Фантом для рентгенотопометрии

Предложенное техническое решение относится к разделу рентгеновской фотограмметрии, а именно к устройствам для оценки точности стереорентгенограмметрии. Целью настоящего предложения является создание конструкции фантома универсального типа, позволяющего моделировать различные патологические образования, что расширяет его эксплуатационные возможности. Данная цель достигается тем, что в фантоме для рентгенотопометрии, содержащем жесткий корпус, снабженный системой координат oxyz и изготовленный из светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, внутри которого находится имитатор объекта исследования, корпус имеет форму полого куба и снабжен боковым окном, через которое во внутрь корпуса, посредством направляющих, введены плоскопараллельные рентгенопрозрачные пластины, содержащие дифференциальные элементы в виде сквозных отверстий с рентгеноконтрастными стенками, положение которых известно в системе координат фантома, а геометрия имитатора объекта исследования формируется дифференциальными элементами dz в соответствии с формулой , где a и b соответственно нижний и верхний пределы интегрирования. Кроме того, направляющие выполнены в форме пазов, а плоскопараллельные пластины имеют рукоятки для их введения в корпус фантома, на верхней поверхности которых нанесен номер, характеризующий положение пластины на оси z системы координат фантома.

Предложенное техническое решение относится к разделу рентгеновской фотограмметрии, а именно к устройствам для оценки точности стереорентгенограмметрии.

Известен фантом для рентгенотопометрии изготовленный из эпоксидной смолы в форме молочной железы. Внутри фантома находятся элементы различной формы, плотности и размера (Рентгенотехника, под редакцией В.В.Клюева, кн. 2. - М.: Машиностроение, 1980, С.348. [1]).

Фантом [1] предназначен для контроля параметров рентгеномаммографических аппаратов и не может быть использован пульмонологии и фтизиатрии с целью имитации патологических образований в легких.

Известен также фантом для рентгенотопометрии легочных образований, содержащий корпус из жесткого светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, заполненный водой, внутри которого закреплены элементы, имитирующие объект съемки (Патент РФ 2198591 от 16.11.2001 г. [2]).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является антом для рентгенотопометрии, содержащий жесткий корпус, снабженный системой координат oxyz и изготовленный из светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, внутри которого находится имитатор объекта исследования (Каталог компании "INOVISION", 2000, С.73-75. [3]). Данное устройство было выбрано нами в качестве прототипа.

Недостатком прототипа [3], также как и всех известных аналогов, является отсутствие универсальности, выражающейся в невозможности моделирования различных патологических образований, например каверны, туберкуломы, аневризмы. Данный недостаток ограничивает эксплуатационные возможности фантома.

Целью настоящего предложения является создание конструкции фантома универсального типа, позволяющего моделировать различные патологические образования, что расширяет его эксплуатационные возможности.

Данная цель достигается тем, что в фантоме для рентгенотопометрии, содержащем жесткий корпус, снабженный системой координат oxyz и изготовленный из светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, внутри которого находится имитатор объекта исследования, корпус имеет форму полого куба и снабжен боковым окном, через которое во внутрь корпуса, посредством направляющих, введены плоскопараллельные рентгенопрозрачные пластины, содержащие дифференциальные элементы в виде сквозных отверстий с рентгеноконтрастными стенками, положение которых известно в системе координат фантома, а геометрия имитатора объекта исследования формируется дифференциальными элементами dz в соответствии с формулой , где а и b соответственно нижний и верхний пределы интегрирования. Кроме того, направляющие выполнены в форме пазов, а плоскопараллельные пластины имеют рукоятки для их введения в корпус фантома, на верхней поверхности которых нанесен номер, характеризующий положение пластины на оси z системы координат фантома.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемого фантома неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 изображен общий вид фантома, на фиг.2 показана внутренняя часть фантома (вид по оси x в разрезе). На фиг.3 показана одна из плоскопараллельных пластин, из которых состоит фантом.

Фантом для рентгенотопометрии имеет жесткий корпус 1 в форме полого куба, изготовленный из светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, например плексигласа. Корпус 1 имеет боковое отверстие 2, в которое по направляющим 3, выполненным в форме пазов, вводятся плоскопараллельные пластины 4, изготовленные из плексигласа. Плоскопараллельные пластины 4 имеют дифференциальные элементы dz. В горизонтальной плоскости дифференциальные элементы имеют виде сквозных отверстий 5, стенки которых 6 покрыты тонким слоем рентгеноконтрастного вещества, например свинцовой краской. Положение каждого дифференциального элемента известно в системе координат фантома oxyz. Дифференциальные элементы предназначены для имитации объекта исследования в соответствии с формулой где а и b соответственно нижний и верхний пределы интегрирования, например туберкулезной полости 7 в легком (фиг.2). Каждая пластина 4 имеет рукоятку 8 для введения в корпус 1 фантома, на верхней поверхности которой нанесен номер 1, 2, 3, 4, характеризующий положение пластины на оси z системы координат oxyz фантома. Рукоятки 8 пластин 4 с четными и нечетными номерами смещены между собой, как показано на фиг.1.

Это сделано для облегчения введения и извлечения пластин 4 из корпуса 1 фантома.

Перед съемкой фантом с имитатором патологического объекта, например туберкулезной каверны, устанавливают на деке рентгеновского стола и ориентируют относительно системы координат рентгеновского штатива.

Съемку производят в режиме стереорентгенографии. Полученную стереопару обрабатывают стереорентгенограмметрическим методом, в результате чего определяют диаметр полости, имитирующей каверну. Путем сравнения полученного значения с тестовым, получают представление о точности стереорентгенограмметрической съемки.

Предложенный фантом позволяет «конструировать» различные патологические образования: каверны, туберкуломы, аневризмы, а также здоровые органы: бронхи, трахею. Такие возможности нового фантома делают его универсальным. Новый фантом может найти широкое применение в клиниках фтизиатрии и пульмонологии.

1. Фантом для рентгенотопометрии, содержащий жесткий корпус, снабженный системой координат oxyz и изготовленный из светопрозрачного и рентгенопрозрачного материала, внутри которого находится имитатор объекта исследования, отличающийся тем, что корпус имеет форму полого куба и снабжен боковым окном, через которое во внутрь корпуса посредством направляющих введены плоскопараллельные рентгенопрозрачные пластины, содержащие дифференциальные элементы в виде сквозных отверстий с рентгеноконтрастными стенками, положение которых известно в системе координат фантома, а геометрия имитатора объекта исследования формируется дифференциальными элементами dz в соответствии с формулой , где a и b соответственно нижний и верхний пределы интегрирования.

2. Фантом по п.1, отличающийся тем, что направляющие выполнены в форме пазов.

3. Фантом по п.1, отличающийся тем, что плоскопараллельные пластины имеют рукоятки для их введения в корпус фантома, на верхней поверхности которых нанесен номер, характеризующий положение пластины на оси z системы координат фантома.