения источника, блокам обработки и ЭВМ, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности получаемого изображения путем обеспечения возможности коррекции в реальном времени, накапливаемой во время эмиссионного цикла информации, устройство детектирования рентгеновского излучения и гамма-камера выполнены в виде концентричных кольце- . вых наборов детекторов, причем использован источник рентгеновского излучения с веерным пучком, который расположен между кольцевыми. набора- Я ми детекторов, гамма-камера расположена между источником рентгеновского излучения и держателем исследуемого объекта на общей с источником поворотной платформе и установлена с возможностью управляемого поворота на заданный угол относительно плоскости кольцевого устройства детектирования рентгеновского. излучения вокруг оси, проходящей через центр гамма-камеры в плоскости устройства детектирования рентгейовского излу.чения, поперечно пучку источника.

Изобретение относится к области рентгенотехники, а более конкретно к рентгеновским вычислительным томографам.

Известны эмиссионные вычислительные томографы, содержащие установленное вокруг исследуемого объекта, в который введен радиоактивный изотоп, кольцо детекторов, блбки пред варительной обработки сигналов детекторов, выполненные в виде счетных схем, подключенную к блокам предварительной обработки ЭВИ и дисплей t,1)

Недостатки данных топографов — "

Йевысокое пространственное разрешение, ограниченные функциональные возможности, связанные с тем, что получаемая картина несет. информацию только о распределении изотопа.

Известен трансмиссионный рентгеновский вычислительный томограф, содержащий держатель исследуемого объекта, неподвижное кольцо детекторов излучения, источник веерного рентгеновского пучка, установленный на платформе внутри кольца детекторов, привод поворота платформы с источником относительно оси, проходящей через центр кольца детекторов, блоки предварительной обработки сигналов детекторов, подключенные к

ЭВМ, подключенный к ЭВМ дисплей. и блок управления, подключенный к источнику, приводу его поворота, блокам предварительной обработки и ЭВМ (2 .

Укаэанный томограф позволяет получить трансмиссионную томограмму достаточно высокого разрешения. Однако томографа не всегда достаточно информативна иэ-за того, что изменения плотности не всегда могут быть однозначно интерпретированы.

Совместное же применение трансмиссиоиного и эмиссионного томографов .. характеризуется аппаратурной избыточностью.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является эмиссионно-трансмиссионный вычислительный томограф, содержащий источник рентгеновского излучения, держатель исследуемого объекта, устройства детектирования рентгеновского излучения, гамма-камеру, блоки обработки сигналов устройства детектирования рентгеновского излучения и гамма-камеры, приводы связанных

53885 2

I перемещений источника, устройства детектирования и гамма-камеры, ЭВИ, дисплей и блок управления, подключенный к источнику, приводам ,перемещений, блокам обработки и

4О

ЭВМ Cз).

Известный томограф выполнен на базе рентгеновского вычислительного томографа первого поколения. Однако в томографе отсутствует воэможность коррекции в реальном времени на распределение плотности в объекте накапливаемой во время эмиссионного цикла информации, что приводит к снижению информативности получаемого изображения.

Цель изобретения — повышение информативности получаемого изображения путем обеспечения возможности коррекции в реальном времени, накапливаемой во время эмиссионного цикла информации.

Поставленная цель достигается тем, что в эмиссионно-трансмиссионном томографе, содержащем источник рентгеновского излучения, держатель исследуемого объекта, устройство детектирования рентг .ковского излучения, гамма-камеру, блоки обработки сигналов устройства детектирования рентгеновского излучения и гаммакамеры, привод перемещения источника рентгеновского излучения, ЭВМ, дисплей и блок управления, подключенный к источнику рентгеновского излучения, приводу перемещения источника, блокам обработки и ЭВМ, устройство детектирования рентгеновского излучения и гамма-камера выполнены в виде концентричных кольцевых наборов детекторов, причем источник рентгеновского излучения с веерным пучком, который расположен между кольцевыми наборами детекторов, гамма-камера расположена между источником рентгеновского излучения и держателем исследуемого объекта на общей с источником поворотной платформе и установлена с возможностью управляемого поворота на заданный угол относительно плоскости кольцевого устройства детектирования рентгеновского излучения вокруг оси, проходящей через центр гамма-камеры в плоскбсти . устройства детектирования рентгеновского излучения поперечно пучку источника.

115

На фиг. 1 показана схема эмиссионно-трансмиссионного вычислительного томографа, на фиг. 2 — кольца детекторов с источником, вид сбоку.

Эмиссионно-трансмиссионный вычислительнь и томограф содержит источник 1 веерного рентгеновского пучка, установленный на поворотной платфор— ме 2, внешнее кольцо 3 детекторов рентгеновского излучения, внутреннее 1О кольцо 4 детекторов гамма-излучения (кольцевую гамма-камеру), установленное на платформе 2 с возможностью наклона путем поворота относительно оси, проходящей по диаметру этого кольца 4 и перпендикулярной к одной из центральных траекторий распространения веерного пучка от источника 1. На платформе 2 также установлено устройство 5 для осуществления указанного поворота (средства наклона могут быть установлены и независимо). Поворот платформы 2 с источником и кольцом 4 детекторов осуществляет привод 6 с передачей 7. д

Каждый детектор колец 3 и 4 подключен к отдельным блокам 8 и 9 предварительной обработки. При этом блоки 8, обрабатывающие сигналы детекторов из колец 3, работают в режиме измерения, а блоки 9, обрабатывающие сигналы детекторов гамма-излучения из кольца 4, - в режиме счета.

Блоки 8 и 9 подключены к ЭВМ 10, на выходе которой включен дисплей 11.

Томограф также содержит блок !2 управления, .выходы которого подключены к источнику 1, приводу 6 поворота платформы 2, устройству 5 для наклона кольца 4 детекторов гамма-иэлуче40 ния, блокам 8 и 9 предварительной обработки и ЭВИ 10.

Кроме того, в центре колец 3 и 4 установлен держатель 13 исследуемый объект 14. Для устранения нежелатель-4 ных ослаблений излучений держатель

13 в исследуемом сечении выполнен разрезным (фиг. 2).

Ф

Рентгеновский вычислительный томо- . граф работает следующим образом. 50

Предварительно в исследуемый объект 14 вводят радиоактивный изотоп. Кольцо 4 детекторов гамма-излучения наклоняют (фиг. 2) и отключают блоки 9 предварительной обра- 55 ботки сигналов детекторов гамма- . излучения кольца 4 путем подачи соответствующих сигналов управления

3885 4 с блока 12 на устройство 5 и блоки

9. За счет этого обеспечивают беспре пятственное прохождение излучения от источника I к кольцу 3 детекторов, а также устраняют появление паразитных сигналов от детекторов кольца 4, обусловленных рассеянным рентгеновским излучением, попадаю-. щим на эти детекторы во время просвечивания объекта 14 пучком источника 1. Затем включают привод 6, который осуществляет поворот платформы 2 с источником 1 и кольцом 4 детекторов гамма-излучения. Во время поворота включают источник 1, веерный пучок которого проходит, через исследуемый объект 14 и попадает на детекторы части кольца 3. При этом блок управления 1 посыпает на блоки 8 предварительной обработки и ЭВМ 10 сигналы, управляющие блоками 8 и ЭВМ 10 в соответствии с движением источника 1, а также несущие адресную информацию. Платформы 2 с источником 1 и кольцом 4 детекторов поворачивается, например, на 360 . Во время поворота сигналы с блоков 8 предварительной обработки запоминаются в памяти ЭВМ 10, которая формирует информацию-о плотности исследуемого объекта.

По окончании цикла сканирования (поворота платформы) блок управления выключает привод 6 и включает блоки

9 предварительной обработки, устройство 5, которое переводит плоскость кольца 4 детекторов в плоскость исследования, т.е. плоскость внешнего кольца 3. Одновременно отключается источник 1 веерного рентгеновского пучка и включается на запись соответствующая часть ресурсов ЭВИ, выцеленная для обработки информации с детекторов гамма-излучения. В этом положении детекторы кольца 4 регистрируют идущее из исследуемого сечения объекта 14 гамма-излучение изотопа, а работающие в режиме счета блока 9 предварительной обработки производят накопление информации, которая записывается в ЭВМ 1О и корректируется с учетом полученной ранее информации о распределении плотности в исследуемом объекте.

По окончании этого процесса ЭВИ 1О формирует на дисплее 11 совокупное иэображение, представляющее собой

1153885 юг.! трансмиссионно-эмиссионную томограмму.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить совокупное трансмиссионно-эмиссионное изображение, которое позволяет исключить ряд неоднозначностей при интерпретации томографических изображений исследуемых объектов при условии .коррекции в реальном времени информации, накапливаемой в ходе эмис5 .сионного цикла исследования, что позволяет получить более информативное изображение.

1 153885

Заказ 2э60/2

Тирак 722 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Узиород, ул. Проектная, 4

Составитель К.КонойсЪ

Редактор Л.Зайцева Техред С.йовжий, Корректор С.Шекмар