CS222751B1 - Harnmografíeký rentgenový scanner s rentgenkou - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru zdravotnické techniky.Mammografický rentgenový scanner s rentgenkou řeší problém nejvyššího možného rozlišení v absorpci rentgenového zá - ření tkáněmi při zatím nejnižších možných dávkách záření.Podstatou vynálezu je řešení mammografického rentgenového scanneru, které spočívá v tom, že sestává s rentgenky a primární clony, za níž je umístěna závěrka a válcová clona opatřená štěrbinou pro vyclonění tenké výseče svazku paprsků rentgenového záření dopadajícího na kůže - lovou clonu, přičemž válcová clona je svou osou rotace kolmá na osu rotace kuželové clony opatřené alespoň jednou štěrbinou pro vyclonění úzkého svazku paprsků rentgenového záření dopadajícího na scintilátor scintilačního· detektoru s fotonásobičem.

Description

Vynález se týká mammografického rentgenového scan r^u s rentgenkouyvybaveného vyhodnocovacím zařízením sestávajícím z paměti, televizního systému s monitorem, fotozáznamovým zařízením a vnější paměti.

V současné dubě se nejčastěji používají mammografická rentgenová zařízení využívající tyto rentgenové zobrazovací techniky: přímé snímky na rentgenové filmy, xeroradiografickou metodu, ionografickou metodu, mammografický počítačový tomografy v pořadí jak jsou výěe uvedeny. Nejčastěji využívaná technika přímého snímkováni v poslední době i techniky zvětšení, má relativně malou rozlišovací schopnost v absorpci rentgenového zářeni měkkými tkáněmi, vyžaduje větší dávku radiačního zářeni, a na tvorbu obrazu je nutná fotografická emulze obsahující stříbro. Xeroradiografická mammografická technika vyžaduje ještě větší dávky rentgenového záření nežli konvenční technika přímých snímků, nevyžaduje však pro tvorbu obrazu stříbro a rozlišitelnost diferenci měkkých tkání je u mammografie podstatně vyšší než u konvenčního přímého snímkováni. Zvýšenou rozlišovací schopnost způsobuje u přechodů kontrastů hranový efekt. Ionografická mammografická technika snímkováni umožňuje snížit radiační dávky zářeni, nevyžaduje využiti stříbra pro tvorbu obrazu a rozlišitelnost diferencí měkkých tkání je srovnatelná s xerografii, navíc mizí v pozadí šedý závoj. Ionografická rentgenová zařízení jsou však zatím velmi náročrfá jak po technickoprovozní etránce^tak i cenově. Mammografický počítačový tomograf má dosud nejvyšší rozlišovací schopnost obsorpci tkáněmi, vyžaduje i dosud nqjnižší dávku rentgenového záření a nevyžaduje pro tvorbu obrazu stříbro.

- 2 222 751

Geometrická rozlišovací schopnost je však dosud velmi hrubá* nejnižši ze všech metod· Počítačový tomograf navíc vyžaduje před aplikaci na vnitřní nálezy normálně i konvenčni rentgenové vyšetřeni (některou shora uvedených metod)· Náklady na pořízeni mammografického počítačového tomografu jaou velmi vysoká.

Uvedené nedostatky odstraňuje mammografický rentgenový scanner podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že za rentgenkou a primární clonou je umístěna přesuvná závěrka a válcová clona, ve které je vytvořena první štěrbina pro vycloněni výseče svazku paprsků rentgenového zářeni na kuželovou člonu, v niž je vytvořena alespoň jedna druhá štěrbina pro vycloněni svazku paprsků rentgenového zářeni na scintilátor scintilačního detektoru opatřeného fotonásobičem, přičemž oea rotace válcová clony prochází v úhlu 90° nebo mimo tento úhel, vůči ose rotace kuželové clony.

Výhodou tohoto řešeni je, že umožňuje docílit nejvyěěi možné rozlišeni v absorpci rentgenového zářeni tkáněmi při zatim nej nižších možných dávkách radiačního zářeni, pro tvorbu obrazu nevyžaduje surovinová nároky (stříbro), oproti počítačovému tomografu provede vyšetřeni celého objektu a ne pouze jednotlivých řezů, a tím nevyžaduje předběžná rentgenové nebo jiné vyšetřeni, geometrická rozlišovací schopnost detailů je sice o málo nižší než u konvenčních metod, ale podstatně vyšší než u počítačové tomografie, hranový efekt umožňovaný xerografii a ionografii (a výhodou využívaný u mammografie) lze realizovat u mammografického rentgenového scanneru elektronickou cestou v televizním eystému, stejně tak lze zdůraznit minimální diference v absapci v libovolné Čáeti absorpčního spektra a různé zóny absorpčního spektra lze zobrazit barevně na barevném monitoru·

222 751

Dále mammografický rentgenový scanner umožňuje okamžité pozorováni na monitoru při vyšetřováni s možnosti fotozáznamu a magnetického záznamu. Náklady na pořízeni mammografického rentgenového scanneru budou nižší než u mammografického počítačového tomografu, jelikož není zapotřebí počítač.

Příklad provedeni mammografického rentgenového scanneru je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese. Rentgenka 1. opatřená katodou 2 a anodovým systémem 3 s anodovým kotoučem 5jZ něhož vysílaný paprsek 4 rentgenového zářeni^ prochází přes vloženou primární clonu 6, za kterou je umístěna suvně závěrka LL, a je touto primární clonou omezen geometricky podle plošného tvaru scintilátoru 7 scintilačniho detektoru 8 do svazku 9 paprsků rentgenového záření, který prochází do prostoru válcové clony 12, otočné kolem své osy 17 rotace, a sestávající ze dvou segmentů pláště rotační válcové plochy,mezi nimiž je vytvořena úzká štěrbina 13, která při snímáni vymezí ze svazku 9 paprsků rentgenového zářeni pouze tenkou výseč 14 těchto paprsků, jež je v prostoru kuželové clony 15, otočné kolem své osy 18 rotace, opatřené čtyřmi až šesti štěrbinami 16, dále omezena na úzký paprsek 19 rentgenového záření, vysílaný přes vyšetřovaný objekt 10 na scintilátor 7 scintilačniho detektoru 8 opatřeného fotonásobičem a spojeného 8 paměti 20, která je spojena jednak s vnější paměti 24 a jednak s televizním systémem 20L, televizním monitorem 22 a fotozáznamovým zařízením 23. Mammografický rentgenový scanner s rentgenkou funguje tak, že rentgenka 1 opatřená katodou 2 a anodovým systémem 3 emituje z anodového kotouče 5 rentgenového záření 4, které je primární clonou 6 geometricky v průřezu omezováno podle plošného tvaru scintilátoru 7

- 4 222 751 ecintllačnlho detektoru 8 do svazku 9 paprsků rentgenového zářeni, popřípadě stejnou primární clonou 6 (nebo další), je omezováno podle vnějěiho obrysu průmětu vyšetřovaného objektu 10 na scintilátoru 7.

Pomoci závěrky 11 je svazek 9 paprsků rentgenového záření přerušován tak, aby dále do systému rentgenové projekce neprocházel. Při snímáni vyšetřovaného objektu je tato závěrka 11 pootočena (nebo přesunuta) mimo svazek 9 paprsků rentgenového zářeni. Zároveň je tento svazek 9 paprsků rentgenového záření omezován ve svém průřezu primární clonou 6 a prochází dále do prostoru funkce válcové clony 12 sestávající ze dvou segmentů pláště rotační válcové plochy, mezi nimiž je vytvořena úzká štěrbina 13, která při enimáni vymezuje ze svazku 9 paprsků rentgenového zářeni pouze tenkou výseč 14 paprsků rentgenového zářeni. Otáčením válcová clony 12 kolem osy 17 dochází k postupnému prozařováni vyšetřovaného objektu 10 přes celý svazek 9 paprsků rentgenového zářeni. Dálka úseků obou segmentů válcová plochy válcové clony 12 je stejná, přičemž je nutné, aby na začátku projekce první 8egment přerušoval celý evazpk 9 paprsků rentgenového zářeni přesouváním úzké Štěrbiny 13ja to z jedné krajní pd.ohy projekce do druhé krajní polohy, a zároveň druhý segment postupně přerušoval projekci svazku 9 paprsků rentgenového zářeni tak, aby na konci projekce byl svazek 9 paprsků rentgenového zářeni přerušen tímto druhým segmentem válcové clony 12. Přitom válcová clona 12 je synchronizována ee závěrkou tak, aby na začátku projekce, t.j. když úzká štěrbina 13 vchází do prostoru svazku 9 paprsků rentgenového zářenij9β závěrka 11 otevřela. Okamžikem, kdy úzká štěrbina 13 válcové clony 12 opusti prostor svazku 9 paprsků rentgenového záření se závěrka 11 uzavře.

- 5 222 751

Paprsky rentgenového zářeni vymezené štěrbinou 13 ve výseč 14 dopadají na kuželovou donu 15 otočnou kolem osy 18, přičemž osa 17 válcové clony 12 je kolmá nebo téměř kolmá na osu 18 kuželové clony 15, která je opatřena čtyřmi až šesti štěrbinami 16 vytvořenými v plášti komolého kužele kuželové clony 15, jehož spodní část je rovnoběžná s rovinou ecintilátoru 7. Spodní základna (zákl. většího průměru komolého kužele) kuželové clony 15 je odkloněna od kolmice k scintilátoru 7 a je otevřena tak, že jí prochází svazek 9 paprsků rentgenového záření. Přitom průměr otevřené spodní základny kuželové clony 15 je na spodní části (blíže k scintilátoru) dán průsečíkem povrchové přímky (polohou nejblíže k scintilátoru) pláště komolého kužele clony 15 a její otevřené spodní základny, kde tento průsečík musí ležet těsně vně svazku 9 paprsků rentgenového zářeni, tak aby nedošlo k délkovému omezení štěrbin 16 kuželové clony 15, Přičemž délka je dána průmětem největší délky průřezu svazku 9 paprsků rentgenového zářeni, a tlm je také dána nejkratší možná délka pláště komolého kužele kuželové clony 15. Kuželová clona 15 pak vymezuje výseč 14 paprsků rentgenového záření za válcovou clonou 12 na úzký svazek 19 paprsků rentgenového zářeni omezený úzkými štěrbinami 13,16 pohybujicimi se příčně na vyšetřovaný objekt 10, a tímto svazkem 19 paprsků rentgenového záření se rastruje při příčném pohybu, přičemž se podélně přesunuje plynule vždy o jednu šířku řádku vymezeného úzkou štěrbinou 13 při průchodu jedné úzké štěrbiny 16 přes celou šířku svazku 9 paprsků rentgenového záření. Převodový poměr otáček mezi kuželovou clonou 15 a válcovou clonou 12 je dán délkou obvodu válcové plochy válcové clony 12 k její šířce štěrbiny 13 násobené počtem štěrbin 16 kuželové clony 15.

222 751

Průchodem úzkého svazku 19 paprsků rentgenového záření vyšetřovaným objektem 10 dopadá toto zářeni na scintilátor 7 scintilačniho detektoru 8 opatřeného fotonásobáčem , jehož proudový signál je zapisován do paměti 20 (nejlépe v digitální formě)· Z paměti 20 je zpracováván televizním systémem 21 a demonstrován televizním monitorem 22 pro přímá okamžité pozorování vyšetřovaného objektu 10. Pro fotodokumentačnl záznam slouží fotozáznamové zařízeni 23 (např· systému polaroid**) s možností okamžitého diagnostikováni z fotozáznamu.

Z vnitřního pamětováho systému 20 je prováděn magnetický záznam, nejlépe v digitální formě_fdo vnější paměti 24 pro umožněni následné diagnostiky pro účely terapie a archivace·

Principu mammografického rentgenového scanneru podle vynálezu lze využit i v oblastech mimomedicinekých, například ve vědeckých a technických oborech.

Claims (1)

1. Mammografický rentgenový scanner s rentgenkou^vybavený vyhodnocovacím zařízením,obsahující parně?, televizní systém s monitorem, fotozáznamové zařízení a vnější pamět, vyznačující ae tím, že za rentgenkou (1) a primární clonou (6) je umístěna přesuvná závěrka (11) a válcová dona (12), ve které je vytvořena první štěrbina (13) pro vyclonění výseče svazku (14) paprsků rentgenového zářeni na kuželovou clonu (15), v niž je vytvořena alespoň jedna druhá štěrbina (16) pro vyclonění svazku (19) paprsků rentgenového záření na scintilátor (7) scintilačního detektoru (8) opatřeného fotonásobičem, pftčemž osa (17) rotace válcové clony (12) prochází v úhlu 90° nebo mimo tento úhel, vůči ose (18) rotace kuželové clony (15).