Тест-объект для рентгеноденситометрии

Заявляемый объект относится к области рентгеноденситометрии, точнее к устройствам для определения оптической плотности рентгеновского изображения и может быть использован для определения контрастной чувствительности рентгенодиагностического аппарата, а также для калибровки денситометрической шкалы рентгеновского остеоденситометра и аппаратов для рентгеновского контроля ручной клади и багажа. Задачей настоящей работы является создание тест-объекта, обеспечивающего возможность получения более точных рентгеноденситометрических данных как в стандартных условиях, так и при панорамной и короткофокусной рентгенографии. Поставленная задача достигается тем, что в тест-объекте для рентгеноденситометрии, содержащем набор параллельно расположенных калибровочных элементов, калибровочные, элементы имеют форму полых цилиндров вращения с одинаковым наружным и различными внутренними диаметрами с закрытыми торцами, центры которых маркированы рентгеноконтрастными метками, при этом калибровочные элементы имеют между собой подвижное соединение. Предложенное техническое решение может быть использовано в различных учреждениях, оснащенных аппаратами для рентгеновской денситометрии, и прежде всего в медицинских учреждениях при исследовании косных тканей. 1 н.п.ф., 1 з.п.ф.

Заявляемый объект относится к области рентгеноденситометрии, точнее к устройствам для определения оптической плотности рентгеновского изображения и может быть использован для определения контрастной чувствительности рентгенодиагностического аппарата, а также для калибровки денситометрической шкалы рентгеновского остеоденситометра и аппаратов для рентгеновского контроля ручной клади и багажа.

Известен тест-объект для рентгеноденситометрии, выполненный из алюминия в форме клина (Шик Я.Л. Пути развития рентгеноденситометриического исследования морфологии и функции органов человека // Вестник рентгенологии и радиологии, 1971, 5, С.85-89)

Известен также тест-объект для рентгеноденситометрии, изготовленный из алюминия в форме клина (Каталог фирмы Nuclear Associates Diagnostic imaging and radiation therapy catalog, 1999. - C.50.

Наиболее близким к заявляемому объекту является тест-объект для рентгеноденситометрии, содержащий набор параллельно расположенных калибровочных элементов, изготовленных из однородного материала, например алюминия, в форме плоскопараллельных пластин различной толщины (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога, М.: МНПИ, 1996, С.170 [3]) (прототип).

Недостатком известных устройств является то, что они не могут быть использованы в сочетании с гибкими рентгеновскими детекторами, применяемыми при панорамной рентгенографии. Другим недостатком является то, что их конструкция дает большие искажения эталонной плотности при короткофокусной рентгенографии, когда калибровочные элементы тест-объекта облучаются косыми лучами.

Задачей настоящей работы является создание тест-объекта, обеспечивающего возможность получения более точных рентгеноденситометрических данных как в стандартных условиях, так и при панорамной и короткофокусной рентгенографии.

Целью предложенной полезной модели является расширение арсенала технических средств рентгеновской денситометрии.

Поставленная задача достигается тем, что в тест-объекте для рентгеноденситометрии, содержащем набор параллельно расположенных калибровочных элементов, калибровочные элементы имеют форму полых цилиндров вращения с одинаковым наружным и различными внутренними диаметрами с закрытыми торцами, центры которых маркированы рентгеноконтрастными метками, при этом калибровочные элементы имеют между собой подвижное соединение. При этом наружный диаметр полых цилиндров вращения равен 15÷25 мм, толщина их стенок 0,5÷3,0 мм, высота цилиндров вращения - 20÷25 мм, а шаг изменения толщины стенок цилиндров вращения 0,1 мм.

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

Предложенное техническое решение поясняет чертеж.

На фиг.1 изображен тест-объект для рентгеноденситометрии (вид сверху); на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1 в сочетании с плоским рентгеновским детектором; на фиг.3 - тест-объект для рентгеноденситометрии, вид сбоку в сочетании с гибким рентгеновским детектором; на фиг.4 приведен отпечаток с рентгенограммы тест-объекта, на фиг.5 показан ход рентгеновских лучей (ортогонального и наклонного) в прототипе (фиг.5) и новом тест-объекте (фиг.6).

Тест-объект для рентгеноденситометрии содержит калибровочные элементы 1, выполненные из однородного материала, например, алюминия идентичной марки в форме цилиндра вращения с одинаковым наружным диаметром. Каждый элемент 1 имеет центральную полость 2 в форме цилиндра вращения, ось которого совпадает с осью элемента 1. По мере увеличения номера элемента диаметр центрального цилиндрического отверстия уменьшается, что приводит к утолщению стенки 3 элемента. Торцы каждого элемента 1 закрыты пробками 4, изготовленными из алюминия, в центрах которых закреплены стальные стержни 5, служащие рентгеноконтрастными метками. Внешняя часть стержней 5 закреплена между двумя эластичными лентами 6 и 7, изготовленными, например, из плотной синтетической резины. Ленты 6 и 7 соединены между собой клеевым составом и образуют гибкий элемент 8. Такое соединение элементов 1 позволяет изгибать тест-объект при использовании гибкой рентгеновской кассеты 9 при панорамной съемке.

Предложенное техническое решение используют следующим образом.

Предлагаемый тест-объект для рентгеноденситометрии предназначен для работы с рентгеновскими детекторами плоского и гибкого типов. В первом случае тест-объект помещают на деку рентгеновского стола или непосредственно на входное окно детектора. При панорамной съемке тест-объект прилегает к входному окну гибкой рентгеновской кассеты 9. Подвижное соединение элементов 1 обеспечивает непосредственный контакт тест-объекта с входным окном гибкой рентгеновской кассеты.

Измерение оптической плотности рентгеновского изображения элементов тест-объекта выполняют на цифровом дисплее, который входят в состав современных рентгеновских аппаратов. Для этого рентгеновское изображение тест-объекта выводят на экран дисплея и ориентируют по изображению 10 стальных стержней таким образом, чтобы ось ii изображения 11 цилиндрического элемента была параллельна оси У экрана дисплея. Далее наводят визирную марку дисплея на среднюю зону 12 изображения калибровочного элемента (фиг.4), где и определяют оптическую плотность D.

Предлагаемый тест-объект позволяет проводить рентгеноденситометрические измерения с более высокой точностью по сравнению с прототипом. При косом направлении луча (луч b фиг.5, а) рентгеновские кванты проходят в теле калибровочного элемента расстояние l'=l/cos, где l - эталонная дистанция, а - угол падения рентгеновского луча.

При использовании нового тест-объекта ортогональный а и наклонный b лучи проходят в теле калибровочного элемента одно и тоже расстояние, равное 2r (фиг.5, б). Это свойство новый тест-объект сохраняет как при стандартной, так и панорамной рентгенографии.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность рентгеноденситометрических измерений в 1/cos раз по сравнению с прототипом.

Предложенное техническое решение может быть использовано в различных учреждениях, оснащенных аппаратами для рентгеновской денситометрии, и прежде всего в медицинских учреждениях при исследовании косных тканей для определения контрастной чувствительности рентгенодиагностического аппарата, а также для калибровки денситометрической шкалы рентгеновского остеоденситометра и аппаратов для рентгеновского контроля ручной клади и багажа.

1. Тест-объект для рентгеноденситометрии, содержащий набор параллельно расположенных калибровочных элементов, отличающийся тем, что калибровочные элементы имеют форму полых цилиндров вращения с одинаковым наружным и различными внутренними диаметрами с закрытыми торцами, центры которых маркированы рентгеноконтрастными метками, при этом калибровочные элементы имеют между собой подвижное соединение.

2. Тест-объект для рентгеноденситометрии по п.1, отличающийся тем, что наружный диаметр полых цилиндров вращения равен 15÷25 мм, толщина их стенок 0,5÷3,0 мм, высота цилиндров вращения 20÷25 мм, а шаг изменения толщины стенок цилиндров вращения 0,1 мм.