DE949617C

DE949617C - Test test for direct numerical identification of the quality of X-ray recordings

Info

Publication number: DE949617C
Application number: DEF12500A
Authority: DE
Inventors: Dr Med H C Heinrich Franke Dr
Original assignee: H C HEINRICH FRANKE DR DR MED
Current assignee: H C HEINRICH FRANKE DR DR MED
Priority date: 1953-08-01
Filing date: 1953-08-01
Publication date: 1956-09-20

Description

Prüftest zur unmittelbaren zahlenmäbigen Kennzeichnung der Güte von Röntgenaufnahmen Die Güte von Röntgenaufnahmen ist durch die Größe der kleinsten noch sichtbaren Einzelheiten gekennzeichnet. Zur Beurteilung der Güte von Röntgenaufnahnen ist es bekannt, in den Strahlengang geeignet geformte Phantomkörper aus Kunst glas zu stellen und die Röntgenaufnahmen dieser Phantomkörper zur Beurteilung der Güte der Röntgenaufnahme heranzuziehen.Test test for direct numerical identification of the quality of X-rays The quality of X-rays is due to the size of the smallest details that are still visible. For assessing the quality of X-ray images it is known, in the beam path suitably shaped phantom body made of art glass to provide and the X-ray images of these phantom bodies to assess the quality to use the x-ray.

Die bekannten Phantome aus Plexiglas sind mit Bohrungen odér Erhebungen versehen; die tiefe dieser Bohrungen gibt Aufschluß über die noch zu beobachtenden Kontraste, die Durchmesser der Bohrungen geben Aufschluß über die noch zu erwartende Auflösung von Inhomogenitäten. Bei den bekannten Phantomen sind die Bohrungen oder Erhebungen entweder regelmäßig oder statistisch verteilt angeordnet Bei den regelmäßigen Anordnungen der Bohrungen. oder Erhebungen ist das Urteil der die Röntgenaufnahme prüfenden Person über Auflösungsvermögen und Kontrast stark subjektiv; bei der statistischen Anordnung dbr Erhebungen bzw. -Bohrungen ist die Auswertung umständlich und langwierig. The well-known phantoms made of Plexiglas have holes or bumps Mistake; the depth of these boreholes provides information about those that can still be observed Contrasts, the diameter of the holes give information about the still to be expected Resolution of inhomogeneities. In the case of the known phantoms, the holes are or Surveys arranged either regularly or statistically distributed Arrangements of the holes. or elevations is the judgment of the x-ray examining person highly subjective about resolution and contrast; in the statistical Arranging the elevations or bores, the evaluation is cumbersome and lengthy.

Als bewährte Methode zur Kennzeichnung des sogenannten Au'flösungsvermögens ist von Foucault die Grenzerkennbarkeit 1 : 1 geteilter Raster, die aus einer Folge von Streifen mit geometrisch abnehmender Breite bestehen, eingeführt worden. As a tried and tested method for identifying the so-called resolution is by Foucault the recognizability of the limits of 1: 1 divided grids from a sequence consist of strips of geometrically decreasing width, have been introduced.

Dabei erfolgt die Abnahme der Linienbreite, d. h. der Rasterkonstante, also diskontinuierlich.Thereby the line width decreases, i. H. the grid constant, so discontinuously.

Das von Jewell und Nutting im Prinzip an gegebene Sternraster, welches vom Siemens-Zentrallaborarorium zum Grundelement einer exakten Methodik ausgebaut worden ist, nimmt unter diesen Systemen eine Sonderstellung ein. Grundsätzlich handelt es sich hierbei um ein zentrisch strahlenförmiges Raster mit kontinuierlich nach der Mitte zu abnehmender Konstante. Die Grenze der Auslöschung bzw. der Auflösung erscheint als markanter konzentrischer Kreis, dessen Durchmesser in unmittelbarer arithmetischer Beziehung zur kritischen Linienbreite steht Diese Methode kann unter Verwendung von aus Metallfolie geschnittenen Sektorensternen auf die Abbildung mit Röntgenstrahlen übertragen werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß solche Sterne sehr wohl geeignet sind, zahlenmäßige Vergleiche über den Einfluß verschiedener Faktoren. und auch deren Zusammen wirken auf die Bildgüte zu erhalten. Sie gestatten aber keinen unmittelbaren Rückschluß auf die Grenzerkennbarkeit kleinster Dichte- oder Dickedifferenzen innerhalb eines Objekts, welches den Gegenstand der Darstellung bilden soll und für deren Wiedergabe die optimalen Bedingungen durch einen Phantomversuch zu ermitteln sind. The star grid given by Jewell and Nutting in principle, which expanded from the Siemens central laboratory to a basic element of an exact methodology has been, occupies a special position among these systems. Basically acts this is a centric radial grid with continuous constant decreasing towards the middle. The limit of extinction or dissolution appears as a striking concentric circle, the diameter of which is in the immediate vicinity arithmetic relation to the critical line width is This method can under Use of sector stars cut from metal foil on the illustration with X-rays are transmitted. Experience has shown that such stars are very well suited to numerical comparisons on the influence of different Factors. and also their interaction to maintain the image quality. You allow but no direct conclusion about the limit recognizability of the smallest density or thickness differences within an object, which is the subject of the representation should form and for their reproduction the optimal conditions through a phantom test are to be determined.

Die Voraussetzung für ein Röntgenphantom bleibt dabei immer, daß, wenn es auch nicht aus dem gleichen Material besteht wie das dazustellende Objekt, es zumindest in seinem physikalischen Verhalten den Röntgenstrahlen gegenüber diesem möglichst ähnlich sein soll. Dies ist beispielsweise bei Kunstglas mit seinen vorteiJhaften mechanischen Eigenschaften gegenüber menschlichem Gewebe der Fall. Unter Verwendung eines derartigen Materials kann der Stern erfindungsgemäß so durchgebildet werden, daß er unmittelbar für die Beurteilung der Güte einer beliebigen Aufnahme im Sinne der eingangs erwähnten Phantome verwendbar ist und andererseits den der Sterumethode eigenen einzigartigen Vorteil bietet, daß man von der statistischen Auswertung loskommt und zu einer Längenmessung übergehen kann, auch wenn es sich in beiden Fällen um die Grenze zwischen erkennbar und nicht erkennbar handelt. Nach der Erfindung handelt es sich nunmehr um einen räumlichen dreidimensionalen Stern, dessen Sektoren gewissermaßen Keile darstellen, deren Spitzen. im Zentrum liegen. Kennzeichnend ist also, daß das Einzelelement dieses Phantoms jeweils gewissermaßen den Gesamtbereich der um die Grenzen der Darstellbarkeit liegenden Obj ektgrößen umfaßt, indem es nach Breite wie Höhe kontinuierlich zu-oder abnimmt Eine den Sektoren des Rastersterus praktisch gleichende Kontinuität erreicht man auch durch eine entsprechende Anordnung von. Röntgenstrahlen absorbierenden Teilchen oder Bohrungen gleichmäßig an Breite und Höhe zum Außenrand des Rastersterns zunehmender Größe.The prerequisite for an X-ray phantom always remains that, even if it is not made of the same material as the object to be presented, at least in its physical behavior towards the X-rays should be as similar as possible. This is for example in the case of synthetic glass with its beneficial properties mechanical properties compared to human tissue. Under use of such a material, the star can be formed according to the invention in such a way that that he is directly intended for assessing the quality of any recording the phantoms mentioned at the beginning can be used and, on the other hand, that of the sterum method has its own unique advantage that one gets away from the statistical evaluation and can move on to a length measurement, even if it is in both cases the boundary between recognizable and unrecognizable acts. According to the invention acts it is now a spatial three-dimensional star, its sectors, so to speak Represent wedges, their tips. lie in the center. It is therefore characteristic that the individual element of this phantom in each case to a certain extent the total area of the order the limits of representability includes object sizes lying by it by width as height increases or decreases continuously one of the sectors of the raster sterus practically The same continuity can also be achieved through an appropriate arrangement of. X-ray absorbing particles or holes evenly in width and Height to the outer edge of the grid star of increasing size.

Einen für die zahlenmäßige Kennzeichnung besonders günstigen Fall erhält man, wenn diekörperlichen Sektoren so ausgeführt werden, daß ihre Höhe jeweils ihrer Breite gleich ist Da nämlich das mit einer Röntgenaufnahmeeinrichtung zu erzielende Auflösungsvermögen etwa dem mit ihr zu erzielenden Kontrast gleichläufig ist, kann man hierdurch näherungsweise beide Größen. durch einen Meßwert beschreiben. Dieser. Meßwert ist bei dem erfinungsgemäßen. Teststern durch den Radius des Kreises gegeben, innerhalb dessen die Struktur des Sternes nicht aufgelöst und seine Dickenunterschiede nicht erkennbar sind. Dabei ergibt sich technisch für die Ausführung eines solchen Phantomsternes der Vorteil, daß er nach Schaffung einer Matrize in beliebiger Zahl aus plastischen Massen geprägt werden kann, oder auch dadurch zu erhalten ist, daß man die Zwischenräume der Sektoren mit entsprechender Masse ausfüllt. A particularly favorable case for numerical identification is obtained when the physical sectors are made so that their heights are respectively its width is the same as that which can be achieved with an X-ray recording device Resolving power is roughly the same as the contrast to be achieved with it, can one thereby approximates both quantities. describe by a measured value. This. The measured value is the one according to the invention. Test star given by the radius of the circle, within which the structure of the star and its differences in thickness are not resolved are not recognizable. This technically arises for the execution of such a Phantom star has the advantage that it can be used in any number after creating a matrix can be embossed from plastic masses, or can also be obtained in that the spaces between the sectors are filled with the appropriate mass.

Die Möglichkeit verschiedener Ausführungsformen geht aus den beiliegenden Aufuahmeproben hervor (die von zweidimensionalen Sternen gewonnen sind). Es ist bekannt, daß in manchen Fällen nicht ein ganzer Stern erforderlich ist, sondern ein Quadrant oder weniger genügt. The possibility of different embodiments is based on the enclosed Absorption samples (obtained from two-dimensional stars). It is known that in some cases a whole star is not required, but rather one quadrant or less is sufficient.

Fig. I zeigt ein erfindungsgemäßes Sternraster in Aufsicht; Fig. 2 stellt dieses Sternraster in der Schnittlinie A-A zu Fig. I dar. Fig. I shows a star grid according to the invention in plan view; Fig. 2 shows this star grid in the section line A-A to FIG.

Auf einer dünnen Kunstglasplatte I sind sternförmig Keile 2 aus gleichem Material angebracht, deren Höhe gleich ihrer Breite ist. Ihre Höhe und damit auch ihre Breite nimmt in Richtung zur Mitte des Sternes ständig ab. In der Mitte des Sternes ist ein Loch 3 ausgespart. Am Rand 4 des Loches 3 verschwindet die Höhe und damit auch die Breite der Keile 2. Wird der innere Teil des Sternes bei einer Röntgenaufnahme noch aufgelöst, so ist das Auflösungsvermögen der Aufnahmeanordnung besonders gut. Die Grenze zwischen Auflösbarkeit und Nichtauflösbarkeit zeichnet sich auf den Aufnahmen durch einen gut definierten Ring ab, dessen Radius ein Maß für das Auflösungsvermögen der Aufnahmeanordnung ist. On a thin synthetic glass plate I are star-shaped wedges 2 of the same Material attached whose height is equal to its width. Your height and therefore also their latitude decreases steadily towards the center of the star. In the middle of A hole 3 is recessed in the star. At the edge 4 of the hole 3, the height disappears and thus also the width of the wedges 2. Will be the inner part of the star at a The X-ray exposure is still resolved, so is the resolution of the exposure arrangement especially good. The boundary between solvability and indissolubility is drawn on the recordings by a well-defined ring, the radius of which is a measure for the resolution of the recording arrangement.

Die Anwendung des Prüftestes kann vor oder während einer Röntgenaufnahme erfolgen. Vor der Aufnahme erhält man aus dem Prüftest eine Aussage darüber, welchen Kontrast (Erkennbarkeit von Dichte- oder Dickedifferenzen) und welches Auflösungsvermögen (kleinste Ausdehnung der noch festzustellenden Objekte) die Aufnahmeeinrichtung bei den eingestellten Betriebswerten (Röhrenspannung, Röhrenstrom, Aufnahmezeit, Verstärkerfolie, Aufinahmefilm) zu liefern verspricht. Während der Aufnahme kann man den erfindungsgemäßen Rasterstern neben dem zu untersuchenden Körper aufnehmen und feststellen, welche Teile in diesem Körper einen. größeren. Kontrast oder eine größere Ausdehnung aufweisen als der minimal von dem Rasterstern angezeigte Kontrast und die von ihm angezeigte Auflösung. The test test can be used before or during an X-ray take place. Before the admission, the test test provides a statement about which Contrast (recognizability of density or thickness differences) and what resolution (smallest dimension of the objects still to be determined) the recording device with the set operating values (tube voltage, tube current, recording time, Intensifying screen, recording film). While recording can you record the grid star according to the invention next to the body to be examined and find out which parts of this body make you. bigger. Contrast or one have greater extent than the minimal contrast indicated by the raster star and the resolution it is displaying.

Claims

PATENT CLAIM: Test test for direct numerical identification of goodness. of X-rays in the form of a grid star made of X-ray absorbing material Material, characterized in that the sectors of the grid; star with breadth also increase in height at the same time.