FR2459487A1 - APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE - Google Patents
APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE Download PDFInfo
- Publication number
- FR2459487A1 FR2459487A1 FR7915548A FR7915548A FR2459487A1 FR 2459487 A1 FR2459487 A1 FR 2459487A1 FR 7915548 A FR7915548 A FR 7915548A FR 7915548 A FR7915548 A FR 7915548A FR 2459487 A1 FR2459487 A1 FR 2459487A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- detection
- polygonal
- events
- circuits
- devices
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computerised tomographs
- A61B6/037—Emission tomography
Abstract
APPPAREIL DE TOMOGRAPHIE D'EMISSION TRANSAXIALE A POSITRONS ET A RECONSTRUCTION D'IMAGE PAR ORDINATEUR, COMPRENANT ESSENTIELLEMENT UN JEU DE DISPOSITIFS DE DETECTION DE RAYONS GAMMA REPARTIS SELON UNE DISPOSITION POLYGONALE AUTOUR DE LA REGION CORPORELLE A EXAMINER ET DES CIRCUITS DE COINCIDENCE TEMPORELLE VALIDANT SEULEMENT LES DETECTIONS QUI CORRESPONDENT REELLEMENT A UNE ANNIHILATION DE POSITRON. LES DISPOSITIFS DE DETECTION OCCUPENT CHACUN UN COTE DE LA STRUCTURE POLYGONALE ET PERMETTENT DE FACON CONTINUE SUR TOUTE LA SURFACE DE CHACUN D'ENTRE EUX LA LOCALISATION DES EVENEMENTS CONSTITUES PAR LES DETECTIONS DE PHOTONS. APPLICATION: MEDECINE NUCLEAIRE (ETUDES DU METABOLISME DES ORGANES, EXAMENS PHYSIOLOGIQUES, AIDE AU DIAGNOSTIC).TRANSAXIAL TRANSAXIAL EMISSION TOMOGRAPHY APPARATUS WITH POSITRONS AND WITH COMPUTER IMAGE RECONSTRUCTION, ESSENTIALLY INCLUDING A SET OF GAMMA RAY DETECTION DEVICES DISTRIBUTED ACCORDING TO A POLYGONAL ARRANGEMENT AROUND THE BODY REGION TO EXAMINE TEMPORALLY AND VALIDATE THE BODY REGIONS. DETECTIONS WHICH ACTUALLY CORRESPOND TO AN ANNIHILATION OF POSITRON. THE DETECTION DEVICES EACH ONE SIDE OF THE POLYGONAL STRUCTURE AND ALLOW CONTINUOUSLY OVER THE ENTIRE SURFACE OF EACH OF THEM TO LOCATE THE EVENTS CONSTITUTED BY THE PHOTON DETECTIONS. APPLICATION: NUCLEAR MEDICINE (STUDIES OF THE METABOLISM OF ORGANS, PHYSIOLOGICAL EXAMINATIONS, AID IN DIAGNOSIS).
Description
i 2459487 La présente invention se situe dans le domaine de laThe present invention is in the field of
médecine nucléaire et trouve son application dans l'étude du mé- nuclear medicine and finds its application in the study of
tabolisme des organes, dans les examens physiologiques et dans l'aide au diagnostic. Plus précisément, elle concerne une version perfectionnée des appareils de tomographie d'émission transaxiale tabolism of the organs, in the physiological examinations and in the aid to the diagnosis. More specifically, it concerns an improved version of transaxial emission tomography
à positrons utilisés pour de telles applications. positrons used for such applications.
Les méthodes d'investigation médicale qui procèdent par tomographie d'émission transaxiale à positrons et font appel à la détection de photons gamma permettent, on le sait, de représenter la répartition d'un isotope radioactif dans un organe du corps avec un bon contraste et d'étudier des fonctions biologiques, par exemple par la mesure, en- fonction du temps, des taux de fixation The methods of medical investigation which proceed by positron transaxial emission tomography and involve the detection of gamma photons make it possible, as we know, to represent the distribution of a radioactive isotope in a body organ with a good contrast and to study biological functions, for example by the measurement, as a function of time, of the fixation rates
de molécules jouant un rôle dans l'organisme, telles que les mo- molecules that play a role in the body, such as
lécules de glucose intervenant dans le métabolisme cérébral et glucose lecules involved in cerebral metabolism and
qui, marquées par cet isotope, ont cependant du point de vue mé- which, marked by this isotope, have, however, from the point of view of
tabolique le même comportement de fixation sélective qu'une molé- the same selective fixing behavior as a molecule
cule normale (les radioéléments émetteurs de positrons les plus utilisés pour le marquage des molécules sont le carbone 11, l'azote 13, l'oxygène 15 et le fluor 18). Cette représentation peut aussi conduire à une bonne localisation d'une lésion, ou encore à la localisation de régions cérébrales actives dans l'exemple cité The most common positron emitting radioelements for labeling molecules are carbon 11, nitrogen 13, oxygen 15 and fluorine 18). This representation can also lead to a good location of a lesion, or to the location of active brain regions in the example cited.
des molécules de glucose.glucose molecules.
Le phénomène physique qui rend possible la détermination de la distribution de l'isotope radioactif émetteur de positrons est celui de l'annihilation du positron / + émis par une molécule The physical phenomenon that makes it possible to determine the distribution of the positron-emitting radioactive isotope is that of the positron / + annihilation emitted by a molecule.
marquée, lors de l'interaction de ce positron avec un électron e_. marked, during the interaction of this positron with an e_ electron.
Cette annihilation consiste en la disparition totale des deux particules A et e et l'émission de deux photons porteurs d'une énergie de 0,511 MeV. Comme ce phénomène se produit au point d'émission du positron et dans deux directions opposées (à de faibles fluctuations statistiques près, affectant aussi bien la position de l'annihilation que l'angle formé par ces deux directions), l'émission simultanée des deux photons peut être détectée en employant la technique connue de détection par coïncidence (décrite notamment dans le brevet américain This annihilation consists of the total disappearance of the two particles A and e and the emission of two photons carrying an energy of 0.511 MeV. As this phenomenon occurs at the point of emission of the positron and in two opposite directions (with small statistical fluctuations, affecting both the position of annihilation and the angle formed by these two directions), the simultaneous emission of two photons can be detected using the known technique of detection by coincidence (described in particular in the US patent
N0 3 965 353, de la colonne 2, ligne 49, à la colonne 3, ligne 29). 3,965,353, column 2, line 49, column 3, line 29).
La direction ainsi déterminée grâce à la présence d'un circuit de coïncidence temporelle passe pratiquement par le point d'émission du positron et constitue donc une information The direction thus determined by virtue of the presence of a temporal coincidence circuit substantially passes through the emission point of the positron and therefore constitutes information
partielle relativement à l'emplacement de la molécule d'émission. partial relative to the location of the emission molecule.
2 24594872 2459487
La répétition de telles détections dans toute la tranche de The repetition of such detections throughout the slice of
région à examiner et le traitement par ordinateur des informa- the region to be examined and the computer
tions obtenues, à l'aide d'un des algorithmes de reconstruction obtained, using one of the reconstruction algorithms
habituellement utilisés, permettent la reconstruction par ordi- usually used, allow reconstruction by
nateur de l'image de la tranche considérée. Les appareils de tomographie d'émission transaxiale à the image of the slice in question. Transaxial emission tomography
positrons sont pour la plupart des dispositifs à balayages mé- positrons are for the most part
caniques: déplacements linéaires, rotations, mouvements de pré- caniques: linear displacements, rotations, movements of pre-
cession. Ces balayages sont indispensables pour réaliser un échantillonnage complet du champ de vue de l'appareil, puisque la largeur à mi-hauteur des lignes de mesure peut être jusqu'à assignment. These sweeps are indispensable for performing a complete sampling of the field of view of the apparatus, since the width at half height of the measurement lines can be up to
environ dix fois inférieure à l'entraxe des détecteurs indivi- about ten times less than the center distance of the individual detectors.
duels (par construction, compte tenu de l'épaisseur des bottiers, blindages, et écrans). De tels appareils utilisant la méthode de détection par coïncidence temporelle rappelée ci-dessus, sont décrits par exemple dans les articles suivants de la revue "Journal of Nuclear Medicine": (1) volume 16, NI 3: Application duels (by construction, taking into account the thickness of casings, shields, and screens). Such devices using the time coincidence detection method recalled above, are described for example in the following articles of the Journal of Nuclear Medicine: (1) Volume 16, NI 3: Application
of annihilation coincidence détection to transaxial reconstruc- of annihilation coincidence detection to transaxial reconstruc-
tion tomography, par Phelps, Hoffman, Mullani et Ter-Pogossian (2) volume 17, NI 6: Design and performance characteristics of ai whole-body positron transaxial tomograph, par les mêmes auteurs tomography, by Phelps, Hoffman, Mullani and Ter-Pogossian (2) volume 17, NI 6: Design and performance characteristics of a transaxial tomogram positron, by the same authors
et dans l'article "PETT IV: Design analysis and performance cha- and in the article "PETT IV: Design analysis and performance cha-
racteristics", pages 180 à 183 de la revue IEEE Transactions on racteristics ", pages 180 to 183 of the journal IEEE Transactions on
Nuclear Science,volume NS-25, N0 1, février 1978. Nuclear Science, volume NS-25, No. 1, February 1978.
Un appareil stationnaire utilisant des détecteurs indi- A stationary apparatus using inductive detectors
viduels répartis selon une disposition circulaire est décrit dans l'article "lAnalytical study of a high-resolution positron ring detector system for transaxial reconstruction tomography", pages 1 166 à 1 173, de la revue "Journal of Nuclear Medicine", volume 16, NI 12. Ce type d'équipement présente l'inconvénient d'une limitation du nombre de lignes de mesure parallèles, liée The videos distributed in a circular arrangement are described in the article "The Analytical Study of a High-resolution Positron Ring Detector System for Transaxial Reconstruction Tomography", pages 1,166 to 1,173, of the Journal of Nuclear Medicine, Volume 16, NI 12. This type of equipment has the disadvantage of limiting the number of parallel measurement lines, linked
aux dimensions importantes des détecteurs, et donc d'une limi- important dimensions of the detectors, and therefore of a limi-
tation de la résolution géométrique. Si l'on choisit au contraire, pour améliorer cette résolution géométrique, des détecteurs de faibles dimensions, ceux-ci ne présentent plus alors qu'une faible efficacité de détection à 0,511 MeV (énergie de chacun geometric resolution. If one chooses on the contrary, to improve this geometric resolution, detectors of small dimensions, they do not have then any more than a weak detection efficiency at 0.511 MeV (energy of each one).
des photons à détecter). Un compromis entre l'efficacité de dé- photons to detect). A compromise between the effectiveness of
tection et la résolution géométrique a été obtenu avec l'appareil décrit dans l'article "Performance and évaluation of the circular tection and geometric resolution was obtained with the apparatus described in the article "Performance and evaluation of the circular
3 24594873 2459487
ring transverse axial positron camera", pages 532 à 543 de la revue "IEEE Transactions on Nuclear Science", volume NS - 24, NI 1, février 1977. Mais dans cet appareil, les détecteurs sont animés d'un mouvement de balayage alternatif d'amplitude égale à la moitié de la distance qui les sépare: on retrouve donc en axial transverse ring positron camera ", pages 532 to 543 of the journal" IEEE Transactions on Nuclear Science ", volume NS-24, NI 1, February 1977. But in this apparatus, the detectors are driven by an alternating scanning movement of amplitude equal to half the distance that separates them: we thus find in
partie les inconvénients des équipements non stationnaires. part the disadvantages of non-stationary equipment.
Le but de l'invention est de s'affranchir des inconvé- The object of the invention is to overcome the drawbacks
nients inhérents aux dispositifs à balayage, ainsi que des li- inherent to scanning devices, as well as
mitations signalées ci-dessus qui contraignent à adopter, pour les appareils existant jusqu'à présent, des caractéristiques ne permettant pas d'obtenir simultanément une grande efficacité de détection et une bonne résolution spatiale; l'invention propose mitations noted above which force to adopt, for devices existing until now, features that do not simultaneously achieve high detection efficiency and good spatial resolution; the invention proposes
en effet un appareil de tomographie d'émission transaxiale à po- a transaxial emission tomography machine with po-
sitrons dans lequel ces deux qualités essentielles se trouvent sitrons in which these two essential qualities are found
réunies.met.
L'invention concerne plus précisément un appareil de tomographie d'émission transaxiale à positrons et à reconstruction The invention relates more specifically to a transaxial emission tomography apparatus with positrons and reconstruction
d'image par ordinateur, du type de ceux qui sont utilisés en mé- computer image, of the type used in
decine nucléaire dans l'étude du métabolisme des organes, dans les examens physiologiques et pour l'aide au diagnostic et dont le fonctionnement repose sur le principe de la détection des photons émis lors des annihilations de positrons par impact sur un électron, cet appareil étant constitué principalement: a) - d'un jeu de détecteurs de rayons gamma répartis selon une disposition polygonale autour de la région corporelle à examiner, b) - de circuits d'amplification des signaux délivrés par les détecteurs de rayons gamma, nuclear medicine in the study of organ metabolism, in physiological examinations and for diagnostic assistance, the functioning of which is based on the principle of detecting photons emitted during positron annihilation by impact on an electron, this apparatus being consisting mainly of: a) a set of gamma-ray detectors distributed in a polygonal arrangement around the body region to be examined, b) amplification circuits of the signals delivered by the gamma-ray detectors,
c) de calculateurs comprenant essentiellement des cir- (c) calculators consisting essentially of
cuits d'intégration et de discrimination d'énergie et prévus en sortie des détecteurs pour calculer et délivrer, à partir des energy integration and discrimination and provided at the output of the detectors for calculating and delivering, from the
signaux amplifiés, des informations de position et d'énergie re- amplified signals, position information and energy re-
latives à chacun des événements constitués par les détections de photons, d) de circuits de coïncidence temporelle destinés à sélectionner par émission de signaux de validation de détecteurs, parmi l'ensemble des événements détectés, seulement ceux qui each of the events constituted by the detections of photons, d) temporal coincidence circuits intended to select by emission of detector validation signals, among all the detected events, only those
résultent effectivement d'une annihilation de positron à l'in- actually result from a positron annihilation in the
térieur de la région examinée, et interior of the region examined, and
e) - d'un dispositif de traitement de données préle- (e) - a data processing device
vant l'ensemble des informations correspondant aux évènements validés par les circuits de coïncidence temporelle pour assurer all the information corresponding to the events validated by the temporal coincidence circuits to ensure
selon un algorithme de reconstruction d'image déterminé la re- according to a determined image reconstruction algorithm the
construction de l'image d'au moins une tranche de la région cor- porelle examinée; cet appareil étant par ailleurs caractérisé en ce que constructing the image of at least one slice of the body region under examination; this apparatus being further characterized in that
le jeu de détecteurs est stationnaire et composé de n disposi- the set of detectors is stationary and composed of n
tifs de détection de rayons gamma occupant chacun un côté de la structure polygonale et dans chacun desquels la localisation des évènements constitués par les détections de photons peut être effectuée de façon continue sur toute la surface de ce dispositif gamma-ray detectors each occupying one side of the polygonal structure and in each of which the location of the events formed by the photon detections can be carried out continuously over the entire surface of this device
de détection.detection.
Le dispositif de détection à localisation continue ainsi The location-based detection device thus continues
adopté peut être une caméra à scintillations équipée d'un sys- adopted may be a scintillation camera equipped with a system
tème de localisation qui procède par combinaison pondérée des signaux fournis par les tubes photomultiplicateurs de la caméra location system which proceeds by weighted combination of the signals provided by the photomultiplier tubes of the camera
il peut être également une chambre à fils équipée d'un conver- it can also be a son chamber equipped with a conver-
tisseur d'énergie, ou encore une caméra gamma à détecteur solide. energy weaver, or a gamma camera with solid detector.
Afin que les dispositifs de détection entre lesquels So that the detection devices between which
aucune coïncidence temporelle n'a été observée soient aussi rapi- no temporal coincidence has been observed
dement que possible disponibles pour de nouvelles détections, il As soon as possible available for new detections, it is
est intéressant de n'effectuer le calcul des deux adresses cor- It is interesting to calculate the two addresses cor-
respondant à la détection d'une annihilation de positron que si l'on a justement observé une telle coïncidence. A cet effet, l'appareil selon l'invention peut être prévu de telle façon que le signal de validation éventuellement présent en sortie d'un circuit de coïncidence temporelle soit alors directement appliqué aux calculateurs de position prévus respectivement en sortie des dispositifs de détection mis en coïncidence, afin que le calcul des adresses soit mené à son terme. En l'absence de coïncidence temporelle, les calculateurs de position sont ainsi ramenés à un état zéro et n'ont pas à attendre la fin de l'intégration des responding to the detection of positron annihilation only if such coincidence has been observed. For this purpose, the apparatus according to the invention may be provided in such a way that the validation signal possibly present at the output of a temporal coincidence circuit is then directly applied to the position calculators respectively provided at the output of the detection devices set. in coincidence, so that the calculation of the addresses is completed. In the absence of temporal coincidence, the position calculators are thus reduced to a zero state and do not have to wait for the end of the integration of the
impulsions de détection pour être à nouveau disponibles. detection pulses to be available again.
Selon que la structure polygonale choisie comprend un nombre pair ou impair de côtés, le nombre n des dispositifs de détection est lui aussi pair ou, alternativement, impair et les circuits de coïncidence temporelle sont alors prévus entre chaque Depending on whether the chosen polygonal structure comprises an even or odd number of sides, the number n of the detection devices is also even or, alternatively, odd, and the temporal coincidence circuits are then provided between each
dispositif de détection occupant un côté quelconque de la struc- detection device occupying any side of the structure
24594872459487
ture polygonale considérée et soit au moins le dispositif de dé- considered polygonal aspect and at least the device for de-
tection occupant le côté opposé (cas d'un nombre pair), soit, al- tion occupying the opposite side (the case of an even number), that is,
ternativement, au moins les deux dispositifs de détection occu- on the other hand, at least the two detection devices occu-
pant les deux côtés opposés au côté quelconque considéré (cas d'un nombre impair). D'autres particularités et avantages de l'invention on both sides opposite to any side considered (case of an odd number). Other features and advantages of the invention
seront mieux compris en se référant à la description qui suit et will be better understood by referring to the following description and
aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre l'agencement des dispositifs de détection en une structure hexagonale régulière et les circuits qui leurs sont associés; - la figure 2 montre de façon plus détaillée l'un des dispositifs de détection; et to the accompanying drawings which show, by way of non-limiting example, an embodiment of the invention and in which: - Figure 1 shows the arrangement of the detection devices in a regular hexagonal structure and the circuits associated with them ; FIG. 2 shows in more detail one of the detection devices; and
- la figure 3 montre le système de traitement par ordi- - Figure 3 shows the system of treatment by
nateur associé à la structure hexagonale comportant les disposi- associated with the hexagonal structure containing the provisions
tifs de détection.detection.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur ces figures, l'appareil de tomographie d'émission selon l'invention comprend In the exemplary embodiment shown in these figures, the emission tomography apparatus according to the invention comprises
essentiellement un jeu de six dispositifs de détection 1 à 6 oc- essentially a set of six detection devices 1 to 6 oc-
cupant respectivement les six côtés d'une structure hexagonale régulière. Ces six dispositifs 1 à 6, rigoureusement stationnaires, respectively containing the six sides of a regular hexagonal structure. These six devices 1 to 6, rigorously stationary,
comprennent chacun (voir la figure 2) un cristal scintillant CS. each comprise (see Figure 2) a scintillating crystal CS.
couplé par l'intermédiaire d'un guide optique GO. à un nombre dé- coupled via a GO optical guide. to a number
terminé, ici huit, de tubes photomultiplicateurs TPMij (l'indice finished, here eight, photomultiplier tubes TPMij (the index
i pouvant varier de 1 à 6 selon le dispositif de détection con- i may vary from 1 to 6 depending on the detection device con-
cerné et l'indice j variant de 1 à 8 dans le cas de huit tubes). surrounded and the index j varying from 1 to 8 in the case of eight tubes).
Les sorties des huit tubes TPMij sont reliées, par l'intermédiaire de circuits d'amplification AMij, d'étages séparateurs ESij et de résistances R.., à un calculateur CA. de position et d'énergie 1J iJ qui comprend un circuit d'intégration CIi des signaux délivrés par les tubes TPMij, un circuit de combinaison pondérée CP. de The outputs of the eight tubes TPMij are connected, via amplification circuits AMij, separator stages ESij and resistors R .., to a computer CA. of position and energy 1J iJ which comprises an integration circuit CIi of the signals delivered by the tubes TPMij, a weighted combination circuit CP. of
ces signaux et un circuit de discrimination d'énergie CDEi éli- these signals and a CDEi energy discrimination circuit
minant les signaux dont l'énergie est située en dehors d'une fe- signals whose energy is located outside a
nêtre d'énergie centrée sur 0,511 MeV. be energy centered on 0.511 MeV.
Aux dispositifs 1 à 6 sont associés neuf circuits de coïncidence temporelle CCT13, CCT14, CCT15, CCT24, CT 25CT Devices 1 to 6 are associated with nine time coincidence circuits CCT13, CCT14, CCT15, CCT24, CTCTCT
CCT35, CCT36 et CCT46 (voir la figure 1, ainsi que, sur la fi- CCT35, CCT36 and CCT46 (see Figure 1, as well as, on the
gure 2, une des liaisons L entre ces circuits de coïncidence tem- 2, one of the links L between these time coincident circuits
6 24594876 2459487
porelle et les ensembles dispositif de détection-calculateur as- porridge and the detector-calculator assemblies as-
socié). Le double indice qui suit la référence CCT indique entre quels dispositifs de détection (de 1 à 6) sont prévus ces circuits de coincidence temporelle: par exemple, le circuit CCT24 est destiné à délivrer un signal de validation si et seulement si les dispositifs de détection 2 et 4 ont simultanément détecté un photon. Si cette condition est observée, le signal de validation émis par le circuit CCT24(dans cet exemple), et donc reçu par les Socié). The double index which follows the reference CCT indicates between which detection devices (from 1 to 6) these time coincidence circuits are provided: for example, the circuit CCT24 is intended to deliver a validation signal if and only if the detection devices 2 and 4 simultaneously detected a photon. If this condition is observed, the validation signal issued by the circuit CCT24 (in this example), and therefore received by the
dispositifs de détection 2 et 4 et leurs calculateurs respecti- sensing devices 2 and 4 and their respective calculators
vement associés CA2 et CA4 par l'intermédiaire des liaisons de type L, est appliqué directement à ces calculateurs de position CA2 et CA4des dispositifs de détection mis en coïncidence, afin que le calcul des adresses des évènements détectés soit mené à son associated CA2 and CA4 via the L-type links, is applied directly to these coincidence-sensing units CA2 and CA4, so that the calculation of the addresses of the detected events is carried out at its location.
terme; dans le cas contraire, les signaux de sortie des disposi- term; otherwise, the output signals of the
tifs de détection ne sont pas pris en compte. La référence ADDi Sensors are not taken into account. The reference ADDi
désigne un additionneur dont les entrées sont reliées, par l'inter- means an adder whose inputs are connected through
médiaire des étages séparateurs ESi., aux sorties des amplifica- ESi. separator stages, at the outputs of the amplifiers
teurs AM.. et dont la sortie est reliée aux circuits de co nci- AM .. and whose output is connected to the circuits of
dence temporelle associés au dispositif de détection considéré. temporal dence associated with the detection device under consideration.
S'il y a validation, l'intégration effectuée par les If there is validation, the integration carried out by
circuits CI. se poursuit jusqu'à son terme; s'il n'y a pas vali- CI circuits. continues to completion; if it is not valid
dation, l'intégration est presque immédiatement interrompue. Dans les deux cas, la décharge des circuits intégrateurs CIi doit être the integration is almost immediately interrupted. In both cases, the discharge of the integrator circuits CIi must be
rapide pour que les dispositifs de détection soient dès que pos- fast so that the detection devices are as soon as pos-
sible disponibles pour de nouvelles détections. Cette rapidité available for new detections. This speed
peut être obtenue par exemple en associant à chaque circuit inté- can be obtained for example by associating with each integrated circuit
grateur un circuit de décharge tel que ceux décrits dans la de- grating a discharge circuit such as those described in
mande de brevet français N0 7 835 600, déposée par la Demanderesse le 18 Décembre 1978, circuits dans lesquels la décharge présente l'avantage d'être rapide, indépendante de l'amplitude du signal French Patent Application No. 7,835,600, filed by the Applicant on December 18, 1978, circuits in which the discharge has the advantage of being fast, independent of the amplitude of the signal
détecté, et complète (sans charge résiduelle qui fausserait l'in- detected, and complete (with no residual charge that would distort
tégration suivante).following tegration).
La connaissance des deux adresses calculées correspon- The knowledge of the two calculated addresses corresponds to
dant à chaque photon détecté constitue un couple d'informations utiles transmises à une mémoire-tampon M par l'intermédiaire d'un étage ECR de conversion analogique-numérique et de régulation du each detected photon constitutes a pair of useful information transmitted to a buffer memory M via an ECR stage of analog-to-digital conversion and control of the
débit des informations. A la fin de l'ensemble de l'examen tomo- information flow. At the end of the entire tomography examination
graphique, la lecture de M permet de faire le bilan des nombres de coups survenus suivant une direction déterminée quelconque et graphically, the reading of M makes it possible to take stock of the numbers of strokes occurring in any given direction and
7 24594872459487
de procéder à une reconstruction d'image de la tranche corporelle examinée. En effet, l'ensemble des informations ainsi accumulées dans la mémoire M au fur et à mesure que surviennent les évènements to carry out an image reconstruction of the examined body slice. Indeed, all the information thus accumulated in the memory M as events occur
constitués par les détections de photons par annihilation de po- consisting of photon detections by annihilation of
sitrons suivant des directions déterminées est alors utilisé par un système de traitement de signaux tel que celui de la figure 3, pour reconstruire l'image de la tranche corporelle examinée, ou then will be used by a signal processing system such as that of Figure 3, to reconstruct the image of the examined body slice, or
les images des tranches corporelles examinées, selon un des al- the images of the body slices examined, according to one of the
gorithmes de reconstruction habituellement utilisés et qui, bien usually used reconstruction gorithms and which, well
connus, ne sont donc pas décrits ici. known, are not described here.
Ce système de traitement comprend notamment un ordina- This treatment system includes a computer
teur 21, destiné à traiter les informations fournies par la struc- 21, intended to deal with the information provided by the
ture hexagonale 20 comprenant les dispositifs de détection et l'ensemble des circuits qui leurs sont associés, et les organes périphériques suivants, à savoir une mémoire à disques 22, une mémoire à bandes magnétiques 23, une imprimante 24, un pupitre de hexagonal circuit 20 comprising the detection devices and all the circuits associated therewith, and the following peripheral devices, namely a disk memory 22, a magnetic strip memory 23, a printer 24, a console of
commande 25, et une console de visualisation 26 (permettant d'é- command 25, and a display console 26 (allowing
ventuelles prises de vues photographiques). possible photographic shots).
Dans l'exemple décrit en référence aux figures 1 à 3, In the example described with reference to FIGS. 1 to 3,
chaque dispositif de détection 1 à 6 est une caméra à scintilla- each detection device 1 to 6 is a scintillation camera
tions et l'énergie associée aux évènements constitués par les détections de photons est donc évaluée par combinaison pondérée des signaux fournis par les tubes photomultiplicateurs TPMij de and the energy associated with the events constituted by the detections of photons is thus evaluated by weighted combination of the signals provided by the photomultiplier tubes TPMij of
la caméra, ce calcul étant effectué pour chaque dispositif de dé- the camera, this calculation being carried out for each device of de-
tection par le calculateur CA. qui lui est associé (voir la fi- tection by the CA calculator. associated with it (see the
gure 2, sur laquelle les informations d'énergie sont disponibles sur la connexion E, tandis que les informations de position sont 2, on which the energy information is available on the connection E, while the position information is
disponibles sur la connexion P).available on connection P).
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple ici décrit et représenté, à partir duquel on peut prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans Of course, the present invention is not limited to the example here described and shown, from which other modes and other embodiments can be provided without
pour cela sortir du cadre de l'invention. to do this depart from the scope of the invention.
Au lieu de caméras à scintillations, on peut en effet utiliser comme dispositifs de détection à localisation continue des détecteurs du type chambre à fils équipée d'un convertisseur Instead of scintillation cameras, it is possible to use, as continuously locating detection devices, sensors of the son-chamber type equipped with a converter.
d'énergie ou du type caméra gamma à détecteur solide, qui con- of energy or the type of gamma camera with a solid detector, which
viennent également les uns ou les autres pour constituer la structure polygonale de détection (ou les structures polygonales de détection si l'on en associe plusieurs comme décrit plus also come to form the polygonal detection structure (or the polygonal detection structures if several are associated as described above).
loin).far).
8 24594878 2459487
On notera aussi que le choix du nombre de dispositifs de détection entre lesquels sont prévus des circuits de coïncidence temporelle dépend de plusieurs facteurs. Par exemple, si (comme It will also be noted that the choice of the number of detection devices between which time coincidence circuits are provided depends on several factors. For example, if (as
dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus) la structure poly- in the embodiment described above) the poly-structure
gonale comprend un nombre pair de côtés, la réalisation la plus- simple consisterait à prévoir la possibilité d'une coïncidence temporelle uniquement entre dispositifs de détection appartenant à deux côtés opposés de la structure polygonale (dans le cas d'une structure hexagonale, entre les dispositifs 1 et 4, 2 et 5, 3 et 6; dans le cas d'une structure octogonale, entre les dispositifs The most simple embodiment of the invention consists in providing for the possibility of a temporal coincidence only between detection devices belonging to two opposite sides of the polygonal structure (in the case of a hexagonal structure, between devices 1 and 4, 2 and 5, 3 and 6, in the case of an octagonal structure, between the devices
1 et 5, 2 et 6, 3 et 7, 4 et 8; etc...). En fait, dans la réa- 1 and 5, 2 and 6, 3 and 7, 4 and 8; etc ...). In fact, in the real
lisation qui a été proposée dans l'exemple décrit plus haut, on assure une couverture complète du champ de vue de l'appareil en tenant compte aussi des annihilations de positrons détectées par coïncidence temporelle entre un dispositif de détection occupant un c8té quelconque de la structure hexagonale choisie et (au moins) As proposed in the example described above, a complete coverage of the field of view of the apparatus is ensured by also taking into account the positron annihilations detected by temporal coincidence between a detection device occupying any side of the structure. hexagonal chosen and (at least)
les deux dispositifs de détection qui occupent dans cette struc- the two detection devices that occupy this structure.
ture les deux c8tés situés de part et d'autre du c8té opposé au côté quelconque considéré (on peut en prévoir plus que deux si le nombre des c8tés de la structure polygonale est suffisamment élevé). Dans le cas de la structure hexagonale, les coïncidences temporelles peuvent se produire entre les dispositifs (1 et-3, 4, ), (2 et 4, 5, 6), etc... Dans le cas d'une structure polygonale à nombre impair de côtés <2n + 1), les possibilités de coïncidence temporelle seraient par exemple prévues entre les dispositifs (1 et n, n + 1, n + 2, n + 3), (2 et n + 1, n + 2, n + 3, n + 4), etc.... Par le choix judicieux des dispositifs de détection entre lesquels existent des possibilitésde coïncidence temporelle, on parvient ainsi à prendre en compte la plupart des annihilations de positrons qui se produisent à l'intérieur de la région ou de l'organe examiné. On peut même proposer un mode de réalisation encore plus élaboré, dans lequel on tient compte des annihilations the two sides on either side of the side opposite to any one considered (more than two can be expected if the number of sides of the polygonal structure is sufficiently high). In the case of the hexagonal structure, time coincidences can occur between the devices (1 and 3, 4,), (2 and 4, 5, 6), etc. In the case of a polygonal structure with odd number of sides <2n + 1), the possibilities of temporal coincidence would for example be provided between the devices (1 and n, n + 1, n + 2, n + 3), (2 and n + 1, n + 2 , n + 3, n + 4), etc .... By the judicious choice of the detection devices between which there are possibilities of temporal coincidence, one thus manages to take into account most of the annihilations of positrons which occur at the within the region or body under review. One can even propose an even more elaborate embodiment, in which account is taken of annihilations
de positrons détectées par coïncidence temporelle entre disposi- positrons detected by temporal coincidence between
tifs de détection adjacents, pour retrancher leurs effet de ceux correspondant aux annihilations intervenues entre dispositifs de détection opposés. On peut estimer en effet que le nombre de ces coïncidences entre dispositifs adjacents, correspondant à des adjacent detectors, to remove their effect from those corresponding to the annihilation occurring between opposite detection devices. It can be estimated that the number of these coincidences between adjacent devices, corresponding to
annihilations qui se produisent, en raison de l'emplacement re- annihilations that occur, due to the location re-
9 24594879 2459487
latif des dispositifs concernés, en dehors de la région ou de l'organe examiné, est sensiblement égal au nombre des coincidences temporelles aléatoires (et donc parasites) qui sont observées à l'intérieur de la région ou de l'organe examiné et qui viennent fausser le résultat final de l'examen tomographique. On dispose ainsi d'un moyen simple pour éliminer ces coïncidences temporelles perturbatrices. Dans l'exemple de réalisation décrit en référence aux figures 1 à 3, cette caractéristique avantageuse reviendrait à of the devices concerned, outside the region or body examined, is substantially equal to the number of random (and therefore parasitic) temporal coincidences which are observed within the region or organ under examination and which come to distort the final result of the tomographic examination. There is thus a simple way to eliminate these disturbing temporal coincidences. In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, this advantageous characteristic would amount to
prévoir des possibilités de coïncidence temporelle entre les dis- provide for the possibility of temporal coincidence between
positifs de détection (1 et 2, 6), (2 et 3, 1), (3 et 4, 2), etc.... positive detection (1 and 2, 6), (2 and 3, 1), (3 and 4, 2), etc.
de la structure hexagonale.hexagonal structure.
L'appareil décrit ci-dessus et les variantes de réali- The apparatus described above and the embodiments of
sation mentionnées permettent l'examen transaxial d'une tranche mentioned allow the transaxial examination of a slice
relativement mince de région corporelle ou d'organe. En juxtapo- relatively thin body region or organ. In juxtaposition
sant plusieurs structures polygonales identiques ou en prévoyant several identical polygonal structures or
des dispositifs bidimensionnels de détection à localisation con- two-dimensional devices for localized detection
tinue, on réalise un appareil qui permet la reconstruction d'images tinue, we realize a device that allows the reconstruction of images
de plusieurs tranches parallèles, au lieu d'une, de la région exa- several parallel tranches, instead of one, of the region
minée. Dans le cas de l'appareil à plusieurs structures polygo- undermined. In the case of the apparatus with several polygo-
nales identiques, des écrans peuvent être intercalés entre les structures afin d'assurer une bonne séparation des tranches de région distinctes examinées à l'aide de chacune de ces structures respectivement, et des circuits de coïncidence temporelle peuvent Similarly, screens may be interposed between the structures to ensure good separation of the distinct region slices examined with each of these structures respectively, and time coincidence circuits may be
être prévus, exactement de la même façon que précédemment à l'in- be provided in exactly the same way as previously
térieur d'une même structure polygonale, entre dispositifs de dé- inside the same polygonal structure, between
tection appartenant à des c8tés opposés ou sensiblement opposés de deux structures adjacentes,ou même appartenant à des c8tés adjacents, selon que l'on veut simplement tenir compte de toutes les coïncidences temporelles observées dans la région examinée ou, en plus, éliminer les coïncidences aléatoires parasites comme tection belonging to opposite or substantially opposite sides of two adjacent structures, or even belonging to adjacent sides, according to whether one simply wishes to take into account all the temporal coincidences observed in the region under examination or, in addition, to eliminate random coincidences parasites like
on l'a décrit précédemment.it has been described previously.
Dans la version d'appareil à dispositifs de détection bidimensionnels, on peut prévoir que la résolution géométrique sera différente dans un sens et dans l'autre, par exemple plus In the device version with two-dimensional detection devices, it can be expected that the geometric resolution will be different in one direction and in the other, for example more
fine dans le sens transaxial que dans le sens axial. fine in the transaxial sense only in the axial direction.
24594872459487
Claims (10)
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7915548A FR2459487A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE |
IT22749/80A IT1201935B (en) | 1979-06-18 | 1980-06-13 | APPARATUS FOR TRANSAXIAL TOMOGRAPHY WITH POSITRON EMISSION |
GB8019362A GB2052207A (en) | 1979-06-18 | 1980-06-13 | Positron emission transaxial tomography apparatus |
DE19803022360 DE3022360A1 (en) | 1979-06-18 | 1980-06-14 | TRANSAXIAL POSITRONIC MISSION TOMOGRAPH |
JP8032380A JPS566176A (en) | 1979-06-18 | 1980-06-16 | Device for photographing cross section of positive electron emitter |
NL8003473A NL8003473A (en) | 1979-06-18 | 1980-06-16 | TOMOGRAPH WITH LEAD RIGHT ON THE AXIS POSITRON EMISSIONS AND IMAGE CONSTRUCTION THROUGH A COMPUTER. |
SE8004445A SE8004445L (en) | 1979-06-18 | 1980-06-16 | TRANSAXIAL POSITRONEMISSION TOMOGRAPHY APPARATUS |
BR8003726A BR8003726A (en) | 1979-06-18 | 1980-06-16 | TRANSAXIAL TOMOGRAPHY APPARATUS FOR POSITRONS EMISSION |
ES492483A ES492483A0 (en) | 1979-06-18 | 1980-06-16 | A TRANSVERSE TOMOGRAPHY DEVICE FOR POSITION EMISSION |
AU59331/80A AU5933180A (en) | 1979-06-18 | 1980-06-17 | Positron emission transaxial tomography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7915548A FR2459487A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2459487A1 true FR2459487A1 (en) | 1981-01-09 |
FR2459487B1 FR2459487B1 (en) | 1982-01-08 |
Family
ID=9226732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR7915548A Granted FR2459487A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS566176A (en) |
AU (1) | AU5933180A (en) |
BR (1) | BR8003726A (en) |
DE (1) | DE3022360A1 (en) |
ES (1) | ES492483A0 (en) |
FR (1) | FR2459487A1 (en) |
GB (1) | GB2052207A (en) |
IT (1) | IT1201935B (en) |
NL (1) | NL8003473A (en) |
SE (1) | SE8004445L (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995006874A1 (en) * | 1993-09-02 | 1995-03-09 | Ormaz Partners | Tomographic densitometer |
US5585637A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Adac Laboratories | Multi-head nuclear medicine camera for dual SPECT and PET imaging |
US5969358A (en) * | 1996-11-26 | 1999-10-19 | Picker International, Inc. | Whole body scan coincidence imaging |
US5841140A (en) * | 1997-01-08 | 1998-11-24 | Smv America, Inc. | Gamma camera for pet and spect studies |
US5793045A (en) * | 1997-02-21 | 1998-08-11 | Picker International, Inc. | Nuclear imaging using variable weighting |
US6828564B2 (en) | 2002-07-08 | 2004-12-07 | Photodetection Systems, Inc. | Distributed coincidence processor |
US7115875B1 (en) * | 2004-02-17 | 2006-10-03 | Photodetection Systems, Inc. | PET scanner with photodetectors and wavelength shifting fibers |
EP4176816A1 (en) | 2021-11-08 | 2023-05-10 | Positrigo AG | Detector for a positron emission tomography (pet)-scanning device |
-
1979
- 1979-06-18 FR FR7915548A patent/FR2459487A1/en active Granted
-
1980
- 1980-06-13 GB GB8019362A patent/GB2052207A/en not_active Withdrawn
- 1980-06-13 IT IT22749/80A patent/IT1201935B/en active
- 1980-06-14 DE DE19803022360 patent/DE3022360A1/en not_active Withdrawn
- 1980-06-16 SE SE8004445A patent/SE8004445L/en unknown
- 1980-06-16 JP JP8032380A patent/JPS566176A/en active Pending
- 1980-06-16 ES ES492483A patent/ES492483A0/en active Granted
- 1980-06-16 NL NL8003473A patent/NL8003473A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-06-16 BR BR8003726A patent/BR8003726A/en unknown
- 1980-06-17 AU AU59331/80A patent/AU5933180A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2459487B1 (en) | 1982-01-08 |
ES8103641A1 (en) | 1981-03-16 |
GB2052207A (en) | 1981-01-21 |
SE8004445L (en) | 1980-12-19 |
ES492483A0 (en) | 1981-03-16 |
JPS566176A (en) | 1981-01-22 |
IT8022749A0 (en) | 1980-06-13 |
NL8003473A (en) | 1980-12-22 |
IT1201935B (en) | 1989-02-02 |
BR8003726A (en) | 1981-01-13 |
DE3022360A1 (en) | 1981-01-29 |
AU5933180A (en) | 1981-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5438022B2 (en) | X-ray phase contrast imaging detection setup | |
US6674083B2 (en) | Positron emission tomography apparatus | |
JP3793266B2 (en) | Positron CT apparatus and image reconstruction method thereof | |
US7817827B2 (en) | Enhanced planar single photon emission imaging | |
KR20080002762A (en) | Scanning-based detection of ionizing radiation for tomosynthesis | |
JPS63308548A (en) | Apparatus employing electrooptic type detector for microtomography system | |
JP5024566B2 (en) | Method for obtaining timing correction value for coincidence of PET apparatus | |
FR2459487A1 (en) | APPARATUS FOR TOMOGRAPHY OF POSITRON TRANSAXIAL TRANSMISSION AND RECONSTRUCTION OF COMPUTER IMAGE | |
FR2659453A1 (en) | DEVICE FOR VISUALIZING DISINTEGRATIONS OF POSITONS. | |
JP6990412B2 (en) | Gamma ray image acquisition device and gamma ray image acquisition method | |
FR2464055A1 (en) | EXAMINATION DEVICE WITH IMAGE FORMATION BY ANNIHILATION OF POSITIONS | |
JP2007510456A (en) | Coherent scatter imaging | |
FR2464056A1 (en) | EXAMINATION APPARATUS WITH IMAGE FORMATION BY ANNIHILATION OF POSITIONS | |
KR20060130663A (en) | Arrangement and method for obtaining imaging data | |
JP3908815B2 (en) | Positron CT system | |
FR2778467A1 (en) | Gamma camera for patient or biological specimen observation | |
Yamada et al. | Development of a small animal PET scanner using DOI detectors | |
JP2841728B2 (en) | SPECT device | |
JP2003222676A (en) | Radiation inspection apparatus | |
FR3097655A1 (en) | IMAGING PROCESS USING JOINTLY A PET RECONSTRUCTION AND A COMPTON RECONSTRUCTION, PREFERABLY IN 3D COMPTON | |
JP2022553079A (en) | Apparatus and respective method for enhanced determination of fine location of at least one tracer within a body part of a patient | |
FR2467582A1 (en) | Position emission tachograph - by determn. of number of base noise signals due to chance coincidences, subtracted from total coincidences detected (SE 25.5.81) | |
JP3974966B2 (en) | Positron CT system | |
CN109891268A (en) | Gamma radiation detector with parallax compensation | |
FR2461485A1 (en) | NOVEL METHOD OF USING AN X-RAY TOMODENSITOMETER FOR REALIZING CINENSENSORRAPHY, AND A TOMODENSITOMETER THUS USED |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |