![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Компьютеры, Программирование
Компьютеры и периферийные устройства
Рентгеновский спиральный компьютерный томограф Siemens Somatom Emotion |
Министерство образования и науки Украины Харьковский национальный университет радиоэлектроники Кафедра БМЭ Отчет по производственной практике на тему: «Рентгеновский спиральный компьютерный томограф SIEME S SOMA OM Emo io » Харьков 2009 Реферат Отчет содержит 28 страниц, 10 рисунков, 5 источников. Отчет построен на базе анализа литературы по компьютерным томографическим методам исследования, инструкции по эксплуатации рентгеновского спирального компьютерного томографа SIEME S SOMA OM Emo io . КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ, СКАНИРОВАНИЕ, РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, ЯЧЕИСТЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ Введение Мировые тенденции в области медицинского приборостроения в последние годы претерпели значительные изменения. В основном это вызвано необходимостью повышения качества диагностики, что приводит как к созданию новых высокоинформативных диагностических приборов, так и к совершенствованию традиционных технологий. Современный уровень медицинской техники позволяет выявить структурные и функциональные изменения одного и того же органа с помощью устройств, имеющих различный принцип действия, при этом достоверность полученных данных будет сопоставима. В подобных условиях на первое место выходит информационная составляющая исследований. На данном этапе одним наиболее информативным методом является томография, дающая намного больше информации о каждом элементарном объеме исследуемого объекта, чем другие известные методы диагностики. Термин «томография» произошел от двух греческих слов: - сечение и – пишу и означает послойное исследование структуры различных объектов. Существует несколько видов томографии: рентгеновская, электронно-лучевая, магнитно-резонансная, позитронно-эмиссионая, ультразвуковая, оптическая когерентная томография и др. Но суть всех видов томографии едина: по суммарной информации (например, интенсивности на детекторах или интенсивности эхо-сигнала), полученной от некоторого сечения вещества, нужно определить локальную информацию, а именно плотность вещества в каждой точке сечения. Информативность и достоверность каждого из них зависит от целого ряда факторов, определяющих конечный результат исследования, в том числе и от принципа действия устройства. 1. История возникновения и развития компьютерной томографии Первые математические алгоритмы для КТ были разработаны в 1917 г. австрийским математиком И. Радоном. Физической основой метода является экспоненциальный закон ослабления излучения, который справедлив для чисто поглощающих сред. В рентгеновском диапазоне излучения экспоненциальный закон выполняется с высокой степенью точности, поэтому разработанные математические алгоритмы были впервые применены именно для рентгеновской компьютерной томографии. В 1963 г. американский физик А. Кормак повторно (но отличным от Радона способом) решил задачу томографического восстановления, а в 1969 году английский инженер-физик Г. Хаунсфилд из фирмы EMI L d. сконструировал «ЭМИ-сканер» (EMI-sca er) – первый компьютерный рентгеновский томограф, чьи клинические испытания прошли в 1972 году. В 1979 году Кормак и Хаунсфилд «за разработку компьютерной томографии» были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Разумеется, современные способы получения послойных изображений имеют несравнимые преимущества: Отсутствие травм, позволяющее прижизненную диагностику заболеваний; Возможность аппаратной реконструкции однократно полученных изображений в различных анатомических плоскостях (проекциях), а также трёхмерной реконструкции; Возможность не только оценивать размеры и взаиморасположение органов, но и детально изучать их структурные особенности и даже некоторые физиологические характеристики, основываясь на показателях рентгеновской плотности и их изменении при внутривенном контрастном усилении. Преимуществами КТ по сравнению с традиционной рентгенографией стали: – отсутствие теневых наложений на изображении; – более высокая точность измерения геометрических соотношений; – чувствительность на порядок выше, чем при обычной рентгенографии. Первая вполне качественная томограмма головного мозга человека получена в 1972 году (рис. 1) . Рисунок 1 – Первый КТ сканер и первая томограмма головного мозгаКонструкция компьютерного томографа за годы его существования претерпела значительные изменения. Прогресс КТ томографов напрямую связан с увеличением количества детекторов, то есть с увеличением числа одновременно собираемых проекций. В целом можно выделить пять поколений КТ-сканеров. В томографах первого поколения, появившихся в 1973 г., имелась одна направленная рентгеновская трубка и один детектор, которые синхронно передвигались вдоль рамы (рис. 2а). Измерения проводились в 160 положениях трубки, затем рама поворачивалась на угол 10 и измерения повторялись. Сами измерения длились около 4,5 минут, а обработка полученных данных и реконструкция изображения на специальном компьютере занимали 2,5 часа. Рисунок 2 – Схематическое изображение рентгеновских томографовТомографы второго поколения имели уже несколько детекторов, работающих одновременно, а трубка излучала не остронаправленный, а веерный пучок. Также как и томограф 1 поколения он использовал параллельное сканирование, но угол поворота трубки увеличился до 300. Общее время измерений, необходимых для получения одного изображения, значительно сократилось и составляло 20 секунд. Типичным для данной схемы сканирования является то, что она основана на учете только первичных фотонов источника. В томографах 3 поколения трубка излучала широкий веерный пучок лучей, направленный на множество детекторов (около 700), расположенных по дуге. Усовершенствованная конструкция сделала возможным непрерывное вращение трубки и детекторов на 3600 по часовой стрелке за счет использования кольца скольжения при подведении напряжения. Это позволило устранить стадию перемещения трубки и сократить время, необходимое для получения одного изображения до 10 секунд. Такие томографы позволили проводить исследования движущихся частей тела (легких и брюшной полости) и сделали возможным разработку спирального алгоритма сбора данных. Третье поколение компьютерных томографов ввело понятие спиральной компьютерной томографии. В томографах 4 поколения имелось сплошное неподвижное кольцо детекторов (1088 люминесцентных датчиков) и излучающая веерный пучок лучей рентгеновская трубка, вращающаяся вокруг пациента внутри кольца.
Время сканирования для каждой проекции сократилось до 0,7 секунд, а качество изображения улучшилось. В данных томографах необходимо учитывать влияние эффекта рассеяния при переносе излучения, которое в зависимости от используемой энергии источника может быть рэлеевским или комптоновским. Электронно-лучевые томографы – томографы 5 поколения. В них поток электронов создается неподвижной электронно-лучевой пушкой, расположенной за томографом. Проходя сквозь вакуум, поток фокусируется и направляется электромагнитными катушками на вольфрамовую мишень в виде дуги окружности (около 2100), расположенную под столом пациента. Мишени расположены в четыре ряда, имеют большую массу и охлаждаются проточной водой, что решает проблемы теплоотвода. Напротив мишеней расположена неподвижная система быстродействующих твердотельных детекторов, расположенных в форме дуги 2160. Данные томографы используются при исследованиях сердца, т.к. позволяют получать изображение за 33 миллисекунды со скоростью 30 кадров / секунду, а число срезов не ограничено теплоемкостью трубки. Такие изображения не содержат артефактов от пульсации сердца, но имеют более низкое соотношение сигнал/шум . 2. Физико-технические основы компьютерной томографии2.1 Конфигурация компьютерного томографаВ состав любого КТ – сканера входят следующие основные блоки : 1. Гентри со столом пациента и блоками управления; 2. Высоковольтный генератор; 3. Вычислительная система; 4. Консоль оператора. Внутри гентри (рис. 3) расположены блоки, обеспечивающие сбор данных: рентгеновская трубка и коллиматоры, детекторы и система сбора данных, контроллер трубки (контроллер движения ротора), генератор высоких частот, встроенный микрокомпьютер (регулирующий напряжение и ток на трубке), компьютер, обеспечивающий обмен данными с консолью. Рисунок 3 – Гентри КТ-сканера: 1 – трубка и коллиматоры, 2 – детекторы, 3 – контроллер трубки, 4 – ВЧ генератор, 5 – встроенный микрокомпьютер, 6 – стационарный компьютерРентгеновское излучение создается рентгеновской трубкой, схема которой представлена на рис. 4. Источником электронов (катодом) служит вольфрамовая нить, нагреваемая током, под действием которого электроны «выкипают» с его поверхности. Затем они ускоряются разностью потенциалов в несколько десятков тысяч вольт и фокусируются на анод, сделанный из тугоплавкого материала с высоким атомным номером (например, вольфрама). При торможении быстрых электронов веществом анода (взаимодействии с его атомами) возникают электромагнитные волны в диапазоне длин волн от 10-14 до 10-17 м, называемые рентгеновским излучением, открытым в 1895 году немецким физиком Конрадом Вильгельмом Рентгеном. Выход рентгеновского излучения растет с атомным номером мишени. При этом 99% энергии электронов рассеивается в тепло, и лишь 1% освобождается в форме квантов. Рисунок 4 – Схема рентгеновской трубки: 1 – пучок электронов; 2 – катод с фокусирующим электродом; 3 – стеклянный корпус; 4 – вольфрамовая мишень (антикатод); 5 – нить накала катода; 6 – реально облучаемая площадь; 7 – эффективное фокальное пятно; 8 – медный анод; 9 – окно; 10 – рассеянное рентгеновское излучение.С
Кроме того, отпадает необходимость переносить данные с одного устройства на другое, ведь для этого достаточно просто воткнуть основной модуль в новую "одежку". При том что Modu пока существует лишь в виде концепта, спецификации которого не разглашаются, планы у его разработчиков поистине наполеоновские. Телефон должен появиться на прилавках в октябре этого года в Израиле, Италии и России через партнерство с крупнейшими региональными операторами сотовой связи (российским дистрибьютором Modu Mobile был выбран "Билайн"). В 2009 году планируется выпуск 3G-варианта и размещение акций компании в системе NASDAQ. Еще через годP- первая прибыль, а к 2012 году Modu Mobile планирует перейти планку продаж в один миллиард долларов. Не слишком ли оптимистично для рынка, где бывают биты даже гиганты вроде Siemens и Motorola? Но не спешите с выводами. Козырной туз Modu MobileP- отряд руководителей, прошедших огонь, воду и медные трубы во времена бума дот-комов. Основателем компании и ее президентом стал Дов Моран (Dov Moran)P- живая легенда компьютерной индустрии, сделавший имя и миллионы долларов на флэш-памяти
2. Клиническая компьютерная томография
3. Разработка программы управления промышленным роботом на базе контроллера SIMATIC S5 фирмы SIEMENS
4. Магнитно-резонансная томография в диагностике опухолей головного мозга
5. Магнитно-резонансная томография инфарктов головного мозга
9. Влияние 6-БАП на растения кукурузы при разном уровне засоления
10. Археология Восточных славян в 6 в.
11. Процессор для ограниченного набора команд /часть 6 (7)
12. Visual J++ 6.0
13. Эффекты слоев в Photoshop 6
14. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)
15. Дифференцированный подход в обучении основным движениям (для детей 6-го года жизни)
16. ЗАТС типа EWSD Siemens на ГТС
17. Комплекс основной гимнастики с близорукостью 3—6 диоптрий
18. Siemens и Россия
20. А.П.Чехов: "Палата номер 6"
25. Устройство, работа, неисправности, ремонт сцепления атомобиля КамАЗ
26. Физическое воспитание детей от 3 до 6 лет
27. Система оптимизации фондового портфеля от Siemens Business Services Russia
28. Полимеры, содержащие 6-метилурацил и его производные
30. 6 топиков по иностранному языку /english/
31. Текстовой редактор “Word for Windows 6
32. Анализ медико-биологических данных с помощью Microsoft Excel и СПП STADIA 6.2
33. Сведение midi и wave композиций в cakewalk pro audio 6.0
34. Визуализация контактных преобразований в среде Visual C++ 6
36. Создание консольных приложений в C++ Builder 6
41. Подвійний запис та характеристика рахунку 6
43. Нові технології в MacOS X10.6 SnowLeopard
44. Разработка электронного органайзера средствами C++ Builder 6
46. Поиск неисправностей в РЭС методом внешних проявлений
47. Анализ рассказа А.П. Чехова "Палата №6"
48. Использование дидактических игр для развития познавательной деятельности 6-классников
50. Осложнения общей анестезии, связанные с неисправностью аппаратуры
51. Профилактика кариеса у детей в возрасте от 0 до 6 лет
52. Физическое и психическое развитие ребенка (от рождения до 6 лет)
57. Методика навчання учнів 6-7 класів механізації обробітку ґрунту та внесення добрив
58. Методика преподавания темы "Элементы логики" в курсе математики 5-6 классов
59. Обучение детей 5-6 лет с общим недоразвитием речи словообразованию в повседневной жизнедеятельности
60. Развитие двигательной моторики детей 6-7 лет средствами танца
62. Формирование у дошкольников 6-7 лет элементарных математических представлений
63. Формы и методы организации и проведения гимнастики в 5-6 классах
64. Особенности формирования коммуникативной функции речи у детей 5-6 лет с общим недоразвитием речи
65. Визначення продуктивності печі СШЦМ-6.12/10
66. Возрастная психология - исследование детей от 6 до 8 лет
68. Психологическая адаптация к школьному обучению детей в возрасте 6-7 лет
69. Проектирование 6-ти этажного жилого дома
73. Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ
74. Финансовый анализ филиала ТЭЦ-6 ОАО "Иркутскэнерго"
75. Экологические и компьютерные преступления
76. Особенности квалификации преступлений в сфере компьютерной информации
77. Субкультура компьютерного андеграунда
78. Методы компьютерной обработки статистических данных
79. Компьютерные вирусы и антивирусные программы
80. Имитационное моделирование компьютерных сетей
82. Информационное общество и глобальные компьютерные коммуникации
83. Локальные и глобальные компьютерные сети
84. Построение локальной компьютерной сети масштаба малого предприятия на основе сетевой ОС Linux
85. Телекоммуникационные средства в современном компьютерном мире
89. Защита информации компьютерных сетей
90. Методика расследования компьютерных преступлений
91. Электронная почта и компьютерные сети (шпаргалка)
92. Разработка компьютерного клуба
93. Перспективы развития компьютерной техники
94. Использование компьютерных технологий в деятельности ОВД
96. Классификация компьютерных вирусов.
97. Кэш-память современных микропроцессоров фирм Intel и AMD