Гамма-камера

 

Сок>з Соввтскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заяалено2 5.12,76 (21) 2433624/2 8-13 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 05 12.79. Бюллетень М 45

Дата опубликования опнсання 10,12,79 (5t)M. Кд.

А 61 В 6/00

Воудвротввниый комитет

СССР ио делом иэооретеиий и открытий (5З) УГ(К 615.471-. (088.8)

A. Н. Варин, А. С. Кауфман, В, Л. Кривошеин и В. A. Кузнецов (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт медипинского приборостроения (54) ГАММА-КАМЕРА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для радиоизотопной диагностики и предназначено для диагностики и исследования внутренних органов и систем человека:с помощью радиоактивных препаратов.

Известна гамма-камера, состоящая хз блока визуализации, блока детектирования, содержащего каллиматор, сцинтнлляционный кристалл, световод, фотоумножители, оптически сопряженные через световод с кристаллом, предусилители, .и блока обработки ситнала, содержащего пороT овые усилители, подавляющие малые сигналы, формирователи координатных сигна".îB в виде резисторных матриц и сумматоров, формирователь энергетического сигнала, линейные пропускатели, включеннче на выходе суммматоров, амплитудный селектор, подключенный к формирователю чергетического сигнала и линейным проиускателям, аналоговые делители, своими входами подключенные к формирователям координа тных и эйвргетического 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 раскоп дс рогостоящего фотоматериала, так как для цолучвния качественного иэображения требуется многократная сложная пересъемка. Кроме того, перед исследованием требуется проводить сложную настройку гамма-камеры.

Цель изобретения - повышение точности регистрации, сокращение времени исследования, а также упрощение.apoaecca настройки перед исследованием и упрощение регистрации результатов исследования.

Поставленная цель достигается тем, что гамма-камера снабжена.последовательно соединенными селектором эоны, накопителем и блокиратором, а также эадатчиком экспозиции, при этом один

40 з 6695 выход блока обработки сит нала подключен к селектору зоны, а другой выход — к блокиратору, в задатчик экспозиции через блокиратор соединен с блоком визуализации, 5

Кроме того, гамма-камера снабжена корректором яркости в виде цифроаналогового преобразователя, подключенного своим входом к звдатчику экспозиции, а выходом — к блоку визуализации. 10

Коое того, гамма-камера снабжена синхронизатором, подключенным к накопителю.

Йв чертеже изображена структурная схема гамма-камеры.

Гамма-камера содержит блок 1 детектирования, блок 2 обработки сигнала, блок

3 визуализации.

Блок 1 детектирования предназначен для преобразования гамма-.квантов, посту-,20

1 пвющих 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, формирования сигналов, определяющих координаты сцинтилляций и их энергию, в также для коррекции координатных сигналов.

Блок 2 обработки сигнала состоит из пороговых .усилителей, подавляющих малые сигналы, формирователей координатных сигналов в виде резисториых матриц и сумматоров, формирователя энергетического сигнала, линейных пропусквтелей, включенных нв выходе сумматоров, амплитудного селектора, подключенного к формирователю энергетического сигнала и линейным пропусквтелям, анвлоговых делителей, своими входами и подключенных к формирователям координатных и энерге45 тического сигналов, счетчики таймера, подключенного к амплитудному анализаторув

Блок 3 визуализации предназначен для воспроизведения световых вспышек с ко50 ординвтвми, пропорциональными координатам сцинтилляций в кристалле блока 1 детектирования. Блок 3 выполнен в виде, осциллоскопа с приспособлениями для прис уединения к нему фотокамеры.

Гамма-камера снабжена соединенными между собой селектором 4 зоны, накопителем 5, блокиратором 6 и звдатчиком 7 экспозиции, при этом селектор 4 зоны

11 4

tI0LLK1lJo÷åII к блоку 2 обработки сигHBJIB и накопителю 5, соединенному с блокиратс ром 6, связанным с блоком 2 обработки сигнала, блоком 3 визуализации и задатчиком 7 экспозипии.

Селектор 4 зоны предназначен для установления факта появления сцинтилляции в одной из заданных областей сцинтилляционного кристалла блока 1 детектирования и выполнен .в виде соединенных меж ду собой пороговых устройств и схем совпадения.

Накопитель 5 предназначен для подсче та 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 нв блок 3 визуализации, Блокиратор 6 выполнен в виде компарвторов 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 экспозиции (статистики ); он может быть выполнен в виде цифроаналогового преобразователя, подключенного своим входом к задатчику 7 экспозиции, а выходом — к блоку 3 визуализации; индикатором 9, предназначенным для получения информации о начале и конце экспозиции; он может быть выполнен в виде светодиода со схемой управления, подключенн в своим .входом к блокиратору 6; синхронизатором 10> предназначенным для упрощения процесса регистрации результатов исследования путем синхронизации момента открытия затвора фотокамеры с началом отсчета текущей экспозиции. Синхронизатор может быть выполнен, например, в виде синхроконтакта.

Устройство работает следующим образом. Перед началом исследования пациент, которому введено необходимое количество

669 радиоактивного препарата, помешается перед коппиматором блока 1 детектирования таким образом, чтобы исследуемый орган был весь в поле зрения коплиматора. На краях коллиматора всегда имеют ся области, свсбодные 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: х с фоновой области.

Корректор 8 яркости, связанный с задатчиком 7, автоматически управляет током луча осцилпоскопа блока 3 так, что при экспонировании фотоматериала плотность почернения "фоновой области будет соответствовать уровню вуали фотоматериала.

Гамма-камера в автоматическом режиме работает следующим образом.

Гамма-кванты от радиоактивного пре-. парата (распределенного в исследуемом, органе) попадают в блок 1 детектирования, в котором проходят через отверстии колпиматора, поглощаются спинчилляпионным кристаллом и вызывают в нем световые вспышки (спинтилпяции), передаваемые через световод на фотоэлектронные

30 умножители (ФЭУ) и преобразуемые последними в электрические импульсы.

Амплитуда этих импульсов пропорпио. нальна энергии гамма-квантов и расстоянию между координатной места спинтилляции 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 координатных сигналов, связанная с влиянием ФЭУ. удаленных от места сцинтилпяции. С .выходов пороГовых устройств усилителей

1 45 импульсы поступают на формирователи координатных 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 селектора открывает линейные пропускателисигналы с формирователей поступают на аналоговые делители, которые устраняют дксперсию координатных сигналов, вызванную дисперсией энергии сцинтилпяций и

511 б дисперсиями коэффициентов преобразования

ФЭУ. С выходов аналоговых делителей сит налы поступают на селектор 4 эоны и блокиратор 6, На выходах селектора 4. зоны появляются импульсы только тогда, когда сцинтилляция произошла в выбранных областях, регулировка координат которых осуществляется изменением порога пороговых устройств селектора 4 зоны. С выходов селектора 4 зоны импульсы поступают на соответствующие им счетчики накопителя 5 импульсов.

Срабатывание синхронизатора 10 (при открывании затвора фотокамеры) вызывает срабатывание схемы запуска и сброса накопителя 5 и обнуление его счетчиков.

Компараторы блокиратора 6 фиксируют расхождение между количеством импульсов, зафиксированным счетчикамн накопителя

5, и требуемым количеством, заданным с помощью задатчика 7 экспозиции. Связанное с компараторами устройство логического отбора блокиратора 6 вырабатыВает потенциал, отпирающий ключ, и одновременно вызывает срабатывание индикатора 9, сигнализкрующего о начале пропесса регистрации. Через открытый ключ импульсы с блока 2 обработки сигнала . поступают.в блок 3 внзуализапин. По мере продолжения экспозиции количество кмпульсов, зарегистрированных в счетчиках накопителя 5, увеличивается. и, когда в каждом из счетчиков окажется количество импульсов, не меньшее заданного с помощью здатчика 7 экспозииии, срабатывают все компараторы кодов, устройство логического отбора вырабатывает потенциал, запирающий ключ н одновремен но вызывающий срабатывание индикатора

9, сигнапизирующего об окончания цроцесса регистрапин. Процесс исследования закончен. Изображение распределенного в исследуемом органе радиоактивного индикатора зарегйстрировано на фотоматериале в аиде областей с различной плотностью почернения.

Таким образом, устройство позволяет: сократить время исследования не менее чем в 2 раза при одновременной экономии количества используемого фотоматериала; получать изображение распределенного в объекте радиоактивного индикатора с необходимой статистической достоверностью, что повышает точность и надежность обнаружения патологическкх очагов; избежать повторного введения пациенту радиоактивного индикатора, 669511

7 а следовательно, снизить радиационную нагрузку.

Формула иэобре тен ия

1. Гамма-камера, содердашая блок визуализации, блок детектирования и подключенный к нему блок обработки сигнала, о т л и ч а ю щ а я .с я тем, что, с 10 целью повышения точности и сокращения

1 времени исследования, она снабжена после-, довательно соединенными селектором эоны, накопителем и блокиратором, s также задатчиком экспозиции, при этом один выход 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, т л и ч ию щ в я с я тем, что, с целью упрощения процесса настройки перед исследованием и повышения точности регистрации, она снабжена корректором яркости в виде цифроаналогового преобразователя, под-ключенного свои@ входом к задатчику экспозиции, а выходом — к блоку визуализации

3. Гамма-камера по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что., с целью упрощения регистрации результатов исследования, она снабжена синхронизатором, подключенным. к накопителю.

Составитель Л. Соловьев

Редактор Е. Зеленцова Техред 3. Фанта Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7675/1 Тираж 672 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,,Ж 35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4