5.4.2.3. Сканирующее устройство и стол пациента

В состав сканирующего устройства томографа входят станина, рентгеновский излучатель, многоэлементный блок рентгеновских детекторов, электромеханический узел пространственного перемещения излучателя и детекторов с центральным отверстием-тоннелем для размещения пациента, датчики координат, кабели и тубопроводы, обеспечивающие питание и обмен сигналами между подвижной и неподвижной частями сканирующей системы, оптическое визирное устройство для совмещения плоскости излучения с исследуемой областью тела пациента, элементы рентгенооптики (фильтры, коллиматоры и т.д.) и ряд вспомогательных устройств. Как правило, скорость вращения поворотной системы доходит до 1 об/с, а погрешность в определении и задании линейных и угловых координат механических устройств не превышает 0,01 %. Внешний вид сканирующего устройства со столом для пациента представлен на рис. 75.

Рис.75. Сканирующее устройство и стол пациента

В некоторых конструкциях сканирующих устройств предусмотрена возможность поворота подвижной части, т.е. плоскости исследуемого слоя, относительно горизонтальной оси в обе стороны на суммарный угол от 20  до 50  С.

Стол пациента обеспечивает его перемещение относительно плоскости сканирования. Стол конструктивно связан со сканирующей системой. Погрешность фиксации положения стола не превышает 0,5 мм. Продольное перемещение осуществляется шагами, кратными толщине исследуемого слоя.

5.4.2.4. Система детектирования и преобразования измеряемых сигналов

Детекторы служат для преобразования интенсивности рентгеновского излучения в электрические сигналы без искажения этой информации.

Разброс технических параметров детекторов установленных в томографе не должен превышать 5 – 10 %.

В современных томографах применяются два типа детекторов – сцинтилляционные и ионизационные ксеноновые.

Сцинтилляционный детектор состоит из кристаллического сцинтиллятора (NaI, CsJ и др) и фотоприемника (ФЭУ – фотоэлектронный умножитель или кремниевый фотодиод). Такие детекторы использовались в томографах первого и второго поколений. В томографах третьего поколения, у которых система детектирования содержит сотни чувствительных элементов эти детекторы не использовались в силу их больших габаритов, нестабильности характеристик ФЭУ при быстром вращении и трудности отбора приборов с близкими характеристиками.

Но в томографах четвертого поколения с неподвижными системами детектирования нашли применение современные малогабаритные сцинтилляционные датчики с ФЭУ. Сцинтилляционные датчики с фотодиодами имеют более низкую чувствительность и применяются в томографах 3 и 4 поколений, у которых интенсивность излучения достаточно высока.

Ионизационные ксеноновые детекторы используются в томографах третьего поколения. Эти детекторы являются ячейками многоэлементной матрицы, и находятся в общей атмосфере ксенона при давлении 25 – 28 кг/см².

Аналоговые сигналы детекторов поступают в систему электронного преобразования, где происходит их предварительное усиление, обработка и преобразование в цифровой код. Учитывая длительность импульсов излучения (1 – 15 мс), сигнал с каждого детектора после усиления интегрируется за определенный интервал времени, а затем преобразуется в цифровой код. Для перехода от экспоненциальных зависимостей, связывающих интенсивность излучения с коэффициентом ослабления, к линейным проводят логарифмированные измерения сигналов в аналоговом виде с помощью логарифмических усилителей. Коммутация и порядок подключения интеграторов к АЦП обеспечивается мультиплексорами.