Динамическое формирование изображений посредством позитронно-эмиссионной томографии с компенсацией загрязнений изотопами

Авторы патента:

НАРАЯНАН Манодж В. (NL)

ВЕЧОРЕК Херфрид (NL)

ТИЛЕ Франк О. (NL)

G01T1/29 - измерение направленного излучения, например для определения положения или сечения луча; измерение пространственного распределения радиации (сцинтиграфия G01T 1/164; масс-спектрометры H01J 49/00)

Владельцы патента RU 2535635:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к области формирования ядерных изображений, а также находит применение при изучении поглощения совместно с формированием изображений посредством позитронно-эмиссионной томографии (PET). Система формирования ядерных изображений содержит: сканер (8), который обнаруживает излучение индикатора, загрязненного радиоизотопом, введенного в субъект, причем этот индикатор включает в себя по меньшей мере один первичный радиоизотопный компонент и один или более компонентов радиоизотопа загрязнения; процессор (28) реконструкции, который реконструирует обнаруженное излучение в представления изображения; по меньшей мере один из (1) процессора (50) коррекции поглощения, который корректирует реконструированные изображения и обнаруженное излучение в соответствии с кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) процессора (16), который определяет кривую затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом; и дисплей (14), который отображает по меньшей мере одно из (1) реконструированного представления изображения, скорректированного с учетом кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) реконструированного изображения без коррекции и кривой затухания индикатора, чтобы обеспечить возможность для диагноста скорректировать нескорректированные изображения во время анализа. Технический результат - повышение качества изображения объекта. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к области формирования ядерных изображений. Она, в частности, находит применение при изучении поглощения совместно с формированием изображений посредством позитронно-эмиссионной томографии (PET). Однако было бы предпочтительно, чтобы она нашла применение совместно с другими типами формирования изображений посредством PET, формированием изображений посредством компьютерной томографии (CT) с одним излучением фотона (SPECT) и т.п.

Уровень техники

При выполнении изучения поглощения, например, при оценке потока крови через миокард для диагностики заболевания коронарной артерии (CAD) субъекту вводят радиоактивный индикатор и получают изображение в состоянии покоя. Затем через соответствующий интервал у пациента вырабатывают стресс либо с использованием протокола упражнений (бегущая дорожка), или фармакологически (внутривенное вливание дипиридамола, например), ему вводят другую дозу радиоактивного индикатора и получают изображение в ситуации стресса. Более широко используемые протоколы клинического состояния покоя/состояния стресса представляют собой 1-дневные протоколы с использованием изображения SPECT (²⁰¹T1 для состояния покоя и ^99mTc-MIBI для состояния стресса). Однако исследования перфузии миокарда с индикаторами PET, такими как [¹³N] аммиак (NH₃), предлагают ряд потенциальных преимуществ по сравнению с протоколами SPECT, включающими в себя: более высокое пространственное разрешение, более высокую чувствительность сканера и более короткое время получения.

¹³N представляет собой предпочтительный изотоп для выполнения таких исследований поглощения, поскольку ¹³N имеет период полураспада приблизительно 10 минут. Поскольку период ожидания 20-30 минут составляет 2-3 периода полураспада, первая доза радиоактивного индикатора существенно затухает до второго сеанса формирования изображений. Кроме того, можно выполнять протоколы формирования изображений в состоянии покоя - состоянии стресса с использованием [¹³N] аммиака в течение 60-90 минут, что представляет собой существенное уменьшение времени по сравнению с типичными клиническими протоколами.

[¹³N] аммиак обычно генерируется в больнице или в другом медицинском учреждении, обычно в результате бомбардировки протонами водных растворов. Как правило, остается небольшой процент, например 0,1%, загрязнителей после окончания бомбардировки другими радиоактивными изотопами, в частности ¹⁸F. Авторы настоящего изобретения определили, что такое малое исходное процентное содержание загрязнения ¹⁸F может привести к существенным ошибкам в интерпретации получаемых в результате изображений. ¹⁸F имеет период полураспада приблизительно 110 минут. Из-за разницы периода полураспада 10 минут по сравнению со 110 минутами процент загрязнения изотопа ¹⁸F возрастает с течением времени, то есть в течение сеанса формирования изображений. Например, на 85 минутах после окончания бомбардировки протонами уровень загрязнения ¹⁸F составляет 21%. В результате, из-за времени транспортирования из циклотрона к месту формирования изображения и длительности сеансов формирования изображений, составляющих 85 минут после окончания бомбардировки, высокий уровень загрязнения ¹⁸F может возникать в пределах окна формирования изображения.

В настоящей заявке предложено, как решить эти и другие проблемы.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом, предусмотрена система формирования ядерных изображений. Сканер принимает излучение индикатора, введенного в субъект, причем этот индикатор включает в себя, по меньшей мере, первичный компонент радиоизотопа и один или больше компонентов радиоизотопа загрязнителя. Процессор реконструкции реконструирует детектируемое излучение, получая представления в виде изображений. Система включает в себя, по меньшей мере, один (1) процессор коррекции поглощения, который корректирует реконструированные изображения и/или обнаруживаемое излучение в соответствии с кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) процессор калибровки, который определяет кривую затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом. На дисплее отображают, по меньшей мере, одно из (1) реконструированного представления изображения, скорректированного по кривой затухания индикатора, и/или (2) реконструированного изображения без коррекции и кривой затухания индикатора, чтобы обеспечить для диагноста возможность коррекции нескорректированного изображения во время анализа.

В соответствии с другим аспектом, предусмотрен способ формирования ядерных изображений. Радиоизотопный индикатор генерируется с помощью бомбардировки протонами, и этот индикатор имеет первичный радиоизотопный компонент и загрязнен, по меньшей мере, одним другим радиоизотопом. Индикатор вводят в тело субъекта. Затем обнаруживают излучение, излучаемое индикатором, введенным в тело субъекта. Обнаруживаемое излучение реконструируют с получением представления в виде изображения. Формируют кривую затухания для индикатора.

В соответствии с другим аспектом, предусмотрен машиночитаемый носитель информации. На считываемом компьютером носителе информации сохранена программа, которая управляет компьютером. Управляемый компьютер формирует кривую затухания для радиоизотопного индикатора, который формируют под воздействием бомбардировки протонами, причем индикатор имеет первичный радиоизотопный компонент и загрязнен, по меньшей мере, одним другим радиоизотопом. Компьютером дополнительно управляют для реконструкции изображений субъекта, которому ввели радиоизотоп, и генерируют (формируют) отображение, по меньшей мере, одного из (1) реконструированных изображений и генерируемой кривой затухания и/или (2) реконструированных изображений, скорректированных в соответствии с кривой затухания.

Одно из преимуществ относится к улучшенной точности при оценке результатов исследований поглощения.

Другое преимущество относится к компенсации загрязнения другим изотопом в радиоактивных индикаторах.

Другие дополнительные преимущества будут понятны для специалиста в данной области техники после прочтения и понимания следующего подробного описания изобретения.

Краткое описание чертежей

Техническое новшество может принимать форму различных компонентов и компоновок компонентов и различных этапов и компоновок этапов. Чертежи представлены только с целью иллюстрации различных аспектов, и их не следует рассматривать, как ограничение изобретения.

На Фиг. 1 (1-I, 1-II) представлена схематическая иллюстрация системы формирования ядерных изображений в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг. 2 показан частичный вклад в общую активность с течением времени для [¹³N] аммиака, загрязненного ¹⁸F;

на Фиг. 3 показан эффективный период полураспада индикатора [¹³N] аммиака, загрязненного ¹⁸F; и

на Фиг. 4 (4-I, 4-II) показан способ формирования ядерных изображений.

Осуществление изобретения

При подготовке индикатора в медицинском учреждении, в котором формируют изображение, дозу [¹³N] аммиака генерируют путем бомбардировки протонами. Индикатор транспортируют в место формирования изображения и вводят в тело пациента, изображение которого требуется сформировать. Как показано на Фиг. 1, пациента, которому ввели [¹³N] аммиак, располагают в устройстве 8 формирования ядерного изображения, таком как сканер PET. В одном примере пациент остается в сканере в течение 6-10 минут для генерирования первого набора данных формирования изображения. Через 20-30 минут пациенту вводят вторую дозу радиоактивного индикатора из той же партии и снова формируют изображение. В других протоколах формирования изображений пациенту вводят только одну дозу индикатора, и степень поглощения и/или степень вымывания отслеживают в течение более длительного периода, например 20-40 минут.

Во время установки исходного сканирования оператор вводит выбранный протокол сканирования в устройство 10 ввода графического интерфейса пользователя. Когда протокол включает в себя использование индикатора [¹³N] аммиака, генератор 12 предупреждения генерирует сигнал предупреждения в отношении загрязнителя ¹⁸F, который отображается на дисплее 14 интерфейса пользователя. Такое предупреждение указывает клиническому врачу о том, что требуется учесть чистоту [¹³N] аммиака и ограничения скорости подсчета сканера PET и т.п. Пользователю также представляется подсказка о необходимости проверить способ производства для [¹³N] аммиака или другие показатели уровня загрязнения. На дисплее также подсказывают пользователю, что требуется ввести фактическое время окончания бомбардировки или другой показатель длительности между окончанием бомбардировки и началом формирования изображений. В случае необходимости пользователя также можно предупредить о том, что требуется ввести уровень исходного загрязнения образца индикатора. Такое предупреждение может также включать в себя таблицы, графики или другую информацию, которая помогает врачу-диагносту правильно интерпретировать изображения.

В одном варианте осуществления в процессоре 16 калибровки используется загрязнение и время окончания бомбардировки для расчета эффективного периода полураспада индикатора, причем этот эффективный период полураспада может использоваться врачом-диагностом для коррекции затухания. Система дополнительно проверяет эффективное значение периода полураспада путем отслеживания одиночных значений во время формирования изображений и уведомляет пользователя, если эффективная оценка периода полураспада отклоняется от оценки на основе известного загрязнителя. Процессор 16 коррекции дополнительно выводит предварительно рассчитанную кривую затухания для отображения. Начиная с окончания бомбардировки, процессор калибровки рассчитывает уровень активности [¹³N] аммиака и отображает уровень активности для обеспечения для пользователя возможности выбора правильных установок формирования изображений. В одном варианте осуществления процессор калибровки дополнительно рассчитывает рекомендации по дозе индикатора для выбранного протокола формирования изображений, причем рекомендованную дозу также отображают на дисплее 14.

Во время сеанса формирования изображений ядерный сканер 8, сканер PET в настоящем варианте осуществления, детектирует события излучения. События излучения содержат временной штамп, полученный с помощью устройства 22 временного штампа. Детектор 24 совпадения детектирует пары событий совпадения излучения, которые определяют линию отклика между парами совпадения. В случае необходимости процессор 26 времени пролета локализует события совпадения вдоль линии отклика. Процессор 20 реконструкции реконструирует линии отклика в последовательность представлений изображения, сохраненных в запоминающем устройстве 30 изображения.

В одном варианте осуществления сгенерированные средства диагностики по двум или больше исследованиям отображают для клинического врача или врача-диагноста, например, на дисплее 14. Клинический врач использует эффективную информацию о периоде полураспада и кривую затухания для точной интерпретации изображений.

В другом примере часть индикатора 40 помещают в измеритель 42 активности. Измеритель активности отслеживает радиоактивность эталонной выборки радиоактивного индикатора с течением времени. Предпочтительно, измеритель активности начинает это измерение перед формированием изображений и продолжает его после того, как сеанс формирования изображений будет закончен. В случае изотопов, излучающих позитроны, которые также излучают одиночные гамма-кванты, измеритель активности, предпочтительно, использует детектирование совпадения, например, одну или более пар детекторов излучения с детектором совпадения, для удаления такого загрязнения из-за одиночного гамма-излучения. В качестве альтернативы одиночные излучатели и другое рассеянное излучение фильтруют, используя дискриминацию по энергии для исключения другого излучения, кроме фотонов 511 кэВ. Калибратор 44 дозы определяет окончание бомбардировки или другой показатель длительности после окончания бомбардировки из устройства 10 ввода или устройства 46 ввода данных времени, ассоциированного с измерителем активности. На основе этой информация калибратор 44 дозы рассчитывает кривую затухания фактической выборки индикатора, используемого в каждом сеансе формирования изображений, кривая затухания которого сохранена в запоминающем устройстве 48 кривой затухания. Если способ производства, исходный уровень загрязнения и т.п. известны только в очень ограниченном количестве точек, например в двух точках вдоль кривой затухания, необходимо масштабирование известной или номинальной кривой затухания соответствующим образом. С другой стороны, используя большее количество точек, кривая затухания может быть точно рассчитана без знания исходных уровней загрязнения изотопами излучения выборки, природы изотопов загрязнения и т.п.

Кривую затухания из запоминающего устройства 48 кривой затухания или кривую затухания из процессора 16 калибровки, в одном варианте осуществления, подают в процессор 28 реконструкции и используют для коррекции во время реконструкции. В другом варианте осуществления процессор 50 коррекции принимает кривую затухания из процессора 16 калибровки или из запоминающего устройства 48 кривой затухания и корректирует ранее сгенерированные изображения в запоминающем устройстве 30 изображения для генерирования скорректированных изображений, которые сохраняют в том же или в другом скорректированном запоминающем устройстве 30 изображения.

В другом варианте осуществления оценку кривой затухания из процессора 16 калибровки передают в процессор 28 реконструкции так, что реконструированные изображения имеют предварительную коррекцию. В другом варианте осуществления процессор 50 коррекции определяет разницу или ошибку между оценкой кривой затухания из процессора 16 калибровки и фактической кривой затухания из запоминающего устройства 48 и регулирует предварительно скорректированные изображения соответствующим образом, используя последующую коррекцию по время реконструкции.

В другом варианте осуществления процессор 52 фармакокинетического моделирования анализирует смещенные по времени изображения в запоминающем устройстве 30' изображения и подгоняет параметры фармакокинетической модели к этим данным. В качестве альтернативы фармакокинетическая модель может быть отрегулирована по фактической кривой затухания и неоткорректированными данными из запоминающего устройства 30, подогнанными к отрегулированной фармакокинетической модели. Неоткорректированные изображения, скорректированные изображения, фармакокинетические модели, различные кривые затухания и т.п. могут быть отображены для клинического врача, радиолога и других специалистов на соответствующем дисплее, таком как дисплей 14, или сохранены в запоминающем устройстве, таком как общая база данных больницы.

На Фиг. 2 иллюстрируется частичный вклад в общую активность ¹⁸F по сравнению с ¹³N с течением времени. На Фиг. 3 иллюстрируется кривая эффективного периода полураспада с течением времени. Как можно видеть на кривой эффективного периода полураспада, по мере того как ¹³N затухает и ¹⁸F становится более высокой пропорцией индикатора, эффективный период полураспада удлиняется.

Множество процессоров описано и названо для простоты описания операций обработки. Следует понимать, что операции обработки могут быть выполнены одним процессором, могут быть разделены среди большего количества процессоров или могут быть выполнены различными группами процессоров без выхода за пределы настоящего изобретения.

Хотя описание было представлено со ссылкой на загрязнение ¹⁸F [¹³N] аммиака, следует понимать, что различные другие типы загрязняющего излучения могут быть найдены в других радиоактивных индикаторах и в радиоактивных индикаторах, изготовленных по другим технологиям.

Как показано на Фиг. 4(4-I, 4-II), на этапе 60, водный раствор бомбардируют протонами для генерирования [¹³N] аммиака и водного раствора, который обычно содержит загрязнение ¹⁸F. На этапе 62 помечают окончание времени бомбардировки протонами. На этапе 64 пациента подготавливают для формирования изображения и на этапе 66 пациенту вводят индикатор [¹³N] аммиака. На этапе 68 пациента подвергают первому сеансу формирования изображений и на этапе 70 данные из первого сеанса формирования изображений сохраняют. В примерном протоколе теста на стресс, на этапе 72, пациент ожидает период времени заданной длительности, обычно достаточно длительный, чтобы существенная часть индикатора от первой инъекции была вымыта из системы пациента. В варианте осуществления теста на стресс пациента подвергают стрессу на этапе 74. На этапе 76 пациенту вводят вторую дозу индикатора [¹³N] аммиака. На этапе 78 формируют изображение пациента, используя второй индикатор, и данные изображения сохраняют на этапе 80. На этапе 82 сохраненные данные изображения реконструируют в изображения. Конечно, другие протоколы также предусматриваются, включая в себя некоторые протоколы с одиночным сеансом формирования изображений, например переход с этапа 70 непосредственно на этап 82.

В одном варианте осуществления, когда индикатор поступает в комплекс формирования изображения, образец анализируют на этапе 90. Анализ, в одном варианте осуществления, начинается до первого сеанса формирования изображений и продолжается до окончания второго сеанса формирования изображений. На этапе 92 генерируется кривая затухания образца, используемая при формировании изображений.

В другом варианте осуществления, во время подготовки пациента, на этапе 100, вводят время окончания бомбардировки и на этапе 102 получают оценку кривой затухания на основе длительности после времени окончания бомбардировки. На этапе 104 вводят выбранный протокол формирования изображений. На этапе 106 рекомендуют рекомендованную дозу для инъекции индикатора. На этапе 108 генерируют предупреждение и отображают его.

Полученные в результате изображения могут быть скорректированы, используя оценку кривой затухания с этапа 104 или фактическую кривую затухания, сгенерированную на этапе 92 либо во время этапа 82 реконструкции изображения или на этапе 110 коррекции изображения, полученного в результате реконструкции после формирования изображения. Скорректированные изображения отображают на этапе 112. В другом варианте осуществления, на этапе 114 генерируют фармакокинетическую модель и на этапе 116 эту модель отображают. В другом варианте осуществления на этапе 120 фармакокинетическую модель генерируют из нескорректированных изображений. На этапе 122 фармакокинетическую модель корректируют, используя оценку или фактическую кривую затухания. На этапе 124 отображают фармакокинетическую модель.

В соответствии с другим аспектом, считываемый компьютером носитель информации, такой как DVD, CD, лента, другой портативный носитель информации, компьютерное запоминающее устройство и т.п., программируют, используя соответствующие этапы программирования или программное обеспечение, для управления одним или более процессорами, для выполнения одного или более выполняемых компьютером этапов, описанных выше.

Изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут возникнуть у других лиц после чтения и понимания предшествующего подробного описания изобретения. Предполагается, что изобретение должно рассматриваться, как включающее в себя все такие модификации и изменения, если только они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.

1. Система формирования ядерных изображений, содержащая:
сканер (8), который обнаруживает излучение индикатора, загрязненного радиоизотопом, введенного в субъект, причем этот индикатор включает в себя по меньшей мере один первичный радиоизотопный компонент и один или более компонентов радиоизотопа загрязнения;
процессор (28) реконструкции, который реконструирует обнаруженное излучение в представления изображения;
по меньшей мере один из (1) процессора (50) коррекции поглощения, который корректирует реконструированные изображения и обнаруженное излучение в соответствии с кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) процессора (16), который определяет кривую затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом; и
дисплей (14), который отображает по меньшей мере одно из (1) реконструированного представления изображения, скорректированного с учетом кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) реконструированного изображения без коррекции и кривой затухания индикатора, чтобы обеспечить возможность для диагноста скорректировать нескорректированные изображения во время анализа.

2. Устройство по п.1, дополнительно включающее в себя:
устройство (10) ввода, на котором клинический врач вводит выбранный протокол формирования изображений; и
генератор (14) предупреждения, который генерирует предупреждение на дисплее (14) в ответ на выбор клиническим врачом протокола формирования изображений с использованием индикатора, загрязненного радиоизотопом.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, в котором процессор (16) принимает обозначение времени после окончания бомбардировки, в ходе которой приготовили загрязненный индикатор, и исходную информацию о загрязнении и генерирует кривую затухания, которую передают на по меньшей мере один из дисплея (14) и процессора (50) коррекции.

4. Устройство по любому из пп.1 и 2, в котором процессор (16) дополнительно генерирует рекомендуемую дозу индикатора.

5. Устройство по любому из пп.1 и 2, дополнительно включающее в себя:
устройство (16; 40-48) для определения кривой затухания.

6. Устройство по п.5, в котором устройство для определения кривой затухания включает в себя:
измеритель (42) активности, который принимает образец (40) индикатора и измеряет его излучение;
калибратор (44) дозы, который определяет кривую затухания по измеряемому излучению; и
запоминающее устройство (48) кривой затухания, на котором хранится определенная кривая затухания, причем запоминающее устройство кривой затухания соединено с по меньшей мере одним из процессора (28) реконструкции и процессора (50) коррекции.

7. Устройство по любому из пп.1 и 2, в котором первичный радиоактивный компонент индикатора представляет собой [¹³N] аммиак, а загрязняющее излучение представляет собой ¹⁸F.

8. Способ формирования ядерных изображений, содержащий этапы, на которых:
обнаруживают излучение, испускаемое радиоизотопным индикатором, введенным в субъект, причем этот радиоизотопный индикатор генерируют в ходе бомбардировки протонами, при этом индикатор имеет первичный радиоизотопный компонент и загрязнен по меньшей мере одним другим радиоизотопом;
принимают обозначение времени после окончания бомбардировки протонами, в ходе которой был приготовлен загрязненный индикатор, и формируют кривую затухания на основе времени после окончания бомбардировки;
измеряют излучение, испускаемое от образца индикатора, и определяют кривую затухания по измеряемому излучению;
реконструируют обнаруженное излучение в представление изображения; и
формируют кривую затухания для индикатора.

9. Способ по п.8, дополнительно включающий в себя:
по меньшей мере один из этапов (1) формирования диагностических изображений, скорректированных по кривой затухания, и отображения скорректированных диагностических изображений, и (2) отображения диагностических изображений и кривой затухания, чтобы обеспечить возможность для диагноста скорректировать анализ диагностических изображений, чтобы скомпенсировать изотоп загрязнения в индикаторе.

10. Способ по п.8, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
вводят выбранный протокол формирования изображений; и
формируют по меньшей мере одно из (1) предупреждения на дисплее в ответ на выбор клиническим врачом протокола формирования изображений, используя индикатор, который включает в себя изотоп загрязнения, и (2) рекомендуемой дозы индикатора.

11. Способ по любому из пп.8-10, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
корректируют реконструированные диагностические изображения в соответствии с кривой затухания; и
подгоняют данные поглощения, полученные из скорректированных диагностических изображений, к фармакокинетической модели.

12. Способ по любому из пп.8-10, в котором первичный радиоизотопный компонент, такой как [¹³N], имеет период полураспада, который короче, чем период полураспада изотопа загрязнения, такого как ¹⁸F.

13. Машиночитаемый носитель, на котором хранится компьютерная программа, которая управляет компьютером для:
формирования кривой затухания для радиоизотопного индикатора, который формируют в результате бомбардировки протонами, на основе времени после окончания бомбардировки, причем индикатор имеет первичный радиоизотопный компонент и загрязнен по меньшей мере одним другим радиоизотопным компонентом;
реконструкции изображений субъекта, которому ввели радиоизотопный индикатор; и
формирования отображения по меньшей мере одного из (1) реконструированных изображений и сформированной кривой затухания, и (2) реконструированных изображений, скорректированных в соответствии с кривой затухания.

14. Система формирования ядерных изображений, содержащая:
сканер (8), который обнаруживает излучение индикатора, загрязненного радиоизотопом, введенного в субъект, причем этот индикатор включает в себя по меньшей мере один первичный радиоизотопный компонент и один или более компонентов радиоизотопа загрязнения;
устройство (10) ввода, на котором клинический врач вводит выбранный протокол формирования изображений;
процессор (28) реконструкции, который реконструирует обнаруженное излучение в представления изображения;
по меньшей мере один из (1) процессора (50) коррекции поглощения, который корректирует реконструированные изображения и обнаруженное излучение в соответствии с кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) процессора (16), который определяет кривую затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом; и
генератор (12) предупреждения, который формирует предупреждение на дисплее (14) в ответ на выбор клиническим врачом протокола формирования изображений, используя индикатор, загрязненный радиоизотопом, на дисплее (14).

Изобретение относится к области визуализации и, в частности, к корректировке рассеяния фотонов во времяпролетных позитронно-эмиссионных томографах (PET). Сущность изобретения заключается в том, что способ корректировки данных времяпролетной визуализации PET, приобретенных детекторами фотонов в томографе (200) PET, чтобы учитывать рассеяние фотонов, где поле зрения (230) томографа (200) PET делится на базисные функции (232) и выявляется одна или несколько точек (S) рассеяния, чтобы применить имитационную модель рассеяния, причем способ содержит этапы, на которых задают, для каждой точки (S) рассеяния фотона, траекторию (ASB) рассеяния, соединяющую точку (S) рассеяния фотона по меньшей мере с одной парой детекторов (А, В) фотонов, и вычисляют вклад рассеяния в данные визуализации PET, записанные по меньшей мере одной парой детекторов (А, В) фотонов, от каждой базисной функции (232) в наборе (PS) базисных функций (р), расположенных вдоль траектории (ASB) рассеяния, и где вклад рассеяния от любой базисной функции (р) вычислен независимо от вклада рассеяния от других базисных функций (р).

Устройство для мониторинга параметров пучка ионов // 2520940

Изобретение относится к способам и устройствам определения положения и интенсивности пучка заряженных частиц. Устройство для мониторинга параметров пучка ионов содержит сцинтиллятор, установленный перпендикулярно направлению пучка ионов, фотоприемники, расположенные равномерно по периметру сцинтиллятора, схему регистрации и обработки сигналов с фотоприемников, при этом сцинтиллятор выполнен в виде дискообразной светонепроницаемой камеры, а фотоприемники установлены в отверстиях, выполненных в ее боковой стенке, и снабжены светофильтрами, прозрачными для инфракрасного излучения, при этом сцинтиллятор вместе с фотоприемниками заключен в герметичную оболочку с отверстиями для впуска и выпуска сцинтиллирующего газа.

Способ определения энергетической зависимости чувствительности измерителя мощности дозы (дозы) гамма-излучения // 2511210

Изобретение относится к области проведения испытаний дозиметрических приборов по определению энергетической зависимости чувствительности при измерениях мощности дозы (дозы) гамма-излучения.

Устройство формирования рентгеновского изображения и способ формирования рентгеновского изображения // 2510048

Использование: для формирования рентгеновского изображения. Сущность заключается в том, что устройство формирования рентгеновского изображения содержит разделяющий элемент, выполненный с возможностью пространственного разделения рентгеновского излучения, излучаемого из источника рентгеновского излучения, сцинтиллятор, выполненный с возможностью излучения света, когда разделенный пучок рентгеновского излучения, разделенный на разделяющем элементе, падает на сцинтиллятор, блок ограничения светопропускания, выполненный с возможностью ограничения степени пропускания света, излучаемого сцинтиллятором, и множество световых детекторов, каждый из которых выполнен с возможностью детектирования количества света, прошедшего через блок ограничения светопропускания, причем блок ограничения светопропускания выполнен так, что интенсивность света, детектируемая на каждом из световых детекторов, изменяется в соответствии с изменением позиции падения пучка рентгеновского излучения.

Комбинация asg, катода и держателя для детектора фотонов // 2506609

Изобретение относится к комбинации отсеивающего растра, катода и держателя для детектора фотонов, используемого при получении изображений в спектральной компьютерной томографии.

Способ обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием // 2502087

Использование: в способе обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием. Сущность: в способе обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием, включающем регистрацию излучения, измерение превышения регистрируемого излучения над фоном и выдачу сигнала о наличии объекта, производят радиочастотное сканирование окрестности наблюдаемого объекта, фиксируют техническими средствами наличие отраженного сигнала на частоте сканирования, измеряют его величину, определяют максимальное значение от частоты и при его превышении над фоном принимают решение о принадлежности наблюдаемого объекта к объектам ядерных технологий.

Средства диагностики нейродегенеративных заболеваний // 2494669

Изобретение относится к средствам диагностики нейродегенеративных заболеваний. Установка содержит модуль получения изображений, получающий визуальные данные о состоянии головного мозга пациента, и анализатор изображений, выполненный с возможностью определения на основании визуальных данных с использованием вероятностной маски для определения исследуемых областей на изображении, заданном визуальными данными, количественного показателя, указывающего на степень развития нейродегенеративной болезни мозга пациента.

Детектор излучений и способ изготовления детектора излучений // 2493573

Изобретение относится к детектору излучений и способу изготовления детектора излучений. Детектор излучений (10), содержащий массив пикселей (1), в котором каждый пиксель (1) содержит конверсионный слой из полупроводникового материала (4) для преобразования падающего излучения в электрические сигналы и в котором каждый пиксель (1) окружен канавкой (3), которая, по меньшей мере, частично заполнена барьерным материалом, который поглощает, по меньшей мере, часть фотонов, генерируемых падающим излучением, причем коэффициент заполнения канавки (3) барьерным материалом программируемо изменяется поперек детектора (10).

Уменьшение эффектов захвата в сцинтилляторе за счет применения вторичного излучения // 2472180

Изобретение относится к области техники детекторов излучения и, в частности, к детектору излучения, который содержит сцинтиллятор. .

Устройство получения рентгеновских изображений и способ получения рентгеновских изображений // 2467355

Изобретение относится к устройству получения рентгеновских изображений и способу получения рентгеновских изображений. .

Способ улучшения временного разрешения цифровых кремниевых фотоумножителей // 2550581

Изобретение относится к области детекторов. Модуль (10) детектора излучения для использования во времяпролетном позитронно-эмиссионном (TOF-PET) томографическом сканере (8) формирует триггер-сигнал, указывающий обнаруженное событие излучения. Схема синхронизации (22), включающая в себя первый аналого-цифровой преобразователь (30) времени (TDC) и второй TDC (31), конфигурируется для вывода скорректированной временной метки для обнаруженного события излучения на основе первой временной метки, определенной первым TDC (30), и второй временной метки, определенной вторым TDC (31). Первый TDC синхронизируется по первому опорному тактовому сигналу (40, 53), а второй TDC синхронизируется по второму опорному тактовому сигналу (42, 54), причем первый и второй опорные тактовые сигналы являются асинхронными. Технический результат - улучшение временного разрешения схем синхронизации. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ поиска, обнаружения и локализации источников ионизирующих излучений // 2562142

Изобретение относится к области радиационного контроля (РК) и предназначено для поиска, обнаружения и локализации источников ионизирующих излучений (ИИИ) наземными или морскими мобильными комплексами РК и стационарными устройствами РК. Сущность изобретения заключается в том, что способ поиска, обнаружения и локализации (определения местоположения) ИИИ путем определения точки пересечения обнаруженных линий-направлений на ИИИ из двух различных мест с использованием устройств детектирования, снабженных экранами-поглотителями излучения, и поворотной платформы, кинематически связанной с двигателем, при этом измеряют каждым из не менее двух установленных на платформе одинаковых устройств детектирования с направленными в противоположные стороны входными окнами, образующими острый двугранный угол, средние скорости счета аддитивной суммы сигнала и фона, вычисляют разность полученных значений скоростей счета, ненулевое значение которой означает факт обнаружения ИИИ, и достигают поворотом платформы минимума этой разности, а по углу поворота платформы определяют направление на обнаруженный ИИИ. Технический результат - создание оперативного способа поиска, обнаружения и определения местоположения (локализации) ИИИ с повышенной точностью в условиях нестационарного радиационного фона. 5 ил.

Блок детектирования гамма-излучения в составе беспилотных летательных аппаратов легкого класса // 2565335

Изобретение относится к средствам поиска и обнаружения источников гамма-излучения и предназначается для оснащения беспилотных летательных аппаратов. Блок детектирования гамма-излучения в составе двух счетчиков сцинтилляционных, контроллера с установленным модулем GPS, аккумуляторной батареи, при этом для связи между блоком детектирования и пультом дистанционного управления используется GSM-канал, образованный размещенным в блоке детектирования модулем GSM и установленным в пульте управления GSM-модемом, а сцинтилляторы выполнены в виде круглых прямых цилиндров с высотой больше диаметра основания, причем сцинтилляторы ориентированы основанием перпендикулярно направлению полета беспилотного летательного аппарата. Технический результат - расширение области поиска локальных источников гамма-излучения в режиме реального времени. 2 ил.

Способ и устройство для патрульной инспекции и локализации радиоактивного вещества // 2575582

Использование: для патрульной инспекции и локализации радиоактивного вещества. Сущность изобретения заключается в том, что способ патрульной инспекции и локализации радиоактивного вещества содержит этапы: обеспечение значения фоновой радиоактивной интенсивности среды; сбор значений радиоактивной интенсивности с инспектируемой области посредством детектора во множестве точек пробоотбора на маршруте патрульной инспекции; вычисление распределения радиоактивной интенсивности в инспектируемой области на основе собранных значений радиоактивной интенсивности и значения фоновой радиоактивной интенсивности; и определение позиции радиоактивного вещества на основе распределения радиоактивной интенсивности; разделение инспектируемой области на множество подобластей. Технический результат: обеспечение возможности повышения эффективности обнаружения радиоактивных источников излучения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Времяпролетные измерения в позитронной эмиссионной томографии // 2581724

Изобретение относится к позитронной эмиссионной томографии (PET) и, в частности, к обнаружению совпадающих событий в процессе времяпролетной (TOF) PET. Сущность изобретения заключается в том, что детектор первого сигнала генерирует первый выходной сигнал, если сигнал фотоприемника удовлетворяет первому критерию сигнала; причем критерий первого сигнала распознает сигнал фотоприемника как показывающий первоначальные во времени сцинтилляционные фотоны, генерируемые сцинтиллятором в ответ на полученные фотоны излучения; детектор второго сигнала генерирует второй выходной сигнал, если сигнал фотоприемника альтернативно удовлетворяет критерию второго сигнала, причем критерий второго сигнала распознает сигнал фотоприемника как показывающий последующие во времени сцинтилляционные фотоны, генерируемые сцинтиллятором в ответ на полученные фотоны излучения; и детектор сигнала излучения оценивает первый и второй выходные сигналы для определения того, получен ли второй выходной сигнал в пределах временного окна приема, причем полученный первый выходной сигнал определяет начальную точку временного окна приема, и если второй выходной сигнал получен в пределах временного окна приема, детектор сигнала излучения распознает сигналы фотоприемника, показывающие излучение, полученное сцинтиллятором; и если второй выходной сигнал не получен в пределах временного окна приема, детектор сигнала излучения не распознает сигналы фотоприемника, показывающие излучение, полученное сцинтилятором. Технический результат - повышение качества реконструированного изображения. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Калибровка рет с изменяющимися интервалами совпадений // 2582887

Изобретение относится к системам позитронной эмиссионной томографии (PET), в частности с использованием калибровки сканера PET. При калибровке сканера позитронной эмиссионной томографии (PET) радиоактивный калибровочный фантом сканируют в течение периода нескольких времен полураспада, чтобы получить множество кадров данных сканирования. Перемеженные интервалы применяют, чтобы способствовать получению данных совпадений для множества интервалов хронирования совпадений и энергетических интервалов во время одного действия калибровочного сканирования. Совпадающие события загружают в накопитель в соответствии с каждым из множества выбранных интервалов совпадений и калибруют сканер PET для каждого из множества интервалов хронирования совпадений с использованием данных, полученных из одного калибровочного сканирования. Технический результат - уменьшение времени калибровки сканера. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Матрица детекторов с аналого-цифровым преобразованием времени, имеющая повышенную временную точность // 2589468

Изобретение относится к области регистрации излучения. Способ детектирования излучения содержит этапы, на которых регистрируют событие; генерируют инициирующий сигнал, ассоциированный с регистрацией события; генерируют первую метку (TS1) времени для инициирующего сигнала с использованием первого аналого-цифрового преобразователя времени (TDC); генерируют вторую метку (TS2) времени для инициирующего сигнала с использованием второго TDC, имеющего фиксированное смещение по времени относительно первого TDC; и связывают метку времени с событием на основе первой метки времени, второй метки времени и сравнения разницы по времени между второй меткой времени и первой меткой времени и фиксированного смещения по времени. Технический результат - повышение качества ПЭТ-изображения. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формирование спектральных изображений // 2597073

Изобретение относится к формированию спектральных изображений. Сущность изобретения заключается в том, что система формирования изображений содержит источник излучения, который испускает излучение, которое проходит область обследования и часть субъекта в ней; детекторную матрицу, которая обнаруживает излучение, которое проходит через область обследования и часть субъекта в ней, и генерирует сигнал, указывающий на это; дающее рекомендации по параметрам объемного сканирования устройство, которое рекомендует, по меньшей мере, одно значение параметра спектрального сканирования для объемного сканирования части субъекта на основе спектрального разложения первой и второй 2D проекций, полученных с помощью источника излучения и детекторной матрицы, причем первая и вторая 2D проекции имеют разные спектральные характеристики; и консоль, которая использует рекомендованное, по меньшей мере, одно значение параметра спектрального сканирования для выполнения объемного сканирования части субъекта. Технический результат - повышение качества объемного изображения, получаемого при выполнении компьютерной томографии. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Усовершенствование пространственной выборки для сбора данных пэт в виде списка, использующее спланированное перемещение стола/гентри // 2597074

Использование: для позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Сущность изобретения заключается в том, что устройство ПЭТ включает в себя детекторную матрицу, включающую в себя отдельные детекторы, которые принимают события излучения из области визуализации. Контроллер перемещения управляет, по меньшей мере, одним из относительного продольного перемещения между опорой для субъекта и детекторной матрицей или кругового перемещения между детекторной матрицей и субъектом. Процессор временной метки времени присваивает временную метку каждому принятому событию излучения. Буферная память для хранения событий в режиме списка сохраняет события с временной меткой. Процессор верификации событий отбирает одновременно принятые события излучения, местоположения которых для каждой пары соответствующих одновременно принятых событий определяют линию отклика. Процессор реконструкции реконструирует достоверные события в виде изображения области визуализации. Технический результат: улучшение пространственной выборки данных ПЭТ, а также улучшение разрешения изображения и обеспечение большего эффективного поля обзора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Риометрический способ определения жёсткости геомагнитного обрезания // 2599333

Изобретение относится к способам определения «жесткости геомагнитного обрезания» (ЖГО) - одного из геофизических параметров, который используется для мониторинга радиационной обстановки и распространения коротких радиоволн в магнитосфере и ионосфере высоких авроральных широт после мощных солнечных вспышек в период повышенного аномального поглощения радиоволн в полярных районах (в период так называемого «Поглощения типа Полярной Шапки» - ППШ). Риометрический способ определения жесткости геомагнитного обрезания содержит этапы, на которых измеряют поглощение с помощью риометра на выбранной станции авроральной зоны с одновременным измерением интенсивности потоков солнечных протонов с помощью детекторов, установленных на геостационарном спутнике, рассчитывают известным методом поглощение радиоволн, сравнивают это значение с измеренным и в случае их несовпадения увеличивают значение нижней границы энергетического спектра потоков солнечных протонов, производят новый расчет поглощения, повторяя процедуру до совпадения расчетного поглощения с измеренным, и в этом случае значение нижней границы энергетического спектра потока солнечных протонов пересчитывают известным способом в единицы жесткости. Технический результат - получение более точных и оперативных значений ЖГО для исследования ППШ. 2 ил.