CS248181B1

CS248181B1 - Single-line scanning device for urological examination

Info

Publication number: CS248181B1
Application number: CS525784A
Authority: CS
Inventors: Josef Silar; Jaroslav Kula
Original assignee: Josef Silar; Jaroslav Kula
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1987-02-12

Abstract

Řešeni se týká jednotrasového skenovacího zařízení, které obsahuje pohybový detekční systém a registrační část, kde velkoobjemové scintilační detektory jsou zapojeny do společného sumačního členu, který je zapojen na jednotrasovou vyhodnocovací aparaturu s digitálním zápisem. Zařízení podle vynálezu umožňuje, při poloze pacienta na zádech a na břiše, vedle funkčního vyšetření ledvin proměřit také plnění močového měchýře a močové reziduum.The solution concerns a single-track scanning device, which includes a motion detection system and a registration part, where large-volume scintillation detectors are connected to a common summation element, which is connected to a single-track evaluation apparatus with digital recording. The device according to the invention allows, with the patient in the supine and prone positions, to measure, in addition to the functional examination of the kidneys, also the filling of the bladder and the urinary residue.

Description

Vynález se týká jednotrasového skenovacího zařízení pro vyšetření funkce ledvin, plnění močového měchýře a stanovení močového rezidua.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single lane scanner for examining kidney function, bladder filling and urinary residue determination.

Pro vyšetření funkce ledvin jsou na oddělení nukleární medicíny nejčastěji používány renografické soupravy se dvěma široce kolimovanými detektory upevněnými na speciálních stativech, napojenými na dvoukanálovou vyhodnocovací soupravu s měřiči četnosti impulsů a zapisovači a s možností registrace impulsů na magnetofonovou pásku pro následné vyhodnocení.In the nuclear medicine department, renographic kits with two broadly collimated detectors mounted on special tripods, connected to a two-channel evaluation kit with pulse rate meters and recorders and with the possibility of registering pulses on a tape for subsequent evaluation, are most commonly used for the investigation of renal function.

Přes nesporné výhody, které má tento způsob vyšetření umožňující vyšetření funkce ledvin zvlášt, dochází v řadě případů ke zkreslení výsledků šetření, nepodaří-li se správně nastavit zorná pole detektorů nad ladviny. K tomu dochází u nestandardně uložených ledvin v břišní dutině, u nenormálních tvarů nebo u natočení ledvin. V takovém případě nelze provádět porovnání amplitud obou zápisů, nebo z hodnocení průběhů křivek, hodnověrné závěry.In spite of the indisputable advantages of this method of examination, which makes it possible to examine kidney function separately, in many cases the results of the examination are distorted if the field of view of the detectors above the ladvers is not correctly adjusted. This occurs with abnormally placed kidneys in the abdominal cavity, abnormal shapes, or when the kidneys are rotated. In this case, it is not possible to compare the amplitudes of both notation, or from the evaluation of the waveforms, to a plausible conclusion.

Výsledky vyšetření mohou být zkresleny také změnou polohy nemocného během registrace impulsů. Posuv ledvin mimo zorné pole detektorů znamená změnu v registrovaných četnostech, na křivkách se objeví skokové změny, které znesnadní hodnocení. K takovým změnám polohy může docházet u nemocných, kterým se po injekci udělá nevolno, nebo kteří pro slabost nevydrží beze změny polohy, zpravidla vsedě, nebo kteří si nepozorovaně uvolní postoj, nebo se odkloní od detektorů. Pokud obsluha toto pečlivě nehlídá během celé doby vyšetření, nelze skokové změny bezpečně interpretovat.The examination results may also be distorted by changing the patient's position during pulse registration. Movement of the kidneys outside the field of view of the detectors means a change in the registered frequencies, there will be step changes on the curves that make evaluation difficult. Such changes in position may occur in patients who develop nausea after injection, or who, due to weakness, cannot remain unchanged, usually in a seated position, who relax unnoticed, or move away from detectors. If the operator does not carefully monitor this during the entire examination period, the jump changes cannot be interpreted safely.

Na pracovištích vybavených kamerami a počítačem s možností kvantifikace dat se proto dává přednost hodnocení na základě vizualizace ledvin, takzvané fázové vyšetření ledvin,Therefore, in workplaces equipped with cameras and a computer with the possibility to quantify data, preference is given to assessment based on kidney visualization, the so-called kidney phase examination,

131 i když pro takové vyšetřeni je třeba aplikovat řádově vyšší aktivitu zpravidla J-hippuranu a vyšetření je vzhledem k investičním a provozním nákladům podstatně dražší.However, for such an examination it is necessary to apply an order of magnitude higher J-hippurane activity and the examination is considerably more expensive due to investment and operating costs.

Potíže s nesprávným nastavením zorných polí detektorů nad ledviny a se změnami četnosti, které vznikají nedodržením stejné konfigurace mezi ledvinami a detektory, odstraňuje jednokanálové skenovací zařízení pro urologická vyšetření podle vynálezu, obsahující pohybový detekční systém tvořený dvěma velkoobjemovými scintilačními detektory a registrační část.The one-channel urological examination device of the present invention, comprising a motion detection system consisting of two large-scale scintillation detectors and a registration section, eliminates the problems of incorrectly adjusting the field of view of the detectors above the kidneys and the frequency changes resulting from failure to maintain the same configuration between the kidneys and the detectors.

Podstatou vynálezu je, že velkoobjemové scintilační detektory jsou zapojeny do společného sumačního členu, jehož výstup je zapojen na jednotrasovou vyhodnocovací soupravu s digitálním zápisem dat, přitom detekční systém, tvořený dvěma velkoobjemovými scintilačními detektory je umístěn těsně pod deskou lehátka, na níž je umistován pacient, přičemž deska lehátka má tvar kříže. Vzdálenost čel velkoobjemových scíntílačních detektorů je v rozmezí od 170 do 180 mm a optimální šířka zorného pole detekčního systému je vymezena krajními kolimačními segmenty nasunutými do kolimační štěrbiny, která je vytvořena posunovatelnými kolimačními deskami.SUMMARY OF THE INVENTION The bulk scintillation detectors are connected to a common summation member, the output of which is connected to a single-track evaluation set with digital data recording, wherein the detection system consisting of two large scale scintillation detectors is located just below the couch table on which the patient is placed. wherein the deck chair has the shape of a cross. The distance between the faces of the large-volume sensing detectors ranges from 170 to 180 mm, and the optimum field of view of the detection system is defined by the extreme collimation segments slid into the collimation slot formed by displaceable collimation plates.

Jednotrasové skenovací zařízení pro urologická vyšetření podle vynálezu umožňuje, pří proměřováni pacienta v poloze na zádech a v poloze na břiše, stanovit vedle vlastního vyšetření ledvin také plnění močového měchýře a močového rezidua. Uspořádání zařízení podle vynálezu odstraňuje nejistotu při nastavování detekčních jednotek do oblasti ledvin. Vzdálenost nezi velkoobjemovými scintilačními detektory je nastavitelná posouváním do stran tak, aby při sumaci signálů obou detektorů bylo dosaženo vyhovující homogenity citlivosti v délce 300 až 400 mm podél kolimační štěrbiny, která odpovídá prostoru břišní dutiny, ve které mohou být lokalizovány ledviny dospělého člověka ve směru od hlavy k patám.The mono-urinary urological examination device according to the invention makes it possible, in addition to the renal examination itself, to determine the filling of the bladder and the urinary residue when measuring the patient in the back and abdomen position. The arrangement of the device according to the invention eliminates the uncertainty in aligning the detection units in the kidney region. The distance between the high-volume scintillation detectors is adjustable by shifting sideways so that the summation of the signals of both detectors achieves a satisfactory sensitivity homogeneity of 300 to 400 mm along the collimation slit corresponding to the abdominal cavity where the adult kidney can be located. head to toe.

Pacient je umístěn na lehátku v poloze na zádech a jeho tělesná osa je rovnoběžná s osami velkoobjemových scíntílačních detektorů, přičemž detekční systém se pohybuje opakovaně z jedné krajní polohy do druhé krajní polohy skenovaného pole. Šířka kolimační štěrbiny je volena s ohledem na hodnotu polohového rozlišeni, kterou je třeba volit podle tělesných proporcí pacienta, to je podle vzdálenosti mezi ledvinami. Při poloze na břiše je pacient otočen o 90° a detekční systém se pohybuje podél tělesné osy pacienta.The patient is placed on the couch in the back position and his body axis is parallel to the axes of the large-volume sensing detectors, the detection system moving repeatedly from one end position to the other end position of the scanned field. The width of the collimation slit is selected with respect to the value of the positional distinction to be chosen according to the body proportions of the patient, i.e. the distance between the kidneys. When positioned on the abdomen, the patient is rotated 90 ° and the detection system moves along the patient's body axis.

Jednotrasové skenovací zařízení pro urologická vyšetření je uvedeno na přiložených výkresech. Obr. 1 znázorňuje podélný řez detekčního systému včetně lehátka a pacienta, obr. 2 znázorňuje příčný řez detekčního systému, včetně lehátka s pacientem.A single-racial urological examination device is shown in the accompanying drawings. Giant. 1 shows a longitudinal section of the detection system including the couch and the patient; FIG. 2 shows a cross section of the detection system including the couch and the patient.

Detekční systém na obr. 1 jé tvořen dvěma velkoobjemovými scintilačními detektory 2 a 2, které jsou umístěny souose ve stínícím a kolimačním krytu 3. Kolimační štěrbina se nastavuje posouvátelnými kolimačními deskami 2 ^a 2 ^a 3^e vymezena krajními kolimačními segmenty 2 ^a 2· Velkoobjemové scintilační detektory 2, 2 3^s°u zapojeny do společného sumačního členu 2, jehož výstup je zapojen na jednotrasovou vyhodnocovací aparaturu 9_ s digitálním zápisem dat. Detekční systém tvořený dvěma velkoobjemovými scintilačními detektory 2, 2 js umístěn těsně pod lehátkem 22» ^na němž je umístěn pacient 11.The detection system in Fig. 1 consists of two high-volume scintillation detectors 2 and 2, which are located coaxially in the shielding and collimation cover 3. The collimation gap is adjusted by the movable collimation plates 2 ^and 2 ^and 3 ^e delimited by the extreme collimation segments 2 ^and 2. detectors 2, 3 ^to 2 ° in the circuit to a common summing element 2 whose output is connected to the evaluation apparatus 9 jednotrasovou with digital writing data. The detection system consisting of two large-scale scintillation detectors 2, 2 is located just below the couch 22 ^on which the patient 11 is placed.

Na obr. 2 vidíme umístění detekčního systému v rámu 22» který lze posouvat z jedné krajní polohy do druhé krajní polohy, přičemž dráha posuvu je nastavitelná posuvnými spínači 22 a 14.FIG. 2 shows the location of the detection system in the frame 22, which can be moved from one end position to the other end position, the travel path being adjustable by the slide switches 22 and 14.

Délka dráhy posuvu detekčního systému pod lehátkem 10 s pacientem 11 je nastavitelná tak, aby ve skenovaném poli byly zachyceny obě ledviny. Tak, jak zorné pole obou velkoobjemových scintilačních detektorů 2 ^a 2 zachycuje nejdříve tkáně vně první ledviny, pak ledvinu, potom tkáně mezi ledvinami, druhou ledvinu a tkáně vně druhé ledviny, jsou registrovány na zápisu sumovaných četností signálu výchylky odpovídající aktivitě radiofarmaka zachyceného zorným polem. Při normální funkci ledvin, při které dochází k účinnému vychytávání radiofarmaka ledvinami z krevního oběhu, jsou registrovány na zápisu dvojice píků víceméně dobře oddělených, podle toho, jak jsou ledviny od sebe vzdáleny, jaká je koncentrace radiofarmaka v době skenu v jednotlivých ledvinách a v okolní tkáni.The length of the travel path of the detection system under the couch 10 with the patient 11 is adjustable so that both kidneys are trapped in the scan field. As the field of view of the two large-scale scintillation detectors 2 ^and 2 first captures tissues outside the first kidney, then the kidney, then tissues between the kidneys, the second kidney and the tissues outside the second kidney, are registered on the summed frequency deflection signal corresponding to the field-radiopharmaceutical activity. In normal renal function, where the radiopharmaceutical is effectively taken up by the kidneys from the bloodstream, pairs of peaks more or less well separated are registered, depending on how far the kidneys are apart, what the radiopharmaceutical concentration is at the time of scanning in each kidney and in the surrounding weaving.

Podle změny plochy omezené těmito píky a tělesným pozadím a podle symetrického průběhu píků lze posoudit, zda obě ledviny zachycují stejné množství radiofarmaka a zda záchyt a vylučování radiofarmaka do močového měchýře je normální nebo o jaké poruchy jde. Při rychlosti pohybu detekčního systému 6 mm.s^-^ a šířce skenovaného pole 300 mm se registruje jedna dvojice píků za 50 sekund a při lOminutovém vyšetření je možno obdržet 12 dvojic na zápisu, ze kterých lze provést hodnocení.Based on the change in area limited by these peaks and the body background and the symmetrical course of the peaks, it can be assessed whether both kidneys capture the same amount of radiopharmaceutical and whether the capture and excretion of the radiopharmaceutical into the bladder is normal or disturbed. At a detection speed of 6 mm.s ^- ^ and a scan field width of 300 mm, one pair of peaks per 50 seconds is registered, and a 10 minute examination can receive 12 enrollment pairs for evaluation.

V pozdějších fázích, přibližně ve druhé až páté minutě od aplikace radiofarmaka, dochází u zdravých lidí k plnění močového měchýře. Zorné pole obou velkoobjemových scintilačních detektorů 2» 2 zachycuje prostor močového měchýře, ale vzhledem k větší vzdálenosti od velkoobjemových scintilačních detektorů 2, 2 ^a K vyšší absorpci záření gama emitovaného v prostoru močového měchýře, je citlivost podstatně nižší. S přibýváním aktivity v močovém měchýři a s ubýváním v ledvinách, klesá poměr počtu impulsů zachycených v picích nad ledvinami a v prostoru mezi nimi. Podle změny tohoto poměru a podle symetrického nebo nesymetrického průběhu výsledné křivky lze snadno hodnotit, zda odtok moče z obou ledvin je plynulý nebo zda se jedná o jedno- nebo oboustrannou zástavu odtoku moče. Zařízení podle vynálezu může pracovat s běžnými jednokanálovými vyhodnocovacími soupravami pro renografická vyšetření.In the later stages, approximately 2 to 5 minutes after radiopharmaceutical administration, the bladder is filled in healthy people. The field of view of the two large-scale scintillation detectors 2, 2 detects the bladder space, but due to the greater distance from the large-volume scintillation detectors 2, 2 ^and K, the higher absorption of gamma radiation emitted in the bladder space is significantly lower. As activity increases in the bladder and decreases in the kidneys, the ratio of the number of pulses captured in the lungs above the kidneys and the space between them decreases. By varying this ratio and the symmetrical or asymmetrical course of the resulting curve, it is easy to assess whether the urine outflow from both kidneys is continuous or whether the urine outflow is unilateral or bilateral. The device according to the invention can work with conventional single-channel evaluation kits for renographic examinations.

Protože nelze u většiny nemocných předpokládat symetrické průběhy píků a rozložení radiofarmaka v ledvinách se časově mění, nelze provádět obecně kvantifikaci výsledků podle výšky píků, ale podle ploch pod těmito píky a tělesným pozadím, což je u analogového záznamu zdlouhavé. Pro kvantifikaci výsledků je proto vhodnější použít čítačového - digitálního zápisu započítaných impulsů ve vhodně volených časových intervalech. Vhodnými přístroji jsou například jednokanálové spektrometrické soupravy s automatickým digitálním zápisem dat.Since symmetrical peaks cannot be expected in most patients and the distribution of the radiopharmaceutical in the kidneys changes over time, it is generally not possible to quantify the results by peak height but by the areas under these peaks and body background, which is lengthy in analogue recording. To quantify the results, it is therefore better to use the counter - digital notation of counted pulses at suitably selected time intervals. Suitable instruments are, for example, single-channel spectrometric kits with automatic digital data recording.

Zvlášř výhodné je napojení popsaného detekčního systému na mnohokanálové analyzátory pracující v histogramovém režimů. Analyzátory umožňují optimalizaci vzorkovací doby vzhledem k měřeným četnostem, nezkreslený zápis, v případě potřeby hlazení dat pro detailní hodnocení průběhu křivek a snadnou kvantifikaci počtu impulsů pod naměřenými píky. Pro jednotrasový detekční systém vyhovují všechny mnohokanálové analyzátory s histogram-modulem, vzorkováním řádově sekundy a 1 OOOkanálovým rozsahem. Při takovém vyhodnocovacím systému lze hodnotit vyšetření přímo z obrazovky a záznam na papír provést pouze ve zvláštních případech pomocí x-y zapisovače.Especially preferred is the connection of the described detection system to multichannel analyzers operating in histogram modes. The analyzers allow optimization of sampling time with respect to measured frequencies, undistorted recording, data smoothing if necessary for detailed evaluation of waveforms and easy quantification of the number of pulses below the measured peaks. All multichannel analyzers with a histogram module, sampling in the order of seconds and a 1000 channel range are suitable for the single-track detection system. With such an evaluation system, examinations can be evaluated directly from the screen and recorded on paper only in special cases using an x-y recorder.

Atraktivní pro mnohá pracoviště je jistě možnost nahrávat výsledky měření na magnetofonovou pásku nebo naděrovat na papírovou pásku a výsledky vyšetření vyhodnotit pomoci samočinných počítačů.It is certainly attractive for many workplaces to record the measurement results on a tape or punch on a paper tape and evaluate the results with the help of automatic computers.

Claims

A mono-racial urological examination device comprising a detection system consisting of two large-scale scintillation detectors the length of which is at least twice their diameter and a registration part, characterized in that the large-scale scintillation detectors (1, 2) are connected to a common summation a member (8), the output of which is connected to a single-track evaluation apparatus (9) with digital data recording, wherein the detection system is located just below the couch plate (10) on which the patient (11) is located and the couch plate (10) has cross shape.

The mono-racial scanning device according to claim 1, characterized in that the face distance of the large-scale scintillation detectors (1, 2) is set within the range of 170 to 180 mm and the optimum field of view of the detection system is delimited by extreme collimation segments (6, 7). into a collimation slot formed by displaceable collimation plates (4,5).