RU2284148C1 - Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination - Google Patents

Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination Download PDF

Info

Publication number
RU2284148C1
RU2284148C1 RU2005114854/14A RU2005114854A RU2284148C1 RU 2284148 C1 RU2284148 C1 RU 2284148C1 RU 2005114854/14 A RU2005114854/14 A RU 2005114854/14A RU 2005114854 A RU2005114854 A RU 2005114854A RU 2284148 C1 RU2284148 C1 RU 2284148C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ray
organ
distance
radiation
focal spot
Prior art date
Application number
RU2005114854/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Потрахов (RU)
Николай Николаевич Потрахов
Виктор Михайлович Мухин (RU)
Виктор Михайлович Мухин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
Priority to RU2005114854/14A priority Critical patent/RU2284148C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284148C1 publication Critical patent/RU2284148C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method involves arranging an organ under study on the axis between the X-ray source and picture receiver having X-ray-sensitive film with intensifying screen, forming focal spot of X-ray radiation source which determining size does not exceed 0.15 mm. The focal spot is set at some distance from the surface of the organ under X-ray examination. The distance is equal to its thickness in radiation propagation direction. X-ray radiation receiver is provided with intensifying screen possessing screen resolution not exceeding 0.25 mm and placed close to the surface of the organ under X-ray examination.
EFFECT: high quality of images produced with smaller focal distance and radiation power of the apparatus.
2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области медицинской рентгенодиагностики и может быть использовано для получения рентгеновских снимков черепа, конечностей, позвоночника и т.д. за исключением снимков зубов.The invention relates to the field of medical x-ray diagnostics and can be used to obtain x-ray images of the skull, limbs, spine, etc. excluding dental shots.

Известен способ получения рентгеновских снимков [Кишковский А.Н., Тютин Л.А., Есиновская Г.Н., Атлас укладок при рентгенологических исследованиях. - Л.: Медицина, 1987, стр.8], при котором просвечиваемый орган располагается на одной оси с рентгеновским излучателем и приемником изображения, представляющим собой рентгеновскую пленку, размещенную в светонепроницаемой кассете [там же, стр.39, 43].A known method of obtaining x-rays [Kishkovsky AN, Tyutin L.A., Esinovskaya GN, Atlas of styling during x-ray studies. - L .: Medicine, 1987, p. 8], in which the translucent organ is located on the same axis as the x-ray emitter and the image receiver, which is an x-ray film placed in an opaque cassette [ibid, p. 39, 43].

В силу того что фокусное пятно рентгеновского излучателя имеет конечные размеры, определяющий размер обычно составляет 1-2 мм, допустимая суммарная нерезкость Н=0,25 мм рентгеновского изображения подавляющего большинства просвечиваемых органов при съемке по этому способу может быть обеспечена, если расстояние между излучателем и этим органом (фокусное расстояние) составляет 1000-2000 мм [там же, стр.34-35].Due to the fact that the focal spot of the x-ray emitter has finite dimensions, the determining size is usually 1-2 mm, the permissible total blurring H = 0.25 mm of the x-ray image of the vast majority of the transmitted organs when shooting using this method can be ensured if the distance between the emitter and this body (focal length) is 1000-2000 mm [ibid., p. 34-35].

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ дентальной рентгенографии (RU, 2194449 С2, 20.12.2000), заключающийся в просвечивании исследуемого органа, расположенного на одной оси между источником рентгеновского излучения и приемником изображения, включающим рентгеночувствительную пленку с усиливающим экраном, формировании фокусного пятна источника рентгеновского излучения с определяющим размером на расстоянии от исследуемого органа.Closest to the claimed technical solution is a method of dental radiography (RU, 2194449 C2, 20.12.2000), which consists in translucent of the investigated organ located on the same axis between the x-ray source and the image receiver, including an x-ray film with an amplifying screen, the formation of the focal spot of the source X-ray radiation with a determining size at a distance from the organ under investigation.

Как известно, суммарная нерезкость рентгеновского изображения определяется выражением (1)As you know, the total blurriness of the x-ray image is determined by the expression (1)

Figure 00000002
Figure 00000002

где Нг - геометрическая составляющая нерезкости, обусловленная рентгенооптической схемой съемки, Нэ - экранная составляющая, обусловленная типом усиливающего экрана приемника изображения.where N g is the geometric component of the blur due to the x-ray optical scheme of shooting, N e is the screen component due to the type of amplifying screen of the image receiver.

Так как интенсивность рентгеновского излучения в соответствии с известным выражением (2)Since the intensity of x-ray radiation in accordance with the known expression (2)

Figure 00000003
Figure 00000003

где J - интенсивность излучения, k - коэффициент пропорциональности, ia - ток трубки, ZМ - атомный номер материала мишени, U - рабочее напряжение трубки, R - расстояние, на котором измеряется интенсивность; обратно пропорциональна квадрату расстояния от излучателя до точки излучения, съемка при таком большом фокусном расстоянии требует использование рентгенодиагностических аппаратов с током несколько десятков мА и мощностью несколько кВт.where J is the radiation intensity, k is the proportionality coefficient, i a is the tube current, Z M is the atomic number of the target material, U is the tube working voltage, R is the distance at which the intensity is measured; is inversely proportional to the square of the distance from the emitter to the point of radiation, shooting at such a large focal length requires the use of X-ray diagnostic devices with a current of several tens of mA and a power of several kW.

Применение мощных рентгенодиагностических аппаратов (далее аппаратов) соответственно с большой интенсивностью генерируемого излучения обуславливает достаточно высокую лучевую нагрузку на пациентов, обслуживающий персонал и окружающую среду. Это требует использование дополнительных мер противорадиационной защиты: обустройства специализированных рентгеновских кабинетов, ограничения назначаемых радиологический процедур и рабочего времени рентгенлаборантов.The use of powerful X-ray diagnostic devices (hereinafter referred to as the devices), respectively, with a high intensity of the generated radiation, causes a rather high radiation load on the patients, maintenance staff and the environment. This requires the use of additional radiation protection measures: the arrangement of specialized X-ray rooms, the limitation of prescribed radiological procedures and the working hours of radiologists.

Снизить мощность аппарата, одновременно произвольно уменьшая фокусное расстояние и ток рентгеновской трубки, не представляется возможным.It is not possible to reduce the power of the apparatus, while arbitrarily reducing the focal length and current of the x-ray tube.

Действительно, уменьшение фокусного расстояния R, например, в два раза в соответствии с выражением (2) позволяет снизить мощность рентгеновского аппарата в четыре раза за счет снижения тока рентгеновской трубки при прежней интенсивности генерируемого излучения. Однако при неизменном размере фокусного пятна излучателя d это приведет к увеличению суммарной нерезкости изображения Н за счет геометрической составляющей Нг и соответственно снижению его качества и информативности.Indeed, a decrease in the focal length R, for example, by a factor of two in accordance with expression (2) allows one to reduce the power of the x-ray apparatus by a factor of four by reducing the current of the x-ray tube at the same intensity of the generated radiation. However, with a constant size of the focal spot of the emitter d, this will lead to an increase in the total image blur N due to the geometric component of H g and, accordingly, to a decrease in its quality and information content.

Общеизвестно, что снизить мощность также можно за счет повышения чувствительности приемников изображения, например применения усиливающих экранов. Однако в данном случае повышение чувствительности приемника не позволит сколько-нибудь значительно уменьшить фокусное расстояние, так как к нерезкости снимка, обусловленной геометрической составляющей Нг, добавится экранная составляющая Нэ.It is well known that power can also be reduced by increasing the sensitivity of image receivers, for example, the use of amplifying screens. However, in this case, increasing the sensitivity of the receiver will not significantly reduce the focal length, since the screen component H e will be added to the blurriness of the image due to the geometric component of N g .

Таким образом, известный способ получения рентгеновских снимков может обеспечить необходимое их качество только при выполнении съемки с большого фокусного расстояния мощными аппаратами.Thus, the known method of obtaining x-ray images can provide the necessary quality only when shooting from a large focal length with powerful devices.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в получении качественных снимков при уменьшении фокусного расстояния и мощности аппарата, что позволит снизить лучевую нагрузку на пациентов, обслуживающий персонал и окружающую среду. Следовательно, способ становится более безопасным.The technical result, the invention is aimed at, is to obtain high-quality images while reducing the focal length and power of the device, which will reduce the radiation dose to patients, staff and the environment. Therefore, the method becomes more secure.

Для достижения этого технического результата в способе получения рентгеновских снимков при рентгенологических исследованиях, при котором просвечиваемый орган помещают на одной оси между источником рентгеновского излучения и приемником изображения, включающим рентгеночувствительную пленку с усиливающим экраном, формируют фокусное пятно источника рентгеновского излучения с определяющим размером на расстоянии от исследуемого органа, при этом определяющий размер фокусного пятна не превышает 0.15 мм, расстояние от фокусного пятна до поверхности просвечиваемого органа устанавливают равным толщине органа в направлении просвечивания, а приемник излучения снабжают одним или двумя усиливающим экранами с суммарной нерезкостью не более 0.25 мм и располагают вплотную к поверхности просвечиваемого органа.To achieve this technical result, in the method of obtaining x-ray images during x-ray studies, in which the translucent organ is placed on the same axis between the x-ray source and the image receiver, including the x-ray film with an amplifying screen, a focal spot of the x-ray source with a determining size at a distance from the investigated organ, while determining the size of the focal spot does not exceed 0.15 mm, the distance from the focal spot to the surfaces of the translucent organ are set equal to the thickness of the organ in the translucent direction, and the radiation receiver is equipped with one or two reinforcing screens with a total blur of not more than 0.25 mm and is placed close to the surface of the translucent organ.

Для получения наилучшего результата целесообразно использовать источник рентгеновского излучения с мощностью, не превышающей 50 Вт.For best results, it is advisable to use an x-ray source with a power not exceeding 50 watts.

На чертеже представлена рентгенооптическая схема получения рентгеновских снимков по заявляемому способу, где 1 - фокусное пятно, 2 - просвечиваемый орган, 3 - элемент структуры органа, 4 - рентгеновская пленка, 5 - усиливающий экран, df - диаметр фокусного пятна, R - фокусное расстояние, R1 - расстояние от элемента структуры до приемника изображения, D - толщина просвечиваемого органа.The drawing shows the x-ray optical scheme for obtaining x-ray images by the present method, where 1 is the focal spot, 2 is the translucent organ, 3 is the organ structure element, 4 is the x-ray film, 5 is the reinforcing screen, d f is the diameter of the focal spot, R is the focal length , R 1 is the distance from the structural element to the image receiver, D is the thickness of the translucent organ.

Геометрическая составляющая нерезкости Нг изображения, получаемого по заявленному способу, может быть рассчитана в соответствии с выражением (3)The geometric component of the blur N g image obtained by the claimed method can be calculated in accordance with the expression (3)

Figure 00000004
Figure 00000004

где df - диаметр фокусного пятна, R - фокусное расстояние, R1 - расстояние от элемента структуры до приемника изображения.where d f is the diameter of the focal spot, R is the focal length, R 1 is the distance from the structure element to the image receiver.

Указанные выше рентгенооптические параметры съемки взаимосвязаны и только все вместе позволяют решить поставленную комплексную задачу.The aforementioned X-ray optical shooting parameters are interconnected and only together can solve the complex task.

Как было отмечено выше, глаз человека замечает нерезкость, если она составляет 0.25 мм и больше. При съемке по схеме, представленной на чертеже, геометрическая составляющая нерезкости Нг в соответствии с выражением (3) не превышает 0.15 мм независимо от того, как по толщине просвечиваемого органа расположены элементы его структуры. Если экранная составляющая нерезкости Нэ не превышает 0.2 мм, то в соответствии с выражением (2) суммарная нерезкость Н составит не более 0.25 мм, что вполне достаточно для обеспечения необходимого качества изображений.As noted above, a person’s eye notices blur if it is 0.25 mm or more. When shooting according to the scheme shown in the drawing, the geometric component of the blurring N g in accordance with expression (3) does not exceed 0.15 mm, regardless of how elements of its structure are located along the thickness of the translucent organ. If the screen component of the blur N e does not exceed 0.2 mm, then, in accordance with expression (2), the total blur N is no more than 0.25 mm, which is quite sufficient to ensure the required image quality.

Поскольку толщина любого просвечиваемого органа взрослого пациента не превышает 30 см [там же, стр. 43], то интенсивность рентгеновского излучения в соответствии с выражением (1) может быть снижена почти в 10 раз даже без учета влияния усиливающего экрана. Использование в приемнике изображения одного или двух усиливающих экранов дополнительно позволяет снизить интенсивность излучения на полтора - два порядка. Наилучший результат достигается, когда в качестве материала усиливающего экрана используется Gd2O2S. В целом мощность аппарата при съемке по заявляемому способу может быть снижена с нескольких киловатт до нескольких десятков ватт без какого-либо ущерба качеству получаемых изображений.Since the thickness of any translucent organ of an adult patient does not exceed 30 cm [ibid., P. 43], the x-ray intensity in accordance with expression (1) can be reduced by almost a factor of 10 even without taking into account the effect of the amplifying screen. The use of one or two amplifying screens in the image receiver additionally reduces the radiation intensity by one and a half to two orders of magnitude. The best result is achieved when Gd 2 O 2 S is used as the material of the amplifying screen. In general, the power of the device when shooting by the present method can be reduced from several kilowatts to several tens of watts without any damage to the quality of the images obtained.

Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.

На базе РНИИ Травматологии и ортопедии им. P.P.Вредена совместно со специалистами НИИ Радиационной гигиены и государственной педиатрической медицинской академии проводились рентгенологические исследования некоторых органов тела пациентов различных возрастов по способу-прототипу и заявляемому способу. В качестве источника излучения при съемке по заявленному способу использовался рентгенодиагностический аппарат серии «Пардус» с размером фокусного пятна около 100 мкм. Приемник изображения - кассета с рентгеновской пленкой - содержала передний и задний гадолиниевые усиливающие экраны с величиной загрузки 40 и 80 мг/см2 соответственно. Необходимая и достаточная плотность почернения снимков обеспечивалась выбором времени экспозиции.On the basis of the RNII Traumatology and Orthopedics. PP Damaged in conjunction with specialists from the Research Institute of Radiation Hygiene and the State Pediatric Medical Academy, X-ray studies of some organs of the body of patients of different ages were carried out using the prototype method and the claimed method. As a radiation source when shooting according to the claimed method, an X-ray diagnostic apparatus of the Pardus series with a focal spot size of about 100 μm was used. The image receiver, an X-ray film cassette, contained front and rear gadolinium reinforcing screens with a load of 40 and 80 mg / cm 2, respectively. The necessary and sufficient density of the blackening of the images was provided by the choice of exposure time.

В таблице приведены значения фокусного расстояния, мощности режима съемки и эффективной дозы облучения пациентов за одно исследование.The table shows the values of the focal length, the power of the shooting mode and the effective dose to patients in one study.

Представленные результаты позволяют сделать вывод о том, что заявляемый способ получения рентгеновских снимков может быть применен практически для всех органов тела человека за исключением зубов. При достаточном качестве изображения существенно снижены, во-первых, мощность аппарата и соответственно габариты, вес, потребляемая от электрической сети мощность, а во-вторых, что особенно важно, доза облучения пациентов.The presented results allow us to conclude that the inventive method for obtaining x-rays can be applied to almost all organs of the human body except for the teeth. With sufficient image quality, firstly, the power of the device and, consequently, the dimensions, weight, power consumed from the electric network are significantly reduced, and secondly, which is especially important, the patient dose.

Данные свойства заявленного способа гарантируют эффективность и безопасность его использования, в первую очередь при обследовании тяжелобольных пациентов и пациентов критических групп, в том числе в полевых условиях, аварийных и чрезвычайных ситуациях.These properties of the claimed method guarantee the effectiveness and safety of its use, primarily when examining critically ill patients and patients of critical groups, including in the field, in emergency and emergency situations.

ТаблицаTable Вид исследованияType of study Возраст пациентаPatient age Фокусное расстояние, смFocal length, cm Мощность режима съемки, ВтShooting mode power, W Доза облучения, мк3вDose, mk3v Способ-прототипPrototype method Заявленный способThe claimed method Способ-прототипPrototype method Заявленный способThe claimed method Способ-прототипPrototype method Заявленный способThe claimed method Череп (прямая проекция)Skull (direct projection) Дети до 5 летChildren under 5 years old 100one hundred 15fifteen 1.8·103 1.810 3 20twenty 2.22.2 0.30.3 ВзрослыеAdults -- -- -- -- -- Грудь (прямая проекция)Chest (direct projection) Дети до 5 летChildren under 5 years old 100one hundred 15fifteen 3.8·103 3.8 · 10 3 20twenty 2.72.7 0.20.2 ВзрослыеAdults 20twenty 3535 5.55.5 0.40.4 Тазобедренный суставHip joint Дети до 5 летChildren under 5 years old 100one hundred 15fifteen 3.8·103 3.8 · 10 3 2525 8.88.8 0.70.7 ВзрослыеAdults 20twenty 4040 14.814.8 1.21.2

Claims (2)

1. Способ получения рентгеновских снимков при рентгенологических исследованиях, при котором просвечиваемый орган помещают на одной оси между источником рентгеновского излучения и приемником изображения, включающим рентгеночувствительную пленку с усиливающим экраном, формируют фокусное пятно источника рентгеновского излучения с определяющим размером, на расстоянии от исследуемого органа, отличающийся тем, что определяющий размер фокусного пятна не превышает 0,15 мм, расстояние от фокусного пятна до поверхности просвечиваемого органа устанавливают равным толщине органа в направлении просвечивания, а приемник излучения снабжают одним или двумя усиливающим экранами с суммарной нерезкостью не более 0,25 мм и располагают вплотную к поверхности просвечиваемого органа.1. The method of obtaining x-ray images during x-ray studies, in which the translucent organ is placed on the same axis between the x-ray source and the image receiver, including an x-ray film with an amplifying screen, form a focal spot of the x-ray source with a determining size, at a distance from the investigated organ, different the fact that the determining size of the focal spot does not exceed 0.15 mm, the distance from the focal spot to the surface of the translucent organ set equal to the thickness of the organ in the direction of transmission, and the radiation receiver is equipped with one or two reinforcing screens with a total blur of not more than 0.25 mm and placed close to the surface of the translucent organ. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мощность источника рентгеновского излучения не превышает 50 Вт.2. The method according to claim 1, characterized in that the power of the x-ray source does not exceed 50 watts.
RU2005114854/14A 2005-05-16 2005-05-16 Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination RU2284148C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114854/14A RU2284148C1 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114854/14A RU2284148C1 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2284148C1 true RU2284148C1 (en) 2006-09-27

Family

ID=37436428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005114854/14A RU2284148C1 (en) 2005-05-16 2005-05-16 Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284148C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ludlow et al. Weightbearing CBCT, MDCT, and 2D imaging dosimetry of the foot and ankle
Kubo et al. Potential and role of a prototype amorphous silicon array electronic portal imaging device in breathing synchronized radiotherapy
Johnson et al. Bitewing radiography dosimetry of a stationary intraoral tomosynthesis imaging system
Ofori et al. Relationship between patient anatomical thickness and radiographic exposure factors for selected radiologic examinations
Webster X rays in diagnostic radiology
Ludwig et al. Lumbar spine radiography: digital flat-panel detector versus screen-film and storage-phosphor systems in monkeys as a pediatric model
RU2284148C1 (en) Method for producing x-ray pictures in performing x-ray examination
Moey et al. A phantom study for the optimization of image quality and radiation dose for common radiographic examinations in digital radiography
Eren et al. Evaluation of effective dose with twodimensional and three-dimensional dental imaging devices
Arfelli et al. Synchrotron radiation mammography: clinical experimentation
JP2007268033A (en) Radiography system and radiography method
Alkurt et al. Clinical evaluation of dose reduction on image quality of panoramic radiographs
Luminati et al. CBCT systems and imaging technology
Petersson et al. A rare-earth screen multisection cassette for temporomandibular joint tomography: a technical report
Neufang et al. Radiation doses to the eye lenses in computed tomography of the orbit and the petrous bone
JP3319452B2 (en) X-ray imaging system for micro-lesions
Mori et al. First observation of a wooden foreign body in soft palate by means of synchrotron X-ray refraction contrast
RU66933U1 (en) PORTABLE X-RAY DIAGNOSTIC DENTAL DEVICE
Stearns Computed radiography in perspective
Pise et al. Assessment Of Radiation Dose In Digital Radiography System-A Review Article
Brooks et al. Cone beam computed tomography in orthodontics: Perspectives on radiation risk
WILSON et al. Single-exposure conventional and computed radiography: the hybrid cassette revisited
JP2003290202A (en) Radiographing apparatus, radiographing method, system for radiographic image, program, and computer readable storage medium
Skelly Effect of digitisation of veterinary radiography processing systems on image quality and radiation safety.
Ross Polytomography of the temporal bone (Abridged)

Legal Events

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

Effective date: 20170517