В данной главе приводится описание компонентов системы
Гентри
Гентри служит опорой для детекторов и обеспечивает их позиционирование. Гентри оснащено электроприводом, позволяющим вручную либо автоматически перемещать детекторы вокруг пациента. Позиционирование детекторов вручную осуществляется с помощи пульта дистанционного управления (ДУ), расположенного рядом с дисплеем гентри. Основание гентри представляет собой массивную конструкцию, которая монтируется на полу, обеспечивая механическую опору для детекторов. В основании также находится блок питания системы.
В этом разделе описаны компоненты гентри:
Детекторы
Система визуализации оснащена двумя детекторами, которые обозначаются как
детектор 1 и детектор 2 . Детекторы 1 и 2 помечены, соответственно,
одной и двумя точками.
Детекторы обладают широким прямоугольным полем зрения, обеспечивающим
максимальный охват при исследовании и защищены от излучения большинства
изотопов, применяемых в ядерной медицине.
Система поставляется с детектором общего назначения на кристалле 3/8
дюйма (1 см).
Для исследований методом регистрации совпадений (coincidence imaging) можно
установить детектор высокого разрешения на 1 дюймовом кристалле (2,5 см).
Теоретические основы работы системы
Детекторы применяются вместе с радиоизотопами, одобренными для использования в ядерной медицине, чтобы получить информацию о пространственном распределении радиофармпрепарата в теле пациента. Детектор регистрирует гамма-излучение и передает информацию о его энергии и положении в пространстве на компьютер сбора данных, который используется для преобразования, хранения и отображения этой информации.
Детекторы работают следующим образом:
1. Перед началом сбора данных с компьютера на детектор передаются параметры калибровки и точной настройки, соответствующие применяемому радио-фармпрепарату.
2. Гамма-кванты, которые испускают атомы изотопа в составе радиофармпрепарата в теле пациента, проходят через смонтированный перед детектором коллиматор. Коллиматор позволяет максимально точно локализовать в теле пациента то место, из которого был испущен гамма-квант, уловленный детектором. Этот процесс показан на рисунке.
Компоненты детектора гамма-излучения
1 Детектор - Генерирует сигналы
2 Коллиматор - Определяет направление обзора детектора
3 Кристаллы NaI - Генерируют вспышки видимого света (сцинтилляции)
4 Фотоумножители - Усиливают сцинтилляции и генерирует электрические сигналы
5 Гамма-кванты - Испускаются при радиоактивном распаде
3. Пройдя через коллиматор, падающий гамма-квант взаимодействует с кристаллом йодида натрия (NaI), в результате чего возникают вспышки видимого света (т. н. сцинтилляции). Интенсивность испускаемого кристаллом света пропорциональна энергии гамма-кванта.
4. Видимый свет регистрируется матрицей фотоумножителей, которая смонтирована позади кристаллов NaI.
5. Фотоумножитель усиливает сцинтилляции и генерирует сигнал, который затем обрабатывается электроникой детектора. Аналоговые сигналы, поступающие от фотоумножителей, преобразуются в цифровую форму и передаются на станцию сбора данных, которая представляет их в виде изображения, которое отражает распределение радиофармпрепарата в теле пациента.
6. При регистрации каждого гамма-кванта детектор генерирует набор цифровых сигналов X, Y и E, называемый событием. Значения X и Y соответствуют пространственным координатам события, а E – энергии зарегистрированного гамма-кванта.
ОСТОРОЖНО!
Не помещайте рядом с детектором без коллиматора источники с высокой активностью. Неэкранированные источники с активностью > 0,5 мКи (18,5 МБк), расположенные ближе 0,5 м к детектору без коллиматора, вызывают «насыщение» фотоумножителя, после чего он в течение нескольких недель будет генерировать изображения низкого качества.
ВНИМАНИЕ!
Через кабели детектора подается высокое напряжение, поэтому существует
опасность поражения электрическим током. Отключать кабели детектора разрешается только квалифицированным техническим специалистам.
Cистема отслеживания контура тела (OPTI Track)
Система отслеживания контура тела состоит из приемопередатчика и приемника, расположенных друг напротив друга на коллиматоре. Ими оснащены оба коллиматора. Эта система позволяет детекторам отслеживать профиль тела пациента при проведении синхронизированной и несинхронизированной томосцинтиграфии, а также сцинтиграфии всего тела.
Режимы работы детектора
Детекторы способны работать в одном из перечисленных ниже режимов.
L-режим - Детекторы вращаются вокруг пациента, все время оставаясь под углом 90° друг к другу.
H- режим - При вращении детекторов вокруг пациента их поверхности ориентированы параллельно друг другу.
Поверхности детекторов расположены вертикально и направлены наружу.
Режим горизонтальной съемки
Поверхности детекторов расположены в одной горизонтальной плоскости (0°) над столом.
Стол для исследования пациентов
Стол служит для опоры и позиционирования пациента во время сканирования.
Стол способен перемещаться вдоль трех осей: вертикальной, поперечной и продольной. Движением стола можно управлять вручную (с помощью пульта ДУ) или автоматически, задавая начальную точку сканирования посредством функции Acquisition Start Position.
Стол оснащен электроприводом. Его можно поворачивать в сторону (для замены коллиматоров или проведения исследования с вертикальным или горизонтальным положением детекторов), а также поднимать и опускать во время позиционирования пациента. Деку стола можно перемещать в сторону гентри и в обратном направлении.
Рентгеновский модуль (CT)
Описание работы рентгеновского модуля
Ослабление излучения в теле пациента измеряется с помощью рентгеновской системы визуализации, вращающейся вокруг пациента для получения данных в виде набора «срезов», как в компьютерных томографах третьего поколения.
Рентгеновская система визуализации включает блок с 384 детекторами и рентгеновскую трубку; эти компоненты располагаются на противоположных сторонах апертуры гентри. Трубка и детектор рентгеновских лучей закреплены на подвижной части гентри и вращаются вокруг пациента одновременно с детекторами эмиссионного излучения. Трубка и рентгеновский детектор зафиксированы друг относительно друга, их взаимная ориентация не меняется при изменении радиуса детекторов эмиссионного излучения и при переходе из L-режима в H-режим.
Область формирования рентгеновского изображения находится между детекторами эмиссионного излучения и опорным кольцом, поэтому для визуализации с использованием модуля CT пациент должен быть расположен в гентри глубже обычного. На рисунке показан общий вид системы со снятыми ротором и одним из детекторов эмиссионного излучения. На этом рисунке также показано поле зрения эмиссионных детекторов (его ширина = 400 мм) и указаны следующие расстояния:
Рентгеновская экспозиция задается оператором во время программирования процедуры сканирования на станции сбора данных. Затем управление рентгеновской экспозицией синхронизируется с процедурой сканирования, запущенной оператором. Станция сбора данных собирает, хранит и обрабатывает рентгеновские и эмиссионные данные.
Конусный рентгеновский пучок, формируемый трубкой и проецируемый на детекторы, позволяет измерять ослабление излучения телом пациента вдоль дискретного набора траекторий. В центре вращения расстояние между траекториями, ведущими к смежным рентгеновским детекторам, составляет около 1,2 мм, что дает возможность реконструировать трансаксиальные срезы с очень высоким разрешением. Толщина срезов фиксирована и номинально равна 10 мм. В процессе рентгеновского сканирования гентри постоянно вращается и данные непрерывно поступают от рентгеновского детектора во время поворота на 216 градусов, то есть на угол, необходимый для реконструкции одного трансаксиального среза.
При многослойном сканировании перед получением каждого последующего среза стол сдвигается на шаг, равный толщине среза. Шаг между срезами задается в протоколе сбора трансмиссионных данных. Обычно шаг равен толщине среза, то есть 10 мм.
Стол служит для опоры и позиционирования пациента во время сканирования.
Стол способен перемещаться вдоль трех осей: вертикальной, поперечной и продольной. Движением стола можно управлять вручную (с помощью пульта ДУ) или автоматически, задавая начальную точку сканирования посредством функции Acquisition Start Position.
Стол оснащен электроприводом. Его можно поворачивать в сторону (для замены коллиматоров или проведения исследования с вертикальным или горизонтальным положением детекторов), а также поднимать и опускать во время позиционирования пациента. Деку стола можно перемещать в сторону гентри и в обратном направлении.
Рентгеновский модуль (CT)
Описание работы рентгеновского модуля
Ослабление излучения в теле пациента измеряется с помощью рентгеновской системы визуализации, вращающейся вокруг пациента для получения данных в виде набора «срезов», как в компьютерных томографах третьего поколения.
Рентгеновская система визуализации включает блок с 384 детекторами и рентгеновскую трубку; эти компоненты располагаются на противоположных сторонах апертуры гентри. Трубка и детектор рентгеновских лучей закреплены на подвижной части гентри и вращаются вокруг пациента одновременно с детекторами эмиссионного излучения. Трубка и рентгеновский детектор зафиксированы друг относительно друга, их взаимная ориентация не меняется при изменении радиуса детекторов эмиссионного излучения и при переходе из L-режима в H-режим.
Область формирования рентгеновского изображения находится между детекторами эмиссионного излучения и опорным кольцом, поэтому для визуализации с использованием модуля CT пациент должен быть расположен в гентри глубже обычного. На рисунке показан общий вид системы со снятыми ротором и одним из детекторов эмиссионного излучения. На этом рисунке также показано поле зрения эмиссионных детекторов (его ширина = 400 мм) и указаны следующие расстояния:
- между столом и полем зрения эмиссионных детекторов;
- между полем зрения эмиссионных детекторов и фокусным пятном рентгеновского пучка.
Ниже показан конусный рентгеновский пучок и поле зрения рентгеновского модуля.
Рентгеновская экспозиция задается оператором во время программирования процедуры сканирования на станции сбора данных. Затем управление рентгеновской экспозицией синхронизируется с процедурой сканирования, запущенной оператором. Станция сбора данных собирает, хранит и обрабатывает рентгеновские и эмиссионные данные.
Конусный рентгеновский пучок, формируемый трубкой и проецируемый на детекторы, позволяет измерять ослабление излучения телом пациента вдоль дискретного набора траекторий. В центре вращения расстояние между траекториями, ведущими к смежным рентгеновским детекторам, составляет около 1,2 мм, что дает возможность реконструировать трансаксиальные срезы с очень высоким разрешением. Толщина срезов фиксирована и номинально равна 10 мм. В процессе рентгеновского сканирования гентри постоянно вращается и данные непрерывно поступают от рентгеновского детектора во время поворота на 216 градусов, то есть на угол, необходимый для реконструкции одного трансаксиального среза.
При многослойном сканировании перед получением каждого последующего среза стол сдвигается на шаг, равный толщине среза. Шаг между срезами задается в протоколе сбора трансмиссионных данных. Обычно шаг равен толщине среза, то есть 10 мм.
Комментариев нет:
Отправить комментарий