Устройство для эмиссионной вычислительной томографии
Изобретение относится к эмиссионной вычислительной томографии. Цель - повышение эффективности регистрации. Устройство для вычислительной эмиссионной томографии содержит систему детектирования, образованную двумя двумерными матрицами 3, 4, полупроводниковыми детекторами, прозрачными для гамма-квантов, и двумя дистанционированными от них и параллельными плоскостными сцинтилляторами 5, 6, с которыми оптически связаны фотоумножители 7, 8, к которым подключены схемы 9, 10 определе ния координат сцинтилляций. Матрицы 3, 4 и сцинтилляторы 5, 6 размещены в Д-образной конфигурации над держателем 1 и исследуемым объектом 2. С матрицами 3, 4 и схемами 9, 10 связаны схемь И, 12 определения координат траекторий, выходы которых подключены к входам координат траекторий вычислительного б.пока 17 обработки. Одновременное определение координат каждой сцинтилляции и координат траектории гамма-кванта, вызвавшего эту сцинтилляцию, позволяет отказаться от использования коллиматора на входе плоскостных сцинтилляторов 5, 6. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. i (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„1404060
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4:ь Ю 4ь CO ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181928/31-25 (22) 20.01.87 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Ташкентский филиал Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР (72) Д. М. Миршанов (53) 539.1.074;616-073 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГ № 3022360, кл. G 01 Т 1/29, 1981. Патент США № 4074135, кл. 250-366, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭМИССИОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ (57) Изобретение относится к эмиссионной вычислительной томографии. Цель — повышение эффективности регистрации. Устройство для вычислительной эмиссионной томографии содержит систему детектирования, образованную двумя двумерными матрицами 3, 4, полупроводниковыми детекторами, прозрачными для гамма-квантов, и двумя дистанционированными от них и параллельными плоскостными сцинтилляторами 5, 6, с которыми оптически связаны фотоумножители 7, 8, к которым подключены схемы 9, 10 определения координат сцинтилляций. Матрицы 3, 4 и сцинтилляторы 5, 6 размещены в / -образной конфигурации над держателем 1 и исследуемым объектом 2. С матрицами 3, 4 и схемами 9, 10 связаны схемы 11, 12 определения координат траекторий, выходы которых подключены к входам координат траекторий вычислительного блока 17 обработки. Одновременное определение координат каждой сцинтилляцпи и координат траектории гамма-кванта. вызвавшего эту сцинтилляцию, позволяет отказаться от использования коллиматора нп входе плоскостных сцинтилляторов 5, 6. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 1404060 Формула изобретения Изобретение относится к радиационным методам исследования, в частности к устройствам для эмиссионной вычислительной томографии. Цель изобретения — повышение эффективности регистрации. На чертеже показана схема устройства для эмиссионной вычислительной томографии. Устройство содержит держатель 1 исследуемого объекта 2, систему детектирования, образованную дистанционными друг от друга и параллельными друг другу двумя двумерными матрицами 3 и 4 полупроводниковых детекторов и двумя плоскостными сцин, тилляторами 5 и 6, с которыми связаны на боры фотоумножителей 7 и 8. С набором фотоумножителей 7 и 8 связаны схемы 9 и 10 определения координат сцинтилляций. С матрицами 3 и 4 и выходами схем 9 и 10 определения координат сцинтилляций связаны схемы 11 и 12 определения траекторий, каждая из которых образована памятью 13 или 14 координат детекторов и арифметическим блоком 15 или 16. Выходы схем 1! и 12 определения траекторий подключены к входам траекторий вычислительного блока 17 обработки, к входам координат которого подключены выходы схем 9 и 10 определения координат. На выходе блока 17 обработки включен блок 18 отображения. Матрицы 3 и 4 и плоскостные сцинтилляторы 5 и 6 расположены над держателем 1 исследуемого объекта 2 в -образной конфигурации, имеющей в вершине угол 90 . В месте стыковки плоскостные сцинтилляторы 5 и 6 оптически изолированы один от другого. Двумерные матрицы 3 и 4 представляют собой матричные наборы прозрачных для используемых гамма-квантов полупроводниковых детекторов. Эти детекторы работают только в сигнальном режиме, при этом проблем с выравниванием их чувствительностей, которые существуют в многодетекторных томографических устройствах, в предлагаемом устройстве не возникает. Схемы 9 и 10 определения координат полностью идентичны. Арифметические блоки 15 и 16 выполняют линейные алгебраические операции и реализованы на основе стандартных микросхем. Устройство работает следующим образом. Перед началом исследова ния в исследуемый объект 2 вводят радиофармпрепарат, распределение которого в статике или в динамике несет функциональную информацию внутренних органов исследуемого объекта 2. Вылетающие из объекта в зону верхней полусферы пространства гамма-кванты проходят через детекторы двумерных матриц 3, 4 и попадают на плоскостные сцинтилляторы 5 v. 6. Каждый гамма-квант проходит чс",.".з °, IHH сгектор и попадает Hа сцинтил;>и этом детектор матрицы 3 50 или 4 вырабатывает сигнал, который поступает на входы соответствующего блока памяти 13 или 14 координат детекторов. В каждой ячейке памяти 13 или 14 хранятся величины координат детектора, сигнал которого является адресом для считывания указанной ячейки. В результате поступления такого сигнала на выходе памяти 13 или 14 формипуются сигналы координат детектора .Я 4 .а а Xi u Yi или Xi u Yi. Индексы Л и В относятся соответственно к матрицам 3 и 4. Одновременно схема 9 или 10 определения координат сцинтилляций формирует сигналы координат сцинтилляций Х2 и У 2 и Х2 и У2. Пары связанных сигналов поступают на входы арифметического блока 15 (Xl, Yl Х2", Y2) или 16 (Х1, Y, X;, Yq). По этим сигналам блок 15 или 16 на основе элементарных зависимостей, связывающих координаты двух точек траектории с параметрами траектории, вычисляет траекторию вылета гамма-квантов и направляет их на вычислительный блок 17 обработки, в который одновременно поступают и координаты сцинтилляции со схемы 9 или 10. Таким образом в блоке 17 обработки происходит накопление информации. Работа схем 9 и 10 определения координат сцинтилляций может быть связана с регистрацией гамма-квантов детекторами матриц 3 и 4, что показано на чертеже соответствующими связями между выходами от детекторов матриц 3 и 4 и схемами 9 и 10 определения координат сцинтилляций. Однако данный аспект не выходит за рамки обычной синхронизации работы различных схем детектирования. Конкретное решение привязки работы схем 9 и 10 к работе матриц 3 и 4 может определяться целым рядом факторов, не связанных с данным решением, например активностью, вводимой в исследуемый объект, быстродействием схем 9, 10 и т. п. При наличии временного разделения сцинтилляций (низкая активность) указанные связи не обязательны. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает устранение из конструкции коллиматора и возможность регистрации гамма-квантов. Соответственно можно уменьшить время исследования при сохранении уровня вводимой активности (если позволяет временное разрешение системы детектирования) или снизить активность, вводимую в исследуемый объект, при сохранении времени исследования и снижении требований к временному разрешению аппаратуры. Также возможны и промежуточные варианты в соответствии с указанным временным разрешением аппаратуры, которое может быть критичным параметром для выбора времени исследования и вводимой активности. 1. Устройство для эмиссионной вычислительной томографии, содержащее держа1404060 Состав ител ь К. Кон онов Редактор А. Мотыль Техред И. Верее Корректор А. Обручар Заказ 3014/4 Тираж 655 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тель исследуемого объекта, систему детектирования, охватывающую указанный держатель и образованную плоскостными сцинтилляторами, с которыми оптически связаны наборы фотоумножителей, схемы определения координат сцинтилляций, связанные с наборами фотоумножителей, и вычислительный блок обработки, связанный со схемами определения координат сцинтилляций, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регистрации, в систему детектирования введены дистанционированные от плоскостных сцинтилляторов прозрачные для гамма-квантов двумерные матрицы полупроводниковых детекторов, устройство дополнительно снабжено схемами определения траекторий, вызывающих сцинтилляции гамма-квантов, к входам каждой из которых подключены выходы соответствующей двумерной матрицы полупроводниковых детекторов и схемы определения координат сцинтилляций, причем выходы схем определения траекторий подключены к входам траекторий вычислительного блока обработки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система детектирования содержит два перпендикулярных друг другу плоскостных сцинтиллятора и две параллельные сцинтилляторам двумерные матрицы полупроводниковых детекторов, установленные над держателем исследуемого объекта, причем противоположные друг другу края сцинтилляторов и матриц расположены не выше уровня держателя исследуемого объекта.
