DE2500643C2 - Szintigraphie-Einrichtung mit Photovervielfachern zum Erfassen von Szintillationen in einem Szintillationskristall und einer Auswerteschaltung zum Bestimmen der Ortskoordinaten und der Amplituden der Szintillationen - Google Patents
Szintigraphie-Einrichtung mit Photovervielfachern zum Erfassen von Szintillationen in einem Szintillationskristall und einer Auswerteschaltung zum Bestimmen der Ortskoordinaten und der Amplituden der SzintillationenInfo
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Description
25 OO 643
kannt, bei der Abtastung zunächst entlang einer Linie
die Ortskoordinate der Szintillation in X-Richtung zu
ermitteln und die Y-Koordinate durch mechanische
Verschiebung des ganzen Abtastkopfes senkrecht zur X-Richtung zu erfassen, d. h, die Szintigraphie-Einrichtung
während der Untersuchung über dem Körper des Patienten zu verfahren. Zur Durchführung dieses Verfahrens
ist aus der US-PS 36 88 113 eine Einrichtung
bekanntgeworden, deren Abtastkopf im wesentlichen aus einem stabförmigen Szintillationskristall rechteckförmigen
Querschnitts besteht, dessen Längsflächen mit einer lichtzerstreuenden Schicht versehen sind! und an
dessen Kopfenden jeweils ein Photovervielfacher zur Erfassung der Szintillation angekoppelt ist Der Szintillationskristall
selbst fungiert dabei als Lichtleiter, so daß das durch die Szintillation hervorgerufene Licht an den
Kopfenden des Kristalles von den Photovervielfachern empfangen werden kann. Das Licht unterliegt dabei
aber einer exponentiellen Dämpfung innerhalb des Kristaües,
was dazu führt, daß diese Einrichtung hinsichtlich ihrer Längenausdehnung beschränkt ist Ha diese
Dämpfung des Lichts aber bei der Auswertung mit berücksichtigt werden muß, wird die speziell dafür ausgelegte
Rechenschaltung sehr aufwendig.
Eine weitere Einrichtung, die nach einem ähnlichen Abtastvorgang arbeitet wie das zweite Verfahren, ist
aus der US-PS 35 09 341 bekanntgeworden. Hierbei besteht der Abtastkopf aus mehreren Detektoren, die sich
jeweils aus einem Szintillationskristall, einem daran gekoppelten Lichtleiter und einem Photovervielfacher zusammensetzen.
Die Detektoren sind dabei jeweils auf Punkte entlang einer Linie pf-Achse) fokussiert Die
Auswerteschaltung besteht aus einem Computer, der die einzelnen, an den Punkten registrierten Werte speichert,
und nach einem Abtastvorgang, bei dem zunächst der Abtastkopf in y-Richtung verfahren wird und dann
ein kurzes Stück in X-Richtung, um dann wieder gegensinnig in y-Richtung abzutasten, die Verteilung des Radionukleides
errechnet und auf einem Sichtgerät wiedergibt. Dieses Verfahren erfordert aber eine lange
Verweilzeit des Radionukleides im Körper des zu Untersuchenden, was zu Komplikationen führen kann.
Aus der DE-OS 22 04 018 ist ferner eine Szintillationskamera bekannt, deren Lichtleiter an seinen freiliegenden
Rändteilen und freiliegenden Teilen seiner Stirnflächen mit einem lichtabsorbierenden Stoff überzogen
sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Szintigraphie-Einrichtung
dei im Oberbegriff des Anspruches I genannten Art so auszubilden, daß das Ortsauflösungsvermugen
an den Rändern des Empfangsfeldes der Szintigraphie-Einrichtung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 2 angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines stabförmigen SzimillationskristaHes,
F i g. 2 ein Diagramm, das die relative Quantität des auf dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich des
SzintillationskrisWües gemessenen Lichtes in Funktion
von der parallel zM der Achse des Szintillationskristalles
liegenden Koordinate λ' wiedergibt, und zwar bei Verstellung eines Pholovervielfachers entlang dieser Oberfläche,
wobei eine Szintillation bei einer Distanz X5 von
dem einen der Enden des Stabes sich ergibt,
Fig.3 einen Längsschnitt einer Einrichtung senkrecht
zur Bahn der Abtastung mit einem Blockdiagramm, das vereinfacht eine Auswerteschaitung für die
Szmtigramme wiedergibt
F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie B-B der F i g. 3
und
F i g. 5 in Perspektive einen Teil der Lichtleitteile 9 nachFig.3.
to In F i g. 1 ist in Perspektive ein stabförmiger Szintillationskristall
1 dargestellt der aus Natrium-Jodid (NaI) besteht, das mit Thallium (Tl) aktiviert ist und homogene
Struktur aufweist Der Szintillationskristall 1 weist eine Länge L, die wesentlich größer als seine Breite W und
seine Höhe H ist und in der hier dargestellten Ausführungsform
einen rechteckigen Querschnitt auf. Es ist zu bemerken, daß der Querschnitt gleichermaßen trapezförmig
oder halbkreisförmig ausgebildet sein kann. Der Szintillationskristall 1 weist einen Oberflächenbereich
2 auf, der eben und lichtdurchlä^.g ausgeführt ist und der im wesentlichen in optischem Kottakt mit einer
transparenten Schutzplatte steht die aus einem Material besteht das das Licht zu leiten vermag. Außerdem
sind drei andere Oberflächenbereiche 3, 4,5 vorgesehen,
die laattiert und mit einer Schicht 7 überzogen sind,
die aus einem Material besteht das das Licht zerstreut wie z.B. Magnesium-Oxyd (MgO) oder Aluminium-Oxyd
(AI2O3).
Die F i g. 2 zeigt die Verteilung (Kurve A) des von dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich 2 des Szintillationskristalles 1 ausgehenden Lichtes, das mit Hilfe eines nicht dargestellten Photovervielfachers erfaßt wird, und zwar von einer kreisförmigen Photokathode, deren Durchmesser ungefähr der Breite H^des Szintillationskristalles 1 entspricht wobei eine Szintillation 6 von einer punktförmigen Gammastrahlenquelle mit Hilfe eines Kollimators (nicht dargestellt) bsi einer Distanz Xs von einem Ende (X = 0) des Szintillationskristalles 1 hervorgerufen wird. Diese Verteilung — bei der Wert A die relative Quantität des Lichtes in bezug auf seinen maximalen Wert anzeigt — stellt sich als eine Kurve von der Form einer schmalen Glocke dar, die auf die Koordinate Xs der Szintillation zentriert ist Zur Durchführung dieser Messung wird der Photovervielfacher entlang des Szintillationskristalles 1 und parallel zu der Achse desselben verstellt Wenn ein Lichtleiter zwischen dem Szintillationskristall ί und der Photokathode des Photovervielfachers eingefügt wird, um einen größeren Abstand von dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich zu erhalten, so vergrößert sich die Breite der Kurve A in Funktion von der Distanz zwischen dera Oberflächenbereich 2 und der Photokathode, da die Quantität des von der Photokathode gemessenen Lichtes proportional zn dem Winkel von einem Kegel ist, dessen Spitze mit dem Ort der Szintillatioii 6 zusammenfällt, und dessen Basis durch die Peripherie der Photokathode definiert ist. Dieses Ausweiten der Verteilungskurve gewährleistet die Wiederherstellung der fast vollständigen Linearität der Koordinate X durch die Kombination der elektrischen Signale, welche von einer Mehrzahl von mit dem lichtdurchlässigen Obertlächenbereich 2 gekoppelten Photovervielfachern (siehe
Die F i g. 2 zeigt die Verteilung (Kurve A) des von dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich 2 des Szintillationskristalles 1 ausgehenden Lichtes, das mit Hilfe eines nicht dargestellten Photovervielfachers erfaßt wird, und zwar von einer kreisförmigen Photokathode, deren Durchmesser ungefähr der Breite H^des Szintillationskristalles 1 entspricht wobei eine Szintillation 6 von einer punktförmigen Gammastrahlenquelle mit Hilfe eines Kollimators (nicht dargestellt) bsi einer Distanz Xs von einem Ende (X = 0) des Szintillationskristalles 1 hervorgerufen wird. Diese Verteilung — bei der Wert A die relative Quantität des Lichtes in bezug auf seinen maximalen Wert anzeigt — stellt sich als eine Kurve von der Form einer schmalen Glocke dar, die auf die Koordinate Xs der Szintillation zentriert ist Zur Durchführung dieser Messung wird der Photovervielfacher entlang des Szintillationskristalles 1 und parallel zu der Achse desselben verstellt Wenn ein Lichtleiter zwischen dem Szintillationskristall ί und der Photokathode des Photovervielfachers eingefügt wird, um einen größeren Abstand von dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich zu erhalten, so vergrößert sich die Breite der Kurve A in Funktion von der Distanz zwischen dera Oberflächenbereich 2 und der Photokathode, da die Quantität des von der Photokathode gemessenen Lichtes proportional zn dem Winkel von einem Kegel ist, dessen Spitze mit dem Ort der Szintillatioii 6 zusammenfällt, und dessen Basis durch die Peripherie der Photokathode definiert ist. Dieses Ausweiten der Verteilungskurve gewährleistet die Wiederherstellung der fast vollständigen Linearität der Koordinate X durch die Kombination der elektrischen Signale, welche von einer Mehrzahl von mit dem lichtdurchlässigen Obertlächenbereich 2 gekoppelten Photovervielfachern (siehe
F i g. 3) geliefert werden.
In der F i g. 3 ist tin Längsschnitt des Abtastkopfes 8
u5 einer Einrichtung zur Hybrid-Szintigraphie dargestellt,
wobei die Einrichtung einen Szintillationskristall 1 — wie oben beschrieben und in F i g. 1 dargestellt — aufweist,
und ·η Form eines einfachen Blockdiagramms ei-
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ne Auswerteschaltung für die Szintigramme.
In der F i g. 4 ist ein Querschnitt gemäß der Linie B-B
nach F ig. 3 dargestellt.
Dieser Abtastkopf 8 weist einen Szintillationskristall 1 (wie in F i g. 1) mit einer Länge L auf, die z. B. 60 cm
beträgt, was grundsätzlich für eine Szintigraphie des ganzen Körpers ausreicht Die zwei Kopfflächen 10,11
(Fig. 1) des Szintillationskristalles 1 sind senkrecht zur
Längsachse desselben angeordnet und lichtdurchlässig ausgeführt Diese Kopfflächen 10,11 sind mit Hilfe von
Kopplungsmedien mit Lichtleitteilen 9 verbunden, wobei dieselben einen Brechungsindex aufweisen, der in
der Nähe desjenigen des Szintillationskristalles liegt. Diese in F i g. 5 näher dargestellten Lichtleitteile 9 sind
in ihrem Querschnitt identisch mit demjenigen des Szintillationskristalles 1 und weisen eine geringere oder gleiche Länge wie der Durchmesser der Photokathode eines Photovervieitachers auf. Sie können aus einem Natrium-Jodid-Kristall bestehen, der nicht aktiv ist und
zwar dann, wenn der Szintillationskristall 1 aus einem durch Thallium aktiven Natrium-Jodid besteht Die
Oberflächenbereiche dieser Lichtleitteile 9, die in Verlängerung der Oberflächenbereiche 3,4,5 des Szintillationskristalles 1 vorgesehen sind, sind gleichermaßen
mattiert und mit der gleichen Schicht 7 versehen, die auf den Flächen 3,4,5 zur Anwendung gelangt Ein weiterer
Oberflächenbereich 12 der Lichtleitteile 9 ist in beiderseitiger Verlängerung des Oberflächenbereiches 2 des
Szintillationskristalles 1 vorgesehen und ebenfalls lichtdurchlässig ausgeführt Die eine Kopffläche 13 der
Lichtleitteile 9, die zur mittels eines klassischen Kopplungsmediums (z. B. ein transparenter spezieller Klebstoff aus Kanada-Balsam oder ein Siliconöl) erfolgenden
Verbindung mit der einen der Kopfflächen 10 oder II (Fig. 1) des Szintillationskristalles 1 bestimmt ist ist
gleichermaßen vöükörnrnen lichtdurchlässig, während
die andere Kopffläche 14 der Lichtleitteile 9, die die Abschlüsse des Gesamtgebildes darstellen, mattiert und
mit einer Schicht 15 aus einem das Licht absorbierenden Material (z. B. ein Überzug aus kollodialem Graphit)
überzogen ist Die Verlängerung des Szintillationskristalles 1 durch die nicht szintillierenden aber Lichtleitteile 9, welche nicht dem Gammastrahlen ausgesetzt
sind, bewirkt einerseits die Verbesserung der Linearität längs der Bahn der Abtastung und andererseits die
Gleichmäßigkeit des Ergebnisses an den Rändern des Empfangsfeldes. Das aus dem Szintillationskristall 1 und
den zwei Lichtleitteilen 9 bestehende Gebilde ist in einem geschlossenen, gegen Feuchtigkeit geschützten
Kasten untergebracht (Natrium-Jodid ist hygroskopisch) der aus dem an den lichtdurchlässigen Oberflächenbereichen 2 und 12 des Szintillationskristalles 1 und
der Lichtleitteüe 9 anliegenden rechteckförmig ausgebildeten Lichtleiter 16 und einer metallischen, für Röntgen- oder Gammastrahlen durchlässigen Hülle 17 besteht
Ein länglicher Kollimator 18 aus einem für Gammastrahlen undurchlässigen Material (z. B. BIe: oder Wolfram), ist mit einer Anzahl länglicher öffnungen 19 versehen, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse
des Szintillationskristalles 1 und — wie aus den F i g. 3 und 4 zu ersehen ist — auch senkrecht zu dem weiteren
Oberflächenbereich 4 (F i g. 1) verlaufen.
Diese öffnungen IS sind hierbei jeweils mit Hilfe von
vier Außenwänden gebildet die einen länglichen, horizontal sich erstreckenden, rechteckigen Raum umfassen, dessen Breite in Abhängigkeit von der Höhe variiert und wobei mehrere Wände 20 und zahlreiche senk
recht dazu stehende Wände 21 vorgesehen sind. Die Länge des Raumes der nach unten hin konisch zuläuft,
erstreckt sich über die dem Szintillationskristall 1 entsprechende Länge L wobei der untere Oberflächenbe-
reich 4 den oberen Enden dieser öffnungen gegenüberliegt und die Lichtleitteile 9 den strahlenundurchlässigen
Rändern 22 des Kollimators 18 gegenüberstehen.
Der Querschnitt des Spaltes wird durch die seitlichen Wände des Kollimators 18 begrenzt, welche trapezför
mig sind und eine relativ große Basis aufweisen, die
ungefähr dem Oberflächenbereich 4 des Szintillationskristalles 1 entspricht. Der Kollimator 18 begrenzt ein
Feld C linear zu dem Niveau des radioaktiven Objektes, und ist fokussiert auf eine gerade Linie, die parallel zu
der Längsachse des Szintillationsstabes liegt und in einer Distanz F vom unteren Rand des Kollimators 18
liegt.
Eine vörbeätimmte in Funktion der Länge des Szintülationskristalles 1 gewählte Anzahl von z. B. 12 Photo-
vervielfachern 101 bis 112 für einen Szintillationskristall
von der Länge von 60 cm sind mit dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich 2 und mit dem Oberflächenbereich 12 der Lichtleitteüe 9 durch Zwischenschaltung
eines Lichtleiters 16 gekoppelt, wobei für die Verbin-
dung ein geeignetes Kopplungsmedium verwendet wird. Die Bereiche des Lichtleiters 16, welche nicht in
Kontakt ,nit den Photovervielfachern, dem Szintillationskristall 1 und den Lichtleiterteilen 9 stehen, sind für
das Licht undurchlässig, und ebenso die Glashülle der
Photovervielfacher. Die Photovevvielfacher 101 und
112, die an den beiden Enden des Abtastkopfes 8 angeordnet sind, weisen Photokathoden auf. die wenigstens
teilweise gegenüber dem lichtdurchlässigen Oberflächenbereich 12 (in F i g. 5) der Lichtleitteüe 9 stehen.
Jeder der Photovervielfacher 102 bis 112 weist einen
Aasgang auf, der als Ergebnis einer in dem Szintillationskristall 1 auftretenden Szintillation ein Signal liefert, dessen Amplitude proportional in der Intensität des
von der zugeordneten Photokathode empfangenen
Lichtes ist Die Ausgänge versorgen eine erste Schaltung 30, die Vorverstärker und Einrichtungen aufweist,
die die Kombination der von den Photomultipliern ausgehenden Signale ermöglichen.
gänge 31 und 32 auf, die einen Rechenkreis 40 versorgen, welcher in Form von elektrischen Signalen die Koordinate X der Szintillation liefert und einen zweiten
Ausgang 33, der einen Amplitudenanalysator 50 versorgt welcher die mit der direkt einfallenden Strahlung
korrespondierenden Szintillationen auswählt unci die Streuszintülationen ebenso wie diejenigen, die von den
Streustrahlungen kommen, eliminiert Die Amplituden der Impulse, die zu den Szintillationen der direkten
Strahlung korrespondieren, befinden sich innerhalb ei-
nes vorbestimmten Bereiches, wobei der Amplitudenanalysator 50 Mittel aufweist weiche die Wahl dieses
Bereiches als Funktion des die zu lokalisierende Strahlenquelle bildenden Radioisotops ermöglichen.
Der Amplitudenanalysator 50 liefert Impulssignale zu
einem ersten Steuerkreis 60, welcher die einwandfreie Berechnung der Koordinate X erlaubt wenn die Amplitude des empfangenen Impulses sich innerhalb des erwähnten Bereiches befindet Der Steuerkreis 60 beliefert zu einem Teil den Rechenkreis 40 und zum anderen
Teil einen zweiten Schaltkreis 70, der eine visuelle Einrichtung 80 mit Signalen versorgt welche die vom Abtastkopf 8 gemessenen Koordinaten der Szintillation registriert, wobei eine Verschiebung des Abtastkopfes mit
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einer konstanten Geschwindigkeit senkrecht zu der Längsachse des Szintillationskristalles 1 erfolgt. Die
Einrichtung 80 empfängt also korrespondierende Signale zu der Koordinate X, die von dem Rechenkreis 40
geliefert werden, und außerdem Signale, die zu der die s Position der Bahn des Abtastkopfes 8 anzeigenden Koordinate "/korrespondieren und welche von einem mechanisch-elektrischen Umsetzer 90 geliefert werden, der
mit einem Mechanismus (nicht dargestellt) zur Durchführung der Verstellung der Bahn gekoppelt ist, welcher to
nach üblicher Art ausgeführt sein kann.
Zur Sichtbarmachung und Einspeicherung der Koordinate kann nach üblicher Art ein Oszillograph verwendet werden, dessen Ablenkplatten jeweils die Koordinate X vom Rechenkreis 40 und die Koordinate Y vom ts
mechanisch-elektrischen Umsetzer 90 empfangen. Dieser Umsetzer ist mit dem Mechanismus der Abtastung
gekoppeil. Durch das Steuersignal, das von dem Ampütudenanalysator erzeugt wird, erfolgt die Freigabe des
Elektronenstrahls der Oszillographenröhre. Die Einrichtung 80 kann ebenfalls einen elektrischen Rechner
mit einem Speicher aufweisen, der die Speicherung der Koordinaten von der Szintillation in einer numerischen
Form ermöglicht.
Die oben beschriebene und in der F i g. 3 dargestellte Szintigraphie-Einrichtung mit Abtastung kann zur Lieferung eines Bildes von der Verteilung eines Radioisotops verwendet werden, um Verletzungen oder Knochenmetastasen zu ermitteln.
Die Konstruktion einer solchen Einrichtung ist einfach, da nur eine mechanische Bewegung notwendig ist.
Die beschriebene Einrichtung kann überall dort verwendet werden, wo die Verteilung einer radioaktiven
Substanz in den großen Dimensionen eines Körpers mit Präzision bestimmt werden soll.
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Claims (2)
1. Szintigraphie-Einrichtung mit einem Detektor Eine solche Szmtigraphie-Einriehtung, die auch die im
zum Erfassen von Szintillationen und einer Auswer- s Oberbegriff des Anspruchs 2 genannten Merkmale aufteschaltung zum Bestimmen der Ortskoordinaten weist ist aus der US-PS 36 91 379 bekannt.
und der Amplituden der Szintillationen, wobei Derartige Szintigraphie-Einrichtungen, auch Gam-
makameras genannt, werden hauptsächlich zur Diagno-
— der Detektor einen Szintillationskristall (1), ei- se am menschlichen oder tierischen Körper eingesetzt,
nen Lichtleiter (16) und über diesen an den Szin- io wobei sich dieses Prinzip allerdings ohne weiteres auch
tillationskristall angekoppelte Photovervielfa- zur Untersuchung anderer Körper eignet.
cher(iO2—111)aufweist, Die von dem zu untersuchenden Objekt ausgehende
— die Photovervielfacher (102—111) nebeneinan- Strahlung (zumeist Gammastrahlung) wird z. B. beim
der und gegenüber einem in Strahleneintritts- menschlichen Körper durch Injizieren eines Radionurichtung liegenden Kollimator (18) auf dem 15 kleides hervorgerufen, wobei die Verteilung des Radio-Lichtleiter (16) angeordnet sind, der vom Kolli- nukleides im Körper dann mit Hilfe einer Szintigraphiemator gegen einfallende Strahlung abgeschirm- Einrichtung bildlich dargestellt werden kann. Die durch
te Außenbereiche aufweist, und einen in Strahleneintrittsrichtung angeordneten KoIIi-
— die AiKwerteschaltung im wesentlichen aus ei- mator auf den Szintillationskristall auftreffende Strahner Rechenschaltung (30) zum Ermitteln der 20 lung ruft in ihm eine Emission von Lichtquanten hervor,
Ortskoordinaten der Szintillationen, einem Am- deren Energie proportional zur einfallenden Strahlenplitudenanalysator (50), Vergleichsschaltungen energie ist. Diese Lichtquanten werden dann von den in
(60,70) und einer visuellen Anzeige-Einrichtung einer bestimmten Anordnung an den Szintillationskri-(80) besteht, stall angebrachten Photovervielfacher empfangen und
,, , , . , ■. . _ 25 zur Auswertung (Lokalisation und/oder Snergieniveau-
dadurchgekennzeichnet.daß Ermittlung) über Photokathoden bestimmten und dafür
— der Szintillationskristall (!) stabförmig ausgebil- ausgelegten elektrischen Netzwerken zugeführt und auf
det ist, einer bildgebenden Einrichtung dargestellt
— an den K.opfflächen (10, 11) des Szintillations- Da die auf diese Weise gewonnenen Abbildungen —
kristalles \t) jeweils ein zusätzliches Lichtleiter- 30 wie zuvor erwähnt — zur Diagnose am menschlichen
teil (9) angekoppelt ist, ur^, die beiden Lichtlei- Körper herangezogen werden, ist eine präzise Ermititerteile (9) mit dem f brigen Lichtleiter (16) op- lung sowohl der Ortskoordinate, also dem Auftreten der
tisch verbunden sind, Szintillation im Kristall und damit korrespondierend die
— die nicht mit dem Lichtleiter (16), einschließlich Lokalisation bzw. Verteilung des Radionukleides in X-der Lichtleiterteile (9) verbundenen Flächen (3, 35 und in y-Richtung des zu untersuchenden Bereichs im
4,5), des Szintillationskristalles (1) mattiert und Körper, als auch der exakten Konzentration, die sich aus
mit einer lichtzerstreuenden Schicht (7) verse- der empfangenen Strahlenenergie ergibt, sehr entscheihen sind und die zusätzlichen Lichtleiterteile (9) dend für die Qualität der Abbildungen1.
an ihren freiliegenden Stirnflächen mit einem Je besser eine Szintigraphie-Einrichtung die vorerlichtabsorbierenden Stoff, an ihren übrigen frei- 40 wähnten Parameter bestimmt, desto geringer kann die
liegenden Oberflächen mit einem lichtzerstreu- injizierte Menge an Radionukleiden bzw. die Verweilenden Stoff überzogen sind, zeit des Radionukleids im menschlichen Körper sein,
— die Lichtleiterteile (9) die durch den Kollimator was eine nicht unerhebliche Entlastung des Patienten
(18) gegenüber der einfallenden Strahlung ab- bedeutet.
geschirmten Außenbereiche darstellen und 45 Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind zwei unter-
— je ein zusätzlicher Photovervielfacher (101 bzw. schiedliche, grundlegende Abtastverfahren gebräuch-112) an den Enden des Lichtleiters (16) so ange- Hch.
ordnet ist, daß seine Photokathode wenigstens Bei dem ersten Verfahren werden bei einer einzigen
teilweise gegenüber dem lichtdurchlässigen Abtastung direkt die Ortskoordinaten der auftretenden
Oberflächenbereich (12) je eines der Lichtleiter- 50 Szintillation in X- und in V-Richtung des zu untersu-
teile (9) steht chenden Bereiches ermittelt. Zur Durchführung des
Verfahrens eignet sich die aus der US-PS 36 91 379 be-
2. Szintigraphie-Einrichtung nach Anspruch 1, de- kannte Einrichtung, deren Detektor einen eben beren Photovervielfacher (101 bis 112) einzeln an aus grenzten, flach-zylindrischen Szintillationskristall aufVorverstärkern bestehenden Eingängen der Re- 55 weist. Über diesem Kristall befindet sich ein ebenso
chenschaltung (30) angeschlossen sind, sowie mit ei- geformter Lichtleiter, der von einem Kollimator gegen
nem Schwellenwertorgan zum Unterdrücken von einfallende Strahlung abgeschirmte Außenbereiche aufSignalen unterhalb einer vorgegebenen Schwelle, weist. Über diesem Lichtleiter sind die Photovervielfadadureh gekennzeichnet, daß jedem Vorverstärker eher nebeneinander in einer hexagonalen Struktur anein Schwellenwertorgan nachgeordnet ist, daß die 60 gekoppelt Zur gleichzeitigen Ermittlung der X- und Y-von den Schwellenwertorganen durchgelassenen Si- Ortskoordinate sind die Photovervielfacher (in dieser
gnale zum einen einem weiteren Additionsnetzwerk Version 19 Einheiten) mit einer Auswerteschaltung ver-
und zum anderen einem dritten Additionsnetzwerk bunden, die hierbei im wesentlichen für jede Koordinazugeführt werden, und daß diese Additionsnetzwer- tenrichtung jeweils aus einer Verzögerungskettc mil
ke so ausgelegt sind, daß sich aus den von ihnen 65 Impulsformer und Nulldurchgangsindikator besteht,
gelieferten Signalen der Ort jeder Szintillation er- und mit der sich die Ortskoordinaten der Szintillation
gibt. bestimmen lassen.
Als ein zweites gebräuchliches Verfahren ist es be-
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2500643A1 DE2500643A1 (de) | 1975-07-17 |
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|---|---|---|---|---|
| US4817038A (en) * | 1977-12-21 | 1989-03-28 | Siemens Gammasonics, Inc. | Radiation signal processing system |
| FR2443741A1 (fr) * | 1978-12-05 | 1980-07-04 | Labo Electronique Physique | Perfectionnement a la camera anger a scintillations |
| DE3009723A1 (de) * | 1980-03-13 | 1981-09-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Strahlenmesseinrichtung |
| US4588897A (en) * | 1980-06-19 | 1986-05-13 | Elscint, Ltd. | Gamma camera correction system and method for using the same |
| JPS6034018A (ja) * | 1983-08-06 | 1985-02-21 | Canon Inc | Ｘ線コリメ−タと露光装置 |
| US4809312A (en) * | 1986-07-22 | 1989-02-28 | American Science And Engineering, Inc. | Method and apparatus for producing tomographic images |
| US5127030A (en) * | 1989-02-28 | 1992-06-30 | American Science And Engineering, Inc. | Tomographic imaging with improved collimator |
| FR2922319B1 (fr) | 2007-10-10 | 2013-08-02 | Commissariat Energie Atomique | Scintillateur pour dispositif d'imagerie, module scintillateur, dispositif d'imagerie avec un tel scintillateur et procede de fabrication d'un scintillateur |
| WO2014181232A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Koninklijke Philips N.V. | Large-area scintillator element and radiation detectors and radiation absorption event locating systems using same |
| EP3018496B1 (de) | 2014-11-06 | 2019-06-05 | General Equipment for Medical Imaging, S.A. | Szintillations-Hybridmodul |
| DE102016004624A1 (de) | 2016-04-13 | 2017-10-19 | Kurt Osterloh | Das Gammaauge: Ein Gerät zur Abbildung hochenergetisch strahlender Objekte |
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| WO2021007459A1 (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Sun Nuclear Corporation | Scintillator-based radiation therapy quality assurance |
| US11600004B2 (en) | 2019-07-10 | 2023-03-07 | Sun Nuclear Corporation | Image-based radiation therapy quality assurance |
| US12011616B2 (en) | 2019-07-10 | 2024-06-18 | Sun Nuclear Corporation | Image-based radiation therapy quality assurance |
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| US20240008829A1 (en) * | 2022-07-11 | 2024-01-11 | GE Precision Healthcare LLC | Rotating nuclear medicine detector with two collimators |
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|---|---|---|---|---|
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| US3688113A (en) * | 1970-06-22 | 1972-08-29 | Univ Case Western Reserve | Tomographic radiation sensitive device |
| US3723735A (en) * | 1971-02-01 | 1973-03-27 | Nuclear Chicago Corp | Radiation detecting apparatus |
| US3857036A (en) * | 1972-06-01 | 1974-12-24 | W Novak | Encapsulated scintillation phosphor |
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-
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