RU115196U1

RU115196U1 - X-RAY TEST OBJECT

Info

Publication number: RU115196U1
Application number: RU2011149121/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Черний; Александр Павлович Михайлов; Анастасия Владимировна Ли; Геннадий Викторович Ратобыльский; Наталия Владимировна Шелина
Original assignee: Александр Николаевич Черний; Александр Павлович Михайлов; Анастасия Владимировна Ли; Геннадий Викторович Ратобыльский; Наталия Владимировна Шелина
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-04-27

Abstract

Тест-объект для рентгенотопометрии, содержащий основание квадратной формы из жесткого рентгенопрозрачного материала, на котором закреплены стойки различной высоты из жесткого рентгенопрозрачного материала, вершины которых маркированы опорными метками, имеющими форму шариков диаметром 0,5-1,0 мм из материала с высоким атомным номером, положение которых известно с точностью не менее 0,5 мм в системе координат тест-объекта, отличающийся тем, что его основание имеет матрицу стыковочных отверстий Aik, где i=1, 2, 3…n - номер строки матрицы, a k=1, 2, 3…n - номер столбца матрицы, в которые вставляются посредством плотной посадки основания стоек, верхняя часть которых имеет юстировочный винт, причем в каждой стойке центр опорной метки находится на оси вращения юстировочного винта. A test object for X-ray topometry containing a square base made of a rigid X-ray transparent material, on which are fixed racks of various heights made of a rigid X-ray transparent material, the tops of which are marked with reference marks in the form of balls with a diameter of 0.5-1.0 mm made of material with a high atomic number , the position of which is known with an accuracy of at least 0.5 mm in the coordinate system of the test object, characterized in that its base has a matrix of docking holes Aik, where i = 1, 2, 3 ... n is the row number of the matrix, ak = 1, 2, 3 ... n - the number of the matrix column into which the bases of the posts are inserted by means of a tight fit, the upper part of which has an adjusting screw, and in each post the center of the reference mark is located on the axis of rotation of the adjusting screw.

Description

Заявляемое техническое решение относится к разделу медицинской техники, точнее к устройствам для определения геометрических параметров внутренних органов исследуемого объекта стереорентгено-грамметрическим методом.The claimed technical solution relates to the section of medical equipment, more specifically to devices for determining the geometric parameters of the internal organs of the studied object by the stereoregen-x-ray method.

Известен тест-объект для рентгенограмметрии, содержащий жесткую основу с системой опорных рентгеноконтрастных меток (Патент РФ №2413463 от 10.03.2011 г., МПК А61В 6/02) [1].A known test object for x-ray diffraction, containing a rigid base with a system of reference radiopaque marks (RF Patent No. 2413463 of 03/10/2011, IPC A61B 6/02) [1].

Известный тест-объект [1] предназначен для рентгенотопометрии нижних мочевых путей и не может быть использован для исследования органов грудной полости, тазобедренной системы и других органов, что ограничивает его применение.The known test object [1] is intended for x-rayotometry of the lower urinary tract and cannot be used to study the organs of the chest cavity, hip system and other organs, which limits its use.

Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является тест-объект для рентгенограмметрии, содержащий основание квадратной формы из жесткого рентгенопрозрачного материала (оргстекла), на котором закреплены стойки различной высоты из жесткого рентгенопрозрачного материала (оргстекла), вершины которых маркированы опорными метками, имеющими форму шариков диаметром 0,5-1,0 мм из материала с высоким атомным номером (свинца), положение которых известно с точностью не менее 0,5 мм в системе координат тест-объекта (Черний А. Н. Разработка теории и технологии тестометрической рентгенотопографии.- Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.1988. - С 211) [2].The closest in design to the claimed object is a test object for x-ray diffraction, containing a square base made of hard X-ray transparent material (Plexiglas), on which are mounted racks of different heights of hard X-ray transparent material (Plexiglas), the vertices of which are marked with support marks having the shape of balls with a diameter 0.5-1.0 mm from a material with a high atomic number (lead), the position of which is known with an accuracy of at least 0.5 mm in the coordinate system of the test object (A. Cherniy, Development of theory and technology of testometric X-ray topography. - The dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. M.1988. - C 211) [2].

Тест-объект [2] был выбран нами в качестве прототипа.The test object [2] was chosen by us as a prototype.

Методика тестометрического метода предусматривает поочередную стереорентгенографию тест-объекта и объекта исследования, например головы пациента, на одном и том же рентгенографическом аппарате в одних и тех же геометрических условиях (фокусное расстояние, базис съемки). После этого на стереокомпараторе воспроизводится совмещенная геометрическая модель тест-объекта и объекта исследования. Далее аналитическим методом с использованием опорных точек тест-объекта определяется положение искомой структуры, например гайморовы пазухи, относительно рентгеноконтрастных меток, нанесенных на кожу пациента. Чем ближе опорные точки тест-объекта будут находиться к исковой структуре, тем точнее результаты измерений.The methodology of the testometric method provides for alternating stereoradiography of the test object and the object of study, for example, the patient’s head, on the same X-ray apparatus in the same geometric conditions (focal length, shooting basis). After that, the combined geometric model of the test object and the object of study is reproduced on a stereo comparator. Further, using the analytical method using reference points of the test object, the position of the desired structure, for example, the maxillary sinus, relative to radiopaque marks applied to the patient’s skin, is determined. The closer the reference points of the test object will be to the claim structure, the more accurate the measurement results.

В известном тест-объекте [2] отсутствует возможность моделирования объекта исследования, поскольку вертикальные стойки с опорными точками жестко соединены своим основанием с основанием тест-объекта. Поэтому для каждого объекта исследования изготавливается индивидуальный тест-объект, что создает определенные неудобства при реализации тестометрического метода стереорентгенограмметрической съемки.In the known test object [2] there is no possibility of modeling the object of study, since the vertical racks with reference points are rigidly connected with their base to the base of the test object. Therefore, an individual test object is made for each object of study, which creates certain inconveniences when implementing the testometric method of stereoscopic x-ray diffraction.

Целью настоящей работы является создание тест-объекта универсального типа, что расширяет его эксплуатационные возможности.The aim of this work is to create a test object of a universal type, which expands its operational capabilities.

Указанная цель достигается тем, что в тест-объекте для рентгено-топорметрии, содержащем основание квадратной формы из жесткого рентгенопрозрачного материала, на котором закреплены стойки различной высоты из жесткого рентгенопрозрачного материала, вершины которых маркированы опорными метками, имеющими форму шариков диаметром 0,5-1,0 мм из материала с высоким атомным номером, положение которых известно с точностью не менее 0,5 мм в системе координат тест-объекта, основание имеет матрицу стыковочных отверстий A_ik, где i=1, 2, 3…n - номер строки матрицы, a k=1, 2, 3…n - номер столбца матрицы, в которые вставляются посредством плотной посадки основания стоек, верхняя часть которых имеет котировочный винт, причем в каждой стойке центр опорной метки находится на оси вращения юстировочного винта.This goal is achieved by the fact that in the test object for X-ray topometry, containing a square base made of hard X-ray transparent material, on which stands of different heights of hard X-ray transparent material are fixed, the vertices of which are marked with support marks having the shape of balls with a diameter of 0.5-1 , 0 mm from a material with a high atomic number, the position of which is known with an accuracy of at least 0.5 mm in the coordinate system of the test object, the base has a matrix of docking holes A _ik , where i = 1, 2, 3 ... n is the row number ma tricytes, ak = 1, 2, 3 ... n is the number of the matrix column into which the base of the struts are inserted by tightly fitting, the upper part of which has a quotation screw, and in each rack the center of the reference mark is located on the axis of rotation of the adjustment screw.

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».Studies on patent and scientific and technical information sources have shown that the design of the proposed test object is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Далее наше предложение поясняется чертежами и пояснением к ним.Further, our proposal is illustrated by drawings and explanation to them.

На фиг.1 показано основание тест-объекта, которое имеет вид квадратной матрицы стыковочных отверстий; на фиг.2 - тест-объект (вид сверху), а на фиг.3 - тест-объект в разрезе С - С фиг.2.Figure 1 shows the base of the test object, which has the form of a square matrix of docking holes; figure 2 is a test object (top view), and figure 3 is a test object in section C - C of figure 2.

Тест-объект для рентгенотопометрии имеет основание 1 квадратной формы из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла. Основание 1 тест-объекта имеет систему сквозных цилиндрических стыковочных отверстий 2 в виде квадратной матрицы А_ik где i=1, 2, 3…n - номер строки матрицы, a k=1, 2, 3…n - номер столбца матрицы. На фигурах п=7. В отверстия 2 вставлены посредством плотной посадки основания 3 вертикальных стоек 4 цилиндрической формы, изготовленных из рентгенопрозрачного материала, например оргстекла. Верхняя часть каждой стойки 4 имеет котировочный винт 5 с опорной меткой 6, имеющую форму шарика диаметром 0,5-1,0 мм из материала с высоким атомным номером, например свинца. Центр опорной метки 6 находится на оси i вращения котировочного винта 5. На верхней плоскости основания 1 тест-объекта закреплены треугольные метки х, у, маркирующие систему координат тест-объекта.The test object for X-ray diffraction has a square base 1 of hard X-ray transparent material, such as plexiglass. The base 1 of the test object has a system of through cylindrical docking holes 2 in the form of a square matrix A _ik where i = 1, 2, 3 ... n is the row number of the matrix, ak = 1, 2, 3 ... n is the column number of the matrix. In the figures n = 7. In the holes 2 are inserted by means of a tight fit of the base 3 of the vertical uprights 4 of a cylindrical shape made of X-ray transparent material, for example plexiglass. The upper part of each rack 4 has a quotation screw 5 with a reference mark 6, having the shape of a ball with a diameter of 0.5-1.0 mm from a material with a high atomic number, for example, lead. The center of the reference mark 6 is located on the rotation axis i of the quotation screw 5. On the upper plane of the base 1 of the test object, triangular marks x, y are fixed, marking the coordinate system of the test object.

Тест-объект для рентгенотопометрии используется следующим образом. Вначале производится фотограмметрическое моделирование объекта исследования, например коленного сустава. Для этого вертикальные стойки 4 соответствующей высоты вставляются в отверстия 2 таким образом, чтобы опорные метки 6 равномерно заполнили пространство, занимаемое объектом исследования. Далее на специальной юстировочной плите производится калибровка тест-объекта, в результате которой определяются координаты опорных точек-шариков 6 в системе координат тест объекта с точностью не менее 0,5 мм. Ютировочные винты 5 предназначены для тонкой подгонки высоты стойки 4 к оптимальному значению. После этого тест-объект устанавливается на деке рентгеновского стола и ориентируется по координатным меткам х, у соответствующим образом. Съемка тест-объекта выполняется в режиме стереорентгенографии при тех же геометрических параметрах, что и объекта исследования. Тестовая стереопара используется для строгого определения геометрических параметров съемки (фокусное расстояние, базис съемки, элементы ориентирования снимков). Искомые параметры определяются путем решения обратной фотограмметрической задачи. В дальнейшем эти параметры используются для фотограмметрической обработки стереопары исследуемого объекта.The test object for x-ray analysis is used as follows. First, photogrammetric modeling of the object of study, for example, the knee joint, is performed. To do this, vertical posts 4 of the appropriate height are inserted into the holes 2 so that the reference marks 6 evenly fill the space occupied by the object of study. Then, on a special adjustment plate, the calibration of the test object is performed, as a result of which the coordinates of the reference points-balls 6 are determined in the coordinate system of the test object with an accuracy of at least 0.5 mm. The adjusting screws 5 are designed to fine-tune the height of the rack 4 to the optimum value. After that, the test object is installed on the deck of the x-ray table and is oriented according to the coordinate marks x, y accordingly. The shooting of the test object is carried out in the stereoscopic x-ray mode with the same geometric parameters as the object of study. A test stereo pair is used to strictly determine the geometric parameters of the survey (focal length, shooting basis, image orientation elements). The required parameters are determined by solving the inverse photogrammetric problem. In the future, these parameters are used for photogrammetric processing of the stereo pair of the object under study.

Кроме решения рентгенотопографических задач предложенный тест-объект может быть использован для контроля стабильности элементов штатива рентгенографического аппарата.In addition to solving x-ray problems, the proposed test object can be used to control the stability of the tripod elements of the x-ray apparatus.

Claims

A test object for X-ray photometry containing a square base made of hard X-ray transparent material, on which stands of various heights of hard X-ray transparent material are fixed, the tops of which are marked with support marks having the shape of balls with a diameter of 0.5-1.0 mm from a material with a high atomic number whose position is known with an accuracy of at least 0.5 mm in the coordinate system of the test object, characterized in that its base has a matrix of docking holes A _ik , where i = 1, 2, 3 ... n is the row number of the matrix, ak = 1 , 2, 3 ... n - the number of the column of the matrix into which the base of the uprights are inserted by tightly fitting, the upper part of which has an adjustment screw, and in each rack the center of the reference mark is located on the axis of rotation of the adjustment screw.