RU2640554C1

RU2640554C1 - Средство оценки

Info

Publication number: RU2640554C1
Application number: RU2016104421A
Authority: RU
Inventors: Коити ТИДА; Юдзи КАГА; Горо ЁКОУТИ
Original assignee: Нэшнл Юниверсити Корпорейшн, Тохоку Юниверсити; Митая Мануфэкчуринг Ко., Лтд.
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2018-01-09
Also published as: US20160242729A1; US9332957B2; CN103052354B; EP2599438A1; US8981283B2; RU2013103442A; US20130156164A1; JP2012029906A; CN106137232A; KR20170037686A; CN103052354A; RU2578368C2; KR20140052910A; US20150182186A1; ES2734563T3; KR101722809B1; EP2599438B1; KR101837360B1; CN106137232B; RU2017145155A

Abstract

Настоящее изобретение состоит в создании средства оценки качества, используемого как фантом (имитация патологического изменения) при получении цифрового рентгеновского изображения, с помощью которого может быть проведена оценка качества, и в частности, средства оценки качества, используемого для удобной одновременной оценки качества цифрового рентгеновского изображения частей с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. Средство оценки качества настоящего изобретения может быть использовано для получения цифрового рентгеновского изображения, посредством которого может быть выполнена оценка, и содержит подложку (пластинчатый элемент), включающую в себя несколько областей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения; и ступенчатые элементы, расположенные на пластинчатом корпусе таким образом, что они соответствуют нескольким областям, а каждый ступенчатый элемент содержит несколько подобластей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения. Предпочтительно, чтобы толщины и/или материалы нескольких областей подложки были отличны друг от друга таким образом, что эти области имеют разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к средству оценки и, в частности, к средству оценки, выполненному с возможностью использования при получении его цифрового рентгеновского изображения, с помощью которого может быть проведена оценка.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Важную роль играет контроль качества (QC) или обеспечение качества (QA) медицинской рентгеновской установки, либо поддержание качества рентгеновского изображения на необходимом уровне. Кроме того, новейшие рентгеновские установки обладают отличными рабочими характеристиками, например, широкое применение нашли рентгеновские установки, содержащие плоские детекторы с широкими динамическими диапазонами.

[0003] Таким рентгеновским установкам, обладающим отличным рабочими характеристиками, необходима ежедневная тщательная проверка. Учитывая необходимость этой ежедневной проверки рентгеновской установки, предпочтительно, чтобы проверка ее работы была простой. В качестве средства оценки, выполненного с возможностью простого выполнения такой проверки работы, известен фантом для получения цифрового изображения, предложенный Oda и др. (см. непатентный документ 1).

[0004] С помощью фантома для получения цифрового изображения Oda и др. может быть произведена оценка пространственного или контрастного разрешения цифрового рентгеновского изображения.

[0005] При этом при грубом разделении тела человека, с точки зрения разных коэффициентов поглощения рентгеновского излучения, оно может быть поделено на 3 части, включающие часть с высокой степенью поглощения рентгеновского излучения, такая как кость, часть со средней степенью поглощения рентгеновского излучения, такая как внутренний орган или мягкие ткани, и часть с низкой степенью поглощения рентгеновского излучения, такая как легкое (орган дыхания).

[0006] Однако, при использовании фантома для получения цифрового изображения Oda и др. возникает проблема, связанная с тем, что качество рентгеновского изображения может быть оценено только для одной части, поглощающей рентгеновское излучение, но при этом не может быть произведена оценка рентгеновских изображений для поглощающих рентгеновское излучение частей с разными коэффициентами поглощения.

[0007] Кроме того, 30 марта 2007 г. Министерством здравоохранения, труда и благосостояния Японии был издана правовая норма в отношении безопасного контроля медицинского оборудования. В связи с этим все более возрастает необходимость контроля качества или обеспечения качества рентгеновских установок.

[0008] Вследствие этого, возникает необходимость в разработке средства оценки (фантома), обеспечивающего возможность простой одновременной оценки качества рентгеновского изображения для частей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения (возможность обнаружения имитации патологических изменений).

ДОКУМЕНТ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

[0009] Непатентный документ 1: Установление и стандартизация программы обеспечения качества для проектных рентгенологических систем (отчет группы научных исследований) Японский журнал рентгенологической техники 59 (1), 97-116, 2003.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧА, РЕШАЕМАЯ С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Задача настоящего изобретения состоит в создании средства оценки, которое может быть использовано как фантом (имитатор патологического изменения) при получении его цифрового рентгеновского изображения, с помощью которого может быть проведена оценка, и в частности, средство оценки, которое может быть использовано для удобной одновременной оценки цифрового рентгеновского изображения для частей с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

[0011] Для решения поставленной задачи настоящее изобретение содержит следующие признаки (1)-(16):

(1) Средство оценки, выполненное с возможностью использования для получения цифрового рентгеновского изображения, с помощью которого выполняется оценка, содержащее:

пластинчатый элемент, содержащий несколько областей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения; и

блочные элементы, расположенные на пластинчатом элементе таким образом, что они соответствуют указанным нескольким областям соответственно, причем каждый блочный элемент содержит несколько подобластей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения.

[0012] (2) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (1), в котором толщины и/или составляющие материалы указанных нескольких областей пластинчатого элемента отличны друг от друга таким образом, что эти области имеют разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения.

[0013] (3) Средство оценки согласно вышеупомянутым признакам (1) или (2), в котором пластинчатый элемент сформирован пластинами, образующими слоистую конструкцию и имеющими вместе разные размеры на виде в плане, и в котором толщины указанных нескольких областей пластинчатого элемента отличны друг от друга вследствие разного количества содержащихся в них пластин, так что эти области обладают разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

[0014] (4) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (3), в котором формы пластин на виде в плане отличны друг от друга.

[0015] (5) Средство оценки согласно одному из вышеупомянутых признаков (1)-(4), в котором пластинчатый элемент сформирован из материала, главным компонентом которого является медь.

[0016] (6) Средство оценки согласно одному из вышеупомянутых признаков (1)-(5), в котором толщины и/или составляющие материалы подобластей каждого блочного элемента отличны друг от друга, так что они обладают разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

[0017] (7) Средство оценки согласно одному из вышеупомянутых признаков (1)-(6), в котором составляющий материал каждого блочного элемента отличен от составляющего материала пластинчатого элемента.

[0018] (8) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (7), в котором коэффициент поглощения рентгеновского излучения составляющего материала каждого блочного элемента ниже коэффициента поглощения рентгеновского излучения составляющего материала пластинчатого элемента.

[0019] (9) Средство оценки согласно одному из вышеупомянутых признаков (1)-(8), в котором каждый блочный элемент сформирован из материала, главным компонентом которого может служить алюминий, полиметилметакрилат, полистирол, полипропилен, углерод, или по меньшей мере два компонента из указанных компонентов

[0020] (10) Средство оценки согласно любому из вышеупомянутых признаков (1)-(9). дополнительно содержащее узлы проводов, расположенные на пластинчатом элементе таким образом, что они соответствуют областям, причем каждый узел состоит из нескольких проволочных стерженьков, расположенных, по существу, через равные интервалы.

[0021] (11) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (10), в котором площади сечения проволочных стерженьков, входящих в каждый узел проводов, отличны друг от друга.

[0022] (12) Средство оценки согласно вышеупомянутым признакам (10) или (11), в котором форма пластинчатого элемента в плане выполнена четырехугольной, а каждый узел проводов выполнен таким образом, что несколько входящих в него проволочных стерженьков расположены наклонно относительно одной стороны пластинчатого элемента.

[0023] (13) Средство оценки согласно любому из вышеупомянутых признаков (10)-(12), в котором каждая проволочный стерженек сформирован из материала, главным компонентом которого является железо, углерод, кремний, марганец или по меньшей мере два компонента из указанных компонентов.

[0024] (14) Средство оценки согласно любому из вышеупомянутых признаков (10)-(13), в котором каждый узел проводов сформирован посредством прочного крепления проволочных стерженьков к листовому материалу.

[0025] (15) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (14), в котором коэффициент поглощения рентгеновского излучения составляющего материала листового материала ниже коэффициентов поглощения рентгеновского излучения составляющих материалов пластинчатого элемента и каждого проволочного стерженька.

[0026] (16) Средство оценки согласно вышеупомянутому признаку (14) или (15), в котором листовой материал сформирован из материала на основе бумажного волокна с пропиткой из эпоксидной смолы.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0027] Настоящее изобретение обеспечивает возможность удобной и надежной одновременной оценки качества рентгеновских изображений для нескольких частей с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0028] На Фиг. 1 показан вид сверху, иллюстрирующий вариант реализации средства оценки согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 2(а) представлен вид сверху структуры средства оценки, изображенного на Фиг. 1, в котором для ясности три пластины пластинчатого элемента показаны в разобранном виде.

На Фиг. 2(b) показан вид сбоку структуры пластинчатого элемента средства оценки, изображенного на Фиг. 1.

На Фиг. 3(а) показан вид сверху структуры каждого блочного элемента, выполненного на пластинчатом элементе средства оценки, изображенного на Фиг. 1.

На Фиг. 3(b) показан вид сбоку структуры каждого блочного элемента средства оценки, изображенного на Фиг. 1.

На Фиг. 4 показан вид сверху структуры каждого узла проводов, выполненного на пластинчатом элементе средства оценки, изображенного на Фиг. 1.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0029] Ниже приведено подробное описание средства оценки согласно настоящему изобретению на основе предпочтительного варианта реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи:

[0030] На Фиг. 1 показан вид сверху, иллюстрирующий вариант реализации средства оценки согласно настоящему изобретению.

на Фиг. 2а представлен вид сверху структуры средства оценки, изображенного на Фиг. 1, в котором для ясности три пластины пластинчатого элемента показаны в разобранном виде.

[0031] Средство оценки (фантом) 1, показанное на Фиг. 1, используется для получения его цифрового рентгеновского изображения (именуемого в дальнейшем "рентгеновским изображением"), посредством которого может быть при необходимости произведена оценка того, когда состояния рентгеновской установки, применяемой для получения рентгеновского изображения, нуждаются в проверке.

[0032] После помещения средства оценки 1 на рентгеновскую установку, рентгеновское изображение средства оценки 1 получено с помощью рентгеновской установки. При отсутствии необходимого качества рентгеновского изображения, состояние рентгеновской установки считается анормальным, и поэтому она может быть соответствующем образом настроена. При этом может быть обеспечена возможность постоянного получения рентгеновских изображений требуемого качества (разрешения) посредством рентгеновской установки. Таким образом, может быть предотвращено возникновение медицинских ошибок, вызванных плохим качеством рентгеновских изображений. В результате, появляется возможность точного диагностирования и лечения заболеваний.

[0033] Средство оценки 1 имеет подложку (пластинчатый элемент) 2, нескольких ступенчатых элементов (блочные элементы) 31-33 и нескольких монтажных схем (узлов проводов) 41-43, выполненных на подложке 2 соответственно.

[0034] На общем виде в плане подложка 2 имеет четырехугольную форму (в этом варианте реализации, по существу, квадратную форму). Как показано на Фиг. 1 и 2, подложка 2 сформирована посредством наслаивания нескольких (в данном варианте реализации, трех) пластин 21-23 друг с другом. Вследствие этого, на Фиг. 2 указанные три пластины 21-23 для ясности показаны в разобранном виде.

[0035] Кроме того, размеры пластин 21-23 на виде в плане отличаются друг от друга. Благодаря такой структуре подложка 2 содержит область, сформированную посредством наложения трех пластин 21-23, область, сформированную посредством наложения двух пластин 21 и 22, и область С, сформированную одной пластиной 21. Таким образом, как показано на Фиг. 2(b), толщины областей А-С отличны друг от друга вследствие разного числа содержащихся в них пластин 21-23. В результате, область А имеет толщину «ТА», область В имеет толщину «ТВ», а область С имеет толщину «ТС» соответственно.

[0036] В этом варианте реализации пластины 21-23 выполнены из одного и того же материала. В результате, области А-С имеют разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения соответственно. Область А имеет максимальный коэффициент поглощения рентгеновского излучения вследствие установления максимального значения ее толщины "ТА", область С имеет минимальный коэффициент поглощения рентгеновского излучения вследствие установления минимального значения ее толщины "ТС", а область В имеет средний коэффициент поглощения рентгеновского излучения между коэффициентом поглощения рентгеновского излучения области А и коэффициентом поглощения рентгеновского излучения области С вследствие установления среднего значения ее толщины "ТВ" между толщиной "ТА" области А и толщиной "ТС" области С.

[0037] Благодаря такой структуре область А может являться частью тела человека с высоким поглощением рентгеновского излучения, такой как кость, область В может являться частью со средним поглощением рентгеновского излучения, такой как внутренний орган или мягкая ткань, а область С может являться частью с низким поглощением рентгеновского излучения, такой как легкое (орган дыхания), соответственно. Таким образом, преимущество настоящего изобретения состоит в одновременной оценке рентгеновского изображения трех частей, поглощающих рентгеновское излучение, включающих часть с высоким поглощением, часть со средним поглощением и часть с низким поглощением рентгеновского излучения за счет использования такого средства оценки 1.

[0038] Кроме того, предпочтительно, чтобы подложка 2 (т.е. пластины 21-23) была сформирована из материала с относительно высоким коэффициентом поглощения рентгеновского излучения, главным компонентом которого может являться, например, медь, вольфрам, свинец, титан, железо, нержавеющая сталь, олово и т.п. Предпочтительно, чтобы подложка 2 была сформирована из указанного материала, главным компонентом которого является медь. Вследствие того, что медь является сравнительно недорогим материалом, хорошо подвергающимся обработке и безопасным для живого организма.

[0039] Толщины областей А-С не ограничены конкретными значениями, поскольку установлены таким образом, что они имеют разные заданные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения. Если подложка 2 выполнена из меди, то толщины областей А-С предпочтительно установлены согласно следующим значениям соответственно. А именно, толщина "ТА" области А предпочтительно составляет от 0.5 до 7 мм, более предпочтительно от 1 до 5 мм.

Толщина "ТВ" области В предпочтительно составляет от 0,05 до 3 мм, более предпочтительно от 0,5 до 3 мм.

Толщина "ТС" области С предпочтительно составляет от 0,05 до 3 мм, более предпочтительно от 0,1 до 2 мм.

[0040] В данном варианте реализации, коэффициенты поглощения рентгеновского излучения областей А-С имеют разные значения за счет изменения толщины подложки 2 (т.е. толщины областей А-С). Однако коэффициенты поглощения рентгеновского излучения областей А-С могут иметь разные значения за счет изменения составляющих их материалов, либо за счет изменения их толщин, так же как и составляющих их материалов. Вследствие этого, если коэффициенты поглощения рентгеновского излучения областей А-С имеют разные значения за счет изменения составляющих их материалов, то общая толщина подложки 2 может иметь постоянное значение. Таким образом, может быть получено средство оценки 1, имеющее меньшую толщину.[0041] Кроме того, пластины 21-23 на виде в плане отличны друг от друга. В частности, как показано на Фиг. 2(а), форма пластины 21 на виде в плане имеет квадратную форму, соответствующую внешней форме подложки 2, форма пластины 22 на виде в плане имеет такую форму, что часть прямоугольника отрезана, а форма пластины 23 на виде в плане имеет приблизительно Г-образную форму соответственно. Благодаря этому может быть обеспечена возможность должного расположения на подложке 2 ступенчатых элементов 31-33 и монтажных схем 41-43, а также предотвращения их влияния в пространстве друг на друга.

За счет должного размещения этих элементов в средстве оценки 1, при получении рентгеновского изображения средства оценки 1, может быть предотвращена возможность возникновения искажения, образование которого может быть вызвано рассеянным отражением рентгеновских лучей у каждого элемента. Кроме того, такое расположение обеспечивает возможность схематического изображения примерного взаимного расположения частей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения (часть средостения грудных позвонков, часть сердца и часть легочного поля) в фактической передней части грудной клетки тела человека.

[0042] Размер пластины 21 на виде в плане предпочтительно зависит от размера детектора рентгеновской установки и составляет, например, примерно 200 мм × 200 мм.

[0043] В области А на такой подложке (пластинчатый элемент) 2 выполнен ступенчатый элемент (блочный элемент) 31, в области В выполнен ступенчатый элемент 32, а в области С выполнен ступенчатый элемент 33 соответственно.

Каждый из ступенчатых элементов 31-33 прочно закреплен на подложке 2 с помощью метода, такого как метод сварки, спекания или приклеивания с помощью клеящего вещества.

[0044] Каждый из ступенчатых элементов 31-33, в основном, используется для оценки контрастного разрешения полученного рентгеновского изображения для каждой из областей А-С с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. Вследствие этого, так как эти ступенчатые элементы 31-33 имеют примерно одинаковую структуру, ниже будет приведено описание на примере ступенчатого элемента 31.

[0045] Ступенчатый элемент 31 сформирован из одного плоского материала, имеющего на виде сверху прямоугольную форму, а на виде сбоку ступенчатую форму (Фиг. 3). Благодаря такой структуре ступенчатый элемент 31 содержит несколько подобластей 311-317, расположенных вдоль его продольного направления и имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения.

[0046] В данном варианте реализации, толщина "t1" подобласти 311 минимальна, толщины подобластей 312-317 возрастают от подобласти 312 к подобласти 317, а толщина "t17" подобласти 317 имеет максимальное значение. Вследствие такого различия в толщине, коэффициент поглощения рентгеновского излучения подобласти 311 имеет минимальное значение, коэффициенты поглощения рентгеновского излучения подобластей 312-317 постепенно возрастают от подобласти 312 к подобласти 317, а коэффициент поглощения рентгеновского излучения подобласти 317 имеет максимальное значение.

[0047] Поэтому при облучении средства оценки 1 рентгеновскими лучами относительно высокой интенсивност, эти лучи могут проходить через все подобласти 311-317 таким образом, что в полученном рентгеновском изображении будет отсутствовать четкое изображение ступенчатого элемента 31. При пониженной интенсивности рентгеновских лучей четкость изображения подобластей 311-317 в полученном рентгеновском изображении постепенно возрастает по мере их коэффициентов поглощения рентгеновского излучения от подобласти 317. Например, в случае отсутствия четкого изображения подобласти 315 в области рентгеновского изображения, соответствующей области А подложки 2, даже при облучении средства оценки 1 рентгеновскими лучами с интенсивностью, обеспечивающей возможность получения четкого изображения подобластей 315-317, означает то, что интенсивность рентгеновских лучей превышает заданную интенсивность (либо имеет место изменение чувствительности детектора рентгеновской установки). Таким способом может быть выявлена необходимость настройки рентгеновской установки.

[0048] Ступенчатый элемент 32 содержит подобласти 321-329 с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения и разными толщинами "t21"-"t29" соответственно. Ступенчатый элемент содержит подобласти 331-337 с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения и разными толщинами "t31"-"t37" соответственно.

[0049] Кроме того, в ступенчатом элементе 31 выполнены семь сквозных отверстий 34, соответствующих подобластям 311-317. При выполнении ступенчатого элемента 31 на подложке 2 поверхность подложки 2 выступает со стороны ступенчатого элемента 31 через отверстия 34. Таким образом, коэффициент пропускания рентгеновских лучей участка, соответствующего каждому сквозному отверстию 34 внутри области А, становится равным коэффициенту пропускания окружающего участка ступенчатого элемента 31, т.е. коэффициенту пропускания рентгеновских лучей области подложки 2, где ступенчатый элемент 31 отсутствует. При этом возможность определения степени отображения ступенчатого элемента 31 (каждой из подобластей 311-317) в рентгеновском изображении может быть упрощена.

Также, на каждой из подобластей 311-317 вместо сквозного отверстия 34 может быть выполнен выпуклый участок. Это позволяет выявлять отличия коэффициентов поглощения рентгеновского излучения между участком, на котором выполнен выпуклый участок и другим участком.

[0050] Кроме того, составляющий материал ступенчатого элемента 31 предпочтительно отличен от составляющего материала подложки 2, при этом более предпочтительно, чтобы коэффициент поглощения рентгеновского излучения составляющего материала ступенчатого элемента 31 был меньше коэффициента поглощения рентгеновского излучения составляющего материала подложки 2. Таким образом, может быть предотвращено вмешательство самого ступенчатого элемента 31 (32 или 3) в процесс оценки контрастного разрешения рентгеновского изображения для области А (В или С).

[0051] Более конкретно, предпочтительно, чтобы ступенчатый элемент 31, например, был сформирован из алюминия, углерода или материала, иллюстративный пример которого будет рассмотрен ниже применительно к листовому материалу 44. В частности, ступенчатый элемент 31 предпочтительно сформирован из материала, главным компонентом которого является алюминий, полиметилметакрилат, полистирол, полипропилен, углерод, либо по меньшей мере два компонента из указанных компонентов.

Причиной этого служат низкие коэффициенты поглощения рентгеновского излучения этих материалов, относительно низкая стоимость и великолепная технологичность материалов. Вследствие этого, в этом случае, при использовании этих материалов в сочетании ступенчатый элемент 31 может быть сформирован из комбинации вышеупомянутых материалов либо посредством наслаивания друг с другом основных материалов, каждый из которых сформирован из одного из вышеупомянутых материалов.

[0052] Толщины "t11"-"t17" подобластей 311-317 не ограничены конкретными значениями до тех пор, пока они установлены согласно тому, что подобласти 311-317 обладают разными заданными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. При формировании ступенчатого элемента 31 из алюминия толщина каждой подобласти 311-317 выбрана равной значению, находящемуся, предпочтительно, в пределах диапазона 0,01-5 мм, более предпочтительно 0.5-3.5 мм.

[0053] Кроме того, разность толщин соседних подобластей 311-317 (т.е. разность высот между соседних подобластей 311-317) не ограничена конкретным значением, а предпочтительно лежит в диапазоне 0,05-2 мм, более предпочтительно 0,1-1 мм.

[0054] В данном варианте реализации коэффициенты поглощения рентгеновского излучения подобластей 311-317 имеют разные значения за счет изменения толщины ступенчатого элемента 31 (т.е. толщины подобластей 311-317). Однако коэффициенты поглощения рентгеновского излучения подобластей 311-317 могут иметь разные значения за счет изменения составляющих их материалов либо за счет изменения их толщин и составляющих их материалов.

[0055] Такие ступенчатые элементы 31-33 могут быть сформированы, например, посредством прессования листовых материалов.

[0056] Кроме того, на такой подложке (пластинчатый элемент) 2 в области А выполнена монтажная плата (узел проводов) 41, в области В выполнена монтажная плата 42, а в области С выполнена монтажная плата 43 соответственно. Каждая монтажная плата 41-43 прочно закреплена на подложке 2 с помощью метода, такого как метод сварки, спекания или приклеивания с помощью клеящего вещества.

[0057] Каждая монтажная плата 41 до 43, в основном, используется для оценки пространственного разрешения полученного рентгеновского изображения для каждой из областей А-С с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. Вследствие этого, поскольку монтажные платы 41-43 имеют примерно одну и ту же структуру, ниже будет приведено описание на примере монтажной платы 41.

[0058] Монтажная плата 41 содержит несколько проводов (проволочных стерженьков) 411-416, расположенных, по существу, с равными интервалами, и два листовых материала 44 между каждым из проводов 411-416, прочно закрепленные посредством их многослойного расположения.

[0059] Каждый провод 411-416 сформирован из проволочных стерженьков с круглым поперечным сечением. Эти провода 411-416 имеют разные диаметры (площади сечения), соответственно. Расположение таким образом нескольких проводов 411-416, имеющих разные размеры, обеспечивает удобство оценки пространственного разрешения полученного рентгеновского изображения, причем термином "пространственное разрешение" обозначены провода, имеющие разные диаметры, которые могут быть визуально наблюдаемы в полученном рентгеновском изображении.

В этом варианте реализации, показанном на Фиг. 4, диаметр увеличивается от провода 411 до провода 416.

[0060] Диаметр каждого провода 411-416 предпочтительно равен значению, лежащему в диапазоне 0.01-3 мм, более предпочтительно 0.05-1.5 мм.

[0061] Кроме того, расстояние (шаг) "p" между проводами 411-416 предпочтительно лежит в диапазоне 1-10 мм, более предпочтительно 3-7 мм.

[0062] Форма поперечного сечения каждого провода 411-416 не ограничена круглой формой, но может быть эллипсоидальной, четырехугольной, такой как прямоугольная форма или квадратная, либо многоугольной, такой как треугольная, пятиугольная или шестиугольная форма.

[0063] Каждый такой провод 411-416 расположен с наклоном относительной одной стороны (например, левой стороны на Фиг. 1) подложки 2. Таким образом, расположение проводов 411-416 с наклоном относительно одной стороны подложки 2 позволяет предотвратить искажение изображения.

В частности, если каждый провод 411-416 расположен не под наклоном относительно одной стороны подложки 2, а параллельно или перпендикулярно ей, то существует вероятность пересечения каждого провода 411-416 с системой обнаружения рентгеновской установки, такой как пиксели (элементами изображения) цифрового рентгеновского изображения или отсеивающий растр. В этом случае существует возможность образования в полученном рентгеновском изображении интерференционных искажений, т.е. интерференционных полос.

С другой стороны, расположение каждого провода 411-416 под наклоном относительно одной стороны подложки 2 позволяет предотвратить или ослабить влияние упомянутой выше проблемы.

[0064] Угол наклона "0" каждого провода 411-416 не ограничен конкретным значением, но предпочтительно лежит в диапазоне 30-75°, более предпочтительно 40-55°. Таким образом обеспечивается возможность более предпочтительного предотвращения вероятности искажения изображения.

[0065] Например, каждый провод 411-416 может быть использован посредством обработки резанием струнной проволоки, однопроводного волновода и т.п. Каждый провод 411-416 предпочтительно выполнен из материала, главным компонентом которого является железо, углерод, кремний, марганец, либо по меньшей мере два компонента из указанных компонентов (например, сплав). При этом может быть обеспечена возможность более надежной оценки пространственного разрешения рентгеновского изображения для каждой области А-С с разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

[0066] Каждый провод 411-416 прочно закреплен между двумя листовыми материалами 44 с помощью метода, такого как метод сварки, спекания или приклеивания с помощью клеящего вещества.

[0067] Монтажная плата 42 сформирована посредством прослаивания нескольких проводов 420-429 между двумя листовыми материалами 44, а монтажная плата 43 сформирована посредством прослаивания проводов 430-439 между двумя листовыми материалами 44.

[0068] Кроме того, составляющий материал листового материала 44 не ограничен определенным типом, но предпочтительно, чтобы его коэффициент поглощения рентгеновского излучения был ниже коэффициентов поглощения рентгеновского излучения составляющих материалов подложки 2 и каждого провода 411-416. Таким образом, может быть предотвращено влияние самой монтажной платы 41 (42 или 43) на оценку контрастного разрешения рентгеновского изображения для области А (В или С).

[0069] Примеры листового материала 44 включают материал основы, выполненной из синтетической смолы, материала на основе волокна, материала на основе волокна, пропитанного синтетической смолой и т.п. Вследствие этого, примеры синтетической смолы включают различные виды термопластических смол, таких как полиолефин (например, полиэтилен или полипропилен), полиамид, полиэстер, сульфид полифенилена, поликарбонат, полиметилметакрилат и полиэфир; различные виды термореактивных смол, таких как эпоксидная смола, акриловая смола; различные типы термопластовых эластомеров; и т.п. Также, примеры материала на основе волокна включают материал на основе бумажного волокна, материал на основе углеродного волокна, материал на основе стекловолокна и т.п.

[0070] В том числе, предпочтительно, чтобы листовой материал 44 был сформирован из материала на основе бумажного волокна, пропитанного эпоксидной смолы (бумажный эпоксидный лист). Использование материала на основе бумажного волокна, пропитанного эпоксидной смолой, позволяет предотвратить увеличение коэффициента поглощения рентгеновского излучения монтажной платы 41. Кроме того, преимущества материала на основе бумажного волокна, пропитанного эпоксидной смолой, состоят в простоте его обработки по сравнению с материалом на другой основе и малозатратном производстве.

[0071] Эти монтажные платы 41-43 могут быть сформированы посредством склеивания проводов 411-416, проводов 420-429 и проводов 430-439 с помощью клеящего вещества и т.п. Кроме того, провода 411-416, провода 420-429 и провода 430-439 могут быть закреплены непосредственно на подложке 2.

[0072] Например, оценка может быть осуществлена с помощью рентгеновского изображения такого средства оценки 1 следующим образом.

[0073] Сначала средство оценки 1 помещают в рентгеновскую установку на стороне ее детектора, и затем рентгеновские лучи излучатся из рентгеновского излучателя рентгеновской установки на детектор для получения таким образом рентгеновского изображения средства оценки 1.

[0074] Затем внутри областей полученного рентгеновского изображения, соответствующего областям А-С средства оценки 1, проверяют (оценивают) возможность визуального наблюдения заданных подобластей ступеней 31-33. Кроме того, также проверяют (оценивают) вероятность получения четкого изображения заданных проводов монтажных плат 41-43.

[0075] Теперь, при получении рентгеновского изображения с заданным контрастным и пространственным разрешением, может быть сделан вывод о нормальном состоянии рентгеновской установки.

С другой стороны, при получении рентгеновских изображений, некоторые области которых смазаны или размыты, т.е. изображений, не имеющих заданного контрастного или пространственного разрешения, может быть сделан вывод об анормальном состоянии рентгеновской установки и необходимости его настройки для получения рентгеновского изображения заданного качества.

[0076] Как было сказано выше, настоящее изобретение обеспечивает возможность точной и надежной оценки контрастного и/или пространственного разрешения нескольких частей рентгеновского изображения, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения, одновременно препятствуя снижению контрастности между областями рентгеновского изображения. А именно, можно оценить качество рентгеновского изображения трех частей, в т.ч. части с высокой степенью поглощения рентгеновского излучения, например костей; части со средней степенью поглощения рентгеновского излучения, например внутренних органов или мягких тканей; и части с низкой степенью поглощения рентгеновского излучения, например легких (органов дыхания), тем самым моделируя (отражая) реальную клиническую картину. При этом может быть обеспечена возможность фактической оценки полученного рентгеновского изображения с клинической точки зрения. Также может быть гарантированно предотвращено возникновение медицинских ошибок, вызванных низким качеством рентгеновских изображений.

В результате, может быть повышена точность диагностирования и лечения заболеваний.

[0077] Кроме того, в случае одновременного использования в рентгеновской установке трех обычных фантомов, соответственно выполненных с возможностью оценки рентгеновских изображений для указанных трех частей, поглощающих рентгеновское излучение, рентгеновская установка автоматически корректирует контрастность полученного рентгеновского изображения (результирующего рентгеновского изображения) исходя из дозы рентгеновского излучения, проходящего через фантом, для части с высоким поглощением рентгеновского излучения. При этом отсутствует возможность надежной оценки качества полученного рентгеновского изображения вследствие уменьшения контрастности всего рентгеновского изображения в целом. В частности, отсутствует возможность фактической оценки качества полученного рентгеновского изображения с клинической точки зрения.

[0078] Несмотря на то, что описание средства оценки по настоящему изобретению приведено на основе примера осуществления изобретения, иллюстрированного вышеуказанными чертежами, настоящее изобретение не должно быть ограничено этим. Каждый элемент, образующий средство оценки, может быть заменен другим элементом, выполняющим ту же самую функцию. Кроме того, возможно введение новых элементов.

[0079] Например, в вышеупомянутом примере осуществления изобретения подложка 2 содержит три области, имеющие разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения, а может состоять из двух таких областей или четырех или более областей в зависимости от поставленной цели.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0081] Средство оценки по настоящему изобретению выполнено с возможностью одновременной оценки качества рентгеновского изображения частей, имеющих разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения. Таким образом, может быть обеспечена промышленная применимость настоящего изобретения.

ПРИНЯТЫЕ ЦИФРОВЫЕ И БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

[0082]

1 Средство оценки

2 Подложка

21-23 Пластина

А-С Область

31-33 Ступенчатый элемент

311-317 Подобласть

321-329 Подобласть

331-337 Подобласть

34 Сквозное отверстие

41-43 Монтажная плата

411-416 Провод

420-429 Провод

430-439 Провод

44 Листовой материал

Claims

1. Фантом для получения цифрового рентгеновского изображения, с помощью которого выполняется оценка, содержащий:

составной корпус, имеющий:

пластинчатый элемент, содержащий несколько областей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения; и

блочные элементы, расположенные на пластинчатом элементе таким образом, что они соответствуют указанным нескольким областям соответственно, причем каждый блочный элемент содержит несколько подобластей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения,

в котором каждая из областей пластинчатого элемента имеет часть, выступающую со стороны блочного элемента, расположенного на пластинчатом элементе, наружу относительно составного корпуса, и выполненную с возможностью окружения блочного элемента, и

в котором каждый блочный элемент также выступает наружу по отношению к составному корпусу.

2. Фантом по п. 1, в котором каждый блочный элемент имеет сквозные отверстия, выполненные таким образом, что они соответствуют указанным нескольким подобластям соответственно, при этом каждое сквозное отверстие проходит через блочный элемент по направлению его толщины таким образом, что пластинчатый элемент выступает со стороны блочного элемента у сквозного отверстия.

3. Фантом по п. 1, дополнительно содержащий узлы проводов, расположенные на пластинчатом элементе таким образом, что они соответствуют указанным нескольким областям соответственно, при этом каждый узел проводов выполнен внутри части соответствующей области и содержит несколько проволочных стерженьков.

4. Фантом по п. 3, в котором указанные несколько проволочных стерженьков расположены, по существу, с равными интервалами.

5. Фантом по п. 3, в котором форма пластинчатого элемента в плане является четырехугольной, и каждый узел проводов выполнен таким образом, что несколько входящих в него проволочных стерженьков расположены наклонно относительно одной стороны пластинчатого элемента.

6. Фантом по п. 3, в котором площади сечения проволочных стерженьков, входящих в каждый узел проводов, отличны друг от друга.

7. Фантом по п. 1, в котором толщины и/или составляющие материалы указанных нескольких областей пластинчатого элемента отличны друг от друга, так что эти области обладают разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

8. Фантом по п. 1, в котором толщины и/или составляющие материалы указанных нескольких подобластей каждого блочного элемента отличны друг от друга, так что эти подобласти имеют разные коэффициенты поглощения рентгеновского излучения.

9. Фантом по п. 1, в котором составляющий материал каждого блочного элемента отличен от составляющего материала пластинчатого элемента.

10. Фантом по п. 9, в котором коэффициент поглощения рентгеновского излучения составляющего материала каждого блочного элемента ниже коэффициента поглощения рентгеновского излучения составляющего материала пластинчатого элемента.