RU153017U1

RU153017U1 - TEST OBJECT FOR ADJUSTING A LINEAR X-RAY TOMOGRAPH

Info

Publication number: RU153017U1
Application number: RU2015104177/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Черний; Борис Менделевич Кантер; Сергей Викторович Смердин; Геннадий Викторович Ратобыльский; Александр Павлович Михайлов; Лев Владимирович Владимиров; Валерий Анатольевич Малов; Сергей Геннадьевич Нехаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Совместное русско-французское предприятие "СпектрАп"
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-06-27

Abstract

Тест-объект для юстировки линейного рентгеновского томографа, содержащий наклонную шкалу с измерительными штрихами, закрепленными на гипотенузной стороне корпуса треугольной формы, проходящей под углом в 40-45° к его основанию, изготовленному из жесткого рентгенопрозрачного диэлектрика, отличающийся тем, что в корпусе выполнено внутреннее герметичное отверстие, проходящее параллельно его гипотенузной стороне, а измерительными штрихами являются парные проволочные электроды, введенные в отверстие через боковые стороны корпуса, при этом парные электроды находятся на одной геометрической оси, проходящей параллельно плоскости основания корпуса, парные электроды соединены с противоположными электрическими полюсами стабилизированного источника постоянного напряжения и подключены через сопротивление к электронной схеме, содержащей усилитель, аналого-цифровой преобразователь, интегратор, анализатор и индикатор выходного сигнала.A test object for aligning a linear X-ray tomograph containing an inclined scale with measuring strokes fixed on the hypotenuse side of a triangular-shaped body, passing at an angle of 40-45 ° to its base, made of a hard X-ray transparent dielectric, characterized in that the housing is made internal a sealed hole extending parallel to its hypotenuse side, and the measuring strokes are paired wire electrodes inserted into the hole through the sides of the housing, while paired electrodes are located on a geometrical axis extending parallel to the base surface of the housing, the paired electrodes are connected to opposite poles of the electrical stabilized DC voltage source through a resistor and connected to the electronic circuitry comprising an amplifier, an analog-digital converter, the integrator, the analyzer and the output signal light.

Description

Данное техническое решение относится к разделу медицинской техники, а именно к приборам контроля качества работы медицинской рентгенодиагностической аппаратуры и предназначено для определения глубины томографического среза и ширины выделяемого слоя при юстировке линейного рентгеновского томографа, а также при юстировке цифрового рентгеновского аппарата для томосинтеза.This technical solution relates to the section of medical equipment, namely to instruments for monitoring the quality of medical X-ray diagnostic equipment, and is intended to determine the depth of the tomographic section and the width of the emitted layer when adjusting a linear X-ray tomograph, as well as when adjusting a digital X-ray apparatus for tomosynthesis.

Известен тест-объект для юстировки линейного рентгеновского томографа, имеющий корпус из материала, содержащего элементы с высоким атомным номером, с тремя прямоугольными, равновеликими и взаимнопараллельными площадками, в центрах которых выполнены сквозные отверстия, находящиеся в одной вертикальной плоскости, корпус выполнен в форме куба с двумя выступами квадратной формы с противоположных сторон его основания, при этом все три отверстия соединены между собой прямолинейным пазом, а центральное отверстие имеет в своем основанииA known test object for aligning a linear X-ray tomograph having a body of material containing elements with a high atomic number, with three rectangular, equal and mutually parallel platforms, in the centers of which are made through holes located in one vertical plane, the body is made in the form of a cube with two square-shaped protrusions on opposite sides of its base, while all three holes are interconnected by a straight groove, and the central hole has at its base

форму конуса, образующая которого составляет с вертикальной осью угол ϕ, равный по величине предельному значению угла томографии (Патент РФ на полезную модель №108940 от 04.04.2011 [1]).the shape of the cone, the generatrix of which makes the angle ϕ with the vertical axis, which is equal in magnitude to the limiting value of the tomography angle (RF Patent for Utility Model No. 108940 of 04.04.2011 [1]).

Известный тест-объект [1] предназначен для определения траектории движения излучателя линейного рентгеновского томографа и не может быть использован для оценки глубины томографического среза и ширины выделяемого слоя.The well-known test object [1] is designed to determine the path of the emitter of a linear x-ray tomograph and cannot be used to assess the depth of the tomographic slice and the width of the selected layer.

Известен также тест-объект для юстировки линейного рентгеновского томографа, содержащий стандартную плоскую рентгеновскую кассету, закрепленную на подставке под углом 10°-15° к ее основанию, предназначенный для определения глубины томографического среза и ширины выделяемого слоя (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога. - М.: МНПИ, 1996. - С. 287 [2]).Also known is a test object for aligning a linear X-ray tomograph containing a standard flat X-ray cassette mounted on a stand at an angle of 10 ° -15 ° to its base, designed to determine the depth of the tomographic section and the width of the selected layer (Chikirdin E.G., Mishkinis A . B. Technical Encyclopedia of the Radiologist. - M.: MNPI, 1996. - S. 287 [2]).

Наиболее близким по конструкции и решаемым задачам к заявляемому объекту является тест-объект для юстировки линейного рентгеновского томографа, содержащий наклонную шкалу с измерительными штрихами, закрепленными на гипотенузной стороне корпуса треугольной формы, проходящей под углом в 40°-45° к его основанию, изготовленному из жесткого рентгенопрозрачного диэлектрика (Основы рентгено-диагностической техники Под редакцией Н.Н. Блинова. - С. 360. - М.: Медицина, 2002 [3]).The closest in design and solved problems to the claimed object is a test object for aligning a linear X-ray tomograph containing an inclined scale with measuring strokes mounted on the hypotenous side of the triangular shape, passing at an angle of 40 ° -45 ° to its base made of hard X-ray transparent dielectric (Fundamentals of X-ray diagnostic technology Edited by NN Blinova. - P. 360. - M .: Medicine, 2002 [3]).

Аналог [3] был выбран нами в качестве прототипа. Он предназначен для работы со стандартной рентгеновской кассетой, заряженной фотопленкой, что требует наличия фотолаборатории для ее фотохимической обработки. Это обстоятельство удорожает и увеличивает время исследования.The analogue [3] was chosen by us as a prototype. It is designed to work with a standard X-ray cassette, a charged photographic film, which requires a darkroom for its photochemical processing. This circumstance increases the cost and increases the study time.

Технический результат полезной модели выражается в повышении оперативности определения глубины томографического среза и ширины выделяемого слоя. Он достигается тем, что в тест-объекте для юстировки линейного рентгеновского томографа, содержащем наклонную шкалу с измерительными штрихами, закрепленными на гипотенузной стороне корпуса треугольной формы, проходящей под углом в 40°-45° к его основанию, изготовленному из рентгенопрозрачного диэлектрика, в корпусе выполнено внутреннее герметичное отверстие, проходящее параллельно его гипотенузной стороне, а измерительными штрихами являются парные проволочные электроды, введенные в отверстие через боковые стороны корпуса, при этом парные электроды находятся на одной геометрической оси, проходящей параллельно плоскости основания корпуса, парные электроды соединены с противоположными электрическими полюсами стабилизированного источника постоянного напряжения и подключены через сопротивление к электронной схеме, содержащей усилитель, аналого-цифровой преобразователь, интегратор, анализатор и индикатор выходного сигнала.The technical result of the utility model is expressed in increasing the efficiency of determining the depth of the tomographic slice and the width of the selected layer. It is achieved by the fact that in a test object for aligning a linear X-ray tomograph containing an inclined scale with measuring strokes fixed on the hypotenuse side of a triangular-shaped case, passing at an angle of 40 ° -45 ° to its base, made of an X-ray transparent dielectric, in the case an internal sealed hole is made, running parallel to its hypotenuse side, and the measuring strokes are paired wire electrodes inserted into the hole through the sides of the housing, while nye electrodes are on the same geometric axis extending parallel to the base surface of the housing, the paired electrodes are connected to opposite poles of the electrical stabilized DC voltage source through a resistor and connected to the electronic circuitry comprising an amplifier, an analog-digital converter, the integrator, the analyzer and the output signal light.

Далее описание сопровождается рисунками и пояснениями к ним. На фиг. 1 изображена конструкция тест-объекта (вид сбоку), на фиг. 2 - сечение A-A фиг. 1, на фиг. 3 - сечение B-B фиг. 1. На фиг. 5 показан принцип работы тест-объекта.Further description is accompanied by drawings and explanations to them. In FIG. 1 shows the construction of a test object (side view), FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1, in FIG. 3 is a section B-B of FIG. 1. In FIG. 5 shows the principle of operation of the test object.

Тест-объект имеет детектор 1, выполненный в форме наклонной линейки с измерительными штрихами, представляющие собой парные электроды 2⁺, 2^-, изготовленные, например, из медной проволоки диаметром 1,0-2,0 мм с внешним серебряным покрытием. Парные электроды 2⁺, 2^- входят в герметичное отверстие 3, например цилиндрической формы, выполненное в корпусе 4 треугольной формы, изготовленном из жесткого рентгенопрозрачного диэлектрика, например плексигласа. Отверстие 3 проходит параллельно гипотенузной стороне 5 корпуса 4, под углом 40°-45° к его основанию 6. Парные электроды 2⁺, 2^- введены в отверстие 3 через боковые стенки корпуса 4, при этом парные электроды 2⁺, 2^- находятся на одной геометрической оси, проходящей параллельно плоскости основания 6 корпуса 4. Высота каждой пары электродов над плоскостью основания 6 строго известна. Показанные на фиг. 1, электроды

находятся на высоте 50 мм, электроды

- на высоте 60 мм, электроды

- на высоте 70 мм. Парные электроды 2⁺, 2^- соединены через электрический разъем 7 со стабилизированным источником постоянного напряжения 8, значение которого составляет, например 500 В. Каждая пара электродов 2⁺, T также соединена с электронной ячейкой 9, содержащей сопротивление, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (не показаны). Электронные ячейки 9 соединены через электрический разъем 10 с интегратором 11, анализатором 12 и индикатором 13 выходного сигнала Интегратор 11 предназначен для получения суммарной кривой k тока I, протекающего через все парные электроды. Анализатор 12 предназначен для определения максимального значения тока, а также значения тока, составляющего +/- 90% от его максимального значения.The test object has a detector 1, made in the form of an inclined ruler with measuring strokes, which are paired

electrodes

2 ⁺ , 2 ^- , made, for example, from a copper wire with a diameter of 1.0-2.0 mm with an external silver coating.

Paired electrodes

2 ⁺ , 2 ^- enter a sealed hole 3, for example a cylindrical shape, made in a housing 4 of a triangular shape made of a hard X-ray transparent dielectric, for example plexiglass. The hole 3 runs parallel to the hypotenous side 5 of the housing 4, at an angle of 40 ° -45 ° to its base 6. The paired

electrodes

2 ⁺ , 2 ^are inserted into the hole 3 through the side walls of the housing 4, while the paired

electrodes

2 ⁺ , 2 ^are located on one geometric axis parallel to the plane of the base 6 of the housing 4. The height of each pair of electrodes above the plane of the base 6 is strictly known. Shown in FIG. 1, electrodes

are at a height of 50 mm, electrodes

- at a height of 60 mm, electrodes

- at a height of 70 mm.

Paired electrodes

2 ⁺ , 2 ^{- are} connected through an electrical connector 7 to a stabilized source of constant voltage 8, the value of which is, for example, 500 V. Each pair of electrodes 2 ⁺ , T is also connected to an electronic cell 9 containing resistance, an amplifier, and an analog-to-digital converter (not shown). The electronic cells 9 are connected through an electrical connector 10 to an integrator 11, an analyzer 12 and an output signal indicator 13. The integrator 11 is designed to obtain a total curve k of the current I flowing through all pair electrodes. The analyzer 12 is designed to determine the maximum current value, as well as the current value of +/- 90% of its maximum value.

Детектор 1 устанавливают на деку 14 рентгеновского стола 15 и ориентируют его корпус 4 вдоль продольной оси деки 14, как показано на фиг. 4. При этом его средняя точка O должна находиться в плоскости, проходящей через угол томографии в 90°. Рентгеновский излучатель 16 диафрагмируют до получения узкого веерного рентгеновского пучка, проходящего перпендикулярно к продольной оси деки 14 рентгеновского стола 15. При включении рентгеновско аппарата в режиме линейной томографии рентгеновский излучатель 16, двигаясь вдоль направления x, разворачивается вокруг целевой точки A, расположенной на уровне томографического среза. При этом происходит ионизация газа в герметичном отверстии 3. По существу, герметичное отверстие 3 с системой парных электродов 2⁺, 2^-, находящихся под электрическим потенциалом противоположного знака, представляет собой ионизационную камеру. Поэтому ионы i, образованные под действием рентгеновских квантов, будут перемещаться в электрическом поле между парными электродами 2⁺, 2^-, образуя электрический ток. Наибольшая ионизация газа в отверстии 3, а следовательно и наибольший ток, должны быть в точке A, находящейся под постоянным прицелом рентгеновского пучка. По мере удаления вверх или вниз от точки A, например в точках B и C, ионизация газа снижается и ток уменьшается. Электрический ток, протекающий в цепи парных электродов 2⁺, 2^-, вызывает падение напряжения на сопротивлении R. Глубину залегания томографического среза определяют по максимальному значению тока, протекающего через сопротивление R. Поскольку парные электроды 2⁺, 2^-, являются измерительными штрихами тест-объекта, высота которых над плоскостью деки 14 строго известна, высота парных электродов с максимальным значением тока будет соответствовать глубине залегания томографического среза. Ширину выделенного слоя определяют по разности высот парных электродов со значениями тока, составляющего +/- 90% от его максимального значения.The detector 1 is mounted on the deck 14 of the X-ray table 15 and its body 4 is oriented along the longitudinal axis of the deck 14, as shown in FIG. 4. At the same time, its midpoint O should be in a plane passing through a tomography angle of 90 °. The x-ray emitter 16 is diaphragmed to obtain a narrow fan-shaped x-ray beam perpendicular to the longitudinal axis of the deck 14 of the x-ray table 15. When you turn on the x-ray machine in linear tomography mode, the x-ray emitter 16, moving along the x direction, rotates around the target point A, located at the level of the tomographic section . In this case, gas ionization occurs in the sealed hole 3. Essentially, the sealed hole 3 with a system of paired electrodes 2 ⁺ , 2 ^- , which are under the electric potential of the opposite sign, is an ionization chamber. Therefore, ions i formed under the action of X-ray quanta will move in the electric field between the paired electrodes 2 ⁺ , 2 ^- , forming an electric current. The greatest ionization of the gas in the hole 3, and therefore the largest current, should be at point A, which is under the constant aim of the x-ray beam. As you move up or down from point A, for example, at points B and C, the ionization of the gas decreases and the current decreases. The electric current flowing in the pair of electrodes 2 ⁺ , 2 ^- causes a voltage drop on the resistance R. The depth of the tomographic slice is determined by the maximum value of the current flowing through the resistance R. Since the paired electrodes 2 ⁺ , 2 ^- are measuring strokes of the test object, the height of which above the plane of the deck 14 is strictly known, the height of the pair of electrodes with a maximum current value will correspond to the depth of the tomographic slice. The width of the selected layer is determined by the height difference of the paired electrodes with current values of +/- 90% of its maximum value.

Claims

A test object for aligning a linear X-ray tomograph containing an inclined scale with measuring strokes fixed on the hypotenous side of a triangular-shaped case, passing at an angle of 40-45 ° to its base, made of a hard X-ray transparent dielectric, characterized in that the housing has an internal a sealed hole running parallel to its hypotenuse side, and the measuring strokes are paired wire electrodes inserted into the hole through the sides of the housing, while paired electrodes are located on a geometrical axis extending parallel to the base surface of the housing, the paired electrodes are connected to opposite poles of the electrical stabilized DC voltage source through a resistor and connected to the electronic circuitry comprising an amplifier, an analog-digital converter, the integrator, the analyzer and the output signal light.