NORGE (") [NO] STYRET FOR DET INDUSTRIELLE RETTSVERN [B] <u) UTLEGNINGSSKRIFT OD M 167339 (5i)int. ci. 5 G 01 T 1/164/ 7/00 (83) (21) Patentsoknad nr 892150 (22) Inngivelsesdag 26.05.89 (24) Lopedag 26.05.89 (62) Avdelt/utskilt fra søknad nr. (7l)(73) Søker/Patenlhaver Arne Skretting Åskroken 11 A 1300 Sandvika Elin Strandmyr Ringgaten 4 B 0577 Oslo 5, NO (86) Int. inngivelsesdag og int. søknads nr. (85) Videreføringsdag (41) Ålment tilgjengelig fra 27.11.90 (44) Utlegningsdag 15.07.91 (72) Oppfinner Søkerne. (74) Fullmektig Onsagers Patentkontor AS, Oslo. (30) Prioritet begjært Ingen. (54) Oppfinnelsens benevnelse Et transmi sjonsf antom for total- ytelseskontrol1 av seinti 11 asjonskamera-avbiidning samt framgargsmåte for masseproduksjon. (57) Sammendrag Transmisjonsfantom for totalytelseskontroll av scintillasjonskameraavbildning samt framgangsmåte for masseproduksjon. Fan tornet er laget som en jevntykk blokk og inneholder hovedsaklig to homogene materialer med ulike evner til a dempe stråling. Det materialet (1) som har lav evne til å dempe stråling bygges opp som et relieff og det andre materialet 121 fyller ut det resterende volum. Ved dette oppnås en variasjon over fantomoverflaten i evnen til å slippe gjennom stråling. Lagt oppå en uniform flatekilde av radioaktivitet.fås en fordeling av strålingsintensiteten som meget nær svarer til hva man får ved avbildning av aktivitetsfordelingen i en pasient. Fantomet kan masseproduseres ved at relieff, bunnplate og sidevegger stopes etter en form hvorpå absorbatoren fylles i, stivner og freses plan. STR&IEABSORBATOR (56) Anførte publikasjoner Ingen.
1 167343 Oppfinnelsen angår den nødvendige fysiske og kjemiske oppbygning av et transmisjonsfantom for totalytelseskontroll av scintillasjonskamera-avbildning ved svært sammensatte aktivitetsfordelinger som f.eks. den man har ved skjelett-scintigrafi. Et scintillasjonskamera (gammakamera) brukes i nukleærmedisinen til å ta bilde av radioaktivitet som er fordelt i pasientens kropp etter en injeksjon i blodbanene, etter innånding av radioaktiv gass eller etteråt pasienten har drukket en oppløsning som inneholder radioaktivitet. Slike kamera finnnes på de fleste større sykehus, i Norge i 23 sykehuslaboratorier. Det anvendes kunstig fremstilte radioaktive isotoper av grunnstoffene. Et nødvendig krav til disse er at de skal være gamma- (foton) emittere og ha relativt kort fysisk halveringstid. Disse kameraene utfører en indirekte avbildning. Dette betyr at hele deteksjonsprosessen er basert på elektroniske kretser som må være riktig justert for at bildene ikke skal inneholde kunstige strukturer (artefakter) uten sammenheng med fordelingen av radioaktivitet. De fleste laboratorier har derfor enkle konstruksjoner i bly som sammen med radioaktive kilder brukes til å måle kamerakvalitet. Fra litteraturen er det kjent at man kan bygge huie beholdere som fylles med radioaktivitet og hvor man kan legge inn annet materiale som fortrenger en radioaktiv løsning og derved skaper defekter. Enkle transmisjonsfantom har vært bygget ved at en konstruksjon bestående av kopper- eller andre metallabsorbatorer legges oppå en uniform kilde. Derved får man en gjennomfallende fotonfordeling som ligner på den som man har ved undersøkelse av en pasient. Ingen av disse to konstruksjonene er egnet til å simulere bildetakingen ved mer kompliserte radioaktivitetsfordelinger som f.eks. i undersøkelser hvor radioaktiviteten er opptatt i skjelettet.
167339 2 Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et transmisjonsfantom hvor disse ulemper unngås. Denne hensikt oppnås ved et transmisjonsfantom samt en fremgangsmåte til fremstilling av dette, som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. Ved oppfinnelsen er det fremskaffet transmisjonsfantomer som meget nøyaktig etterligner den fotonfordeling man får ved f.eks. statiske skjelettundersøkelser, dvs. undersøkelser hvor radioaktivitetsfordelingen ikke endrer seg i løpet av den tid det tar å utføre avbildningen. Man har funnet at det lar seg gjøre å masseprodusere et slikt fantom med relativt enkle midler. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går ut på å bygge opp, etter nøye beregninger, et relieff av et av et stoff med lav fotondempningsevne (ulike typer plast, epoxy, akrylat). Formen for masseproduksjon av dette relieff lages ut fra en leirmodell. Oppå dette relieff fylles så opp til en viss totaltykkelse en pasta med langt større dempningsevne. For dette formål er det brukt en pasta blandet av bariumsulfatpulver og en spesielt viskøs to-komponent epoxy (Ciba Geigy). Epoxyen blandes ferdig før bariumsulfatpulveret tilsettes. Den ferdige blanding settes i kort tid under vakuum for at luftbobler fra blandingen skal forsvinne. Etter at epoxyen har herdet, bearbeides fantomet ved fresing slik at overflaten bli plan. Fantomet får da et tverrsnitt som vist i fig. 1. Barium i en annen kjemisk forbindelse eller andre elementer med et tilstrekkelig høyt atomnummer i en hensiktsmessig forbindelse kan også brukes. Andre stoffer vil også kunne erstatte epoxy (Araldit) som bindemiddel. Den varierende tykkelse av absorbatormateriale fører til varierende transmisjon av fotoner inn mot scintillasjonskameraet. Resultatet er et bilde som meget nær ligner på de bildene man får av pasienter. Ved å legge inn variasjoner i relieffets høyde kan man etterligne sykdom som gir seg utslag i lokale
3 167339 oppladninger av aktivitet eller defekter aktivitet). (lokalt mindre Masseproduksjon foregår ved at det tas avstøpninger av leirrelieffet enten ved å bruke epoxy sammen med egnet slippstoff eller ved at det lages egnet verktøy for pressing av plast som alle har tilfredsstillende absorbsjonsegenskaper. Ved en litt modifisert formgivning av relieffet vil man også kunne ta vekk relieffet om ønskelig. Det ferdige fantom har form av en blokk som måler opp til 40 40 cm (større fantom er også mulig) og har en tykkelse på maksimalt 5 cm. Det kan anvedes i kombinasjon med en uniform kilde av radioaktivitet for opplæring av personell, optimalisering av bildetaking og bildereproduksjon/ - bearbeiding eller for konstanstesting. En variant av fantomet har innsatser (plugger) som gjør at man kan velge kontrast mellom normalstrukturer og syke områder. Normalvarianten av fantomet inneholder et større antall simulerte oppladninger og defekter. PATENTKRAV 1. Transmisjonsfantom for totalytelseskontroll av scintillasjonskamera-avbildning, k a r a k t e r i s e r t v e d at det er bygget som en jevntykk blokk som består av et relieff i et lite stråleabsorberende materiale (1) og hvor det øvrige volum er fylt med et stoff som demper stråling i betydelig grad (2). 2. Transmisjonsfantom ifølge krav 1, k a r a k t e r i - s e r t v e d at relieffet er en kopi (avstøpning) av en håndlaget modell i leire eller annet formbart materiale. 3. Transmisjonsfantom ifølge krav 1-2, k a r a k t e r i - s e r t v e d at relieffets form er bestemt etter nøyaktige målinger av bildeintensiteten i det bilde som skal etterlignes, fulgt av beregninger av nødvendig relieffhøyde på alle punkter i fantomarealet.
167339 4 4. Transmisjonsfantom ifølge krav 1-3, k a r a k t e r i - s e r t v e d at den har to eller flere innsatser (plugger) hvormed billedkontrasten kan varieres for å kunne velge kontrast mellom simulerte normale og syke områder. 5. Transmisjonsfantom ifølge krav 1, k a r a k t e r i - s e r t v e d at det stråleabsorberende stoff (2) er en homogen kjemisk eller mekanisk blanding som inneholder en egnet konsentrasjon av atomer med høyt atomnummer. 6. Transmisjonsfantom ifølge krav 5, k a r a k t e r i - s e r t v e d at det absorberende stoff (2) er en homogen blanding av bariumsulfat og en epoksy med lav viskositet. 7. Fremgangsmåte til fremstilling av et transmisjonsfantom ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at det støpes en form som i tillegg til relieffet (1) inneholder en tynn bunnplate og fire sidevegger hvoretter den ferdig blandede absorbator (2) helles oppi denne form til den er helt fylt. 8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, særlig for bruk ved fremstilling av transmisjonsfantom ifølge krav 6, k a r a k - t e r i s e r t v e d at den ferdige blanding evakueres for å fjerne luftbobler.
167339 1636 ITRÅLEABSORBATOR FIGUR I