ому тестуємому полю. Пізніше конструкція гамма-камери неодноразово удосконалилася, стала застосовуватися цифрова обробка сигналів. Однак принципові особливості конструкції Ангера збереглися і в сучасних камерах. Останнім часом в гамма-камерах в якості позиційно-чутливих детекторів починають застосовувати матриці з напівпровідникових детекторів, зчленованих з фотодіодами. Багато експертів вважають такі камери найбільш перспективними.
Рис. 13. Поперечний розріз блоку детектування гамма-камери Ангера: 1 - досліджуваний об'єкт; 2 - коліматор; 3 - сцинтилятор; 4 - вихідне вікно сцинтилятора; 5 - світловод; 6 - фотоелектронні помножувачі; 7 - ланцюги передачі імпульсів; 8 - світлозахисні кожух
5.2.1 Принцип роботи гамма-камери Ангера
У сцинтиляційної камері Ангера, схематична електронна діаграма якої представлена ??на рис. 15, використовується тонкий (~ 6-10 мм) кристал NaI (Tl) круглої форми діаметром 250-400 мм або прямокутної форми з лінійними розмірами приблизно 400? 500 мм. Кристал знаходиться в оптичному контакті зі світловодом і системою ФЕУ.
Рис. 14. Багатоканальний фокусирующий коліматор сканера з конічними сходящимися каналами
Типова гамма-камера, поперечний зріз якої представлений на рис. 13, зазвичай включає наступні компоненти: детектор, коліматор, система (зборка) фотопомножувачів, передпідсилювач, підсилювач, ланцюг X-, Y- позиціонування, електронно-променева трубка або інший пристрій для візуалізації та реєстрації, наприклад, рідкокристалічний дисплей.
Рис. 15. Схематична електронна діаграма гамма-камери
Типова геометрія вимірювання розподілу РФП в пацієнті показана на рис. 16. Вихідні імпульси від кожного ФЕУ зважуються матрицею резистор (чи фіксованої ємністю в ранніх конструкціях) відповідно до його позицією збірці. Далі для визначення X і Y координати взаємодії фотона в кристалі розраховується нормалізована сума всіх позиційно-зважених сигналів.
Розрахунок проводиться за формулами 2-4:
,
,,
де pi - вихідний сигнал i-го фотоумножителя з координатами xi, yi.
Схема визначення взвешивающего фактора для камери Ангера з сімома ФЕУ і принцип визначення X і Y позиційних імпульсів, що виникають при взаємодії?-квантів в кристалі, ілюструється на рис.19. Всі виходи ФЕУ зв'язуються через ємності з чотирма вихідними провідниками, створюючи чотирьох залежних від напрямку сигналу: X +, X-, Y +, Y-. Величина ємності прямо пропорційна локалізації конкретного ФЕУ щодо вузлів формування цих чотирьох сигналів.
Припустимо, що?-квант провзаємодіяти в позиції (*) близько ФЕУ 6. Найбільша кількість світла в цьому випадку отримає фотокатод ФЕУ 6, кількість же світла упалих на фотокатоди інших ФЕУ буде обернено пропорційно їх відстані до точки взаємодії. З чотирьох залежних від напрямку сигналів X- буде більше, ніж X + і Y + буде більше, ніж Y-, так як взаємодія відбулося в лівому квадранті. Прив'язку сигналу до X-, Y-координатам можна провести за формулами 5-7
Рис. 16. Типова геометрія вимірювання розподілу РФП в пацієнті
де: k - константа;
k/Z - коефіцієнт підсилення.
Схема показує також процес відображення на екрані ЕПТ (чи іншому дисплеї) точок взаємодії фотонів в кристалі. Позиційні X і Y сигнали надходять на вертикальну і горизонтальну відхиляють ЕЛТ. Одночасно Z сигнал аналізується амплітудним аналізатором, і якщо його амплітуда знаходиться в межах заданого вікна, то електронний пучок ЕЛТ відмикається. У результаті пучок вдаряє в точку, яка визначається координатами X і Y. Сигнали відкриття входу реєструються лічильником для підрахунку повного кількості імпульсів в зображенні.
Більшість сучасних камер має кілька вікон у амплитудном аналізаторі і можливість отримувати відображення розподілу на дисплеї для кожного вікна. Це дозволяє аналізувати розподілу декількох р/н. У сучасних гамма-камерах застосовується, крім того, оцифровування сигналів, комп'ютерна обробка зображень та інші удосконалення.
Рис. 17. Електронна схема отримання взвешивающего фактора для гамма-камери з сімома ФЕУ. Локалізація точки взаємодії?-кванта досягається підсумовуванням зважених вихідних сигналів від ФЕУ за чотирма напрямками. Позиційні сигнали, що представляють X- і Y-координати точки взаємодії, подаються на відхиляючі пластини електронно-променевої трубки (ЕПТ). Z-сигнал виробляє відкриття входу, якщо амплітуда імпульсу знаходиться в заданому вікні
5.2.2 Багатокристальні і напівпрові...
