CN106137232A

CN106137232A - 评价用辅助工具

Info

Publication number: CN106137232A
Application number: CN201610614391.5A
Authority: CN
Inventors: 千田浩; 千田浩一; 加贺勇治; 横内悟朗
Original assignee: Tohoku University NUC; MITAYA Manufacturing CO Ltd
Current assignee: Tohoku University NUC; MITAYA Manufacturing CO Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: US9662087B2; US9332957B2; JP5826469B2; WO2012014862A1; RU2640554C1; KR20140052910A; US20130156164A1; US20160242729A1; US20150182186A1; CN106137232B; ES2734563T3; JP2012029906A; KR101837360B1; CN103052354A; CN103052354B; RU2013103442A; EP2599438B1; KR101722809B1; KR20170037686A; RU2578368C2

Abstract

本发明是提供一种评价用辅助工具，对数字X射线图像进行拍摄并进行评价时能够作为幻影(模拟病变)使用，特别是能够对含有不同的X射线吸收率的多个X射线吸收区域中的数字X射线图像进行统一评价。本发明中的评价用辅助工具，能够在将数字X射线图像进行拍摄并评价时使用，其包括：基板(板状体)，该基板含有X射线吸收率不同的多个区域；以及台阶部，该台阶部在所述基板上，与各区域相对应设置，含有X射线吸收率不同的多个区域。优选的，基板在多个区域中由于厚度以及/或者构成材料不同，各区域中的X射线的吸收率也不相同。

Description

评价用辅助工具

技术领域

本申请为2013年1月5日进入中国国家阶段、申请号为201180033241.0、发明名称为“评价用辅助工具”的中国专利申请的分案申请。

本发明涉及一种评价用辅助工具，特别涉及对数字X射线图像进行拍摄并进行评价时使用的评价用辅助工具。

背景技术

医用X射线装置的品质管理(QA)及品质保证(QC)、X射线画质的维持管理非常重要。而且，近年来X射线装置越来越高性能化，例如，X射线装置普遍装有拥有宽的动态范围的平板检测器。

虽然追求每天能够详细检查高性能化的X射线装置，但是考虑到日常的品质保证，还是希望这种检查作业简单进行。例如，小田等提议的数字图像幻影(phantom)(参照非专利文献1)，就可以作为可以简单进行这种检查作业的评价用辅助工具。

根据小田等的数字图像幻影，可以对数字X射线图像的空间分解能以及对比分解能进行评价。

然而，根据对X射线吸收率的不同，人体大致可以分为三个区域：骨骼等的高X射线吸收区域、内脏及软组织等的中X射线吸收区域、肺(含气组织)等的低X射线吸收区域。

但是，仍存在下述问题。小田等的数字图像幻影，仅能在一个X射线吸收区域可以对X射线图像进行评价，在含有不同X射线吸收率的多个X射线吸收区域内时就不能对X射线图像进行统一评价。

此外，平成19年3月30日，从厚生劳动省收到通知，下达了规定进行医疗器械的安全性管理的法令。X射线装置的品质管理及品质保证的重要性日益增强。

正因如此，我们才热切希望开发一种评价用辅助工具(幻影)，这种工具能够在多个不同的X射线吸收区域，简单而且统一的对X射线图像的特性(模拟病变的检测功能)进行评价。

非专利文献

非专利文献1：CR系统的品质保证程序的构筑以及标准化检讨班报告(学术调查研究班报告)日本放射线技术学会杂志59(1)，97-116,2003

发明内容

(要解决的技术问题)

该发明的目的是提供一种评价用辅助工具，该工具在数字X射线图像成像时可以作为幻影(模拟病变)使用，特别是可以在X射线吸收率不同的多个X射线吸收区域内对数字X射线图像进行统一评价。

(解决问题的方法)

上述目的可以根据下列(1)～(16)达成。

(1)一种评价用辅助工具，对数字X射线图像进行拍摄并进行评价时使用，其特征在于，包含：

具有X射线吸收率不同的多个区域的板状体；以及

在该板状体上设置的块体，该块体具有与各所述区域相对应设置并且X射线吸收率不同的多个区域。

(2)根据上述(1)所述的评价用辅助工具，其特征在于，所述板状体通过在所述多个区域中厚度以及/或者构成材料不同，使各所述区域中所述X射线的吸收率不同。

(3)所述(1)或(2)中的所述评价用辅助工具，其特征在于，所述板状体由在俯视下大小不同的多个板材叠积而成，并通过使所述多个区域中的所述板材的数量不同，使厚度不同，进而使各所述区域中的所述X射线吸收率不同。

(4)所述(3)中的评价用辅助工具，其特征在于，所述多个板材在俯视下形状互不相同。

(5)所述(1)到(4)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述板状体是以铜为主要材料构成的。

(6)所述(1)到(5)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述块体通过在所述多个区域中厚度以及/或者构成材料不同，使各所述区域中所述X射线的吸收率不同。

(7)所述(1)到(6)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述块体的构成材料和所述板状体的构成材料不同。

(8)所述(7)所述评价用辅助工具，其特征在于，所述块体的构成材料的X射线吸收率比所述板状体的构成材料的X射线吸收率低。

(9)所述(1)到(8)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述块体，由铝,聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚丙烯，碳或上述材料中的至少一种材料为主要材料构成。

(10)所述(1)到(9)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，还包括设置于在所述板状体上的集合体，所述集合体具有与各所述区域相对应设置并且几乎等间隔并列设置的多个线材。

(11)所述(10)所述评价用辅助工具，其特征在于，在各项所述块体中，所述的多个线材，其横断面积互不相同。

(12)所述(10)或(11)所述评价用辅助工具，其特征在于，所述板状体，在俯视下呈四角形，各所述集合体配置成所述多个线材相对于所述板状体的一边成倾斜状态。

(13)所述(10)到(12)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述线材，由铁，碳，硅，锰或至少含有上述材料中的一种材料的混合物为主要材料构成。

(14)所述(10)到(13)中任意一项所述评价用辅助工具，其特征在于，所述集合体，使所述多个线材在片材上固定。

(15)所述(14)所述评价用辅助工具，其特征在于，所述片材的构成材料的X射线吸收率比所述板状体及所述线材的构成材料的X射线吸收率低。

(16)所述(14)或(15)中所述评价用辅助工具，其特征在于，所述片材，由含浸了环氧树脂的纸纤维基材构成。

(发明的效果)

该发明简单方便，而且的确能够在多个X射线吸收区域对X射线吸收率不同的X射线图像进行统一评价。

附图说明

图1表示该发明的评价用辅助工具的实施方式的俯视图。

图2表示图1所示的评价用辅助工具的基板的构成示意图((a)俯视图、(b)侧面图)。

图3表示图1所示的评价用辅助工具各个台阶部的构成示意图((a)俯视图、(b)侧面图)。

图4表示图1所示的评价用辅助工具的各个线图的构成俯视图。

(附图标记说明)

1 评价用辅助工具

2 基板

21～23 板材

A～C 区域

31～33 台阶部

311～317 区域

321～329 区域

331～337 区域

34 通孔

41～43 线图(wire chart)

411～416 线部(wire)

420～429 线部(wire)

430～439 线部(wire)

44 片材

具体实施方式

以下为根据附图展示的适当的实施方式对该发明评价用辅助工具做详细说明。

图1表示该发明的评价用辅助工具的实施方式的俯视图；图2表示评价用辅助工具的基板构成的示意图((a)俯视图、(b)侧面图)；图3表示图1所示的评价用辅助工具各个台阶部的构成示意图；图4表示图1所示的评价用辅助工具的各个线图的构成俯视图。

图1所示评价用辅助工具(幻影，phantom)1可以在下列情况时使用，例如，对X射线装置逐一检查时，对数字X射线图像(以下简称“X射线图像”)拍摄进行评价。

评价用辅助工具1设置在X射线装置上，使X射线图像拍摄(表示)，如果成像的X射线图像不够理想，而且假设是由于X射线装置的设定不合适，那么可以对X射线装置进行最佳设定。因此，X射线装置一般能够提供含有稳定的品质(分解能)的X射线图像，从而可以确切地使医疗事故防患于未然，不仅如此，疾病的诊断及治疗也能妥当的进行。

评价用辅助工具1由基板2(板状体)以及在该基板2上设置的多个台阶部(块体)31～33以及多个线图(集合体)41～43构成。

基板2整体形状在俯视下呈四角形(本实施方式中基本呈正方形)。该基板2，如图1和图2所示，由多个(本实施方式中3个)板材21～23叠积构成。此外，图2(a)中3个板材21～23错开表示。

另外，各个板材21～23在俯视下大小不同。由于这种构成，基板2分三个区域：3个板材21～23重叠的区域A、2个板材21和22重叠的区域B以及一个板材21构成的区域C。因此，各个区域A～C，如图2(b)所示，由于板材21～23的数量不同厚度也不相同。分别是：区域A厚度为TA，区域B厚度为TB，区域C厚度为TC。

本实施方式中，各个板材21～23由同一材料构成，但各区域A～C中X射线吸收率不同。区域A，其厚度TA最大,X射线的吸收率也最大；区域C，其厚度TC最小，X射线的吸收率也最小；区域B，其厚度介于区域A的厚度TA与区域C的厚度TC之间，所以X射线的吸收率也介于区域A的X射线吸收率和区域C的X射线吸收率之间。

这样的构成分别可以按下述进行模拟。区域A为骨骼等的高X射线吸收区域，区域B为内脏及软组织等的中X射线吸收区域，区域C为肺(含气组织)等的低X射线吸收区域。因此，如果使用评价用辅助工具1，就可以对高X射线吸收区域、中X射线吸收区域以及低X射线吸收区域这3个区域的X图像进行统一评价。非常方便。

而且，基板2(板材21～23)优选X射线吸收率比较高的构成材料，例如，优选铜，钨，铅，钛，铁，不锈钢，锡等主要构成材料。其中，基板2优选铜为主要构成材料。铜价格比较便宜，而且加工性及机体安全性能良好。

各区域A～C的厚度，根据必需的X射线吸收率设定即可，没有特别的限制。但是，基板2以铜为主要构成材料的情况下，各区域A～C优选下列设定方法。即，区域A的厚度TA，优选约0.5～7mm程度的厚度，更优选约1～5mm程度的厚度。区域B的厚度TB，优选约0.1～5mm程度的厚度，更优选约0.5～3mm程度的厚度。区域C的厚度TC，优选约0.05～3mm程度的厚度，更优选约0.1～2mm程度的厚度。

此外，本实施方式可按下列方式进行：改变基板2的厚度，则得到的各区域A～C的X射线吸收率不相同；根改变各区域A～C的构成材料，得到的各区域A～C的X射线吸收率也不相同。再者，可以让两种方式组合起来。另外，由于改变构成材料，得到的各区域A～C的X射线吸收率也不同的情况下，可以使基板2的整体厚度均等，有助于评价用辅助工具1的薄型化。

此外，多个板材21～23，在俯视下形状互不相同。具体而言，就是如图2所示，板材21与基板2的外形对应，在俯视下呈正方形状；板材22在俯视下形状像是缺损了一部分的长方形；板材23在俯视下呈L字状。因此，虽然在基板2上配置了台阶部31～33以及线图41～43，但能适当的防止各部材在空间内的干扰，从而进行恰当的配置。另外，由于能够在评价用辅助工具1上适当的配置各部材，所以使用评价用辅助工具1得到X射线图像的时候，能够很好的防止各部材中的X射线发生不规则反射产生的假象。此外，由于这样的配置可以产生下例中的效果：在实际的胸部正面(纵隔胸椎部，心脏部，肺野部)中的X射线吸收率不同的区域的大概位置关系可以模式化的表现出来。

优选的，板材21在俯视下尺寸优选设定与X射线装置的检测器的尺寸相对应的，例如：200mm×200mm的程度。

上述基板2上，分别设有与区域A相对应的台阶部31、与区域B相对应的台阶部32以及与区域C相对应的台阶部33。各台阶部与31～33相对于基板2，用焊接，熔解，粘合剂等黏接法固定起来。

各台阶部31～33主要用于在所得到的X射线图像中，对X射线吸收率不同的各区域A～C中的对比分解能进行评价。另外，由于各台阶部31～33构成也一样，所以，以下仅以台阶部31为表进行说明。

台阶部31由在俯视下呈长方形，从侧面看呈阶梯状的1块板材构成(参照图3)。因此，台阶部31沿着长边的方向进行配置，分为X射线吸收率不同的多个区域311～317。

本实施方式中，区域311的厚度t11最小，从区域312到区域317逐渐增大，区域317的厚度t17最大。与此相对应，区域311的X射线吸收率也最小，X射线的吸收率从区域312到区域317顺次逐渐增大，区域317的X射线吸收率最大。

因此，对强度比较高的X射线进行照射时，由于X射线透过所有区域311～317，如果在得到的X射线图像中，台阶部31不造影，并且降低照射的X射线的强度的话，在X射线图像中，则从区域317开始顺次造影。例如，在X射线图像的基板2的区域A相对应的部分中，照射X射线，使其在区域315～317中达到能够造影的强度，尽管如此，区域315不能造影的话，就意味着X射线强度比想要达到的强度要高(或者是X射线装置的检测器发生感应度变化)，则有必要调整X射线装置。

此外，台阶部32,包括X射线吸收率不同的区域321～329，其厚度分别为t21～t29；台阶部33包括X射线吸收率不同的区域331～337，其厚度分别为t31～t37。

而且，与各区域311～317相对应，在台阶部31上形成7个通孔34。台阶部31设置在基板2上的话，以通孔34为媒介基板2的表面就会显露出来。因此，在区域A，通孔34的部分和台阶部31的周围的部分的X射线的透过率是相等的。所以，X射线图像中台阶部31(区域311～317)的造影程度很容易确认。另外，在区域311～317中，取代通孔34，形成凸形的凸部，由这凸出来的部分构成的区域及其以外的区域之间的X射线的吸收率的差构成即可。

此外，台阶部31的构成材料，优选与基板2的构成材料不同的材料。优选X射线吸收率比基板2的构成材料的X射线吸收率低的材料。因此，台阶部31本身可以有效的防止对区域A～C的对比分解能进行评价时的阻碍。

具体来讲，台阶部31，优选以下主要构成材料。例如，铝，碳，后面所述的片材44中示例的材料等。铝，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚丙烯，碳，其中，台阶部31优选由至少包含上述材料的一种材料为主要构成材料。这些材料X射线吸收率低，价格比较便宜，加工性能良好。此外，所述材料组合使用的时候，台阶部31可以由所述材料的混合物形成，也可以由各种材料构成的基材叠积形成。

各区域311～317的厚度t11～t17，根据必要的X射线吸收率设定即可，没有什么特别限制。然而台阶部21如果由铝构成的情况下，各区域311～317的厚度，优选设定在0.01～5mm程度的范围，更优选设定在0.5～3.5mm的程度的范围。

另外，相邻区域311～317相互之间的厚度的差异(相邻区域311～317之间的落差的高度)没有特别限制，但是优选0.05～2mm程度，更优选0.1～1mm的程度。

本实施方式由以下构成：由于改变台阶部31的厚度，得到的各区域311～317的X射线吸收率各不相同；由于改变各区域311～317的构成材料，则得到的各区域311～317的X射线吸收率也不相同。甚至还可以将两种方式组合。

上述台阶部31～33可以由板材的压力加工等形成。

另外，基板2上分别设置成线图41与区域A相对应，线图42与区域B相对应，线图44与区域C相对应。各个线图41～43相对于基板2，用焊接，熔解，粘合剂等黏接法固定起来。

各线图41～43主要是在得到的X射线图像中，对X射线吸收率不同的各区域A～C的空间分解能进行评价时使用。此外，由于各线图41～43的构成一样，所以以下面线图41为代表进行说明。

线图41由基本上间隔相等并列设置的多个线部(线材)411～416以及上下夹着各线部411～416使其固定的2个片材44构成。

各线部411～416的横切面由圆形的线部构成，其直径(横切面积)互不相同。如此一来，由于设置了多个尺寸不同的线部411～416，可以得到如下效果：在评价空间分解能能够辨认到什么程度的尺寸(小直径)时，能够简便的进行。此外，在本次实施方式中，如图4所示，从线部411到线部416,直径顺次增大。

各线部411～416的直径，优选设定在0.01～3mm程度的范围内，更优选设定在0.05～1.5mm程度的范围内。

而且，各线部411～416相互之间的间隔(间距)P，优选1～10mm程度，更优选3～7mm程度。

此外，各线部411～416的横切面形状不仅限于圆形，例如，椭圆形，长方形，正方形等的四角形，三角形，五角形，六角形等多角形也可以。

像这样，各线部411～416设置成与基板2的一边(如图1的左边)相对倾斜。如此一来，由于各线部411～416与基板2的一边相对倾斜设置，可以很好地防止假象的发生。具体而言，如果各线部411～416设置时不倾斜，让其平行或垂直的话，就会和X射线装置的检测器系列(数字X射线图像的像素或X射线栅极等干扰)，很有可能产生干扰纹即干扰条纹。但是由于各线部411～416的倾斜配置，就可以防止或者控制上述不好的情况发生。

各线部的倾斜角度θ，没有特别限制，优选30～75°程度，更优选40～55°程度。这样可以更好的防止伪像的产生。

各线部411～416可以用于如切断钢琴丝、导线等，优选的，由铁，碳，硅，锰或者至少含有所述其中一种的混合物(比如合金)为主要材料构成。因此，对于X射线吸收率不同的各区域A～C中的空间分解能能够做出更确切的评价。

各线部411～416中的2个片材44互相用下述方法固定在片材44上，例如，用熔解，粘合剂等黏接法固定起来。

此外，线图42用2个片材44夹着多个线部420～429，线图43则用2个片材44夹着多个线部430～439。

此片材44的构成材料并没有特别限制，但是，优选的其X射线吸收率要比基板2以及各线部411～416的构成材料的X射线吸收率低。由此，可以防止线图41本身对区域A～C的对比分解能的评价时的阻碍。

作为这种片材44，可用下列列举材料，例如：合成树脂的基材，纤维基材，含浸了合成树脂的纤维基材等。另外，作为合成树脂，可用下列列举材料：例如：聚乙烯，聚丙烯之类的聚烯烃，聚酰胺，聚酯，聚苯硫醚，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚醚等的各种热可塑性树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂等各种热硬化性树脂以及各种热塑性弹性体等。此外，作为纤维基材，可用下列列举材料，例如：纸纤维基材，碳纤维基材，玻璃纤维基材等。

其中，片材44优选由含浸了环氧树脂的纸纤维基材(纸环氧树脂)构成。由于使用这种含浸了环氧树脂的的纸纤维基材，可以防止线图41种的X射线吸收率增大。另外，含浸了环氧树脂的纸纤维基材与其它基材相比，具有容易加工，成本低等优点。

此外，各线图41～43可以由用粘接剂使相互固定起来的多个线部411～416，420～429,430～439构成。而且，多个线部411～416，420～429,430～439可以直接固定在基板2上。

X射线图像的评价使用这样的评价用辅助工具1时，按如下方式进行。

总之，首先，在X射线装置的检测器一侧安装评价用辅助工具，由X射线照射器向检测器进行X射线照射，然后对X射线图像拍摄。

因此，在得到的X射线图像的评价用辅助工具1的各区域A～C相对应的部分中，在确认台阶部31～33所规定的区域以及线图41～43所规定的线部能否成像的同时，还能确认线图41～43所规定的线部能否清晰地进行拍摄。

这时候，如果含有目标的对比分解能以及空间分解能的X射线图像能够拍摄，则可以判断X射线装置的的设定正常。另一方面，不管在哪个部分没有目标或者X射线图像不清晰，即拍摄时X射线图像如果含有没有目标的对比分解能以及/或者空间分解能，则判断X射线装置的设定不合适。拍摄时，可以根据需要的X射线图像调整X射线装置的设定。

如上所述，根据该发明，可以防止在X射线图像的各部分中降低对比度的同时，还能在含有不同的X射线吸收率的多个X射线吸收区域中，对X射线图像的空间分解能或者对比分解能进行统一评价，准确而且确切。换言之，可以对人体的X射线吸收率不同的3个区域(骨骼等的高X射线吸收区域，内脏或软组织等的中X射线吸收区域以及肺(含气组织)等的低X射线吸收区域)中的画质模拟(反映)简单而且实际的临床使用状况的状态进行评价，可以进行更临床而且更实用的评价。因此，不但能够切实的使医疗事故的发生防患于未然，还能进行适当的疾病诊断或治疗。

与此相对，准备几种与多个X射线吸收区域相对应的评价原来的1个X射线吸收区域时得到的幻影，如果同时将这些组合使用，则存在下列问题：以透过高X射线吸收区域用的幻影的X射线的线量为基准，X射线装置自动校正X射线图像，其结果是使得X射线图像整体的对比度下降，无法进行正确的评价。也就是说存在不能如实而且实用的进行评价的问题。

以上是基于该发明的评价用辅助工具的图示实施方式进行说明的，该发明不仅限于此，各构成可以和发挥同样的机能得到的任意材料置换，或者添加任意的构成材料。

例如，前述实施方式中，在基板2中设置有X射线吸收率不同的3个区域，关于此构成进行了说明，但是要达到相对应目的，也可以设置2个区域或者4个以上的区域。

(产业上的可利用性)

根据该发明的评价用辅助工具，能够简便而且切实的对包括具有不同X射线吸收率的多个X射线吸收区域的X射线图像进行统一评价。因而，该发明具有产业上的利用可能性。

Claims

1.一种评价用辅助工具，对数字X射线图像进行拍摄并进行评价时使用，其特征在于，包括：

在俯视下呈四方形状，具有X射线吸收率不同的多个区域的板状体；及

具有在所述板状体上设置的与各所述区域相对应的多个线材的集合体，

在各所述集合体中，各所述线材相对于所述板状体的一边倾斜。

2.根据权利要求1所述的评价用辅助工具，其特征在于，在各所述集合体中，各所述线材相对于所述板状体的一边倾斜30～75°。

3.根据权利要求1所述的评价用辅助工具，其特征在于，在各所述集合体中，所述多个线材几乎等间隔而并列设置。

4.根据权利要求1所述的评价用辅助工具，其特征在于，在各所述集合体中，所述多个线材的横断面积各不相同。

5.根据权利要求1所述的评价用辅助工具，其特征在于，还包括：

在所述板状体上设置的块体，所述块体具有与各所述区域相对应设置并且X射线吸收率不同的多个区域。