Echipament de diagnosticare radio - baze fizice și biologice de medicina nucleara

În ciuda diversității instrumentelor de diagnosticare de radio, cum ar fi intenționat și în conformitate cu producătorii, acestea au unele componente comune. Schema bloc dispozitiv radiodiagnostic constă dintr-o unitate de unitate de procesare a semnalului senzorului, stocare și procesare a datelor.
Senzori utilizate în instrumente pentru medicina nucleara poate fi ionizare și scintilație. Cu toate acestea, acestea din urmă sunt de utilizare limitată, prin urmare, vom vorbi doar despre sondele de scintilație. Ele constau din patru componente principale: un scintilator, un tub fotomultiplicator (PMT) și preamplificator. Senzorii sunt plasate într-o carcasă de plumb și colimat. Colimatoarele sunt de obicei realizate din plumb și sunt concepute pentru a limita câmpul vizual al senzorului. Ele sunt caracterizate prin sensibilitate și rezoluție. Sensibilitatea determină porțiunea cuantelor înregistrată din total. Conform rezoluției de a realiza distanța minimă la care cele două surse punctiforme sunt înregistrate separat. În funcție de numărul de găuri colimatoare poate fi singur și multi-canal. Forma orificiului poate fi cilindric (când diametrul orificiului identic pe întreaga lungime), focalizare (dacă diametrul găurii direcționat către sursa de radiație este mai mică decât diametrul găurii, adiacent cristalului) și divergente (dacă diametrul găurii direcționat către sursa de radiație peste diametrul găurii adiacent cristalului). Sensibilitatea și rezoluția colimatoare sunt invers proporționale. De exemplu, deschiderea unui colimator cilindric mai mic are o rezoluție mai bună, dar este mai puțin sensibil decât colimatorul gaura mare. Colimatoarele concentrându-se un singur canal au o rezoluție mai bună în profunzime decât cilindrică și sensibilitatea mai scăzută. Colimatoarele au o sensibilitate divergente mai mare decât cilindrică, dar o rezoluție mai mică. scintillator scop constă în transformarea energiei fotonilor gamma sau particule in energie de fotoni. Cele Scintilatorii sunt realizate din cristale de iodură de sodiu, iodură de potasiu, iodură de cesiu, dar pot fi folosite și scintilatori lichizi. Cele mai larg cristale de iodură de sodiu activată de taliu. Pentru contoare pentru guri de canal folosite cristale cu o gaură oarbă. În funcție de tipul de dependente și, prin urmare, sensibilitatea senzorului geometriei scintilator de numărare.
tub fotomultiplicator este folosit pentru a converti energia fotonica in energie electrica. Acesta constă dintr-un fotocatodic și lanțul dynode, la care o tensiune pozitivă constantă. Mai mult decât atât, există o diferență de potențial între fotocatod și fiecare dynode urmat. Cea mai înaltă tensiune este aplicat la ultimul - adună dynode.
Preamplificator necesară pentru a crește pulsul electric generat de electrodul de colectare, înainte de a intra in unitatea de procesare.
Principiul de funcționare al acestui senzor este acela că razele gamma interacționează cu scintilatorul, este un flash de lumină - un foton. Fotonic fotocatod a fotomultiplicatorului, ea bate din electronului primar (fotoelectron) care, trecând prin fereastra de focalizare este direcționat către primul dynode. Când stresul cuvânt dynode al electronului bate afară de acesta mai multe electroni secundari, care, sub influența diferenței de potențial sunt direcționate către următoarea dynode. Când lovit de fiecare electron bate in mai multe electroni secundari, etc. Astfel dynode din dynode la numărul de electroni secundari este crescut (multiplicat). Cantitatea de electroni la ieșirea fotomultiplicator furnizează un impuls de curent furnizat la preamplificatorul, în care există un câștig de semnal, care este suficient ca a ajuns la unitatea de procesare.
Lanțul de transformare a energiei dintr-o rază gamma la pulsul curent are o relație direct proporțională: energia energiei fotonice este direct proporțională de a absorbi gamma cuantic, iar amplitudinea curentului la ieșirea PMT este direct proporțională cu energia fotonica. Astfel, amplitudinea curentă a ieșirii senzorului este direct proporțională cu energia de intrare gamma de fotoni. Această relație joacă un rol important în prelucrarea ulterioară a semnalului.
Dispozitivele de radiodiagnostic unitate de procesare de obicei constă dintr-un amplificator, discriminatorul integral și / sau diferențial, contor de numărare rate.
Și amplificator crește amplitudinea semnalului, care sosesc de la senzor. Link-ul următor este un discriminator diferential integral sau. Cel mai adesea folosit acesta din urmă. Discriminatorului diferențială permite detectarea selectivă a cuante de energie. Lucru este. discriminator care primește semnale de intrare nu numai de la RFP, care a realizat studiul, dar semnalele de la radiații spațiu, zona de fundal, și camera în care a efectuat studiul, propriul său amplificator de zgomot și alte semnale laterale. Aceste semnale diferă în amplitudine a curentului, astfel cum rezultă din înregistrarea fotoni de energii diferite. Semnalele de zgomot au, în general, energie scăzută și sunt înregistrate într-o cantitate mare. Semnalele de la razele cosmice au energie de mare, dar sunt destul de rare. Semnalele utile ar putea avea energii diferite, care depinde de radionuclidul, care este marcat radiofarmaceutice, deoarece descompunerea anumitor radionuclid sunt emise de fotoni anumita energie. Greutatea totală a semnalelor utile sunt o mică parte, astfel încât modificarea valorii semnalelor utile mascate de fundal. Pentru a evita acest lucru și de a folosi discriminatoare. În operația integrală este setată la energia de prag inferior discriminator prin care semnalele înregistrate cu o amplitudine nu mai mică de acest prag (decupate). În acest mod, fundalul este ușor de curățat, semnale de consum redus de energie. Dacă doriți să scape nu numai semnalele de zgomot, dar, de asemenea, să se înregistreze Quanta altor radionuclizi cu energie mai mică sau mai mare, locul de muncă se face în modul diferențial. În acest caz, discriminatorul prag stabilit două inferior și superior. Atribuirea unui prag inferior analog pentru a lucra într-un mod integrat, pragul superior nu trece semnale peste un anumit nivel, astfel încât semnalele de energie deasupra fundului și sub registrul prag superior. Acest interval de energie se numește discriminare fereastră. Valoarea ferestrei poate fi redus și extins. De obicei, lățimea ferestrei este setată ca 30 la suta din energia care trebuie înregistrate. De exemplu, efectuarea de cercetare cu radiofarmaceutice marcate cu technețiu-99m. Toate razele acestui radionuclid au o energie de 140 keV. Lățimea ferestrei este de 140 * 0,3 42 keV. În fereastra simetrică limită inferioară este stabilită la 140-21 = 119 keV, în timp ce partea superioară 140 + 21 = 161 keV și ca rezultat vor fi înregistrate raze gamma în intervalul de energie 119-161 keV. Utilizarea diferențială discriminator permite creșterea sensibilității la semnalele dorite a sistemului care face posibilă reducerea numărului de radiofarmaceutic administrat, și de a reduce în mod corespunzător sarcina de radiație asupra pacientului. Atunci când se lucrează cu un amestec de izotopi, discriminatorului diferențiale permite determinarea compoziției calitative și cantitative a amestecului. Semnalele discriminatorice pierdute sunt alimentate contorul ratei de numărare, un sistem de stocare și un bloc de date.
Sistemul de stocare a datelor poate fi reprezentată de bandă perforată, perforate carte. bandă magnetică, disc magnetic, etc. Acesta vă permite să stocați informații studiului pe termen nelimitat, ceea ce face posibilă crearea unei arhive de cercetare, pentru a transfera informații către blocul de prezentare a datelor, efectuează procesarea rezultatelor suplimentare ale studiului după cum este necesar.
Metoda de reprezentare a datelor depinde de tipul de dispozitiv și discutat mai sus.