SU1205893A1 - Gamma-radiation camera - Google Patents

Description

. . 1 . . one

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к медицински диагностическим гамма-камерам, т.е. приборам, предназначенным дл  обнаружени  и визуализации распределени  р адиоактивного изотопа в теле рациента с целью вы снени  функ1Ц-ю- нального состо ни  его органов, и может найти применение в лечебных, профилактических и научно-исследовательских учреждени х.The invention relates to medical technology, namely to medical diagnostic gamma cameras, i.e. devices designed to detect and visualize the distribution of a radioactive isotope in the body of a patient in order to determine the functional status of its organs, and can be used in medical, prophylactic and research institutions.

Известна гамма-камера, содержаща коллиматор, сцинтилл ционный кристалл , плоский световод, набор фотоэлектронных умножителей с предусили тел ми, ограничители амплитуды, фор миров-атель координатных сигналов, сумматор координатных сигналов, ана логовьй вычислительный блок, ампли- тудньй селектор, средства визуализации 11.A gamma camera containing a collimator, a scintillation crystal, a flat fiber, a set of photomultipliers with pre-bodies, amplitude limiters, a coordinate signal generator, an adder of coordinate signals, an analog computing unit, an amplitude selector, visualizers 11 are known. .

К недостаткам данного устройства относ тс  малое пространственное . разрешение и невозможность одновременной регистрации излучени  двух различных радиофармпрепаратов.The disadvantages of this device are small spatial. the permission and the impossibility of simultaneously registering the radiation of two different radiopharmaceuticals.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  гамма-камера, содержаща  коллиматор, сцинтилл ционный крис- ,талл, световод, последовательно соединенные фотоумножители, пред- усилители, управл емые ограничители амплитуды, пороговые элементы, формирователь координатных сигналов, аналоговый вычислительный блок, срества визуализации, сумматор координатных сигналов, входы которого соединены с выходами формировател  координатных сигналов, а выход - с входом аналогового вычислительного блока, сумматор энергетических сигналов , вход которого соединен с выходами предусилителей, а выход - с входами управл емых ограничителей амплитуды, амплитудный селектор, выход которого соединен с аналоговы вычислительным блоком и средствами визуализации 2.Closest to the invention is a gamma camera containing a collimator, scintillation crystal, tall, fiber, successively connected photomultipliers, preamps, controlled amplitude limiters, threshold elements, a co-ordinator of coordinate signals, an analog computing unit, imaging tools, an adder coordinate signals, the inputs of which are connected to the outputs of the generator of coordinate signals, and the output is connected to the input of an analog computing unit, an adder of energy signals, whose input is one with the outputs of the preamplifiers, and the output with the inputs of the controlled amplitude limiters, the amplitude selector, the output of which is connected to the analog computing unit and visualization tools 2.

Недостатком известного устройств  вл етс  зависимость выходной информации от вли ни  дестабилизирующих факторов, таких как изменение параметров электронных элементов под действием внешней среды, а также в результате старени .A disadvantage of the known devices is the dependence of the output information on the influence of destabilizing factors, such as changing the parameters of electronic elements under the action of the external environment, as well as as a result of aging.

Цель изобретени  - уменьшение вли ни  дестабилизирующих факторов.The purpose of the invention is to reduce the influence of destabilizing factors.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гамма-камера, содержаща  кол058932This goal is achieved by the fact that a gamma camera containing col 058932

лиматор, сцинтилл ционньй кристалл, световод, последовательно соединенные фотоумножители, предусилители, уп- равл е п 1е ограничители амплитуды,litator, scintillation crystal, optical fiber, successively connected photomultipliers, preamplifiers, control of amplitude limiters,

5 пороговые элементы, формирователь координатных сигналов, аналоговый вычислительный блок, средства визуализации , сумматор координатных сигналов, входы которого соединены5 threshold elements, coordinate generator, analog computing unit, visualization tools, coordinate adder, the inputs of which are connected

10 с выходами формировател  координат- . ньк сигналов, а выход - с -входом аналогового вычислительного блока, сумматор энергетических сигналов, вход которого соединен с выходами10 with the co-ordinator outputs. nk signals, and the output - with the input of the analog computing unit, the adder of energy signals, the input of which is connected to the outputs

5 шредусилителей, а выход - с входами управл емых ограничителей амплитуды , амплитудньш селектор, выход которого соединен с аналоговым вычисли- тельньш блоком и средствами визуали2Q зации, снабжена вторым сумматором энергетического сигнала, входы которого соединены с выходами управл емых ограничителей амплитуды, а выход - с входом амплитудного селекто25 ра, причем пороговые элементы выполнены управл емыми и соединены первыми входами с выходами управл емых ограничителей амплитуды, вторыми входами - с выходом первого сумматора энергетического сигнала, выходы пороговых элементов соединены с входами формировател  координатных сигналов, а управл емые ограничители амплитуды входами соединены с выходами предусилителей, а выходами - с входами управл емых пороговых элементов .5 shredusiliteli, and the output - with the inputs of controlled amplitude limiters, the amplitude selector, the output of which is connected to an analog computing unit and visualization tools, is equipped with a second energy signal adder, the inputs of which are connected to the outputs of controlled amplitude limiters, and the output of the input of the amplitude selector, the threshold elements being controllable and connected by the first inputs to the outputs of the controlled amplitude limiters, the second inputs to the output of the first energy accumulator The signal, the outputs of the threshold elements are connected to the inputs of the coordinate signal generator, and the controlled amplitude limiters are connected to the outputs of the preamplifiers, and the outputs - to the inputs of controlled threshold elements.

На чертеже изображена блок-схема гамма-камеры.The drawing shows a block diagram of a gamma camera.

Гамма-камера состоит из последова тельно установленных коллиматора 1, сцинтилл ционного кристалла 2, световода 3, набора фотоумножителей 4 с предусилител ми 5, управл емых ограничителей 6 амплитуды управл е мых пороговых устройств 7, формировател  8 координатных сигналов аналогового вычислительного устройства 9, визуализирукицего устройства 10, а также сумматора 11 энергетическогоThe gamma camera consists of sequentially installed collimator 1, scintillating crystal 2, light guide 3, a set of photomultipliers 4 with preamplifiers 5, controlled limit stops 6 of the amplitude of controlled threshold devices 7, a former 8 coordinate signals of analog computing device 9, visualizing device 10, as well as an adder 11 energy

30thirty

3535

SOSO

сигнала, входами подключенного к выхода 1 предусилителей 5, а выходом - к объединенным упр авл кицим входам управл емых ограничителей 6 амплитуды , и управл емых пороговых уст- ройств 7; дополнительного сумматора 12 энергетического сигнала и амплитудного селектора 13, причем дополнительный сумматор 12 энергетическогоa signal connected to the output of 1 preamplifiers 5, and an output to the combined control of the inputs of controlled limiters 6 of amplitude, and controlled threshold devices 7; additional adder 12 of the energy signal and the amplitude selector 13, with the additional adder 12 energy

33

сигнала подключен своими входами между выходами управл емых ограничителей 6 амплитуды и входами управл емых пороговых устройств 7, а выходом - к входу амплитудного селектора 13, один из выходов которого подключен к запускающему входу аналогового вычислительного устройства 10J сумматора 14 координатных сигналов 14, входы которого подключены к выходам формировател  координатных сигналов 8, а выход - к входу аналогового вычислительного устройства.The signal is connected by its inputs between the outputs of the controlled amplitude limiters 6 and the inputs of the controlled threshold devices 7, and the output to the input of the amplitude selector 13, one of the outputs of which is connected to the trigger input of the analog computing device 10J adder 14 of the coordinate signals 14, the inputs of which are connected to the outputs of the driver coordinate signals 8, and the output to the input of the analog computing device.

Управл емые ограничители 6 амплитуды и управл емые пороговые устройства 7 представл ют собой устройства с переменным коэффициентом передачи , величина которого зависит от аготлитуды сигнала, поступающего на сигнальный вход устройства, и от амплитуды энергетического сигнала, поступающего с выхода сумматора 11 энергетического сигнала, на управл ющие входы управл емых ограничителей 6 амплитуды и управл емых пороговых устройств 7.The controlled amplitude limiters 6 and the controlled threshold devices 7 are devices with a variable transmission coefficient, the value of which depends on the amplitude of the signal arriving at the signal input of the device and on the amplitude of the energy signal coming from the output of the energy signal adder 11 to the control inputs of controlled limiters 6 amplitude and controlled threshold devices 7.

. Гамма-камера работает следующим образом.. Gamma camera works as follows.

При попадании гамма-кванта из объекта через коллиматор 1 на сцин- тилл ционный кристалл 2 возникает светова  вспышка, свет которой попадает на фотокатоды фотоумножителей 4 через световод 3. Фотоумножители 4 преобразуют световую энергию вспышек в электрические импульсы, амплитуда которых зависит от удаленности каждого фотоумножител  от места возникновени  сцинтилл ции и от энергии гамма-кванта, вызвавшего эту сцинтилл цию. Импульсы сигналов фотоумножителей 4 линейно усиливаютс  предусилител ми 5 и поступают на управл емые ограничители 6 амплитуды и на сумматор 11 энергетического сигнала, выходной сигнал которого пропорционален энергии каждой сцинтилл ции и подаетс  на вторые (управл ющие ) входы управл емых пороговых устройств 7 и управл емых ограничителей 6 амплитуды.When a gamma-quantum gets from an object through collimator 1 to a scintillation crystal 2, a light flash appears, the light of which hits photocathodes of photomultipliers 4 through a light guide 3. Photomultipliers 4 convert the light energy of flashes into electrical pulses, whose amplitude depends on the distance of each photomultiplier from the sites of scintillation originating and from the energy of the gamma quantum that caused this scintillation. The pulses of the signals from photomultipliers 4 are linearly amplified by preamps 5 and are fed to controlled limiters 6 of amplitude and to the adder 11 of the energy signal, the output of which is proportional to the energy of each scintillation and fed to the second (control) inputs of controlled threshold devices 7 and controlled limiters 6 amplitudes.

Управл емые ограничители 6 ампг литуды ограничивают сигналы тех фо- тоуножителей, которые наход тс  в непосредственной близости от места СЦИНТШ1ЛЯЦИИ, и оставл ют неизменными сигналы остальных ФЭУ. Прошедшие через ограничители 6 амплитуды сигналы поступают на входы управ05893 ;4Managed limiters of 6 Amplitude limit the signals of those camera feeders that are in close proximity to the location of the Sciens, and leave the signals of the rest of the PMT unchanged. Passed through the limiters 6 amplitude signals are fed to the inputs of the control 05893; 4

л емых пороговых устройств 7 и параллельно на входы дополнительного сумматора 12 энергетического сигнала . Управл емые пороговые устройст- 5 ва 7 дискриминируют сигналы тех ФЭУ, которые расположень далеко от места сцинтилл ции. Далее сигналы поступают на входы формировател  8 координатных сигналов, где путем суммиро10 ва и  с определенными весами всех входных сигналов формируютс  четьфе сигнала пропорционально +Х, -X, +У, -У - декартовым координатом точки сцинтилл ции в кристалле 2.threshold threshold devices 7 and in parallel to the inputs of the additional adder 12 of the energy signal. Controlled threshold devices 5 discriminate the signals of those PMTs that are located far from the scintillation site. The signals then arrive at the inputs of the imaging unit of 8 coordinate signals, where, by summing and with certain weights of all input signals, the signal is proportional to + X, -X, + Y, -Y, the Cartesian coordinate of the scintillation point in the crystal 2.

15 Эти сигналы поступают затем на входы аналогового вычислительного устройства 9 и параллельно на сумматор 14 координатных сигналов, с выхода последнего, сигнал, равный15 These signals are then fed to the inputs of the analog computing device 9 and in parallel to the adder 14 coordinate signals, from the output of the latter, a signal equal to

20 сумме всех координатных сигналов, подаетс  также на один из входов аналогового вычислительного устройства 9, в последнем осуществл етс  аналоговое деление каждого из сиг25 налов, поступивших с формировател  8, на их сумму.20, the sum of all coordinate signals, is also fed to one of the inputs of the analog computing device 9, in the latter an analog division of each of the signals received from the imaging unit 8 by their sum is performed.

Дл  срабатывани  аналогового вычислительного устройства 9 необ- 1ходим запускающий сигнал, которыйTo trigger an analog computing device 9, a trigger signal is needed, which

30 поступает с выхода амплитудного30 comes from the output of the amplitude

селектора 13, который вырабатываетс  только в том случае, если поступающий на вход амплитудного селектора 13 сигнал с выхода дополнительного сумматора 12 энергетического сигнала попадает в амплитудное окно селектора 13. Поскольку амплитуда энергетического сигнала пропорциональна энергии сцинтилл ции, это соответствует прохождению в тракте только тех сигналов, энерги  сцинтилл ции которых лежит в узком энергетическом окне, т.е. соответствует области фотопика. Таким образом удаетс  в значительной степени избавитьс selector 13, which is generated only if the input signal from the output of the additional adder 12 of the energy signal enters the amplitude window of the selector 13. Since the amplitude of the energy signal is proportional to the scintillation energy, this corresponds to the passage in the path of only those signals the scintillation energy of which lies in a narrow energy window, i.e. corresponds to the field of photopic. In this way it is largely possible to get rid of

от фонового излучени . from background radiation.

Прошедшие амплитудную коррекцию в аналоговом вычислительном устройстве 9 сигналы X и У поступают затемThe past amplitude correction in the analog computing device 9, the signals X and Y are then received

50 на входы визуализирующего устройства 10, например осциллоскопического диспле , на вход; засветки которого подаетс  сигнал с амплитудного селектора 13. Кажда  сцинтилл ци  в50 to the inputs of the imaging device 10, for example, an oscilloscopic display, to the input; the illumination of which is given a signal from an amplitude selector 13. Each scintillation in

55 этом случае изобразитс  в виде вспышки на экране диспле .55 this case is displayed as a flash on the display screen.

Использование изобретени  позволит увеличить срок службы гамма-камерыThe use of the invention will increase the life of the gamma camera.

3535

4040

5. 120589365. 12058936

без дополнительной подстройки в са старени  элементов электроники 3-4 раза и снизить вли ние внешних на качество диагностической информа- дестабилизирующих факторов и процес- ции.without additional adjustment in the aging of electronic elements 3-4 times and reduce the influence of external on the quality of diagnostic information, destabilizing factors and processes.

Редактор А.КозоризEditor A. Kozoriz

8582/6Тираж 5.5 Подписное8582/6 Circulation 5.5 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал lirni Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Branch lirni Patent, Uzhgorod, Proektna str., 4

Z ЮZ Yu

Составитель С.Рожков ,Compiled by S. Rozhkov,

Техред О.Неце Корректор М.МаксимишинецTehred O. Niece Proofreader M. Maksimishinets

Claims (1)

ГАММА-КАМЕРА, содержащая коллиматор, сцинтилляционный кристалл, световод, последовательно соединенные фотоумножители, предусилители, управляемые ограничители амплитуды, пороговые элементы, формирователь координатных сигналов, аналоговый вычислительный блок, средства визуализации, сумматор координатных сигналов, входы которого соединены с выходами формирователя координатных сигналов, а вы- ход - с входом аналогового вычислительного блока, сумматор энергетических сигналов, вход которого соединен с выходами предусилителей, а выход - с входами управляемых ограничителей амплитуды, амплитудный селектор, выход которого соединен с аналоговым вычислительным блоком и средствами визуализации, отличающаяся тем, что, с щелью уменьшения влияния дестабилизирующих факторов, она снабж:ена вторым сумматором энергетического сигнала, входы которого соединены с выходами управляемых ограничителей амплитуды, а выход - с входом амплитудного селектора, причем пороговые элементы выполнены управляемыми и соединены первыми входами с выходами управляемых ограничителей амплитуды вторыми входами — с выходом первого сумматора энергетического сигнала,выходы пороговых элементов соединены с входами формирователя координатных сигналов,а управляете ограничители амплитуды входами соединены с выходами предусилителей, а выходы с входами управляемых пороговых элементов.A GAMMA CAMERA containing a collimator, a scintillation crystal, a light guide, series-connected photomultipliers, preamplifiers, controlled amplitude limiters, threshold elements, a shaper of coordinate signals, an analog computing unit, visualization tools, a combiner of coordinate signals, the inputs of which are connected to the outputs of the shaper, and the output is with the input of an analog computing unit, the adder of energy signals, the input of which is connected to the outputs of the preamplifiers, and the output with inputs of controlled amplitude limiters, an amplitude selector, the output of which is connected to an analog computing unit and visualization means, characterized in that, with a slit to reduce the influence of destabilizing factors, it is equipped with a second adder of an energy signal whose inputs are connected to the outputs of controlled amplitude limiters, and the output is with the input of the amplitude selector, and the threshold elements are made controllable and connected by the first inputs to the outputs of the controlled amplitude limiters by the second inputs - with the output of the first adder of the energy signal, the outputs of the threshold elements are connected to the inputs of the shaper of the coordinate signals, and you control the amplitude limiters with the inputs connected to the outputs of the preamplifiers, and the outputs with the inputs of the controlled threshold elements. SU „ 1205893 >SU „1205893> 1 .12058931 .1205893