Обобщенная структурная схема рентгеновского компьютерного томографа приведена на рис.1. Несмотря на существенные различия в принципах сканирования, конструкциях механических и электронных узлов она в целом применима ко всем поколениям РКТ.
Основу системы составляет электромеханический узел сканирования, куда входят источник рентгеновского излучения, блок детекторов, механические узлы и электрический привод. Весь этот комплекс размещается в закрытом корпусе и называется гентри, что в переводе с английского (gantry) означает портал подъемного крана или железнодорожный сигнальный мостик. Это короткое название отражает вертикальное расположение комплекса и наличие в нем круглого окна, в котором на специальном столе размещается пациент.
Рисунок 1. Структурная схема РКТ.
Система автоматического управления многие функции выполняет в автономном (асинхронном) режиме. Она управляет электроприводом и источником рентгеновского излучения, организует передачу электрических сигналов от детекторов в АЦП. Узел АЦП и интерфейса служит для цифрового преобразования сигналов детектора и передачи их в вычислительный комплекс. Его конкретная реализация зависит от скорости сканирования и количества элементов детектора. Вышеназванные узлы образуют комплекс сбора первичной информации.
Вычислительный комплекс управляет большей частью функций всех систем РКТ, выполняет математические операции реконструкции и вывода изображения на полутоновое отображающее устройство. Обычно он содержит ЭВМ общего назначения, которая осуществляет управляющие функции, и спецпроцессор, занимающийся только вычислительными процедурами. Такая организация позволяет с высокой скоростью обрабатывать большой объем информации, поступающий в вычислительный комплекс при сканировании и выводить изображение на экран немедленно по его окончании. Спецпроцессор (сопроцессор) может размещаться в корпусе общей ЭВМ. В этом случае вычислительный комплекс умещается в персональном компьютере.
Пульт управления, называемый также консолью оператора, служит для пуска и останова системы, выбора режимов, управления архивированием информации и др. Рентгеновское питающее устройство в основном имеет те же элементы, что и в рентгеновских аппаратах, но несколько проще ввиду ограниченного набора режимов. Его конкретные характеристики зависят от мощности рентгеновской трубки и режима ее работы (непрерывный или импульсный).
Детекторы рентгеновского излучения являются наиболее ответственными устройствами, определяющими последующую точность реконструкции изображения. Уже томографам второго поколения стала присуща многоэлементность детектирующего устройства. В связи с этим число принципиальных требований, общих для большинства РКТ, значительно возрастает. К ним относятся узкая апертура элементарного датчика, обеспечивающая пространственное разрешение 1 –2 мм и разрешение по контрасту; достаточно большой динамический диапазон по интенсивности (103); малая инерционность; идентичность параметров и характеристик.
В томографах первого и второго поколений детектирование рентгеновского излучения осуществлялось с помощью сцинтилляторов NaI или CsI и ФЭУ. В детекторах томографа второго поколения возникает проблема подбора ФЭУ с одинаковыми характеристиками. ............