RU2407437C2 - Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum - Google Patents
Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2407437C2 RU2407437C2 RU2009102067/14A RU2009102067A RU2407437C2 RU 2407437 C2 RU2407437 C2 RU 2407437C2 RU 2009102067/14 A RU2009102067/14 A RU 2009102067/14A RU 2009102067 A RU2009102067 A RU 2009102067A RU 2407437 C2 RU2407437 C2 RU 2407437C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- image
- mask
- different
- strips
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рентгеновской технике, а именно к способам цифровой регистрации рентгеновских изображений, и может быть использовано для создания нового поколения рентгенографических аппаратов, позволяющих однозначно идентифицировать на рентгенографическом снимке наличие опухоли, кальцинатных отложений и т.п.The invention relates to X-ray technology, and in particular to methods for digital recording of X-ray images, and can be used to create a new generation of X-ray machines that can uniquely identify the presence of a tumor, calcifications on the X-ray image, etc.
Известно, что при выполнении флюорографических исследований органов грудной клетки рентгенолог сталкивается с неоднозначностью идентификации теневых изображений. При этом бывает неясно, является ли наблюдаемое изображение (как правило, малоконтрастное) следствием образования мелкого кальцината или опухоли (см., например, [1]). Обследование при помощи компьютерной томографии может дать ответ на данный вопрос, но его выполнение требует сложной и дорогостоящей аппаратуры и не доступно, например, в неспециализированных или сельских медицинских учреждениях. Поэтому возникает острая необходимость получить однозначную идентификацию теневых изображений на существующем оборудовании, путем его несложной модификации.It is known that when performing fluorographic studies of chest organs, the radiologist is faced with the ambiguity of identifying shadow images. In this case, it is unclear whether the observed image (as a rule, low-contrast) is the result of the formation of small calcine or a tumor (see, for example, [1]). Examination using computed tomography may provide an answer to this question, but its implementation requires complex and expensive equipment and is not available, for example, in non-specialized or rural medical institutions. Therefore, there is an urgent need to obtain an unambiguous identification of shadow images on existing equipment, through its simple modification.
Известен способ облучения объекта монохроматическим рентгеновским излучением (РИ), путем выделения нужных областей энергетического спектра за счет использования фильтров - пластин алюминия или меди различной толщины [2].A known method of irradiating an object with monochromatic x-ray radiation (RI), by highlighting the necessary areas of the energy spectrum through the use of filters - plates of aluminum or copper of various thicknesses [2].
Использование подобных фильтров делает рентгеновское излучение более монохроматическим, что позволяет повысить информативность рентгеновских снимков, однако не позволяет, например, определить элементный состав или атомный номер поглощающего объекта.The use of such filters makes x-ray radiation more monochromatic, which allows to increase the information content of x-ray images, but does not allow, for example, to determine the elemental composition or atomic number of an absorbing object.
Известен способ, в котором различные виды исследований используют различные анодные напряжения на рентгеновской трубке [3], что позволяет дифференцировать поглощение мягких тканей, органов и скелета. Указанный способ обладает более высокой информативностью и диагностическими возможностями по сравнению с традиционными методами, основанными на облучении объекта одной энергией. Недостатком известного способа является существенно более сложная аппаратура, что не позволяет использовать существующие рентгеновские цифровые установки.A known method in which various types of studies use different anode voltages on an x-ray tube [3], which allows to differentiate the absorption of soft tissues, organs and skeleton. The specified method has a higher information content and diagnostic capabilities compared to traditional methods based on irradiating an object with one energy. The disadvantage of this method is significantly more complex equipment, which does not allow the use of existing x-ray digital installations.
Известен способ использования двух и более энергетических областей рентгеновского излучения (РИ) в медицине [4], в частности в рентгеновской денситометрии, основанный на сравнении поглощения рентгеновского излучения при разных энергиях излучения тканями человеческого организма. Другой известный способ [5] осуществляет регистрацию рентгеновских изображений с использованием компонент рентгеновского излучения разной энергии. Прием прошедшего через объект РИ осуществляют за счет люминесцентного экрана (ЛЭ), состоящего из двух типов люминофора, чувствительных к различным участкам спектра РИ. Получение полного оптического изображения производится путем совмещения двух изображений, получаемых с ЛЭ с помощью двух оптических приемников, каждый из которых снабжен своим оптическим фильтром. Известный способ позволяет, не повышая дозы РИ на пациента, получать снимок объекта, который акцентирует внимание оператора на участки изображения с различной плотностью костной ткани.A known method of using two or more energy areas of x-ray radiation (RI) in medicine [4], in particular in x-ray densitometry, based on a comparison of the absorption of x-ray radiation at different radiation energies by the tissues of the human body. Another known method [5] performs the registration of x-ray images using components of x-ray radiation of different energies. Reception of the radiation transmitted through the object is carried out at the expense of a luminescent screen (LE), consisting of two types of phosphor, sensitive to different parts of the radiation spectrum. Obtaining a full optical image is made by combining two images obtained from the LE using two optical receivers, each of which is equipped with its own optical filter. The known method allows, without increasing the dose of radiation to the patient, to obtain a snapshot of the object, which focuses the attention of the operator on areas of the image with different bone density.
Основными недостатками известного способа являются, во-первых, сложность изготовления ЛЭ с использованием двух различных люминофоров, чувствительных к различным участкам рентгеновского излучения. При необходимости получения изображения более чем в двух участках спектра РИ, задача становится практически невыполнимой.The main disadvantages of this method are, firstly, the difficulty of manufacturing LE using two different phosphors that are sensitive to different areas of x-ray radiation. If it is necessary to obtain images in more than two parts of the X-ray spectrum, the task becomes practically impossible.
Во-вторых, каждый люминофор жестко связан с конкретным участком спектра РИ, что не позволяет в случае необходимости осуществлять перестройку выбранных спектральных окон.Secondly, each phosphor is rigidly connected with a specific part of the X-ray spectrum, which does not allow, if necessary, the reconstruction of the selected spectral windows.
Кроме того, совмещение двух полученных изображений в одно может приводить к ухудшению качества изображения, связанного с пространственным разнесением приемников, а именно появлению геометрических искажений, нерезкостей и эффектов виньетирования.In addition, combining the two received images into one can lead to a deterioration in image quality associated with the spatial diversity of the receivers, namely the appearance of geometric distortions, blurring and vignetting effects.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ, описанный в [6], включающий регистрацию рентгеновского изображения с использованием двух и более областей энергетического спектра РИ. Так, регистрация изображения в двух и более спектральных областях РИ осуществлялась при помощи специального многослойного люминесцентного экрана. Способ обладает рядом преимуществ перед аналогами и может быть с успехом использован при проведении исследований минерального состава костей, в частности, с целью предупреждения остеопороза и других заболеваний. Недостатком предложенного ранее способа является сложность изготовления многослойного рентгеновского экрана и необходимость использования избирательных по цвету приемников оптического изображения.Closest to the claimed technical solution is the method described in [6], which includes registering an X-ray image using two or more regions of the energy spectrum of RI. So, image registration in two or more spectral regions of the X-ray radiation was carried out using a special multilayer luminescent screen. The method has several advantages over analogues and can be successfully used in studies of the mineral composition of bones, in particular, to prevent osteoporosis and other diseases. The disadvantage of the previously proposed method is the difficulty of manufacturing a multilayer X-ray screen and the need to use color-selective optical image receivers.
Кроме того, известный способ требует предварительной калибровки без объекта, а значит необходимы специальные фантомы, которые могут существенно отличаться от реального объекта и не обеспечивают требуемой диагностированием остеопороза точности измерения (около 3%).In addition, the known method requires preliminary calibration without an object, which means that special phantoms are required, which can differ significantly from the real object and do not provide the accuracy of measurement required by the diagnosis of osteoporosis (about 3%).
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является устранение указанных недостатков, а именно для реализации способа не требуется специального дорогостоящего ЛЭ и избирательных по цвету приемников, а также специальных фантомов.The problem solved by the present invention is to remedy these disadvantages, namely for the implementation of the method does not require special expensive LE and color-selective receivers, as well as special phantoms.
Указанная задача в способе регистрации рентгеновского изображения объекта в различных диапазонах рентгеновского спектра, включающем облучение пациента РИ, преобразование РИ, прошедшего через объект, в цифровое изображение при помощи преобразователя РИ и по полученному изображению определение минерального состава тканей объекта, достигается тем, что перед преобразователем РИ располагают маску, состоящую из отдельных участков с различной рентгеновской плотностью, и селективно регистрируют рентгеновское изображение одновременно в двух и более различных областях рентгеновского спектра, при этом с преобразователя РИ рентгеновское изображение объекта получают с модуляцией контраста и по глубине модуляции восстанавливают минеральный состав тканей объекта.The specified task in the method of registering an X-ray image of an object in different ranges of the X-ray spectrum, including irradiating a patient with X-ray, converting X-ray transmitted through the object into a digital image using a X-ray transducer, and determining the mineral composition of the tissue of the object from the received image, is achieved by the fact that the X-ray transducer is in front of the X-ray transducer have a mask consisting of separate sections with different x-ray density, and selectively register the x-ray image simultaneously in yx or more different fields of X-ray spectrum wherein the converter with RI ray image of the object is obtained with the contrast modulation and the modulation depth is reduced mineral content of the object tissue.
Заявляемый способ позволяет при той же дозе облучения объекта получить модуляцию контраста изображения и на его основе определить элементный состав отдельных участков изображения. При этом не требуется использования специального экрана, избирательного по цвету приемника, и калибровка с помощью специальных фантомов.The inventive method allows for the same dose of radiation to obtain the modulation of the contrast of the image and on its basis to determine the elemental composition of individual sections of the image. It does not require the use of a special screen, selective in color of the receiver, and calibration using special phantoms.
Для повышения информативности изображения и для облегчения визуального восприятия оптическое изображение объекта с ЛЭ окрашивают в различные цвета или оттенки одного цвета в соответствии с минеральным составом тканей объекта.To increase the information content of the image and to facilitate visual perception, the optical image of an object with LE is painted in different colors or shades of the same color in accordance with the mineral composition of the object's tissues.
Для модификации широко используемых пленочных рентгеновских аппаратов оптическое изображение объекта с ЛЭ получают при помощи кассеты с рентгеновской пленкой, перед которой устанавливают маску, а полученное изображение оцифровывают, а затем окрашивают в различные цвета или оттенки одного цвета.To modify widely used film x-ray machines, an optical image of an object with LE is obtained using a cassette with an x-ray film, in front of which a mask is installed, and the resulting image is digitized and then painted in different colors or shades of the same color.
Также для модификации широко используемых рентгеновских комплексов с усилителя рентгеновского изображения (УРИ) перед ним устанавливают маску, а полученное изображение оцифровывают, а затем окрашивают в различные цвета или оттенки одного цвета.Also, to modify the widely used x-ray complexes from the X-ray image intensifier (URI), a mask is placed in front of it, and the resulting image is digitized and then painted in different colors or shades of the same color.
Для упрощения технологии изготовления маски она изготавливается по технологии печатных плат из металлических полосок или их фрагментов, выполненных, например, из алюминия или меди либо по технологии литографии из неметаллических материалов, например из оксида кремния.To simplify the manufacturing technology of the mask, it is made by the technology of printed circuit boards from metal strips or fragments thereof, made, for example, of aluminum or copper, or by the technology of lithography from non-metallic materials, for example, silicon oxide.
Для упрощения математической обработки результатов маска изготавливается из полосок или их фрагментов равной толщины из одного или различных материалов.To simplify the mathematical processing of the results, the mask is made of strips or fragments of equal thickness from one or various materials.
Для повышения информативности метода маска изготавливается наложением двух или более слоев полосок или их фрагментов, размещаемых под углом друг к другу, или из одного слоя полосок или их фрагментов разной толщины из одного или различных материалов.To increase the information content of the method, a mask is made by superimposing two or more layers of strips or their fragments placed at an angle to each other, or from one layer of strips or their fragments of different thicknesses from one or different materials.
Для упрощения технологии изготовления маски она изготавливается из полосок или их фрагментов, расположенных параллельно друг другу или расположенных друг относительно друга по спирали или концентрическим окружностям.To simplify the manufacturing technology of the mask, it is made of strips or their fragments located parallel to each other or located relative to each other in a spiral or concentric circles.
Таким образом, заявляемый способ позволяет за один рентгеновский снимок получать неискаженное качественное изображение объекта в двух и более спектральных областях РИ, с возможностью определения минерального состава тканей, при этом не требует применения специальных избирательных по цвету приемников и специальных фантомов, что не имеет аналогов среди известных технических решений, а значит соответствует критерию «изобретательский уровень».Thus, the inventive method allows for one x-ray image to obtain an undistorted high-quality image of the object in two or more spectral regions of the RI, with the ability to determine the mineral composition of tissues, while not requiring the use of special color-selective receivers and special phantoms, which has no analogues among the known technical solutions, which means it meets the criterion of "inventive step".
На фиг.1 показана схема устройства для реализации предлагаемого метода. Устройство включает: рентгеновский излучатель 1 с коллиматором 2; объект исследования 3; маску 4; люминесцентный экран 5; свинцовое стекло 6; объектив 7; матрицу ПЗС 8 и компьютер 9.Figure 1 shows a diagram of a device for implementing the proposed method. The device includes: an
На фиг.2 показан вид маски с параллельными полосками: 10 - поглощающие полоски; 11 - пропускающие полоски.Figure 2 shows a mask with parallel strips: 10 - absorbing strips; 11 - transmission strips.
На фиг.3 показан вид маски с непоглощающими участками 12 и поглощающими участками 13 и 14.Figure 3 shows a view of the mask with
На фиг.4 показана схема устройства для реализации предлагаемого метода с усилителем рентгеновского изображения (УРИ) 15.Figure 4 shows a diagram of a device for implementing the proposed method with an amplifier of x-ray image (URI) 15.
Устройство, представленное на фиг.1, работает следующим образом. Рентгеновская трубка в рентгеновском излучателе 1 работает при фиксированном анодном напряжении и излучает широкий спектр РИ, ограниченный по энергиям сверху величиной приложенного напряжения, а снизу - поглощением материалов излучателя. РИ проходит через исследуемый объект 3 и частично поглощается или рассеивается в зависимости от минерального состава и плотности его тканей. За исследуемым объектом располагается маска 4, частично поглощающая рентгеновское излучение. В качестве маски 4 можно использовать маску, представленную на фиг.2 или фиг.3. Непосредственно за маской расположен рентгеновский экран 5, преобразующий невидимое изображение в рентгеновской области в видимое оптическое изображение, которое проецируется оптической системой 7 и затем регистрируется при помощи, например, матрицы ПЗС 8.The device shown in figure 1, operates as follows. The x-ray tube in the
При этом на фиг.2 или фиг.3 темные штрихи представляют собой металлические полоски, светлые - диэлектрическую (рентгенопрозрачную) основу. Шаг решетки выбирается таким образом, чтобы ширина полоски была больше размера пикселей изображения в плоскости приемника. С другой стороны, ширина полосок выбирается минимальной для того, чтобы плотность исследуемого объекта мало менялась (была однородной) на периоде решетки. В качестве материала полосок можно выбрать алюминий или медь - материалы, часто используемые для рентгеновских фильтров. Толщина материала, из которого изготовлены полоски для рентгеновских излучений, применяемых в медицинской практике, может составлять 30-100 мкм для меди и 0.3-1 мм для алюминия. Такая толщина позволяет поглощать 10-50% падающего рентгеновского излучения при анодном напряжении 50-100 кВ. Характерный размер полоски (ее ширина) составляет около 100-200 мкм, т.е. маска может быть выполнена по технологии печатных плат.In this case, in Fig. 2 or Fig. 3, the dark strokes are metal strips, the light ones are the dielectric (radiolucent) base. The lattice pitch is selected so that the width of the strip is greater than the size of the image pixels in the plane of the receiver. On the other hand, the width of the strips is chosen to be minimal so that the density of the object under study changes little (is uniform) over the lattice period. As the material of the strips, you can choose aluminum or copper - materials often used for x-ray filters. The thickness of the material from which the strips for x-ray radiation used in medical practice are made can be 30-100 microns for copper and 0.3-1 mm for aluminum. This thickness allows you to absorb 10-50% of the incident x-ray radiation at an anode voltage of 50-100 kV. The characteristic size of the strip (its width) is about 100-200 microns, i.e. the mask can be made using printed circuit board technology.
При использовании указанной маски в рентгеновском изображении, полученном приемником, будет присутствовать периодическая структура, обусловленная поглощением рентгеновского излучения полосками металла. Контраст изображения полосок (то есть глубина модуляции периодической структуры) определяется тем, какая компонента рентгеновского спектра, жесткая (с более высокой энергией излучения) или мягкая, присутствует в спектре.When using this mask in the x-ray image obtained by the receiver, there will be a periodic structure due to the absorption of x-ray radiation by metal strips. The contrast of the image of the stripes (i.e., the modulation depth of the periodic structure) is determined by which component of the X-ray spectrum, whether hard (with a higher radiation energy) or soft, is present in the spectrum.
Таким образом, глубина модуляции в изображении решетки позволяет измерить энергию падающего рентгеновского излучения. Если падающее рентгеновское излучение предварительно прошло через объект исследования (тело пациента), то глубина модуляции позволяет построить картину распределения излучения по энергиям. Сравнивая фрагменты изображения за полосками металла и в местах отсутствия поглощающих полосок, можно выделить нужную компоненту спектра рентгеновского излучения, используя метод, описанный ранее [7-9]. Расчеты производились по формулам (1) и (2), приведенным в статье [7]:Thus, the modulation depth in the image of the lattice allows you to measure the energy of the incident x-ray radiation. If the incident x-ray radiation previously passed through the object of study (the patient’s body), then the modulation depth allows you to build a picture of the energy distribution of radiation. By comparing the image fragments behind the metal strips and in the places where there are no absorbing strips, we can select the necessary component of the x-ray spectrum using the method described previously [7–9]. The calculations were performed according to formulas (1) and (2) given in article [7]:
В формулу (1) входит рентгеновская плотность R1≡ln[V0(E1)/V(E1)], где величина V0(E1) показывает величину исходного сигнала для энергии рентгеновского излучения E1, V(E1) - величину сигнала за объектом съемки для данной энергии, a V0(E2)/V(E2) - аналогичное отношение для энергии РИ Е2.Formula (1) includes the x-ray density R 1 ≡ln [V 0 (E 1 ) / V (E 1 )], where the value V 0 (E 1 ) shows the value of the initial signal for the X-ray energy E 1 , V (E 1 ) is the value of the signal behind the subject for a given energy, and V 0 (E 2 ) / V (E 2 ) is a similar ratio for the energy of RI E 2 .
В нашем случае за отношение V0(E1)/V(E1) мы принимаем величину сигнала рентгеновской плотности объекта, измеренную за поглощающей полоской, а V0(E2)/V(E2) - в отсутствие поглощающей полоски. Подставив указанные отношения в формулу (1), мы находим величину R. Подстановка величины R в формулу (2) позволяет определить величину Zeff - эффективный атомный номер материала исследуемого объекта, при этом а, b, с, d - эмпирические постоянные, величину которых мы нашли, производя измерения для веществ с известным элементным составом (Al, Cu и Fe).In our case, for the ratio V 0 (E 1 ) / V (E 1 ) we take the value of the x-ray density signal of the object, measured behind the absorbing strip, and V 0 (E 2 ) / V (E 2 ) - in the absence of the absorbing strip. Substituting the indicated relations into formula (1), we find the value R. Substituting the value of R into formula (2) allows us to determine the value of Z eff - the effective atomic number of the material of the studied object, while a, b, c, d are empirical constants, the value of which we found by measuring for substances with known elemental composition (Al, Cu and Fe).
Полученное после такой обработки изображение было окрашено, причем цветовая окраска на рисунке соответствовала длине волны рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект. Было хорошо видно, в частности, изменение спектра рентгеновского излучения после прохождения объектов. Изображение костной ткани было окрашено в голубой цвет, а мягких тканей и алюминиевой пластины толщиной 1.5 мм в теплые тона (красные, желтые и зеленые). Это объясняется тем, что кости черепа в большей степени поглощают мягкую компоненту рентгеновского излучения по сравнению с мягкими тканями или алюминиевой пластиной. Это является следствием более высокого атомного номера кальция Са (Z=20), содержащегося в костных тканях, по сравнению с Al (Z=13) и кислородом О (Z=8). Описанный пример демонстрирует возможность определения атомного номера объекта при помощи нашего способа. В литературе отмечена большая информативность цветных изображений по сравнению с монохроматическими, что обычно используется в системах безопасности [9].The image obtained after such processing was colored, and the color in the figure corresponded to the wavelength of the x-ray radiation transmitted through the object under study. It was clearly seen, in particular, the change in the spectrum of x-ray radiation after the passage of objects. The image of the bone tissue was painted in blue, and the soft tissue and aluminum plate 1.5 mm thick in warm colors (red, yellow and green). This is due to the fact that the bones of the skull absorb the soft component of the x-ray radiation to a greater extent than soft tissues or aluminum plate. This is a consequence of the higher atomic number of calcium Ca (Z = 20) contained in bone tissues, compared with Al (Z = 13) and oxygen O (Z = 8). The described example demonstrates the ability to determine the atomic number of an object using our method. In the literature, more informative color images are noted in comparison with monochromatic ones, which is usually used in security systems [9].
Если в устройстве используется маска, представленная на фиг.3, полученная наложением 2-х решеток с направлением полосок перпендикулярно друг другу, то это позволяет выделить одновременно 3 энергетических области в спектре рентгеновского излучения. При этом каждая ячейка такого фильтра имеет область 12 без поглощения, область 13 с «низким» поглощением и область 14 с «высоким» поглощением. Это означает, что 25% площади каждой ячейки пропускает РИ без фильтрации (и ослабления), 25% пропускает только высокоэнергетическую компоненту РИ и 50% площади пропускает РИ со средней энергией. Такая маска, как на фиг.3, служит для повышения информативности рентгеновского изображения.If the device uses the mask shown in figure 3, obtained by superimposing 2 gratings with the direction of the strips perpendicular to each other, this allows you to simultaneously select 3 energy areas in the x-ray spectrum. Moreover, each cell of such a filter has a
Устройство, представленное на фиг.4, работает аналогично устройству на фиг.1. Отличительной особенностью работы устройства является то, что маска 3 располагается непосредственно перед экраном 4 УРИ 15. При этом изображение с выходного экрана УРИ регистрируется при помощи, например, матрицы ПЗС 8. Такое устройство позволяет выделять нужные области энергетического спектра рентгеновского излучения, при условии достаточного разрешения УРИ по сравнению с шагом решетки.The device shown in figure 4, works similarly to the device in figure 1. A distinctive feature of the operation of the device is that the
Рассмотрим конкретные примеры реализации данного способа.Consider specific examples of the implementation of this method.
Пример 1Example 1
В качестве маски был использован фрагмент плоского кабеля шириной 62 мм, выполненного из 50 параллельных металлических проводников, окруженных оболочкой из ПВХ. Диаметр проводников составлял 0.4 мм, расстояние между соседними проводниками - 1.2 мм. Указанная маска располагалась непосредственно перед люминесцентным экраном стандартного цифрового флюорографа ЦФК-1 производства ООО «Унискан». Изображение с экрана проецировалось при помощи объектива на матрицу ПЗС KAF09000 производства фирмы «Kodak». В качестве источника рентгеновского излучения нами применялся палатный рентгеновский аппарат АРА-110/160-1, оборудованный рентгеновской трубкой 0,6-3БДМ29-125(П) с фиксированным вольфрамовым анодом. Рентгеновский снимок фантома, содержащего образцы костной и мягкой тканей, был выполнен при анодном напряжении в 60 кВ.As a mask, a fragment of a 62 mm wide flat cable made of 50 parallel metal conductors surrounded by a PVC sheath was used. The diameter of the conductors was 0.4 mm, and the distance between adjacent conductors was 1.2 mm. The specified mask was located directly in front of the fluorescent screen of the standard digital fluorograph TsFK-1 manufactured by Uniskan LLC. The screen image was projected using a lens onto a KAF09000 CCD made by Kodak. We used the ARA-110 / 160-1 ward x-ray apparatus equipped with a 0.6-3BDM29-125 (P) x-ray tube with a fixed tungsten anode as a source of x-ray radiation. An X-ray image of a phantom containing bone and soft tissue samples was taken at an anode voltage of 60 kV.
В результате обработки исходного рентгеновского изображения по описанному выше алгоритму было получено, что области изображения, соответствующие костной ткани, получают окраску в одни цветовые тона, а мягкие ткани окрашиваются в другие цвета. Это позволяет однозначно идентифицировать на рентгенографическом снимке наличие кальцинатных отложений, что делает возможным идентификацию новообразований, опухолей и т.п.As a result of processing the initial x-ray image according to the above-described algorithm, it was found that the image areas corresponding to the bone tissue are dyed in one color tone, and the soft tissue is dyed in other colors. This allows you to unambiguously identify the presence of calcifications on the x-ray image, which makes it possible to identify neoplasms, tumors, etc.
Пример 2Example 2
В качестве маски использовали печатную плату размером 100×100 мм, специально изготовленную из листа стеклотекстолита, толщиной 1.5 мм с нанесенным слоем меди толщиной 35 мкм. Плата представляла собой полоски меди равной ширины, расположенные через равные промежутки параллельно друг другу. Ширина полосок в данном примере была равна ширине промежутков между ними и составляла 200 мкм.A 100 × 100 mm printed circuit board specially made from a fiberglass sheet 1.5 mm thick with a coated copper layer 35 μm thick was used as a mask. The board was a strip of copper of equal width, spaced at equal intervals parallel to each other. The width of the strips in this example was equal to the width of the gaps between them and was 200 μm.
Использована установка, аналогичная примеру 1, но в качестве приемника оптического изображения нами была взята цифровая рентгенографическая камера высокого разрешения Альфа 4000. Полученные цифровые изображения от матрицы, состоящей из 48 сенсоров ПЗС, по кабелю связи передавались в электронный блок, а затем непосредственно в персональный компьютер для обработки. Полученное изображение фантома, содержащего образцы костной и мягкой тканей, было окрашено аналогично описанному в примере 1.We used a setup similar to Example 1, but we used an Alpha 4000 high-resolution digital x-ray camera as the optical image receiver. The digital images obtained from the matrix, consisting of 48 CCD sensors, were transferred to the electronic unit via a communication cable and then directly to a personal computer for processing. The resulting image of a phantom containing bone and soft tissue samples was stained similar to that described in example 1.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет за один рентгеновский снимок получать неискаженное качественное изображение объекта в двух и более спектральных областях РИ, с последующей возможностью определения минерального состава тканей.Thus, the claimed invention allows for one x-ray to obtain an undistorted high-quality image of the object in two or more spectral regions of the radiation, with the subsequent possibility of determining the mineral composition of the tissues.
ЛитератураLiterature
1. Юдин А.Л. Биэнергетическая компьютерная томография в дифференциальной диагностике периферических образований легких. Журнал «Проблемы туберкулеза», 2002, №5, С.64.1. Yudin A.L. Bienergy computed tomography in the differential diagnosis of peripheral pulmonary masses. The journal "Problems of Tuberculosis", 2002, No. 5, P.64.
2. Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1 / В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, В.Аертс и др.; Под редакцией В.В.Клюева, М. «Машиностроение», 1992, с.27.2. X-ray engineering: Reference. In 2 kn.
3. Патент США №6285740, МКИ: H05G 1/64, 2001 г.3. US patent No. 6285740, MKI:
4. Патент РФ №2200469, МКИ: А61В 6/03, 2003 г.4. RF patent №2200469, MKI:
5. Патент США №5451793, МКИ: G21K 4/00, 1995 г.5. US Patent No. 5451793, MKI:
6. Патент РФ №2307377, МКИ: G21K 4/00, 2007 г.6. RF patent №2307377, MKI:
7. V.Ryzhikov, A.Opolonin, S.Naydenov, V.Svishch, V.Volkov, О.Lysetska, D.Kozin, C.Smith, V.Danilenko. 16th WCNDT 2004 - World Conference on NDT, Aug. 30 - Sep. 3, 2004. - Montreal, Canada, Proceedings, Internet Version.7. V. Ryzhikov, A. Opolonin, S. Naydenov, V. Swishch, V. Volkov, O. Lysetska, D. Kozin, C. Smith, V. Danilenko. 16th WCNDT 2004 - World Conference on NDT, Aug. 30 - Sep. 3, 2004. - Montreal, Canada, Proceedings, Internet Version.
8. S.V.Naydenov, V.D.Ryzhikov, Technical Physics Letters 28, #5, 357-360 (2002).8. S.V. Naydenov, V. D. Ryzhikov, Technical Physics Letters 28, # 5, 357-360 (2002).
9. S.Ogorodnikov and V.Petrunin. Physics Review Special Topics. - Accelerators and beams, volume 5, 104701 (2002).9. S. Ogorodnikov and V. Petrunin. Physics Review Special Topics. - Accelerators and beams,
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102067/14A RU2407437C2 (en) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102067/14A RU2407437C2 (en) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009102067A RU2009102067A (en) | 2010-07-27 |
| RU2407437C2 true RU2407437C2 (en) | 2010-12-27 |
Family
ID=42697864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009102067/14A RU2407437C2 (en) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2407437C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596715C2 (en) * | 2011-02-22 | 2016-09-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Detection device |
| RU2607719C2 (en) * | 2011-12-05 | 2017-01-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Detector for detecting radiation |
| RU2734575C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙРИМ" (ООО "АЙРИМ") | Method and system for identifying new growths on x-ray images |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6188705B2 (en) | 2011-11-10 | 2017-08-30 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | Spectral imaging |
-
2009
- 2009-01-22 RU RU2009102067/14A patent/RU2407437C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596715C2 (en) * | 2011-02-22 | 2016-09-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Detection device |
| RU2607719C2 (en) * | 2011-12-05 | 2017-01-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Detector for detecting radiation |
| RU2734575C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙРИМ" (ООО "АЙРИМ") | Method and system for identifying new growths on x-ray images |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009102067A (en) | 2010-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Takeda et al. | Phase-contrast imaging with synchrotron X-rays for detecting cancer lesions | |
| US20050031081A1 (en) | Dual energy imaging using optically coupled digital radiography system | |
| JP2011024773A (en) | X-ray component measuring apparatus | |
| Pacella | Energy-resolved X-ray detectors: the future of diagnostic imaging | |
| EP0785674A1 (en) | Radiographic apparatus and image processing method | |
| JP3459745B2 (en) | Image processing apparatus, radiation imaging apparatus, and image processing method | |
| Analoui et al. | Medical imaging: principles and practices | |
| RU2407437C2 (en) | Method of registering x-ray image of object in various ranges of x-ray irradiation spectrum | |
| US7983390B2 (en) | Energy subtraction processing apparatus, method, and radiation image diagnosis system | |
| US7657000B2 (en) | Method and apparatus for dual energy radiography | |
| KR20160056194A (en) | Multi-layer flat-panel X-ray detector and multi-energy X-ray imaging method using the same | |
| Siewerdsen | Signal, noise, and detective quantum efficiency of amorphous-silicon: hydrogen flat-panel imagers | |
| Avila et al. | Contrast cancellation technique applied to digital x‐ray imaging using silicon strip detectors | |
| Després et al. | Evaluation of a full-scale gas microstrip detector for low-dose X-ray imaging | |
| Lewis et al. | Improvements in image quality and radiation dose in breast imaging | |
| Cherepennikov et al. | Method to reduce radiation exposure in the medical X-ray diagnostiсs | |
| WO2012033424A1 (en) | Method for recording an x-ray image of a subject in different spectral ranges for x-ray radiation | |
| Cohen et al. | Contrast-detail-dose evaluation of computed radiography: comparison with computed tomography (CT) and conventional radiography | |
| Griffiths et al. | Diffraction enhanced breast imaging: Assessment of realistic system requirements to improve the diagnostic capabilities of mammography | |
| CN111579567A (en) | Quantitative detection and comprehensive evaluation method of novel X-ray imaging scintillator material | |
| JP3067287B2 (en) | Multi-layer board inspection method | |
| JPS62211549A (en) | Radiation image processing method | |
| Shaw et al. | Effectiveness of antiscatter grids in digital radiography: a phantom study | |
| Nishikawa et al. | An investigation of digital mammographic imaging | |
| CN111973205B (en) | Multilayer X-ray detector image processing method and terminal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160123 |