NL8002240A - Afbeeldingsinrichting. - Google Patents

Description

Η

Afbeeldingsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op het verkrijgen van informatie omtrent stralingsbronnen.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.090.080 van aanvrager wordt een inrichting beschreven, geschikt voor het afbeel-5 den van een nabije bron ("nabij veld") van straling, zoals een radioisotoop welke gammastraling uitzendt, aanwezig in een patient, welke een medische behandeling ondergaat. Een collimator met spleten, bepaald door paren evenwijdige, stralingabsorberende platen, wordt geroteerd om zijn as en detectors zijn aangebracht voor het meten 10 van de straling passerend door elke spleet in elk van vele hoek- standen van de collimator. Simultane vergelijkingen worden dan opgelost, waarbij bekende computertechnieken worden toegepast, voor het verkrijgen van de gewenste afbeelding.

Zoals in het bovengenoemde octrooischrift is 15 aangegeven, zijn ook honingraatvormige kanaalcollimators toegepast voor zodanige afbeelding. Een enkel beeld wordt genomen met de collimatorstationair, waarbij elk kanaal een ander deel van de bron ziet. Kanaalcollimators zijn ook gebruikt bij rontgenastronomie* waarbij de bron zo-ver verwijderd is ("ver veld") dat alle kanalen 20 dezelfde stralingsflux ontvangen. De collimator is gemonteerd om te draaien om loodrechte assen in een rasteraftastpatroon.

In de Amerikaanse octrooiaanvrage 921.200 van aanvrager en ingediend op 8 juli 1978, is een ver-veldafbeeldings-inrichting beschreven. Een collimator wordt geroteerd om zijn eigen 25 as, terwijl die as beweegt om een vaste as, gericht naar het totale heeldveld van de collimator. Straling uit de bron wordt overgedragen door de collimator gedurende elk van zijn omwentelingen om zijn as. De positie van de collimator ten opzichte van zijn as en de hoekstand van de collimatoras ten opzichte van de vaste as, op het 800 22 40 2 tijdstip van elk zodanig overdragen, bepalen een aanspreekvlak.

Met computers verkregen gegevensreductie wordt gebruikt voor het vinden van de doorsnijding van de aanspreekvlakken, welke een lijn zal zijn, nauwkeurig gericht naar de bron. Voor meervoudige bronnen 5 is er een overeenkomend aantal doorsnijdingen.

In de Amerikaanse octrooiaanvrage 961.671 van aanvrager en ingediend op 17 november 1978 is een andere ver-veldafbeeldinrichting aangegeven. De collimator heeft een aantal delen, waarbij de transmissiefactoren van de delen voor straling, 10 welke de collimator bereikt vanuit een gegeven bron verschillend zijn van deel tot deel voor een gegeven oriëntatie van de collimator. Deze transmissiefactoren worden gevarieerd in de tijd en straling passerend door elk deel, wordt gedetecteerd voor opvolgende waarden van zijn transmissiefactor of doorlaatbaarheid. Bij de aangegeven 15 uitvoeringsvorm heeft de collimator spleten, bepaald door stralings-absorberende platen, welke liggen volgens vlakken welke elkaar snijden in een gemeenschappelijke brandlijn en de transmissie-factoren of doorlaatbaarheden van de spleten worden gevarieerd in de tijd door het roteren van de collimator om een as, gericht naar 20 zijn zichtveld en loodrecht op de brandlijn.

De bovengenoemde stelsels hebben gemeenschappelijk, bij hun voorkeursuitvoeringen, dat een spleetcollimator beweegt door een opeenvolging van verschillende posities ten opzichte van de bron, de straling wordt gemeten passerend door de collimator 25 in zijn opvolgende posities, en het verwerken van gegevens uit de opeenvolging van metingen voor het verkrijgen'van informatie omtrent de bron.

Gebleken is nu, dat ruimtelijke resolutie kan worden verbeterd in zulk een stelsel door op de beweging van 30 de collimator een zijwaartse beweging van de collimator (met zijn detectoren) te superponeren dwars zowel op de richting van transmissie door de collimator als op’de wanden, welke de spleten bepalen. In sommige uitvoeringen is de zijwaartse beweging bij een hogere frequentie dan die van de grondbeweging van de collimator en de 35 grondbeweging wordt gestopt terwijl de zijwaartse beweging plaats- 800 22 40 £ 3 *« vindt. Bij andere uitvoeringen is de grondbeweging op de hogere frequentie en wordt de zijwaartse beweging gestopt terwijl de grondbeweging plaatsvindt. Een aantal metingen wordt uitgevoerd gedurende elke cyclus van zijwaartse beweging. De totale uitwij- 5 king van de zijwaartse beweging is tenminste de hart-hartafstand vanaf een spleet tot de volgende spleet. Bij het nabije veldstelsel is de zijwaartse beweging een rechtlijnige beweging loodrecht op de spleetwanden. Bij de verre-veldstelsels is het een hoekbeweging om een as loodrecht op de richting van transmissie door de spleten.

10 De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont schematisch de uitvinding toegepast bij een stelsel van de soort als aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 4.090.080.

15 Fig. 2 is een diagram voor het aangeven van de ruimtelijke resolutie verkregen met de uitvinding.

Fig. 3 toont schematisch de uitvinding toegepast in een stelsel van de soort volgens de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage 961.671.

20 Fig. 4 toont schematisch de uitvinding toegepast bij een stelsel van de soort volgens de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage 921.200.

Hierna volgt de beschrijving van de voorkeursuitvoeringen.

25 In fig. 1 heeft de collimator een stapel gespatieerde platen 12 welke spleten 14 bepalen, en een detector 16 aan het einde van elke spleet, zoals_in detail beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.090.080. De collimator roteert om een as 18 over 180° in kleine stapjes (3,6° elk bij de uitvoering in dat octrooi- 30 schrift). Na elke zodanige stap wordt de rotatie gestopt en wordt de collimator (door gebruik van een geschikte aandrijving 19) zijwaarts bewogen langs een as 20, welke loodrecht staat zowel op de as 18 als op de vlakken van de platen 12. Verscheidene malen gedurende de zijwaartse beweging wordt de straling (vanuit een 35 bron 22) welke elke detector 16 bereikt, gemeten. De totale uit- 800 2 2 40 *· 4 wijking van de collimator langs de as 20 is gelijk aan de hart-afstand tussen naburige spleten 14 (ofschoon een grotere uitwijking van bijvoorbeeld driemaal de hartafstand geschikt kan zijn voor statistisch middelen) en de collimator wordt teruggebracht naar 5 zijn oorspronkelijke positie langs de as 20 voordat de opvolgende rotatiestap om de as 18 wordt uitgevoerd. Indien bijvoorbeeld m metingen (3m, bijvoorbeeld indien de uitwijking driemaal de hartafstand is) worden uitgevoerd gedurende elke uitwijking langs de as 20 (en op gelijk gespatieerde posities van de collimator langs 10 de as 20) zal een totaal van 5Om metingen worden uitgevoerd wanneer de collimator is geroteerd over 180 ° om 'zijn as 18. Deze metingen worden verwerkt op de algemene wijze als aangegeven in bovengenoemd octrooischrift voor het verkrijgen van de gewenste informatie omtrent de bron 22, maar met veel grotere ruimtelijke resolutie 15 dan mogelijk was met de uitvoering als beschreven in dat octrooischrift.

Voor het beter begrijpen van het effect van de zijwaartse beweging op ruimtelijke resolutie, wordt aangenomen dat de collimator 10 n detectoren 16 heeft. Elke detector Di kan worden 20 beschouwd te worden geplaatst op elk ogenblik tegenover m afzonderlijke elementen Si,j van de bron 22, welke elk moeten worden opgelost en bepaald. Fig. 2 toont hoe de n.m bronelementen zijn aangegeven en hun verband met het detectorstelsel. Wanneer de detectoren bewegen langs de as 20 ten opzichte van de bron, neemt de zijwaart-25 se verplaatsing x voor opvolgende metingen de waarde aan van opvolgende gehele getallen in de reeks van 0 tot (m-1). Elke combinatie van waarden van de twee onafhankelijke grootheden x en i bèschrijft een fluxmeting bij een van de detectorelementen, en wordt weergegeven door een vergelijking met m rechtertermen, zoals 30 hierna aangegeven: -\&j'+Yji+,<Ö / \ / vi*3C + i j*l / X.-o ' 800 2 2 40 5 w ·» *

Er zal een totaal van n.m vergelijkingen zijn voor het bepalen van de fluxen naar alle n detectorelementen voor alle m waarden van x. Uit deze n.m vergelijkingen kan men de sterkten van alle n.m bronelementen afleiden, hetgeen een ruimtelijke resolutie van n.m 5 geeft.

Op dezelfde wijze kan de resolutie worden vergroot bij de uitvoeringen van fig. 3 en 4.

In fig. 3 zoals beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage 961.671 zijn platen 60 van een collimator 10 62 divergerend en is er een grondrotatie om een as 64. De zijwaartse beweging van de uitvinding gebeurt langs een boog 66 van een cirkel met middelpunt op een as (niet getekend) loodrecht op de as 64 en op de richtingen van transmissie door spleten 72 en evenwijdig aan de platen 60. Elke plaat 60 strekt zich uit langs een straal van 15 die cirkel. De analyse is zoals in fig. 2, met hoeken ter vervanging van afstanden.

In fig. 4 is de grondbeweging van de collimator 80 om assen 82 en 84, zoals beschreven in bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvrage 921.200. De zijwaartse beweging volgens de 20 uitvinding is volgens een boog 86 van een cirkel met middelpunt op een as (niet getekend) loodrecht op een as 82 en op de richting van transmissie door de collimator en evenwijdig aan platen 88.

De analyse is die zoals in fig. 3.

Bij elke uitvoering kunnen de relatieve frequenties • 25 van de grondbeweging en zijwaartse beweging worden omgekeerd, zoals boven reeds aangegeven, zodat een volledige cyclus (bijvoorbeeld 180° in fig. 1) van de grondbeweging plaats vindt tussen elk van m stappen van de zijwaartse beweging. Het totaal aantal metingen zal onveranderd blijven, bijvoorbeeld 50m voor fig. 1.

30 Buitendien kan het fysische meetproces continu zijn inplaats van stapsgewijs zoals aangegeven. Bijvoorbeeld kan men eenvoudig de aankomsttijd van elk photon bij elke detector registreren en omdat de collimatorpositie op elk zodanig tijdstip bekend is, de verzamelde gegevens verwerken voor het verkrijgen van 35 het equivalent van het uitvoeren van discrete metingen. In het 8 0 0 2 2 40 6 * algemeen zal elk fysisch meetstelsel, dat een profiel geeft van photonflux in de tijd, gegevens leveren welke geschikt zijn voor de uitvinding.

Verdere uitvoeringsvormen zijn omschreven in de 5 conclusies.

800 2 2 40

Claims (7)

1. Afbeeldingsinrichting met een spleetcollimator, voorzien van middelen om aan de collimator een grondbeweging te geven via een opeenvolging van verschillende posities ten 5 opzichte van een stralingsbron, detectororganen voor het leveren van metingen van de straling passerend door de collimator in elk van deze posities, en organen voor het verwerken van gegevens vanuit de opeenvolging van metingen voor het verkrijgen van informatie omtrent de bron, met het kenmerk, dat organen aan- 10 wezig zijn voor het superponeren op de grondbeweging van de collimator, van een cyclische zijwaartse beweging van de collimator en de detectororganen dwars zowel op de richting van stralingstransmissie door de collimator als op de wand van de collimator voor het bepalen van de spleten, en organen voor 15 het maken van een opeenvolging van metingen gedurende elke cyclus van deze zijwaartse beweging.

2. Nabij-veldafbeeldinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zijwaartse beweging loodrecht is op de wanden van de collimator.

3. Ver-veldafbeeldinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zijwaartse beweging geschiedt langs een boog van een cirkel met middelpunt op een as evenwijdig aan de wanden en loodrecht op de richting van transmissie door de collimator.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de frequentie van de zijwaartse beweging hoger is dan die van de grondbeweging en de organen voor het superponeren van de zijwaartse beweging werken tussen opvolgende stappen van de grondbeweging.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk-, dat de frequentie van de grondbeweging hoger is dan die van de zijwaartse beweging en de organen voor het superponeren van de zijwaartse beweging werken in stappen tussen cycli van de grondbeweging.

6. Inrichting volgens conclusie 1, 800 2 2 40 9 met het kenmerk, dat de totale uitwijking van elke cyclus van de zijwaartse beweging ten minste de hartafstand tussen naburige collimatorspleten is.

7. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 800 22 40