с.а. терещенко, Г.А. Федоров
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
об оптимизации многопинхольных
кодирующих коллиматоров
для медицинских гамма-камер
Исследованы и сравнены параметры высокоразрешающих томографических кодирующих коллиматоров для планарной гамма-камеры Ангера.
При выборе кодирующих коллиматоров (КК) для медицинских гамма-камер следует принимать во внимание возможность минимизации случайной погрешности результатов, обусловленной квантовыми флуктуациями измеряемых величин и радиационного фона, и уменьшения систематической погрешности при получении томографических изображений.
Значения обеих составляющих погрешности во многом зависят от характера распределения радионуклида и среднего пропускания многопинхольных КК, где – число пинхолов и – общее число открытых и закрытых ячеек в базовой части коллиматора.
Типичный диаметр детектора гамма-камера Ангера равен примерно 38 см, а ее собственное пространственное разрешение примерно 4 мм. Эти параметры предопределяют линейный размер ячейки высокоразрешающего прямоугольного (квадратного) КК и его размерность, которая для базовой части коллиматора с линейным размером ячейки d 2 мм составит примерно 6363 (табл.).
таблица
Типы и параметры кодирующих таблиц
№№
|
Тип таблицы
|
Размерность
|
Среднее пропускание , %
|
1
|
ПСТ-П, Д
|
6365
|
50
|
3
|
ПСТ-П, Д
|
6263
|
20
|
3
|
ПСТ-П, Д
|
5773
|
1,56
|
4
|
(ПСТ-С) PNP
|
6363
|
25,8
|
5
|
НДСП (NTHT)
|
6262
|
12,5
|
6
|
ГК-1
|
6363
|
3,12
|
7
|
ГК-2
|
6363
|
4,69
|
8
|
ГК-3
|
6363
|
6,25
|
9
|
МПСТ
|
6161
|
50
|
10
|
Пинхол
|
6263; 6363
|
0,025
|
В приведенной таблице ПСТ – псевдослучайная таблица построчная (П), диагональная (Д) или самоподдерживающаяся (С); МПСТ – модифицированная ПСТ; ГК-1, ГК-2, ГК-3 – геометрические коды типа 1, 2, 3 и НДСП (NTHT) – “нет двух соприкасающихся пинхолов” (No-Two-Holes-Touching pattern). Последняя таблица размерности 6262 строится из МПСТ 3131 добавлением строки и столбца из 0 рядом со строками и столбцами МПСТ. апертура в виде пинхола описывается вырожденной ПСТ с . Размерность таблицы 5773 хорошо подходит для гамма-камер с прямоугольными детекторами.
Рассчитаны и проанализированы дисперсии результатов с использованием приведенных таблиц в зависимости от характера распределения источников. Показано преимущество коллиматоров на основе ПСТ-П и -Д при возможности выбора среднего пропускания .
Исследованы также глубинные аппаратные функции (АФ) с коллиматорами разных типов, определяющие фокусирующие свойства ИКСИ. Лучшая АФ показана на рисунке.
Рис. Аппаратные функции ИКСИ с коллиматором на основе ПСТ 6263-Д с учетом углового фактора при d = 2,1 мм, размере пинхола 1,81,8 мм и фокусном расстоянии и f = 40 см. Показаны верхняя и нижняя границы АФ и средняя АФ
Аппаратные функции не в полной мере отражают томографические свойства ИКСИ при определении трехмерных пространственных распределений источников путем решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Модельные исследования показали, что в этом случае предпочтительнее или даже необходимо использовать КК с низким коэффициентом пропускания. Лучшие результаты при решении СЛАУ получены с ПСТ 5773 (см. табл.).
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 05-01-08029).
А.С. Парфенов1, П.А. Шарков
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1Институт общей физики РАН
Разработка эвапориметра
В работе рассмотрены различные конструкции прибора, а токже проведено их сравнение. Разработан прототип, который сейчас проходит клинические испытания.
Кожный покров человека – многофункциональный орган. Цвет кожи, ее состояние служат важным фактором при общении. Физиологически кожа представляет собой полупроницаемый барьер, регулирующий взаимодействие организма с окружающей средой. При этом различные кожные заболевания могут быть как результатом каких-то серьезных нарушений работы эпидермиса, так и просто некрасиво выглядеть или доставлять дискомфорт. Один из таких примеров – сухость кожи, вызванная со слишком большим пассивным испарением воды из эпидермиса, что связано с нарушением строения рогового слоя.
Эвапотиметр – прибор, позволяющий оценить барьерную функцию кожи. Измеряемый параметр – трансэпидермальный перенос воды (transepidermal water loss, TEWL). Это инструмент для неинвазивной диагностики того, сколько грамм воды испаряется с участка кожи в единицу времени. Используя его показания, можно диагностировать различные нарушения, нехватку каких-либо веществ в эпидермисе (точнее – в роговом слое эпидермиса). Под его контролем можно наблюдать процесс лечения, эффекты применения различных лекарств, мазей. Эвапориметр может показать эффективность различных косметических средств.
Сам прибор представляет собой измерительную камеру с датчиком влажности и электронную часть, служащую для обработки полученного значения и вывода на экран. Измерительная камера сделана в виде цилиндра с одним открытым концом, который прикладывается к коже. В качестве датчика влажности используется датчик Honeywell HIH-3610 с температурной компенсацией.
Основная проблема – создание постоянных условий внутри измерительной камеры на время измерения. Для этого есть два способа:
-
Использование холодного элемента Пельтье на противоположном от открытого конце, что приводит процессы в камере в равновесие (количество испаренной с кожи воды равно количеству конденсировавшейся на элементе Пельте). Минус этого метода – большое энергопотребление, что мешает созданию портативного, компактного прибора.
-
Малое время измерения, в течение которого условия в камере можно считать постоянными. Минусы – погрешность выше, невозможность наблюдать динамику процесса.
На данный момент готов прибор без элемента Пельтье. Он выполнен в двух вариантах. Первый – на одной микросхеме с ЖК экраном. Второй – датчик с камерой через АЦП подсоединены к компьютеру, а управляющая программа и обработка результатов осуществляются в среде LabView.
Сейчас прибор проходит клинические испытания.
Список литературы
1. Мяделец О.Д., Адаскевич В.П, Функциональная морфология и общая патология кожи. Витебск: Изд. Витебского медицинского института. 1997. С.269.
2. Imhof B., O’Driscoll D., Xiao P., Berg E. New Method of Measuring Trans-epidermal Water Loss. Internal Report based on a Poster Presentation at the SCII Conference. Cardiff. September 1998.
3. Nuutinen J., Alanen E., Autio P., Lahtinen M-R., Harvima I., Lahtinen T. A closed unventilated chamber for the measurement of transepidermal water-loss. Skin Research and Technology 9 (2003) 85–89.
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 5
Достарыңызбен бөлісу: |