用于数控减影血管造影术的设备制造技术

本发明专利技术涉及利用特定的电子电路以能量相减模式进行数控减影血管造影术的设备。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据专利权利要求1特征部分的设备。从DE3517101 C1已经了解了这种设备。为了证实对冠状动脉是否被血凝块急性阻塞的担心而使用该设备来检查心脏。为此，将碘造影剂注射到病人的手臂静脉，同时用两条线性准直的X射线束逐行地照射病人，一条X射线束具有刚好低于33KeV的碘吸附边缘的能量E1。另一条X射线束具有刚好高于碘吸附边缘的能量E2。两束X射线聚焦在病人的心脏上并撞击到心脏后面的探测器上，该探测器有两个彼此隔开一定距离平行排列的计数池，通过电荷敏感的A/D转换器将探测器的信号转换成数字信号并传送到计算机，然后按每种情况组成能量E1的图象和能量E2的图象，并用对数算法相互减去另一个能量的图象。在监视器上显示所得到的图象。DE3901837A1公开了一种辐射探测器，该探测器能够在较短的记录次数内以高精度、宽动态范围和高灵敏度测量高射束强度的局部分布。这些应用在于例如用于快速移动部分(冠状动脉)的瞬时记录的医疗诊断。脉动的辐射源用于该探测器，在比例计数池中将属于一束脉冲的各个量子的信号相加，由此获得的每个辐射源脉冲的这些单个信号，或是已表示所需强度的信号，或是对许多辐射源脉冲用电子学方法按每个图象点相加。此外，DE3901837A1提供了这种探测器的结构。然而，该探测器的缺点在于与常规放大器和转换器电路一起使用不能得到所需的图象分辨率。本专利技术的目的是将上述类型的设备改善到使所得到图象的分辨率更好的程度，以便尤其是可更清楚地显示冠状动脉。用具有专利权利要求1的特征的设备实现该目的。该设备包括一个高灵敏度放大器和具有很高动态的模拟数字转换器，利用该设备可以以线性形式显示碘充填体中的高吸附差异。这样，尽管被碘充填的心室覆盖，该设备能够显示所有三条冠状动脉。就此而言，它指出，由于一方面心脏不停地跳动，而另一方面造影剂进入了心室和冠状动脉，因此很难使冠状动脉成像。因此，为实现该目的，需要以电流或电荷数字转换器的形式开发使用适当部件的电子电路，该数字转换器具有至少18比特的动态范围，以便在颜色或对比度方面以差分形式得到足够好的分辨率。下面借助附图更详细地说明本专利技术；其中附图说明图1以该设备在同步加速器的X辐射束路径中的形式示出该设备的示意图；图2以在根据图1的设备中使用的探测器的形式示出侧视图；和图3示出图1和2的探测器中使用的电子电路的电路图。图1示出X辐射源，例如存储环可由申请人提供作为DORIS。这样，自旋的正电子束e+通过磁极对近似地以所示的方式在所谓的摆动磁体的磁极之间在一个平面中向后和向前偏离，该磁极对相互串联，但极性相反，导致同步加速器以剧烈形式辐射。该同步加速器辐射是多色或″白色″光束7，通过准直仪和光阑系统(未示出)射到单色仪1上。在DORIS的情况下，单色仪1距摆动磁体2约15到36m，形成辐射的源点。在其源点附近，″白色″射束7具有近似椭圆的截面，其短轴约2mm长，位于水平的长轴的长度约4mm。由于射束光阑和自然发散，在单色仪1的位置，射束7的水平宽度约为100mm，高度约为2.5mm。利用双单色仪1，形成具有能量E1和E2的两条单色射束。在其工作期间，单色射束E1和E1通过其路线上病人的心脏到达探测器3的输入端。在探测器3的输入端，它们具有1.5mm的间隔和通常水平宽度为120mm，并且在所有情况中高度为1.0mm。探测器3有两个与检测电路51、52连接的电离室31、32。从探测器3的检测电路51、52输出的信号经引线511、512传送到计算机系统6，计算机系统6通过在所有情况下从能量E2的第二图象减去能量E1的图象并在监视器20上显示得到的图象以自身已知的方式，例如根据DE3517101 C1来控制图象的评估。在根据本专利技术的设备的工作期间，病人坐在用液压系统控制方式可上下移动的凳子9上。该运动由双箭头指示。在一个实施例中，凳子9进行约40cm的向上移动，前10cm用于凳子9的加速并且病人坐在上面，接下来的20em以50cm/秒的恒定速度在其路径上移动，最后10cm用于减速。结果是，使病人待检查的器官，例如心脏10在250毫秒的周期内移过两个单色射束E1和E2。从而连续地用射束E1和射束E2对同一人和相同的检查位置迅速成像，以在计算机系统6中可很容易地对两个射束的图象作减法运算。根据图1，仍是在两个射束E1、E2的交叉点前，因此也是在待检查的心脏10之前，在单色仪1和探测器3之间的两束X射线的射束路径中设置安全系统8，该安全系统具有极快射束的挡板，能够阻挡低于10毫秒的X射线束E1和E2。这种安全系统在我们的同步加速器工作过程中已经采用了许多年。凳子9也是由计算机系统6控制，在图中未被单独表示。然而，控制该液压系统(未示出)以便通过计算机系统6升高和降低凳子9对本领域技术人员来说并不困难。图2表示图1的探测器3的完整垂直截面，该探测器由各带有板条311和312的两个电离室31、32和共用漂移阴极313构成。由基本上为矩形并且在一侧上具有固定法兰的外壳33封闭两个电离室31、32。约10mm高、150mm宽和约30mm长的入口通道37通过外壳33的壁，并在其自由端上装有本身已知的准直仪34，两束射束E1、E2可通过该准直仪34进入。通道37的里端由碳纤维窗口(35)封闭。外壳33的内部是填充有如氪或氙之类的电离气体，和压力在10至20巴以下的猝熄气体，例如二氧化碳的中空空间。电离气体与猝熄气体的分压力比为90∶10。如已提到的，每个电离室32具有相互间隔约9mm排列的玻璃纤维强化板条311、312。在板条311、312相互面对的一侧上安装有镀金的铜带作为阳极带，阳极带在射束方向延伸并排列在400μm的格栅中。在图2的右手部分，放大表示以点划循环线突出的板条311、312的部分。从该图可以看出，在装有阳极带的板条311、312之间安装着共用漂移阴极313，在从漂移阴极313到第一和第二板条311、312的空间中安装位于更靠近板条311、312的所谓的＂Frisch格栅″。在一个实施例中，漂移阴极313的厚度为1.0mm，漂移阴极313与每个板条311、312之间的距离是4.0mm。然后，在距离板条311、312为1.0mm的地方各安装两个Frisch格栅，因此，在所有情况下与漂移阴极313的表面间隔3.0mm。Frisch格栅由间隔0.5mm的特种导线制成，Frisch格栅为阳极带屏蔽了在电离室中所形成的离子。第一和第二板条311、312在射束方向伸出探测器3的外壳33，并分别在其端部连接到检测电路51、52。很明显，必须靠近探测器3的外壳33，以便封闭电离气体和猝熄气体。为此，在板条311、312之间安装一个挡块38，以气密方式与两个板条311、312相互连接，例如粘结到板条311、312。两个板条311、312也以气密方式，例如也通过粘结连接到外壳33的壁。如已提到的，在400μm的格栅中作为镀金铜带安装在相互面对的板条311、312侧面上的阳极伸出探测器3的外壳33，特别是以约0.3mm的间隔安装并各具有约0.4mm宽度的336个平行带的形式伸出探测器3的外壳33。每个板条311、312的长度约230mm，而电离室31、32的长度约等于60mm。在电离室31、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量相减模式的数控减影血管造影术设备，具有：用于产生两个单色Ｘ射线束（Ｅ↓［１］、Ｅ↓［２］）的单色仪（１）；具有极快射束的挡板的安全系统（８）；由液压系统驱动的线扫描设备，在液压系统上安装有可上下移动以便定位病人的凳子（９ ）；双线探测器（３）；用于控制系统，数据捕获和图象处理的计算机系统（６）；其特征在于探测器（３）由两个局部分解的电离室（３１、３２）形成，电离室填充有电离气体并具有特定数量的阳极带（３１１、３１２）；共用漂移阴极（３１３ ）用于两个电离室（３１、３２）；每个电离室（３１、３２）连接到一个单独的检测电路（５１、５２），每个检测电路具有用于每个阳极带（３１１、３１２）的电子电路（５０），阳极带在０伏和１７５伏之间作为信号转换器线性地工作；每个电子电路（５ ０）在其输入端具有一个运算放大器（ＯＰＡ），向运算放大器的负输入端施加来自阳极带（３１１、３１２）的输入信号，而其正输入端接地；运算放大器（ＯＰＡ）的输出端通过第一电阻（Ｒ↓［１］）连接到晶体管（Ｔ）的发射极，晶体管的基极位于恒压源（Ｓ ），晶体管的集电极通过点（Ｐ）和第四电阻（Ｒ↓［４］）连接到模拟／数字转换器（ＡＤＣ）的输入端；第四电阻（Ｒ↓［４］）大于２０ＭΩ；把输入信号电流（ｉ↓［ｓ］）最终传送到模拟／数字转换器（ＡＤＣ）的第二电阻（Ｒ↓［２］）位于运算放大 器（ＯＰＡ）的输入端与点（Ｐ）之间；和所有电子电路（５０）的输出被作为比特字通过总线系统（５１１、５１２）传送到计算机系统（６）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根贝施，米凯尔勒曼，
申请(专利权)人：德意志电子同步加速器DESY，
类型：发明
国别省市：DE[德国]