Эмиссионно-трансмиссионный вычислительный томограф

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК д)А 61 Вб/О ГОСУДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЭОБ ОМИТЕТ ССС Й И ОТНРЫТИ Й ЕТ ИДЕТЕЛЬСТВУ(прототип) юл. У 17А.И. Лейченкои Н.А. Шенгелиянаучно-исследователь"ьный институт меди(54)(57) ЭМИССИОННО-ТРАНСМИССИОЯНЫЙВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ, содержащийисточнйк рентгеновского излучения,держатель исследуемого объекта, устройство детектирования рентгеновского излучения, гамма-камеру, блокиобработки сигналов устройства детектирования рентгеновского излученияи гамма-камеры, привод перемещенияисточника рентгеновского. излучения,ЭВМ, дисплей и блок управления, под 801 353885 А ключенный к источнику рентгеновскогоизлучения, приводу перемещения источника, блокам обработки и ЭВМ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения информативностиполучаемого изображения путем обеспечения возможности коррекции в реальном времени, накапливаемой вовремя эмиссионного цикла информации,устройство детектирования рентгеновского излучения и гамма-камеравыполнены в виде концентричных кольце-вых наборов детекторов, причем использован источник рентгеновскогоизлучения с веерным пучком, которыйрасположен между кольцевыми наборами детекторов, гамма-камера расположена между источником рентгеновскогоизлучения и держателем исследуемого объекта на общей с источникомповоротной платформе и установленас возможностью управляемого поворотана заданный угол относительно плоскости кольцевого устройства детектирования рентгеновского. излучениявокруг оси, проходящей через центргамма-камеры в плоскости устройствадетектирования рентгейовского излу.чения, поперечно пучку источника.,перемещений, блокам обработки и 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к областирентгенотехники, а более конкретнок рентгеновским вычислительным томографам.Известны эмиссионные вычислительные томографы, содержащие установленное вокруг исследуемого объекта,в который введен радиоактивный изотоп, кольцо детекторов блбки предварительной обработки сигналов детекторов, выполненные в виде счетныхсхем, подключенную к блокам предварительной обработки ЭВМ и дисплей1)Недостатки данных топографов - "Йевысокое пространственное разрешение, ограниченные функциональныевозможности, связанные с тем, что получаемая картина несет. информациютолько о распределении изотопа.Известен трансмиссионный рентгеновский вычислительный томограф,содержащий держатель исследуемогообъекта, неподвижное кольцо детекторов излучения, источник веерногорентгеновского пучка, установленныйна платформе внутри кольца детекторов, привод поворота платформы систочником относительно оси, проходящей через центр кольца детекторов,блоки предварительной обработки сигналов детекторов, подключенные кЭ 1 М, подключенный к ЭВМ дисплейи блокуправления, подключенный кисточнику, приводу его поворота,блокам предварительной обработкии ЭВМ 23,Укаэанный томограф позволяет получить трансмиссионную томограммудостаточно высокого разрешения. Однако томографа не всегда достаточно информативна иэ-за того, чтоизменения плотности не всегда могутбыть 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, устройство детектирования рентгеновского Излучения, гамма-камеру, блоки обработки сигналов устройства детектирования рентгеновского излучения и гамма-камеры, приводы связанных эвм з 2.Известный томограф выполнен на базе рентгеновского вычислительного томографа первого поколения. Однако в томографе отсутствует возможность 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 достигаетсятем, что в эмиссионно-трансмиссионном томографе, содержащем источникрентгеновского излучения, держательисследуемого объекта, устройство детектирования рент ковского излучения, гамма-камеру, блоки обработкисигналов устройства детектированиярентгеновского излучения и гаммакамеры, привод перемещения источникарентгеновского излучения, ЭВМ, дисплей и блок управления, подключенныйк источнику рентгеновского излучения, приводу перемещения источника,блокам обработки и ЭВМ, устройстводетектирования рентгеновского излучения и гамма-камера выполнены ввиде концентричных кольцевых наборовдетекторов, причем источник рентгеновского излучения с веерным пучком,который расположен между кольцевыминаборами детекторов, гамма-камерарасположена между источником рентгеновского излучения и держателемисследуемого объекта на общей с источником поворотной платформе и установлена с возможностью управляемогоповорота на заданный угол относительно плоскости кольцевого устройства детектирования рентгеновскогоизлучения вокруг оси, проходящейчерез центр гамма-камеры в плоскбсти. устройства детектирования рентгеновского излучения поперечно пучкуисточника,115 3На фиг. 1 показана схема эмиссионно-трансмиссионного вычислительного томографа, на фиг. 2 - кольцадетекторов с источником, вид сбоку.Эмиссионно-трансмиссионный вычислительнь 1 й томограф содержит источник 1 веерного рентгеновского пучка,установленный на поворотной платфор -ме 2, внешнее кольцо 3 детектороврентгеновскогоизлучения, внутреннее 0кольцо 4 детекторов гамма-излучения(кольцевую гамма-камеру), установленное на платформе 2 с возможностьюнаклона путем поворота относительнооси, проходящей по диаметру этого цкольца 4 и перпендикулярной к однойиз центральных траекторий распространения веерного пучка от источника 1. На платформе 2 также установлено устройство 5 для осуществленияуказанного поворота (средства наклона могут быть установлены и независимо). Поворот платформы 2 с источником 1 и кольцом 4 детекторов осуществляет привод 6 с передачей 7. дКаждый 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 режимеизмерения, а блоки 9, обрабатывающие сигналы детекторов гамма-излучения из кольца 1, - в режиме счета.Блоки 8 и 9 подключены к ЭВМ 10, навыходе которой включен дисплей 1.Томограф также содержит блок 12 управ- Зления, .выходы которого подключенык источнику 1, приводу 6 поворотаплатформы 2, устройству 5 длянаклона кольца 4 детекторов гамма-иэлуче 40ния, блокам 8 и 9 предварительнойобработки и ЭВИ 10,Кроме того, в центре колец 3 и 4 установлен держатель 13 исследуемый объект 14. Для устранения нежелательных ослаблений излучений держатель 13 в исследуемом сечении выполнен разрезным (фиг. 2).Рентгеновский вычислительный томограф работает следующим образом. 50Предварительно в исследуемый объект 4 вводят радиоактивный изотоп. Кольцо 4 детекторов гамма-излучения наклоняют (фиг. 2) и отключают блоки 9 предварительной обра ботки сигналов детекторов гамма-, излучения кольца 4 путем подачи соответствующих сигналов управления 3885 4 с блока 12 на устройство 5 и блоки9. За счет этого обеспечивают беспрепятственное прохождение излученияот источника 1 к кольцу 3 детекторов, а также устраняют появлениепаразитных сигналов от детекторовкольца 4, обусловленных рассеяннымрентгеновским излучением, попадаю-.щим на эти детекторы во время просвечивания объекта 14 пучком источника 1, Затем включают привод 6, который осуществляет поворот платформы 2с источником 1 и кольцом 4 детекторов гамма-излучения. Во время поворота включают источник 1, веерныйпучок которого проходит, через исследуемый объект 14 и попадает на детекторы части кольца 3. При этом блокуправления 1 посыпает на блоки 8предварительной обработки и ЭВМ 10сигналы, управляющие блоками 8и ЭВМ 10 в соответствии с движениемисточника 1, а также несущие адресную информацию. Платформы 2 с источником 1 и кольцом 4 детекторов поворачивается, например, на 360 . Вовремя поворота сигналы с блоков 8предварительной 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 ЭВМ, выделенная 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 10 и корректируется с учетом полученной ранее информации о распределении плотности в исследуемом объекте. По окончании этого процесса ЭВИ О формирует на дисплее 11 совокупное иэображение, представляющее собойтрансмиссионно-эмиссионную томограмму.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить совокупное трансмиссионно-эмиссионное изображение, которое позволяет исключить ряд неоднозначностей при интер" претации томографических изображений исследуемых объектов при условии коррекции в реальном времени информации, накапливаемой в ходе эмис .сионного цикла исследования, чтопозволяет получить более информативное изображение./5 Патент", г. Узтород, ул. Проектная,Тираю 722 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Иосква, Ж Подпискомитета СССРоткрытийуаская на 6., д.