Гамма-камера однофотонного томографа для ядерної медицини

Гамма-камера однофотонного томографа для ядерної медицини, що містить у собі позиційночутливий детектор (ПЧД), оснащений пласким 3 проекцій поступає в комп'ютер, де проводиться відновлення шуканого зображення по проекціях. Найбільш близьким технічним рішенням є однофотонний гамма-томограф «ЭФАТОМ» (М.А. Арлычев, В.Л. Новиков, А.В. Сидоров та ін. Двухдетекторный однофотонный эмиссионный гамматомограф «ЭФАТОМ». Журнал технической физики, 2009, том 79, вып. 10), призначений для медичних діагностичних досліджень внутрішніх органів і систем людини на основі візуалізацІЇ розподілу фармацевтичних препаратів, що мітяться гаммавипромінюючими радіонуклідами (радіофармпрепаратів). У його складі є штативно-поворотний пристрій (гентри) і блоки детектування з комплектом коліматорів. Коліматори виконані з матеріалу великої атомарної маси і мають комірчасту структуру крізних паралельних каналів гексагональної форми. Тут, у режимі сканування томографії за допомогою реконструкції томографії виходить картина об'ємного розподілу радіофармпрепарату. Для цього формується послідовність зображень, відповідним різним кутовим ракурсам. Переміщення блоків детектування в процесі руху дискретне. Перехід на нове місце збору інформації здійснюється послідовними змінами радіальних і кутових координат. Недоліком приведеної конструкції є не тільки необхідність переміщення блоків детектування, а взагалі досить багато переміщень. Всі сучасні однофотонні емісійні системи томографії, вживані в клінічній практиці, побудовані на основі гаммакамер, що обертаються, тобто: «Все современные однофотонные эмиссионные томографические системы, применяемые в клинической практике, построены на основе ротирующих гамма-камер» (К.Д. Калантаров, С.Д. Калашников, В.А. Костылев и др. Апаратура и методики радионуклидной диагностики в медицине. Москва ЗАО «ВНИИМПВИТА» 2002). При цьому виникає ряд додаткових параметрів, які необхідно вимірювати і враховувати для оцінки якості отримуваних результатів. А оскільки Їх маса зважаючи на необхідність захисту від зовнішніх перешкод досягає значних величин, то і привід переміщень є не тільки енергоємним, але і вимагає значних витрат на виготовлення. На обличчя й ускладнення конструкції з штативно-поворотним пристроєм. Окрім цього, як і описана конструкція, сучасні гамма-камери комплектуються десятком змінних коліматорів, ускладнюючи і конструкцію і роботу персоналу. В основу корисної моделі поставлено завдання розробки конструкції гамма-камери для досягнення її більшої ефективності. Для цього гамма-камера оснащена постійно тільки одним пласким коліматором з кодованою апертурою, що має гексагональну структуру прозорих І непрозорих пласких елементів, з яких він складається і який має можливість обертання відносно нерухомого ПЧД на кут у 60 градусів у своїй площині що паралельна пласкому сцинтиляційному кристалу, а центр обертання знаходиться у центрі симетрії кодованої апертури і співпадає з віссю ПЧД. 53243 4 У результаті порівняльного аналізу запропонованого об'єкту з базовим зразком, а також з відомими джерелами інформації встановлено, що: - гамма-камера оснащена постійно тільки одним пласким коліматором з кодованою апертурою, що має гексагональну структуру прозорих і непрозорих пласких елементів, з яких він складається і який має можливість обертання відносно нерухомого ПЧД на кут у 60 градусів у своїй площині що паралельна пласкому сцинтиляційному кристалу з відомих джерел не виявлено, отже, дана ознака відповідає критеріям "новизна" і "Істотні відмінності"; - центр обертання знаходиться у центрі симетрії кодованої апертури і співпадає з віссю ПЧД - з відомих джерел не виявлено, отже, дана ознака відповідає критеріям "новизна" і "істотні відмінності"; Суть що запропоноване полягає в наступному. На кресленні зображено гамма-камеру у поперечному перерізі, яка містить у собі позиційночутливий детектор (ПЧД) 1 з фотоелектронними помножувачами 2, щільно встановленими двомірним масивом на пласкому світловоді 3 і оснащений пласким сцинтиляційним кристалом 4, щільно з'єднаним зі світловодом. На потрібній для фокусування відстані / від сцинтиляційного кристалу і паралельно йому розміщений плаский коліматор 5 з кодованою апертурою, що має гексагональну структуру прозорих і непрозорих пласких елементів, з яких він складається. Центр симетрії кодованої апертури, точка 6, одночасно є центром його обертання навкруги вісі 7 (ПЧД). Кут обертання по стрілках 8 в один чи інший бік з фіксацією у крайніх положеннях дорівнює 60 градусам. У складі гамма-камери є також аналоговоцифровий перетворювач 9 (АЦП) з попереднім підсилювачем і комп'ютер 10 для обробки і візуалізації Інформації на дисплеї. Практичне використання того що пропонується полягає в наступному. Зазначений пристрій направляється на об'єкт 12, що досліджується збоку коліматору таким чином, що випромінювання від об'єкта, зображене стрілками 11, діє крізь коліматор на сцинтиляційний кристал ПЧД, який у свою чергу, за допомогою фотоелектронних помножувачів передає сигнал до АЦП, а далі до обробки на комп'ютер. Обробка сигналів, що поступають з ПЧД, тобто з фотоелектронних помножувачів проводиться від двох положень коліматору. Перше його положення - вихідне, друге - після повороту на кут 60 градусів навкруги вісі 7. У першому положенні проміні проходять на кристал крізь апертуру коліматора, у другому - крізь її антипод. Така конструкція томографа дає змогу значно спростити конструкцію основного вузла використовуючи один коліматор в двох якостях в результаті простого повороту його на невеликий кут, одержуючи високоякісне трьохмірне зображення об'єкту дослідження при незмінному положенні блоку ПЧД, тобто при одній його постановці. Дійсно, ще в 60-х роках минулого століття багато дослідників відзначали можливості гомографічних систем отримання зображень з кодованими апертурами. Суть цих можливостей полягає в зда 5 53243 тності систем отримувати зображення просторового розподілу джерел випромінювання в площині, що знаходиться на певній відстані від детектора. Решта всіх площин в об'ємному джерелі при цьому опиняється розмитими і створює фон для зображення фокальної площини. У разі застосування як позиційно-чутливий детектор безперервного сцинтиляційного кристала (як у гамма-камері Ангера) "тіньограми" від джерел, що знаходяться на різній глибині, будуть зареєстровані одночасно. Застосування спеціальних методів обробки "тіньограми" дозволяє розділити цю інформацію і отримати зображення просторо Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 вих розподілів джерел випромінювання в площинах, що знаходяться на різній глибині. Таким чином, зображення томографії області інтересу можна отримати, провівши єдине спостереження без переміщення системи або об'єкту спостереження. Отримані зображення площин використовуються для отримання 3-х мірних зображень об'єкту. А коліматор гексагональної структури має підвищену прозорість І дає можливість найбільш оптимального використання площі кодованої апертури. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601