176639. lajstromszámú szabadalom • Berendezés sugárzási energia felhasználásával kép létrehozására
3 176639 4 1. a kedvező mintavételhez szükséges nagyszámú egymáshoz közel elhelyezett kisméretű detektor alkalmazása miatt alacsony mintavételi felbontóképessége van, 2. erősítés utánállítására van szükség, mert nem minden detektor végez a páciens teljes keresztmetszetén áthatoló sugarakkal vizsgálatot, és 3. nincs lehetőség a hitelesítés gyakori elvégzésére, mert hitelesítést csak akkor lehet végezni, ha a páciens már a vizsgálat helyét elhagyta, mivel nem minden detektor vizsgálja a teljes keresztmetszetet. A találmány feladata tökéletesített számítógépes rétegfelvételi készítő rendszer kidolgozása, amely nagy mintavételi felbontóképességet tesz lehetővé, a detektorok között gondos erősítés utánállítást nem igényel, lehetővé teszi a detektorok sűrű hitelesítését, gyors vizsgálati sebességgel működtethető, és nagyobb nyalábszélességű legyező alakú röntgensugarakkal használható. A találmány szerint a berendezés a vizsgáit személyen vagy tárgyon áthatoló sugárzási energiát, például gamma vagy röntgensugárzást kibocsátó sugárforrást tartalmaz, amely kör alakban elrendezett álló detektorokhoz képest koncentrikusan elforgatható, és a forgatás a detektorok által meghatározott körön belül vagy kívül egyaránt megoldható. A sugárforrás olyan legyező alakú sugárnyalábot bocsát ki, amely keresztülhalad a forgási tengelyre eső középpontú páciens körön és egyidejűleg több detektort világít meg, hogy ezáltal a detektoroknak megfelelő több detektált jelet keltsen, ahol minden ilyen detektált jel a sugárforrás és a megfelelő detektor közötti útszakasz sugárzási energia iránt tanúsított átbocsátó képességére jellemző. A detektált jeleket jelfeldolgozó egység egymással összekapcsolja, és ezáltal a vizsgált tartomány sugárzási energia iránt tanúsított átbocsátó képességére jellemző keresztmetszeti képet hoz létre. A találmányt a továbbiakban egy kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti forgó röntgen sugárforrás és az álló detektor elrendezés vázlata, és a 2. ábra a röntgen sugárforrás egy fordulata során egy detektorral rögzített röntgen mérések geometriai viszonyait szemléltető vázlat. Az 1. ábrán forgó röntgen sugárforrás és az álló detektorokból álló rendszer egyszerűsített vázlatát tüntettük fel. All röntgen sugárforrás 12 tengely körül forog és röntgen sugarakból álló 13 legyező alakú nyalábot bocsát ki, amelynek szélessége elegendően nagy ahhoz, hogy teljesen besugározza a 14 páciens kört, melynek középpontja a 12 tengelyre esik. A 11 röntgen sugárforrás forgása közben szcintillációs 16 detektorokból alkotott álló, kör alakú koncentrikus 15 rendszert sugároz be. A 13 legyező alakú nyaláb minden időpontban egyszerre több szomszédos egyedi 16 detektorból képzett csoportot sugároz be, és ezzel a 16 detektorok számával megegyező számú detektált villamos jelet kelt. A jelek mindegyike all röntgen sugárforrás és a megfelelő egyedi 16 detektor között tapasztalható röntgen átbocsátóképességnek felel meg. A 16 detektorokhoz 17 jelfeldolgozó egység csatlakozik, amely az észlelt kimeneti jeleket egymással összefüggésbe hozza, és ilyen módon az éppen vizsgált 14 páciens körben levő személy egy keresztmetszetének röntgen átbocsátóképességére jellemző képjelet hoz létre. A képjelből 21 képalkotó egység a vizsgált keresztmetszet látható képét állítja elő. A páciens és a vizsgáló rendszer egymáshoz viszonyított tengelyirányú helyzetét változtathatjuk, és ilyen módon az egymás utáni tengelyirányban elmozdított helyzetekre vonatkozó képsorozatot készíthetünk. A 2. ábrán all röntgen sugárforrás egy fordulata alatt egy kiválasztott 16’ detektor és a 11 röntgen sugárforrás között kialakuló 22 sugárzási irányok sorozatát szemléltető geometriai viszonyokat tüntettük fel. A 16’ detektort a 13 legyező alakú nyaláb a 11 röntgen sugárforrás mozgásának csak egy szakaszán sugározza be. Miközben a 11 röntgen sugárforrás ezen a szakaszon végighalad, a 16’ detektor sugárzást elsősorban a 22 sugárzási irányokból kap. Eközben all röntgen sugárforrás olyan ívet ír le, amely teljes egészében magában foglalja a 14 páciens kört. A 11 röntgen sugárforrás minden fordulata alatt az összes 16 detektor hasonló jelsorozatot észlel. A 17 jelfeldolgozó egység az összes 16 detektor jelét felhasználva jó minőségű keresztmetszeti képjelet vagy tranzverzális axiális rétegfelvételt készít a digitális számítógépet alkalmazó jelfeldolgozáson alapuló jól ismert módszer alapján. A 21 képalkotó egység a rétegfelvétel látható képét megjeleníti. A találmányt számos olyan tulajdonság jellemzi, amely lehetővé teszi jó minőségű számítógépes rétegfelvételek készítését az ismert rendszerekkel járó hátrányok megjelenése nélkül. A találmány jó mintavételi felbontóképességet biztosít, mert a 11 röntgen sugárforrásnak a páciens körüli elmozdulása során minden 16 detektor többszörös mintavételt végez. A gondos erősítés után állításra nincs szükség, mert az összes 16 detektor a páciens minden keresztmetszetéről adatokat gyűjt. Az erősítésben keletkező eltérések a végső megszerkesztett képnél csak kismértékű egyenáramú szinteltolódást okozhatnak. Másik előnyös tulajdonság, hogy a 16 detektorok hitelesítését minden letapogatási ciklus során elvégezhetjük, ezért a páciensnek a felvétel helyét minden hitelesítéskor nem kell elhagynia, ugyanakkor pedig a gyakoribb hitelesítés is megoldható. Másik kedvező tulajdonságként jelentkezik, hogy az egyszerű mechanikai mozgás (a 11 röntgen sugárfonás forgása) és a széles szögben kisugárzott 13 legyező alakú nyaláb nagysebességű adatgyűjtést tesz lehetővé. Mindez megjavítja a röntgensugarak kihasználását és hatásosabb adatgyűjtést tesz lehetővé. A nagysebességű adatgyűjtés abból a szempontból is előnyös, hogy a páciens lélegzése és egyéb testmozgásai a képalkotást nem zavarják. A találmány egy ténylegesen megépített példaként kiviteli alakját sikeresen alkalmaztuk nagy felbontású rétegfelvétel készítésére, és ennél hatszáz egyedi detektor helyezkedett el a rendszerben, és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
