RU93019U1 - CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY - Google Patents

CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY Download PDF

Info

Publication number
RU93019U1
RU93019U1 RU2009145399/22U RU2009145399U RU93019U1 RU 93019 U1 RU93019 U1 RU 93019U1 RU 2009145399/22 U RU2009145399/22 U RU 2009145399/22U RU 2009145399 U RU2009145399 U RU 2009145399U RU 93019 U1 RU93019 U1 RU 93019U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
density
bone tissue
calibration markers
ray
markers
Prior art date
Application number
RU2009145399/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Самодай
Александр Львович Толстых
Куссай Джеррар
Мохамад АбАсс
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"
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 "Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"
Priority to RU2009145399/22U priority Critical patent/RU93019U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU93019U1 publication Critical patent/RU93019U1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Калибровочные маркеры для определения плотности костной ткани при рентгенологическом исследовании, отличающиеся тем, что выполнены в виде двух объектов - в форме треугольника и прямоугольника, каждый из которых состоит, как минимум, из четырех фрагментов различной плотности и рентгеноконтрастности. Calibration markers for determining bone density during X-ray examination, characterized in that they are made in the form of two objects - in the form of a triangle and a rectangle, each of which consists of at least four fragments of different density and radiopacity.

Description

Устройство относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использовано для экспресс-оценки плотности тканей на рентгеновском снимке.The device relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics and can be used for rapid assessment of tissue density in an x-ray.

Известны устройства и способы определения плотности костной ткани, в частности «Метод использования рентгеноморфометрии для оценки минеральной плотности костной ткани альвеолярной кости» (пат.№2320267 от 27.03.2008).Known devices and methods for determining bone density, in particular the "Method of using X-ray morphometry to assess the mineral density of bone tissue of the alveolar bone" (Pat. No. 2320267 of 03/27/2008).

Предложенный авторами способ заключается в получении рентгеновского изображения с применением ступенчатого ослабителя, построения градуировочной кривой, сопоставляющей оптическую плотность рентгеновского изображения объемному удельному содержанию гидроксиапатита кальция в г/см2. При этом ступенчатый ослабитель изготавливают из медного сплава.The method proposed by the authors consists in obtaining an x-ray image using a stepwise attenuator, constructing a calibration curve that compares the optical density of the x-ray image with the volume specific concentration of calcium hydroxyapatite in g / cm2. In this case, a step attenuator is made of a copper alloy.

Недостатки способа: достаточно трудоемкий.The disadvantages of the method: rather laborious.

Известен «Способ оценки минерализации костного регенерата по изображениям рентгенограмм» (пат. 2316255 от 20.06.2006).The well-known "Method for assessing the mineralization of bone regenerate according to the images of x-rays" (US Pat. 2316255 from 06.20.2006).

Для его осуществления определяют интенсивность каждого пикселя тени регенерата, дополнительно измеряют среднюю интенсивность теней мягких тканей и фона изображения рентгенограммы на уровне костного регенерата, значения которых используют для расчета оптической плотности пикселей. Анализируют полученные вариационные ряды значений оптической плотности в регенерате с использованием метода описательной статистики и методов проверки статистических гипотез. Вариационный ряд ранжируют по возрастанию, разбивают диапазон оптической плотности от 0 до 1,1 у.е. на 22 равных интервала с шагом 0,05 у.е. Определяют долю пикселей, имеющих оптическую плотность, соответствующую каждому интервалу в площади регенерата. Строят гистограмму распределения оптических плотностей, соответствующую распределению структур с различной степенью минерализации в костном регенерате.For its implementation, the intensity of each pixel of the shadow of the regenerate is determined, the average intensity of the shadows of the soft tissues and the background of the x-ray image at the level of the bone regenerate is additionally measured, the values of which are used to calculate the optical density of the pixels. The obtained variation series of optical density values in the regenerate are analyzed using the method of descriptive statistics and methods for testing statistical hypotheses. The variational row is ranked in increasing order; the optical density range is broken down from 0 to 1.1 cu 22 equal intervals in increments of 0.05 cu The fraction of pixels having an optical density corresponding to each interval in the regenerate area is determined. A histogram of the distribution of optical densities is constructed corresponding to the distribution of structures with varying degrees of mineralization in bone regenerate.

Способ требует использования дополнительного математического аппарата и времени, что не всегда осуществимо в клинической практике.The method requires the use of additional mathematical apparatus and time, which is not always feasible in clinical practice.

Известен способ фотоденситометрии рентгенограмм или их оцифрованных изображений 2281030 от 27.09.2003A known method of photosensitometry x-ray or their digitized images 2281030 from 09/27/2003

Для осуществления способа измеряют интенсивность оптической плотности тени воздуха по горизонтальным и вертикальным линиям, а также по площади и при отсутствии разброса значений интенсивности оптической плотности более 5% считают рентгенографическое изображение пригодным для денситометрического анализа. При разбросе значений интенсивности оптической плотности более 5% устанавливают тип дефекта изображения: при наличии градиента интенсивности тени воздуха только по вертикали или горизонтали, а также наличии градиента интенсивности тени воздуха от центра изображения к периферии считают рентгенографическое изображение условно пригодным для денситометрического анализа. При несвязанной с наличием градиентов по осям неоднородности тени воздуха на площади или при наличии комбинированного варианта считают рентгенографическое изображение непригодным для денситометрического анализа.To implement the method, the intensity of the optical density of the air shadow is measured by horizontal and vertical lines, as well as by area and in the absence of a spread in the values of the intensity of optical density of more than 5%, an X-ray image is considered suitable for densitometric analysis. When the scatter in the values of the optical density intensity is more than 5%, the type of image defect is established: in the presence of an air shadow intensity gradient only vertically or horizontally, and also in the presence of an air shadow intensity gradient from the center of the image to the periphery, the x-ray image is conventionally suitable for densitometric analysis. If there is no air shadow on the area unrelated to the presence of gradients along the axes of heterogeneity or in the presence of a combined variant, the X-ray image is considered unsuitable for densitometric analysis.

При таком способе оценки отсутствуют четкие критерии выраженной в цифровом виде плотности костной ткани.With this assessment method, there are no clear criteria for the digitally expressed bone density.

Известен «Способ определения прочности губчатой костной ткани головки бедра человека» (заявка 2007105413 от 20.08.2008).The well-known "Method for determining the strength of the spongy bone tissue of the femoral head" (application 2007105413 from 08.20.2008).

Способ определения прочности губчатой костной ткани головки бедра человека, заключающийся в том, что у больного выполняют рентгенографию проксимального отдела бедра в двух стандартных проекциях с использованием ступенчатого клина-эталона и рассчитывают прочность кости в определенной точке головки бедра по специальной формуле.The method for determining the strength of the spongy bone tissue of the human femoral head, which consists in the fact that the patient undergoes radiography of the proximal femur in two standard projections using a stepped reference wedge and bone strength is calculated at a specific point of the femoral head according to a special formula.

Способ требует использования дополнительного математического аппарата и времени, что не всегда осуществимо в клинической практике.The method requires the use of additional mathematical apparatus and time, which is not always feasible in clinical practice.

Цель создания полезной модели - разработать устройство, позволяющее достаточно точно оценивать плотность тканей на рентгенограмме с использованием калибровочных шкал. Устройство просто в изготовлении, имеет низкую себестоимость, доступно для использования в любом лечебном учреждении, оснащенном рентгеновским кабинетом.The purpose of creating a utility model is to develop a device that allows fairly accurately assess the density of tissues on an x-ray using calibration scales. The device is easy to manufacture, has a low cost, is available for use in any medical institution equipped with an x-ray room.

Технический результат достигается путем создания калибровочных маркеров, состоящих их фрагментов с известной плотностью материала.The technical result is achieved by creating calibration markers consisting of fragments with a known density of the material.

На фигуре 1 изображен внешний таких маркеров. Маркеры представляют собой треугольник (фиг.1 А), форма которого схожа с буквой «Л» и прямоугольник (фиг.1 Б), форма которого схожа с буквой «П». Такая форма маркеров необходима для различения левосторонних или правосторонних фрагментов на рентгенограмме. В случае, если необходим снимок части тела левой стороны туловища рядом с объектом укладывают марке в форме треугольника, если необходим снимок части тела правой стороны туловища рядом с объектом укладывают марке в форме прямоугольника.The figure 1 shows the external of such markers. Markers are a triangle (Fig. 1 A), the shape of which is similar to the letter "L" and a rectangle (Fig. 1 B), whose shape is similar to the letter "P". This form of markers is necessary to distinguish between left-sided or right-sided fragments on the radiograph. In case a picture of a part of the body of the left side of the torso next to the object is placed, a stamp in the shape of a triangle is needed, if you need a picture of a part of the body of the right side of the body next to the object, stamp is placed in the shape of a rectangle.

Маркеры могут быть изготовлены путем, например, склеивания, термической припасовки, механического соединения винтами из фрагментов, имеющих известную плотность материала, соответствующую определенной степени рентгеноконтрастности. Так, на фигуре 1 (1) указан фрагмент маркера с пропускающей способностью 95%, 1 (2) - с пропускающей способностью 60%, 1 (3) - с пропускающей способностью 30%, 1 (4) - с пропускающей способностью 5%. Мы предлагаем использовать при изготовлении маркеров, как минимум, четыре различных по ренгеноконтрастности фрагмента. В этом случае градировочная шкала имеет шаг около 30% изменения плотности. Рентгеновский снимок с такими маркерами может быть визуально оценен врачом с приблизительной оценкой плотности интересующего в каждом случае участка тканей пациента. Для более точной оценки путем простого сканирования и использования стандартных программ обработки изображений путем сопоставления процента серого на участках маркера и интересующих участках тканей пациента можно получить точное количественное выражение плотности интересующего участка ткани. При способе оценки плотности ткани с использованием градировочных маркеров точность оценки не будет зависеть от технических характеристик растворов, использованных при проявке снимки или заданной мощности рентгеновского аппарата. Погрешность на изображении маркера будет соответствовать погрешности на изображении тканей пациента.Markers can be made by, for example, gluing, thermal fitting, mechanical screw connection from fragments having a known material density corresponding to a certain degree of radiopacity. So, in figure 1 (1) a marker fragment with a transmittance of 95% is indicated, 1 (2) with a transmittance of 60%, 1 (3) with a transmittance of 30%, 1 (4) with a transmittance of 5%. We propose using at least four fragments with different radiopaque contrasts in the manufacture of markers. In this case, the graduation scale has a step of about 30% change in density. An x-ray with such markers can be visually evaluated by a doctor with an approximate estimate of the density of the patient’s tissue area of interest in each case. For a more accurate assessment by simple scanning and using standard image processing programs by comparing the percentage of gray on the marker sections and the patient tissue sections of interest, an exact quantitative expression of the density of the tissue region of interest can be obtained. With the method of estimating tissue density using grading markers, the accuracy of the assessment will not depend on the technical characteristics of the solutions used in the development of the images or the specified power of the x-ray machine. The error in the image of the marker will correspond to the error in the image of the patient's tissues.

При необходимости возможно изготовление маркеров, состоящих из большего числа фрагментов различной плотности и рентгеноконтрастности (фиг.2).If necessary, it is possible to produce markers consisting of a larger number of fragments of different densities and radiopaque (figure 2).

Таким образом, предлагаемая модель отличается наличием формы, соответствующей обозначениям правой и левой частей и наличием в одном маркере фрагментов материала различной плотности и рентгеноконтрастности. Модель характеризуется простотой, невысокой стоимостью, удобством и доступностью.Thus, the proposed model is distinguished by the presence of a shape corresponding to the designations of the right and left parts and the presence in one marker of fragments of material of different density and radiopacity. The model is characterized by simplicity, low cost, convenience and affordability.

Обозначения к чертежам.Designation for the drawings.

Фиг.1. Общий вид калибровочных маркеров, имеющих минимальное число фрагментов.Figure 1. General view of calibration markers with a minimum number of fragments.

1 фрагмент с пропускающей способностью 95%,1 fragment with a transmittance of 95%,

2 фрагмент с пропускающей способностью 60%,2 fragment with a transmittance of 60%,

3 фрагмент с пропускающей способностью 30%,3 fragment with a transmittance of 30%,

4 фрагмент с пропускающей способностью 5%,4 fragment with a transmittance of 5%,

Фиг.2. Калибровочные маркеры, содержащие по 16 фрагментовFigure 2. Calibration markers containing 16 fragments

Claims (1)

Калибровочные маркеры для определения плотности костной ткани при рентгенологическом исследовании, отличающиеся тем, что выполнены в виде двух объектов - в форме треугольника и прямоугольника, каждый из которых состоит, как минимум, из четырех фрагментов различной плотности и рентгеноконтрастности.
Figure 00000001
Calibration markers for determining bone density during x-ray examination, characterized in that they are made in the form of two objects - in the form of a triangle and a rectangle, each of which consists of at least four fragments of different density and radiopacity.
Figure 00000001
RU2009145399/22U 2009-12-07 2009-12-07 CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY RU93019U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145399/22U RU93019U1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145399/22U RU93019U1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU93019U1 true RU93019U1 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009145399/22U RU93019U1 (en) 2009-12-07 2009-12-07 CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU93019U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195421U1 (en) * 2019-10-17 2020-01-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ") DENSITOMETER CALIBRATION DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195421U1 (en) * 2019-10-17 2020-01-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ" (ФГУП "ВНИИОФИ") DENSITOMETER CALIBRATION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2719444B2 (en) Method and apparatus for automatically determining and analyzing bone morphology
Cullum et al. X-ray dual-photon absorptiometry: a new method for the measurement of bone density
Feldkamp et al. The direct examination of three‐dimensional bone architecture in vitro by computed tomography
Odaci et al. Rapid estimation of the vertebral body volume: a combination of the Cavalieri principle and computed tomography images
Ploder et al. 2D-and 3D-based measurements of orbital floor fractures from CT scans
Cassetta et al. The accuracy of CBCT in measuring jaws bone density
JP2008509737A (en) Calibration device and method of using the same
Maal et al. One year postoperative hard and soft tissue volumetric changes after a BSSO mandibular advancement
US7387439B2 (en) X-ray beam calibration for bone mineral density assessment using mammography system
KR101087137B1 (en) Method and support device for jawbone mineral density measurement
Geraets et al. Orientation of the trabecular pattern of the distal radius around the menopause
Slaidina et al. Gray values of the cervical vertebrae detected by cone beam computed tomography for the identification of osteoporosis and osteopenia in postmenopausal women
Oliveira et al. The correlation of different methods for the assessment of bone quality in vivo: an observational study
Vaccaro et al. Accuracy and precision of computer-assisted analysis of bone density via conventional and digital radiography in relation to dual-energy x-ray absorptiometry
Khojastepour et al. In vitro evaluation of the relationship between gray scales in digital intraoral radiographs and Hounsfield units in CT scans
RU93019U1 (en) CALIBRATION MARKERS FOR DETERMINING DENSITY OF BONE TISSUE DURING X-RAY STUDY
Abu-Taleb et al. Low-dose cone-beam computed tomography in simulated condylar erosion detection: a diagnostic accuracy study
ES2828668T3 (en) Computer-implemented method to determine an indicator of the stability of a bone implant
KR20180059326A (en) Quantitative system and method for alveolar bone dnesity using computed tomography
Marawar et al. Assessment of inter-and intraobserver reliability and accuracy to evaluate apical vertebral rotation using four methods: an experimental study using a saw bone model
Ayach et al. Correlation between cervical vertebrae volume parameter and the skeletal maturation status
EL-SHERBINY et al. Sexual dimorphism of mandibular ramus in an Egyptian sample: A radiographic study
Novianty et al. The Relationship of Facial Soft Tissue A’ N’ B Angle and Facial Hard Tissue ANB Angle in Determination of Skeletal Relations
Azhari et al. The development of osteoporosis detective analysis method in trabecular condylus of menopause women using panoramic radiograph
US20160302749A1 (en) Method for early recognition of bone and joint diseases

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100513