Предлагаемый способ мультиэнергетической рентгенографии предназначен для использования в рентгеновских цифровых визуализирующих системах, в частности в рентгенографических устройствах для медицинской диагностики.The proposed method of multi-energy radiography is intended for use in x-ray digital imaging systems, in particular in radiographic devices for medical diagnostics.
Наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в работе Jens Ricke, et al., Clinical results of Csl-detector-based dual-exposure dual energy in chest radiography // Eur Radiol (2003) 13. P.2577-2582. Этот способ заключается в том, что на цифровом рентгеновском аппарате для диагностики грудной клетки, оборудованном плоским цифровым детектором, выполняют два снимка с интервалом 200 мс при анодном напряжении на рентгеновской трубке 120 и 60 кВ. Далее производят субтракцию изображений, полученных при разных эффективных энергиях рентгеновского излучения. В результате различий в ослаблении излучений разных эффективных энергий костной и мягкой тканями процесс субтракции позволяет получить отдельные изображения костных и мягких тканей.The closest in technical essence is the method described by Jens Ricke, et al., Clinical results of Csl-detector-based dual-exposure dual energy in chest radiography // Eur Radiol (2003) 13. P.2577-2582. This method consists in the fact that on a digital chest x-ray diagnostic apparatus equipped with a flat digital detector, two pictures are taken at intervals of 200 ms at an anode voltage of 120 and 60 kV on the x-ray tube. Next, subtraction of images obtained at different effective x-ray energies is performed. As a result of differences in attenuation of radiation of different effective energies by bone and soft tissues, the subtraction process allows obtaining separate images of bone and soft tissues.
Использование способа с переключением анодного напряжения на рентгеновской трубке и последовательным получением двух изображений усиливает износ рентгеновской трубки за счет резкого переключения анодного напряжения и развивающихся при этом переходных процессах и увеличивает время исследования, что приводит к увеличению полученой пациентом дозы и большему относительному смещению изображений, ухудшающему результат дальнейшей обработки изображений методом субтракции.Using the method with switching the anode voltage on the x-ray tube and sequentially obtaining two images enhances the wear of the x-ray tube due to the sharp switching of the anode voltage and the transients that develop at the same time and increases the study time, which leads to an increase in the dose received by the patient and a greater relative displacement of the images, worsening the result further image processing by subtraction.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение срока службы рентгеновской трубки, а также уменьшение дозы и времени исследования, что позволяет уменьшить относительные смещения изображений.The technical result of the present invention is to increase the life of the x-ray tube, as well as reducing the dose and time of the study, which allows to reduce the relative displacement of the images.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, достигается тем, что в известном способе мультиэнергетической рентгенографии, заключающемся в том, что производят ряд снимков при разных значениях анодного напряжения и обработкой снимков получают отдельные изображения мягких и костных тканей, разные значения анодного напряжения достигаются путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного напряжения, питающего рентгеновскую трубку.The problem to which the claimed invention is directed is achieved by the fact that in the known method of multi-energy radiography, which consists in the fact that a series of pictures are taken at different values of the anode voltage and image processing produces separate images of soft and bone tissues, different values of the anode voltage are achieved by recording images at different time points of the action of an alternating or pulsating anode voltage supplying the x-ray tube.
Способ мультиэнергетической рентгенографии основан на выполнении ряда снимков при разных значениях эффективной энергии рентгеновского излучения. При этом для питания рентгеновской трубки используется переменное или пульсирующее анодное напряжение. На чертеже изображен схематически общий вид одной полуволны кривой переменного или пульсирующего анодного напряжения, питающего рентгеновскую трубку, с отмеченными моментами времени и значениями анодного напряжения. Для реализации способа регистрируются отдельные снимки в течение, как минимум, двух промежутков времени (t1÷t2 и t3÷t4), соответствующих диапазонам значений анодного напряжения U1÷U2 и U3÷U4. В результате один снимок (в течение промежутка времени t1÷t2) окажется выполненным при эффективной энергии рентгеновского излучения, соответствующей среднему значению анодного напряжения для диапазона U1÷U2, а второй снимок (в течение промежутка времени t3÷t4) окажется выполненным при другой величине эффективной энергии рентгеновского излучения, соответствующей среднему значению анодного напряжения для диапазона U3÷U4. Поскольку снимки оказываются выполненными при разных эффективных энергиях рентгеновского излучения, субтракция полученных изображений позволит получить отдельные изображения костных и мягких тканей.The method of multi-energy radiography is based on a series of images at different values of the effective energy of x-ray radiation. In this case, an alternating or pulsating anode voltage is used to power the x-ray tube. The drawing shows a schematic general view of one half-wave curve of an alternating or pulsating anode voltage supplying an X-ray tube, with marked times and values of the anode voltage. For carrying out the method recorded individual images for at least two time periods (t 1 ÷ t 2 and t 3 ÷ t 4) corresponding to ranges of values of the anode voltage U 1 ÷ U 2 and U 3 ÷ U 4. As a result, one image (during the time interval t 1 ÷ t 2 ) will be taken at the effective x-ray energy corresponding to the average value of the anode voltage for the range U 1 ÷ U 2 , and the second image (during the time interval t 3 ÷ t 4 ) will be satisfied with a different value of the effective x-ray energy corresponding to the average value of the anode voltage for the range U 3 ÷ U 4 . Since the images turn out to be taken at different effective x-ray energies, subtraction of the obtained images will allow obtaining separate images of bone and soft tissues.
Выполнение ряда снимков при разных значениях анодного напряжения путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного напряжения, питающего рентгеновскую трубку, и обработка снимков позволяет получить отдельные изображения мягких и костных тканей. Это выгодно отличает предлагаемый способ от указанного прототипа, так как приводит к увеличению срока службы рентгеновской трубки, а также уменьшению дозы и времени исследования, что позволяет уменьшить относительные смещения изображений и улучшить качество получаемых в итоге отдельных изображений костных и мягких тканей.Performing a series of images at different values of the anode voltage by registering the images at different times of the action of an alternating or pulsating anode voltage supplying the x-ray tube, and processing the images allows you to obtain separate images of soft and bone tissues. This distinguishes the proposed method from the specified prototype, as it leads to an increase in the life of the X-ray tube, as well as a decrease in the dose and time of the study, which allows to reduce the relative displacements of the images and improve the quality of the resulting individual images of bone and soft tissues.