RU2198591C1 - Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований - Google Patents
Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198591C1 RU2198591C1 RU2001130948/14A RU2001130948A RU2198591C1 RU 2198591 C1 RU2198591 C1 RU 2198591C1 RU 2001130948/14 A RU2001130948/14 A RU 2001130948/14A RU 2001130948 A RU2001130948 A RU 2001130948A RU 2198591 C1 RU2198591 C1 RU 2198591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- external
- ray
- phantom
- pathological
- Prior art date
Links
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 title claims description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 14
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 201000008827 tuberculosis Diseases 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- XZNXVSDNACTASG-RZNNTOFGSA-M sodium;3,5-diacetamido-2,4,6-triiodobenzoate;3,5-diacetamido-2,4,6-triiodobenzoic acid;(2r,3r,4r,5s)-6-(methylamino)hexane-1,2,3,4,5-pentol Chemical compound [Na+].CNC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.CC(=O)NC1=C(I)C(NC(C)=O)=C(I)C(C(O)=O)=C1I.CC(=O)NC1=C(I)C(NC(C)=O)=C(I)C(C([O-])=O)=C1I XZNXVSDNACTASG-RZNNTOFGSA-M 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам типа рентгенодиагностических фантомов, имитирующих объект рентгенодиагностического обследования, и предназначено для обучения врачей-рентгенологов и научных исследований в медицинских учреждениях. Устройство используется преимущественно для определения диагностических возможностей цифровых методов рентгенодиагностики, например цифровой флюорографии легких. Фантом для получения рентгенологической модели патологического образования содержит корпус с элементами, имитирующими объект съемки и патологическое образование, заполненный водой имитатор патологического образования содержит внешний и внутренний баллоны из тонкого эластичного рентгенопрозрачного материала, закрепленные на торцевой части соосных трубок, причем трубка внешнего баллона имеет два независимых канала, каждый из которых снабжен патрубком с краном, один из которых соединен с емкостью, заполненной жидким рентгеноконтрастным веществом и снабженной механизмом его транспортировки во внешний баллон, а трубка внутреннего баллона, имеющая на входе патрубок с краном, соединена с источником воздушного давления, кроме того, на торцевой части внешней трубки имеется карман цилиндрической формы, в основании которого закреплен внешний баллон. Изобретение позволяет обеспечить создание рентгенологической модели патологического образования в легком (туберкулезной каверны) в различные фазы его развития. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам типа рентгенодиагностических фантомов, имитирующих объект рентгенологического обследования, и предназначено для обучения врачей-рентгенологов и научных исследований в медицинских учреждениях.
Известен фантом для получения рентгенологических изображений патологических образований, изготовленный из эпоксидной смолы в форме молочной железы. Внутри фантома находятся эталоны различной формы, плотности и размеров [1].
Фантом [1] предназначен для контроля параметров рентгеномаммографических аппаратов и не может быть использован в пульмонологии и фтизиатрии с целью имитации патологических образований в легких.
Известен также фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологического образования в легких компании "INOVISION", имеющей корпус из рентгенопрозрачного материала, заполненный веществом, плотность которого близка к плотности легочной ткани. Внутри корпуса находятся контрольные элементы различной формы, плотности и размеров [2].
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фантом для получения тестовых рентгенологических изображений патологических образований, содержащий корпус из жесткого рентгенопрозрачного и светопрозрачного материала, заполненный водой, внутри которого жестко закреплены элементы, имитирующие объект съемки, а также элементы округлой формы, имеющие различную плотность, имитирующие патологию [3].
Известное устройство [3] предназначено для оценки качества цифровых рентгеновских снимков, полученных на компьютерном томографе, и не может быть использовано в качестве тест-прибора при контроле качества рентгеновского изображения, полученного центральным пучком, из-за проекционных наслоений. Кроме того, известное устройство не позволяет моделировать патологическое образование, например каверну в легком, в динамике его развития.
Целью изобретения является обеспечение возможности создания рентгенологической модели патологического образования в легком (туберкулезной каверны) в различные фазы его развития.
Поставленная цель достигается тем, что в фантоме для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований, содержащем корпус из жесткого рентгенопрозрачного и светопрозрачного материала, заполненный водой, внутри которого закреплены элементы, имитирующие элементы объекта съемки, включающие имитатор патологического состояния. Имитатор патологического состояния имеет внешний и внутренний баллоны из тонкого эластичного рентгенопрозрачного материала, закрепленные на торцевой части соосных трубок, внешняя из которых имеет два независимых канала, каждый из которых снабжен патрубком с краном, один - соединен с емкостью, заполненной жидким рентгеноконтрастным веществом, и снабжен механизмом его транспортировки во внешний баллон, внешняя трубка имеет на выходе патрубок с краном и соединена с источником воздушного давления, а на торцевой части внешней трубки выполнен карман цилиндрической формы, в основании которого закреплен внешний баллон.
На прилагаемых чертежах поясняется конструкция предложенного фантома для получения тестовых рентгенологических изображений патологических образований. На фиг.1 показан общий вид фантома в момент съемки на цифровом рентгеновском аппарате, а на фиг.2-5 - конструкция имитатора патологического образования.
Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований имеет корпус 1 прямоугольной формы из жесткого рентгенопрозрачного и светопрозрачного материала, например оргстекла (фиг.1). Внутри корпуса 1 закреплены элементы, имитирующие элементы объекта съемки: 2 - позвоночник, 3 - ребра, 4 - сердце, 5 - патологическое образование в легком. Корпус 1 заполнен водой 6 и закрыт крышкой 7, в которой закреплен имитатор патологического образования.
Имитатор патологического образования имеет держатель 8 круглой формы, выполненный из металла, например нержавеющей стали (фиг.2, 3). В держателе 8 закреплены две соосные металлические трубки (внешняя 9 и внутренняя 10), изготовленные из того же материала, что и держатель 8. Внешняя трубка 8 имеет два независимых канала 11 и 12. Канал 11 соединен через кран 13 с патрубком 14, а канал 12 через кран 15 - с патрубком 16. Внутренняя трубка 10 имеет на входе патрубок 17 и кран 27. Выходная часть трубок 9 и 10 закрыта баллонами 18 и 19, изготовленными из тонкого эластичного рентгенопрозрачного материала, например резины. Основания внешнего 18 и внутреннего 19 баллонов соединены с соответствующими трубками 9 и 10 герметично, например с помощью специального клея. На фиг.2 места соединения отмечены пунктирными линиями. Внешняя трубка 9 имеет карман 20 цилиндрической формы, куда входит нижняя часть внешнего баллона 18. Центральный патрубок 17 соединен эластичной трубкой 21 с источником воздушного порциального давления 22, например со шприцом. Боковой патрубок 14 соединен эластичной трубкой 23 с емкостью 24, заполненной рентгеноконтрастным веществом 25 и имеющей механизм 26 для его порциальной транспортировки во внешний баллон 18. В предложенном нами варианте в качестве этого конструктивного элемента используется шприц. Патрубок 16 соединен прозрачной эластичной трубкой 28 с емкостью (на фиг. не показана). Трубка 28 предназначена для слива отработанного контрастного вещества.
Фантом для получения тестовых рентгенологических изображений патологических образований может использоваться как для моделирования инфильтрата в легком, так и полости распада (туберкулезной каверны). Инфильтративное образование в легком, вызванное туберкулезным процессом, является начальной стадией заболевания и характеризуется образованием в легком воспалительного очага округлой формы, оптическая плотность которого на рентгеновском снимке несколько отличается от оптической плотности здоровой ткани. Каверна в легком является продуктом распада легочной ткани; она возникает при запущенном туберкулезном процессе.
Моделирование инфильтративного образования в легком проводится, например, для определения диагностической чувствительности флюорографического аппарата, которые используются при массовом обследовании населения с целью раннего выявления туберкулеза и рака легкого.
Фантом для получения тестовых рентгенологических изображений патологических образований 1 устанавливают на рабочем столике 29 перед входным окном приемника рентгеновского изображения 30 цифрового флюорографа (фиг.1). Цифровой флюорограф имеет рентгеновское питающее устройство, содержащее рентгеновский излучатель 31, высоковольтный генератор высокочастотного типа 32 и пульт управления 33. В свою очередь, приемник рентгеновского изображения 30 (цифровая флюорографическая камера) соединен с ЭВМ 34, содержащей цифровой дисплей 35.
При моделировании инфильтративного образования емкость шприца 24 заполняют жидким рентгеноконтрастным веществом 25 заданной концентрации, например водным раствором верографина плотностью 1,5-2,5 г/см3. Контрастное вещество 25 вводят в систему при открытых кранах 13 и 15 до появления контраста в трубке 28. После этого кран 15 перекрывают и продолжают вводить контрастное вещество 25. Постепенно контрастное вещество 25 наполняет внешний баллон 18, его стенки растягиваются, принимая шарообразную форму (фиг.4). В корпусе 1 имитатор патологического образования погружен в воду 6 (фиг.1). При расширении баллона 18 водная среда 6 не оказывает на его стенки ощутимого воздействия, так как корпус 1 не герметичен (в крышке 7 имеется сквозное отверстие 36), и между поверхностью воды 6 и крышкой 7 имеется воздушный зазор.
После завершения моделирования патологического образования 5 выполняют рентгенографию устройства и далее производят анализ цифрового изображения 37 фантома, которое воспроизводится на экране цифрового дисплея 35 через несколько секунд после экспозиции. Цифровое изображение фантома после его анализа переводят в цифровой архив ЭВМ. После этого открывают кран 15 и рентгеноконтрастное вещество 25 эвакуируется из баллона 18 через трубку 28 под действием упругости его стенок. Имитатор промывают дистиллированной водой, после чего операцию с заполнением внешнего баллона 18 рентгеноконтрастным веществом 25 повторяют. При повторном и последующих введениях используют тоже контрастное вещество другой концентрации, но того же объема. Повторные рентгеновские снимки позволяют специалисту оценить минимальный порог контрастной чувствительности данного цифрового рентгенографического аппарата.
Все перечисленные операции моделирования туберкулезного инфильтрата могут быть использованы для создания рентгенологической модели онкологического образования в легком, которое, как правило, имеет округлую форму и более высокую плотность, чем здоровые ткани.
При моделировании туберкулезной каверны в легком в имитатор патологического образования при открытых кранах 13 и 15 шприцом 24 вводят жидкое контрастное вещество 25, например верографин, до появления контраста 25 в трубке 28. После этого прекращают транспортировку контрастного вещества в систему, перекрывают краны 13 и 15, а кран 27 центральной трубки 10 приводят в открытое положение. Шприцом 22 через трубку 10 вводят сжатый воздух во внутренний баллон 19 и раздувают его. Оболочка баллона 19 оказывает давление на оболочку внешнего баллона 18, в результате чего она растягивается, принимая шарообразную форму, как показано на фиг.5. При этом остатки жидкого контрастного вещества в системе выполняют роль смазки между оболочками баллонов 18 и 19 при их трении в процессе увеличения полости 38, моделирующей туберкулезную каверну. При достижении полости 38 определенного размера кран 27 перекрывается. После этого выполняют рентгенографию. Тонкий слой жидкого рентгеноконтрастного вещества, который находится между эластичными оболочками баллонов 18 и 19, имитирует кальцинацию стенок туберкулезной полости и подчеркивает контур полости на рентгеновском снимке.
Предложенный фантом для получения тестовых рентгенологических изображений патологических образований может найти применение при обучении врачей-рентгенологов, а также при выполнении научных исследований и при тестировании новой рентгенодиагностической аппаратуры.
Источники информации
1. Чикирдин Э.Г., Кочетова Г.П., Колос А.С. Проверка параметров рентгеномаммографических аппаратов в условиях кабинета // Медицинская техника, 1999, 5, с. 27-30.
1. Чикирдин Э.Г., Кочетова Г.П., Колос А.С. Проверка параметров рентгеномаммографических аппаратов в условиях кабинета // Медицинская техника, 1999, 5, с. 27-30.
2. Каталог компании "INOVISION" "Diagnostic imaging and radiation therapy catalog", 2000, с. 73-75.
3. Рентгеновская техника (справочник). М.: Машиностроение, 1980, кн. 2, с. 348.
Claims (3)
1. Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований, содержащий корпус из жесткого рентгенопрозрачного и светопрозрачного материала, заполненный водой, внутри которого закреплены элементы, имитирующие элементы объекта съемки, включающие имитатор патологического состояния, отличающийся тем, что имитатор патологического состояния имеет внешний и внутренний баллоны из тонкого эластичного рентгеноконтрастного материала, закрепленные на торцевой части соосных трубок, внешняя из которых имеет два независимых канала, каждый из которых снабжен выходным патрубком с краном, а один соединен с емкостью, заполненной жидким рентгеноконтрастным веществом, и снабжен механизмом его транспортировки во внешний баллон, внутренняя трубка имеет на выходе патрубок с краном и соединена с источником воздушного давления, а на торцевой части внешней трубки выполнен карман цилиндрической формы, в основании которого закреплен внешний баллон.
2. Фантом по п. 1, отличающийся тем, что емкость, заполненная жидким рентгеноконтрастным веществом и снабженная механизмом его транспортировки, представляет собою шприц.
3. Фантом по п.1, отличающийся тем, что источником воздушного давления является шприц.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001130948/14A RU2198591C1 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001130948/14A RU2198591C1 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2198591C1 true RU2198591C1 (ru) | 2003-02-20 |
Family
ID=20254307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001130948/14A RU2198591C1 (ru) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2198591C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459273C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2012-08-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования |
-
2001
- 2001-11-16 RU RU2001130948/14A patent/RU2198591C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рентгенотехника./ Под редакцией В.В. КЛЮЕВА, кн. 2. - М.: Машиностроение, 1980, с.348. Каталог компании "INOVISION", 2000, с.73-75. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459273C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2012-08-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4126789A (en) | X-ray phantom | |
| Bourne | Fundamentals of digital imaging in medicine | |
| Vidal et al. | Development and validation of real-time simulation of X-ray imaging with respiratory motion | |
| AU2010295229B2 (en) | Particle image velocimetry suitable for X-ray projection imaging | |
| US9724063B2 (en) | Surrogate phantom for differential phase contrast imaging | |
| US5719916A (en) | Anthropomorphic mammography and lung phantoms | |
| US5805665A (en) | Anthropomorphic mammography phantoms | |
| Rodríguez Pérez et al. | Characterization and validation of the thorax phantom Lungman for dose assessment in chest radiography optimization studies | |
| Murrie et al. | Feasibility study of propagation-based phase-contrast X-ray lung imaging on the Imaging and Medical beamline at the Australian Synchrotron | |
| Obmann et al. | Improved sensitivity and reader confidence in CT colonography using dual-layer spectral CT: a phantom study | |
| RU2198591C1 (ru) | Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований | |
| CN105992558B (zh) | 用于断层合成成像的设备和方法 | |
| CN113796879B (zh) | 一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Cucciati et al. | Development of ClearPEM-Sonic, a multimodal mammography system for PET and Ultrasound | |
| Vestin Fredriksson et al. | Construction and Evaluation of a Modular Anthropomorphic Phantom of the Skull with an Exchangeable Specimen Jar to Optimize the Radiological Examination of Temporal Bone Pathology | |
| KR101239133B1 (ko) | 의료용 방사선 촬영을 위한 디지털 팬텀, 디지털 팬텀을 이용한 의료 영상 처리 방법 및 시스템 | |
| RU2190353C1 (ru) | Фантом для рентгенографии | |
| JP2007289560A (ja) | 骨疾患撮影装置評価用ファントムとその作製方法 | |
| Vancoillie et al. | Technical and Task-Based Performance Evaluation of Synthetic Mammograms | |
| White | The specifications of 25 phantoms presented at the Würzburg workshop (June, 1992) | |
| RU204909U1 (ru) | Тест-объект | |
| Sims et al. | An anatomic clutter phantom for lung-ventilation-imaging studies | |
| Bouzekraoui et al. | Combined Analysis of Breast Morphometry, Compression and Volumetric Breast Density: Valuable Input to Improve Mammography Screening Using International Bench Marking. | |
| Gurley | Imaging: Conventional and Digital | |
| Alrehily | Investigating the ability to use the CT scan projection radiograph to monitor adolescent idiopathic scoliosis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031117 |