RU122487U1

RU122487U1 - TEST OBJECT FOR X-RAY X-RAY SITOMETRY

Info

Publication number: RU122487U1
Application number: RU2012129465/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Черний; Валентин Николаевич Дружинин; Алексей Вячеславович Потемкин; Геннадий Викторович Ратобыльский; Наталия Владимировна Шелина
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-11-27

Abstract

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.1. Test object for X-ray densitometry, containing a set of parallel-located calibration elements, characterized in that the calibration elements have the form of hollow cylinders of revolution with the same outer and different inner diameters with closed ends, the centers of which are marked with radio-opaque marks, while the calibration elements are interconnected movable connection 2. The test object for X-ray densitometry according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the hollow cylinders of rotation is 15 ÷ 25 mm, the thickness of their walls is 0.5 ÷ 3.0 mm, the height of the cylinders of rotation is 20 ÷ 25 mm, and the step of changing the wall thickness cylinders of rotation 0.1 mm.

Description

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.The inventive object relates to the field of x-ray densitometry, more specifically, to devices for determining the optical density of an x-ray image and can be used to determine the contrast sensitivity of an x-ray diagnostic apparatus, as well as to calibrate the densitometric scale of an x-ray osteodensitometer and apparatus for x-ray inspection of hand luggage and baggage.

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)A known test object for X-ray densitometry made of aluminum in the form of a wedge (Shik Y. L. Ways of development of X-ray densitometric studies of the morphology and function of human organs // Bulletin of radiology and radiology, 1971, No. 5, P.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.A test object for X-ray densitometry made of wedge-shaped aluminum is also known (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).Closest to the claimed object is a test object for X-ray densitometry, containing a set of parallel-mounted calibration elements made of a homogeneous material, for example aluminum, in the form of plane-parallel plates of various thicknesses (Chikirdin E.G., Mishkinis AB, Technical encyclopedia of the radiologist, M .: MNPI, 1996, p.170 [3]) (prototype).

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.A disadvantage of the known devices is that they cannot be used in combination with flexible x-ray detectors used in panoramic radiography. Another disadvantage is that their design gives large distortions of the reference density during short-focus radiography, when the calibration elements of the test object are irradiated with oblique rays.

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.The objective of this work is to create a test object that provides the ability to obtain more accurate x-ray densitometric data both under standard conditions and in panoramic and short-focus radiography.

Целью предложенной полезной модели является расширение арсенала технических средств рентгеновской денситометрии.The purpose of the proposed utility model is to expand the arsenal of technical means of x-ray densitometry.

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.The task is achieved by the fact that in the test object for x-ray densitometry, containing a set of parallel calibration elements, the calibration elements are in the form of hollow cylinders of revolution with the same outer and different inner diameters with closed ends, the centers of which are marked with radiopaque marks, while the calibration elements have between a movable connection. In this case, the outer diameter of the hollow cylinders of rotation is 15–25 mm, the thickness of their walls is 0.5–3.0 mm, the height of the cylinders of rotation is 20–25 mm, and the step of changing the wall thickness of the cylinders of rotation is 0.1 mm.

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".

Предложенное техническое решение поясняет чертеж.The proposed technical solution is illustrated in the drawing.

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).Figure 1 shows a test object for x-ray densitometry (top view); figure 2 is the same, a section aa in figure 1 in combination with a flat x-ray detector; figure 3 is a test object for x-ray densitometry, side view in combination with a flexible x-ray detector; figure 4 shows the fingerprint from the x-ray of the test object, figure 5 shows the progress of x-rays (orthogonal and inclined) in the prototype (figure 5) and a new test object (figure 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.The test object for X-ray densitometry contains calibration elements 1 made of a homogeneous material, for example, aluminum of the same brand in the form of a cylinder of revolution with the same outer diameter. Each element 1 has a central cavity 2 in the form of a cylinder of revolution, the axis of which coincides with the axis of element 1. As the number of the element increases, the diameter of the central cylindrical hole decreases, which leads to a thickening of the wall 3 of the element. The ends of each element 1 are closed with stoppers 4 made of aluminum, in the centers of which steel rods 5 are fixed, which serve as radiopaque marks. The outer part of the rods 5 is fixed between two elastic bands 6 and 7, made, for example, of dense synthetic rubber. The tapes 6 and 7 are interconnected by an adhesive composition and form a flexible element 8. This connection of the elements 1 allows you to bend the test object when using a flexible x-ray cassette 9 for panoramic shooting.

Предложенное техническое решение используют следующим образом.The proposed technical solution is used as follows.

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.The proposed test object for x-ray densitometry is designed to work with x-ray detectors of flat and flexible types. In the first case, the test object is placed on the deck of the X-ray table or directly on the input window of the detector. When panoramic shooting, the test object is adjacent to the input window of the flexible x-ray cartridge 9. The movable connection of the elements 1 provides direct contact of the test object with the input window of the flexible x-ray cartridge.

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.The measurement of the optical density of the x-ray image of the elements of the test object is performed on a digital display, which is part of modern x-ray machines. For this, the X-ray image of the test object is displayed on the display screen and oriented according to the image of 10 steel rods so that the axis ii of the image 11 of the cylindrical element is parallel to the axis U of the display screen. Next, aim the target mark of the display on the middle area 12 of the image of the calibration element (figure 4), where they determine the optical density 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/cosα, где l - эталонная дистанция, а α - угол падения рентгеновского луча.The proposed test object allows for x-ray densitometric measurements with higher accuracy compared to the prototype. With the oblique direction of the beam (beam b of Fig. 5, a), the x-ray quanta pass the distance l '= l / cosα in the body of the calibration element, where l is the reference distance and α is the angle of incidence of the x-ray beam.

При использовании нового тест-объекта ортогональный а и наклонный b лучи проходят в теле калибровочного элемента одно и тоже расстояние, равное 2Δr (фиг.5, б). Это свойство новый тест-объект сохраняет как при стандартной, так и панорамной рентгенографии.When using a new test object, the orthogonal а and inclined b rays pass the same distance equal to 2Δr in the body of the calibration element (Fig. 5, b). The new test object retains this property in both standard and panoramic radiography.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность рентгеноденситометрических измерений в 1/cosα раз по сравнению с прототипом.Thus, the proposed technical solution allows to increase the accuracy of x-ray densitometric measurements 1 / cosα times in comparison with the prototype.

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.The proposed technical solution can be used in various institutions equipped with devices for x-ray densitometry, and especially in medical institutions for the study of oblique tissues to determine the contrast sensitivity of the x-ray diagnostic apparatus, as well as for calibrating the densitometric scale of the x-ray osteodensitometer and devices for x-ray inspection of hand luggage and baggage .

Claims

1. A test object for x-ray densitometry, containing a set of parallel calibration elements, characterized in that the calibration elements are in the form of hollow cylinders of revolution with the same outer and different inner diameters with closed ends, the centers of which are marked with radiopaque marks, while the calibration elements have movable connection.

2. The test object for x-ray densitometry according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the hollow cylinders of rotation is 15 ÷ 25 mm, their wall thickness is 0.5 ÷ 3.0 mm, the height of the cylinders of rotation is 20 ÷ 25 mm, and the pitch wall thickness of rotation cylinders is 0.1 mm.