RU2130623C1 - Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения - Google Patents

Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения Download PDF

Info

Publication number
RU2130623C1
RU2130623C1 RU97102646A RU97102646A RU2130623C1 RU 2130623 C1 RU2130623 C1 RU 2130623C1 RU 97102646 A RU97102646 A RU 97102646A RU 97102646 A RU97102646 A RU 97102646A RU 2130623 C1 RU2130623 C1 RU 2130623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ray
output
input
controller
analog
Prior art date
Application number
RU97102646A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97102646A (ru
Inventor
А.В. Бехтерев
В.А. Лабусов
В.И. Попов
А.Н. Путьмаков
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Медтех"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "Медтех" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Медтех"
Priority to RU97102646A priority Critical patent/RU2130623C1/ru
Publication of RU97102646A publication Critical patent/RU97102646A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2130623C1 publication Critical patent/RU2130623C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к рентгеновским приемникам, и предназначено для использования в медицинских рентгеновских установках, томографах, маммографах, а также в промышленных интроскопах с высоким пространственным разрешением. Устройство содержит многоканальный рентгеновский приемник, выход которого через систему опроса и считывания зарядов подключен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП), и персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ). Многоканальный рентгеновский приемник выполнен в виде многострочной многоэлементной матрицы. В состав устройства дополнительно введен контроллер управления матрицей, соединенный информационной шиной с ПЭВМ. Сигнальный вход контроллера соединен с выходом АЦП, первый выход подключен к управляющему входу АЦП, а второй выход - к управляющему входу системы опроса и считывания зарядов, выход которой соединен с входом многоканального рентгеновского приемника. Устройство позволяет устранить зависимость разрешения рентгеновского приемника от ширины щели его входного окна, уменьшить дозовые нагрузки на пациента, снизить уровень радиационного фона и токовую нагрузку на рентгеновскую трубку. 2 ил.

Description

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности, к рентгеновским приемникам, и предназначено для использования в медицинских рентгеновских установках, томографах, маммографах, в промышленных интроскопах с высоким пространственным разрешением.
В последнее время в медицинских исследованиях и диагностике различных патологий внутренних органов широко используются рентгеновские и томографические установки с высоким пространственным разрешением и цифровыми методами обработки изображений с последующим их выводом на экран телевизионного монитора или бумажный носитель. Получение высокого разрешения рентгеновского изображения особенно актуально при диагностике переломов в виде трещин и анализа структуры кости, а также при регистрации малых образований на ранних стадиях заболеваний молочной железы. Так, например, характерный размер "мостиков" в кости составляет порядка 50 мкм.
Известен рентгеновский приемник, содержащий линейный преобразователь на основе кремниевых детекторов, выходы которых через предварительные усилители подключены к аналоговому коммутатору, выход которого соединен с сигнальным процессором, а его выход через последовательно соединенные блок цифровой памяти и нелинейный преобразователь изображений подключен к видеоконтрольному устройству (см. Дефектоскопия, 1987, N 7, стр. 38 - 42).
Малые размеры полупроводниковых кремниевых детекторов позволяют создать приемник с высоким пространственным разрешением (0,1 - 0,2 мм), но низкая эффективность поглощения рентгеновского излучения в кремнии требует значительно увеличивать дозу облучения объекта, что нежелательно по соображениям радиационной безопасности как пациента, так и обслуживающего персонала.
Кроме того, существенным недостатком известного устройства является временная нестабильность характеристик отдельных каналов, требующая их постоянной подстройки в процессе работы.
Наиболее близким (прототипом) к заявляемому техническому решению является устройство линейного рентгеновского приемника (ЛРП) для цифровой рентгенографической медицинской установки, установленного на подвижном штативе механического сканирующего устройства, содержащего линейный многоэлементный рентгеночувствительный приемник (ЛМРП), выход которого соединен с системой опроса и считывания зарядов, подключенной через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) к входу персональной электронно-вычислительной машины (ПЭВМ). ЛМРП выполнен в виде многопроволочной пропорциональной камеры с веерной анодной плоскостью, помещенной в герметичный корпус и заполненный инертным газом под давлением 3 атмосферы. Имея ширину входного окна ЛМРП около 0,5 мм и расстояние между проволочками 1 мм рентгеновский приемник обеспечивает пространственное разрешение около 1 мм (см. препринт Института ядерной физики СО РАН N 89-73, г. Новосибирск, стр.4 - 9).
Известно, что системы построчного ввода цифровых рентгеновских изображений, в которых перед объектом исследования устанавливается щелевая диафрагма, а за объектом - ЛРП, эффективно работают при разрешении не лучше 1 мм. При уменьшении размеров элемента приемника излучения до величины 50 мкм невозможно пропорционально уменьшить ширину полоски падающего на объект рентгеновского излучения, т.к. фокус рентгеновской трубки составляет 1-2 мм, расстояние до объекта 1 м и размеры объекта по направлению рентгеновского излучения - около 0,5 м. В результате при построчном вводе изображения происходит неоправданное переоблучение объекта в 25-50 раз. В случае применения острофокусных трубок (размеры фокуса 50 мкм), например, в маммографии имеются трудности в юстировке из-за большого коэффициента отношения длины линейки приемников к ширине диагностического рентгеновского пучка, а также в исключении реальных люфтов и вибраций механических узлов.
Кроме того, при построчном вводе рентгеновская трубка включается на продолжительное время (1-20 секунд), необходимое для сканирования объекта, что приводит к ускоренному выходу ее из строя, а также к многократному (100 и более раз) увеличению уровня фонового рентгеновского излучения в помещении.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.
В устройстве для регистрации и формирования рентгеновского изображения, содержащем многоканальный рентгеновский приемник, выход которого через систему опроса и считывания зарядов подключен к АЦП, и ПЭВМ, это достигается тем, что многоканальный рентгеновский приемник выполнен в виде многострочной многоэлементной матрицы, а в состав устройства дополнительно введен контроллер управления матрицей, соединенный информационной шиной с ПЭВМ, сигнальный вход которого соединен с выходом АЦП, первый выход подключен к управляющему входу АЦП, а второй выход контроллера - к управляющему входу системы опроса и считывания зарядов, выход которой соединен с входом многоканального рентгеновского приемника.
Введение в состав рентгеновского приемника контроллера управления матрицей позволило обеспечить режим сканирования всего рентгеновского изображения объекта форматом матрицы, содержащей несколько строк, что обеспечивает сохранение заданного матрицей пространственного разрешения при снижении радиационных нагрузок на пациента, радиационного фонового излучения и токовой нагрузки на рентгеновскую трубку.
При этом обеспечивается высокая эффективность использования рентгеновского излучения наряду с выполнением высокого пространственного разрешения, так как нет необходимости уменьшать с помощью щелевого коллиматора размер диагностической полоски рентгеновского излучения до размеров шага структуры изображения.
Указанное выполнение матричного рентгеновского приемника, позволившее устранить зависимость разрешения рентгеновского приемника от ширины щели его входного окна, уменьшает дозовые нагрузки на пациента, уровень радиационного фонового излучения, а также снижает токовую нагрузку на рентгеновскую трубку, что не имеет аналогов в рентгенотехнике, а значит соответствует критерию "изобретательский уровень".
На фиг. 1 приведена кинематическая схема устройства, поясняющая его работу, где 1 - рентгеновская трубка, 2 - щелевая диафрагма, 3 - исследуемый объект, 4 - МФП, 5 - сканирующее устройство рентгеновского аппарата.
На фиг. 2 приведена блок-схема заявляемого устройства, где 4 - МФП, 5 - сканирующее устройство, 6 - система опроса и считывания зарядов, 7 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 8 - контроллер управления матрицей, 9 - ПЭВМ.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Оператор рентгеновской установки с пульта управления включает рентгеновское излучение. Одновременно с включением рентгеновского излучения с пульта управления на вход ПЭВМ 9 поступает сигнал, запускающий программу, по которой ПЭВМ 9 включает сканирующее устройство рентгеновского аппарата 5 и контроллер 8, который осуществляет опрос МФП 4 через систему опроса и считывания зарядов 6 и АЦП 7. Это осуществляется следующим образом. Контроллер 8 формирует временные диаграммы для АЦП 7 и МФП 4. С первого управляющего выхода контроллера 8 на управляющий вход АЦП 7 поступают тактовые импульсы. Со второго управляющего выхода контроллера 8 на управляющий вход системы опроса и считывания зарядов 6 поступают управляющие импульсы логического уровня, где после преобразования их уровней до требуемой величины и они подаются на управляющий вход МФП 4. По этим сигналам происходит считывание электрических сигналов с элементов МФП 4, которые пропорциональны падающему на эти элементы рентгеновскому излучению. С выхода МФП 4 сигналы поступают на сигнальный вход системы считывания 6, где они усиливаются до уровня, необходимого для работы АЦП 7, и подаются на его вход. С выхода АЦП 7 оцифрованный сигнал поступает на сигнальный вход контроллера 8, в котором запоминаются кадры изображения формата рентгеночувствительной матрицы для формирования рентгеновского изображения объекта путем сложения в определенном порядке получаемых фрагментов изображений, после чего полноформатное рентгеновское изображение объекта из контроллера 8 передается в ПЭВМ 9.
Например, при использовании матрицы, состоящей из 16 строк с элементом разрешения 100 мкм, формат рентгеночувствительной матрицы составляет 410 мм х 1,6 мм (4096 х 16 элементов). Изображение объекта получается следующим образом. После включения рентгеновской трубки производятся считывание и передача в контроллер 8 изображения фрагмента объекта, регистрируемое матрицей 4096 х 16 элементов. Затем производится синхронное перемещение регистрирующей матрицы и щелевого источника рентгеновского излучения вдоль объекта на некоторое заданное расстояние (шаг) и производится регистрация передачи в контроллер 8 следующего фрагмента изображения объекта. Далее система регистрации перемещается на следующий шаг и производятся вышеописанные действия по циклу до тех пор, пока весь объект не будет зарегистрирован и передан в контроллер 8 покадровым способом. Контроллер 8 обеспечивает восстановление изображения объекта из его фрагментов по программе, заложенной в ПЭВМ 9, и передачу в ПЭВМ 9 цифрового полноформатного рентгеновского изображения объекта.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет устранить зависимость разрешения рентгеновского приемника от ширины щели его входного окна, уменьшает дозовые нагрузки на пациента, уровень радиационного фонового излучения, а также снижает токовую нагрузку на рентгеновскую трубку.

Claims (1)

  1. Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения, содержащее многоканальный рентгеновский приемник, выход которого через систему опроса и считывания зарядов подключен к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) и персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ), отличающееся тем, что многоканальный рентгеновский приемник выполнен в виде многострочной многоэлементной матрицы, а в состав устройства дополнительно введен контроллер управления матрицей, соединенный информационной шиной с ПЭВМ, сигнальный вход которого соединен с выходом АЦП, первый выход подключен к управляющему входу АЦП, а второй выход контроллера - к управляющему входу системы опроса и считывания, выход которой соединен со входом многоканального рентгеновского приемника.
RU97102646A 1997-02-21 1997-02-21 Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения RU2130623C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102646A RU2130623C1 (ru) 1997-02-21 1997-02-21 Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97102646A RU2130623C1 (ru) 1997-02-21 1997-02-21 Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97102646A RU97102646A (ru) 1999-04-10
RU2130623C1 true RU2130623C1 (ru) 1999-05-20

Family

ID=20190108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97102646A RU2130623C1 (ru) 1997-02-21 1997-02-21 Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2130623C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291415C2 (ru) * 2001-08-14 2007-01-10 Тсинхуа Юниверсити Система контроля авиационных грузов или транспортных средств
US7313221B2 (en) 2002-12-10 2007-12-25 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Radiographic equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291415C2 (ru) * 2001-08-14 2007-01-10 Тсинхуа Юниверсити Система контроля авиационных грузов или транспортных средств
US7313221B2 (en) 2002-12-10 2007-12-25 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Radiographic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1848985B1 (en) Multiple mode flat panel x-ray imaging system
US6292534B1 (en) X-ray examination apparatus
JP2004513700A (ja) コンピュータトモグラフィ向けデータ取得
JP2003284710A (ja) 二重エネルギ撮像又は多重エネルギ撮像の方法及びシステム
DE60013822D1 (de) Digitales abtaströntgengerät
EP1836961A3 (en) Radiological imaging system
Phillips et al. High-sensitivity CCD-based X-ray detector
US10959697B2 (en) Synchronization for dynamic imaging
EP1948020B1 (en) Method for reducing 3d ghost artefacts in an x-ray detector
JP2003000578A (ja) ディジタルx線透視法による画像形成システムにおける自動オフセット補正方法と装置
JP2023134775A (ja) 放射線撮像装置および放射線撮像システム
Bruijns et al. Technical and clinical results of an experimental flat dynamic (digital) x-ray image detector (FDXD) system with real-time corrections
Stein X-ray imaging with a scanning beam
US20110199523A1 (en) Imaging device
McDavid et al. Electronic system for digital acquisition of rotational panoramic radiographs
RU2130623C1 (ru) Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения
US4467351A (en) Minimal radiologic imaging method and apparatus
RU83623U1 (ru) Устройство для формирования и регистрации рентгеновского изображения
Bruijns et al. Image quality of a large-area dynamic flat detector: comparison with a state-of-the-art II/TV system
RU2098929C1 (ru) Рентгенографическая установка для медицинской диагностики
RU2417385C1 (ru) Устройство для регистрации и формирования рентгеновского изображения
RU78955U1 (ru) Устройство для формирования и регистрации рентгеновского изображения
RU2237911C2 (ru) Многоканальный детектор рентгеновского излучения
JPH11206751A (ja) マルチスライスx線ct装置
RU81809U1 (ru) Устройство для формирования и регистрации рентгеновского изображения

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160222