UA125070C2 - Method of computed tomography - Google Patents

Method of computed tomography Download PDF

Info

Publication number
UA125070C2
UA125070C2 UAA201813015A UAA201813015A UA125070C2 UA 125070 C2 UA125070 C2 UA 125070C2 UA A201813015 A UAA201813015 A UA A201813015A UA A201813015 A UAA201813015 A UA A201813015A UA 125070 C2 UA125070 C2 UA 125070C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ray
video signals
digital video
fragmentary
subject
Prior art date
Application number
UAA201813015A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Сергій Іванович Мірошниченко
Андрій Олександрович Невгасимий
Original Assignee
Сергій Іванович Мірошниченко
Андрій Олександрович Невгасимий
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 Сергій Іванович Мірошниченко, Андрій Олександрович Невгасимий filed Critical Сергій Іванович Мірошниченко
Priority to UAA201813015A priority Critical patent/UA125070C2/en
Priority to PCT/UA2019/000042 priority patent/WO2020139306A1/en
Publication of UA125070C2 publication Critical patent/UA125070C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/486Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5264Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating thereof
    • A61B6/582Calibration
    • A61B6/585Calibration of detector units
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/008Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025Tomosynthesis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

A method of computed tomography includes the X-ray scanning of a lumen in a given angular range of a body part of an examined subject, conversion of X-rays passing at different angles through a selected part of a body into visible light; discrete perception of light flux by optoelectronic converters with the operating frequency specific to them and conversion of light beams into fragmentary analog video signals; their analog-to-digital conversion into fragmentary digital video signals; correction of brightness and geometric distortions of these video signals and their stitching into integral digital video signals which correspond to X-ray pictures of oblique projections of a body of an examined subject and serve as initial data for computer synthesis of tomograms. The optoelectronic transducers with an operating frequency of at least 250 frames per second are used to avoid blurring of X-ray images of moving organs and high-speed physiological processes; the fragmentary digital video signals are sequentially recorded in the buffer video memory, and their correction and stitching into integral digital video signals and computer synthesis of tomograms are performed after scanning.

Description

корекцію яскравості й геометричних спотворень цих відеосигналів і їх зшивку в цілісні цифрові відеосигнали, які відповідають рентгенологічним картинам косих проєкцій тіла обстежуваного суб'єкта й служать вихідними даними для комп'ютерного синтезу томограм. Щоб уникнути змазування рентгенологічних картин рухомих органів і швидкісних фізіологічних процесів використовують оптоелектронні перетворювачі з робочою частотою не менш 250 кадрів у секунду; фрагментарні цифрові відеосигнали послідовно записують у буферну відеопам'ять, а їх корекцію й зшивку в цілісні цифрові відеосигнали й комп'ютерний синтез томограм проводять після сканування. 1 рентгенівський випромінювач із прямокутним коліматоромМм и" частина | тіпа ще ан спінcorrection of brightness and geometric distortions of these video signals and their stitching into integral digital video signals, which correspond to radiological images of oblique projections of the subject's body and serve as input data for computer synthesis of tomograms. To avoid smearing of x-ray images of moving organs and high-speed physiological processes, optoelectronic converters with an operating frequency of at least 250 frames per second are used; fragmented digital video signals are sequentially recorded in the buffer video memory, and their correction and stitching into integral digital video signals and computer synthesis of tomograms are carried out after scanning. 1 X-ray emitter with a rectangular collimator Mm and" part | type still an spin

ЩіShit

А 4 : ; 1 пе я и ша / й | 2 й ї-е Зев/к ще -жх беженжевж : «акжкиннA 4 : ; 1 pe i and sha / and | 2nd and 1st Zev/k also -zhkh bezhenzhevzh: "akzhkinn

Оагатосенсорний Їсть, А сек пани ІННА Ї приймач рентгенівського | и ПАЛАТА хи випромінювання | вир й ЯдичкщедOagatosensory eats, and sec pany INNA is an X-ray receiver и CHAMBER x radiation | vyr and Yadychsksched

Ст й ше у з р й | ї ж : го 7 СОМ, рок й , Й : пр СКМ, рай (до програмованих мікропроцесорів 7 ! ЗУSt y she u z r y | и ж : go 7 SOM, rock y , Y : pr SCM, rai (to programmable microprocessors 7 ! ZU

АЦП в | | АЦП б пи і 7 програмований 7 програмований ! мікропроцесор мікропроцесор й я Кл Ї х Ох и УADC in | | ADC b pi and 7 programmable 7 programmable ! microprocessor microprocessor and I Cl Y x Okh i U

Я комірки | ке а В комірки буферної | к уй буферної відеопам'яті | х Кай відеопам'яті охжжхжалАААААХТАТАЯ з р х 8 блок сполучення персональний комп'ютерI cells | ke a In the cells of the buffer | k uy buffer video memory | х Кай video memory охжжхжалаААААХТАТАЯ with р x 8 connection unit personal computer

Фіг. 1Fig. 1

Винахід стосується способу комп'ютерної томографії на основі записів серій рентгенологічних картин, які сформовані за короткі (звичайно від 2 до 16 с) проміжки часу томографами, що мають плоскі багатосенсорні цифрові приймачі рентгенівського випромінювання на базі оптоелектронних перетворювачів з полями зору, що частково перекриваються.The invention relates to a computer tomography method based on recordings of a series of x-ray pictures, which are formed in short (usually from 2 to 16 s) time intervals by tomographs having flat multi-sensor digital receivers of x-ray radiation based on optoelectronic converters with partially overlapping fields of view.

Цей спосіб призначений переважно для діагностики рухомих органів (особливо серця на тлі тахікардії, аперіодичної аритмії й тахіаритмії), швидкісних фізіологічних процесів (наприклад локального кровообігу в головному мозку й частинах кінцівок) і для обстеження хворих з мимовільною судорожною активністю.This method is mainly intended for the diagnosis of moving organs (especially the heart against the background of tachycardia, aperiodic arrhythmia and tachyarrhythmia), rapid physiological processes (for example, local blood circulation in the brain and parts of the limbs) and for the examination of patients with involuntary convulsive activity.

Рівень технікиTechnical level

Комп'ютерна томографія як метод диференціальної діагностики захворювань і травм внутрішніх органів людей і тварин загальновідома (див., наприклад, Зиєїеп5 Р. Еипдатепіа!5 ої теаіса! ітадіпа. -Сатьгідде Опімег5йу Ргезв, 279 вй., 2011). Вона включає: розміщення щонайменше частини тіла обстежуваного суб'єкта (людини або тварини) між рентгенівськими вузлами, тобто рентгенівським випромінювачем і цифровим приймачем рентгенівського випромінювання; рентгенівське сканування на просвіт вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в міру переміщення щонайменше рентгенівського випромінювача по заданій траєкторії відносно вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта, приймання рентгенівського випромінювання, що пройшло крізь кожний заданий шар вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта, і його перетворення у видиме світло, перетворення видимого світла в електричні сигнали, аналого-дифрове перетворення цих сигналів у цифрові відеодані й формування кожної чергової цифрової рентгенологічної картини косої проекції тіла обстежуваного суб'єкта й комп'ютерний синтез томограм на основі серій рентгенологічних картин.Computed tomography as a method of differential diagnosis of diseases and injuries of internal organs of humans and animals is well known (see, for example, Ziyeep5 R. Eipdatepia!5 oi teaisa! itadipa. -Satgidde Opimeg5yu Rgezv, 279 v., 2011). It includes: placement of at least part of the body of the examined subject (human or animal) between the X-ray nodes, that is, the X-ray emitter and the digital X-ray receiver; x-ray scanning into the lumen of the selected body part of the examined subject as at least the x-ray emitter is moved along a predetermined trajectory relative to the selected body part of the examined subject, receiving the x-ray radiation that has passed through each predetermined layer of the selected body part of the examined subject, and converting it into visible light, conversion of visible light into electrical signals, analog-difference conversion of these signals into digital video data and formation of each successive digital X-ray picture of an oblique projection of the subject's body and computer synthesis of tomograms based on a series of X-ray pictures.

Типове програмне забезпечення комп'ютерної томографії, як правило, доступно на ринку (див., наприклад, 5 2008/0219567 А1). Програмування керування механізмами й електричними вузлами, використовуваними в томографах, також неважко. Тому вже створено й уведено в експлуатацію багато різноманітних за призначенням і конструкцією рентгенівських комп'ютернихTypical computer tomography software is generally available on the market (see, for example, 5 2008/0219567 A1). Programming the control mechanisms and electrical units used in tomographs is also not difficult. Therefore, many x-ray computer rooms of different purpose and design have already been created and put into operation

Зо томографів.From tomographs.

Однак задача рентгенівського сканування на просвіт пульсуючого серця, довільних ділянок кровоносної системи зі швидкісним кровообігом і хворих з мимовільною судорожною активністю дотепер не вирішена.However, the task of X-ray scanning for the lumen of the pulsating heart, arbitrary areas of the circulatory system with rapid blood circulation, and patients with involuntary convulsive activity has not yet been solved.

Наприклад, відомі так звані конусно-променеві комп'ютерні томографи, кожний з яких має кінематичне зв'язану з приводом обертання кільцеву опору, де опозитне закріплені керований рентгенівський випромінювач і приймач рентгенівського випромінювання |див., наприклад: 1. ЮОе боск у., Мептиуз К., Сбоцйбрацй 9., Мап Реїедет 5., Ношйооїй В., СаззеІтап УМ. Сопе-рбреат сотриїва ютодгарну: а пем/ Іом/ дозе, підп гезоїшіоп ітадіпа їесппідне ої Те мліві, ргезепіайоп оїFor example, the so-called cone-beam computer tomographs are known, each of which has a kinematic ring support connected to the rotation drive, where a controllable X-ray emitter and an X-ray receiver are fixed oppositely | see, for example: 1. YuOe bosk u., Meptyuz K., Sbotsybratsy 9., Map Reiedet 5., Noshyoii V., SazzeItap UM. Soper-rbreat sotryiva yutodgarnu: a pem/ Iom/ dose, podp gezoishiop itadipa iespppidne oi Te mlivi, rzhezepiaiop oi

Інгее сазез м/йй Тесппідце // 5Кеїеїа! ВНадіоіоду. 2012. Мо 41. М.1. рр. 93-96; 2. Ватанпіап-М/іпІт В.,Ingee sazez m/y Tesppidtse // 5Keiiia! VNadioiod. 2012. Mo. 41. M.1. years 93-96; 2. Vatanpiap-M/ipIt V.,

Ї е Міпог у. М., бсптінринйі М., Увапігоих у., Мас Мапйоп Р., Мейоп Е., бозсй .).-С, Оієїетапп ..-І,She is Mipog y. M., bsptinrinyi M., Uvapigoikh u., Mas Mapyop R., Meyop E., bozsy .).-S, Oieietapp ..-I,

Вієтту а. Сопе-реат сотриївєа отоадгарпу айпгодгарпу: ап іппомаїме тодаїйу їог їйе емаІчаїйоп ої мгівії Ідатепі апа сапіаде іпішієв // ЗКеїєїта! Вадіоюду. 2012. М. 41. рр. 936-969; 3. А.Ю.Vietto a. Sope-reat sotryivea otoadgarpu aipgodgarpu: ap ippomaime todaiyu yoog yie emaIchaiiop oi mgivii Idatepi apa sapiade ipishiyev // ZKeieita! Vadioyudu 2012. M. 41. pp. 936-969; 3. A.Yu.

Васильев, Н.Н. Блинов (мл.), Е.А. Егорова. Конусно-лучевая компьютерная томография - новая технология исследования в травматологии // МЕДИЦИНСКАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ Мо 4, 2012, с. 65-68 (Іп Еподіїви: А.Ми. Маві!'єм, М.М. Віїпом (уУг.), Е.А. Едогома. Сопе-беат Сотриїег Тотодгарну-Vasiliev, N.N. Blynov (junior), E.A. Yegorova. Cone-beam computer tomography - a new research technology in traumatology // MEDICAL IMAGING Mo 4, 2012, p. 65-68.

Мем Тесппоіоду ої Незеагсі іп Тгташтаїйоіду // МЕПІСАГ ІМАСІМа. Ме4, 2012, рр. 65-68) і мн. ін.|.Mem Tesppoiodu oi Nezeagsi ip Tgtashtaiiodu // MEPISAG IMASIMA. Me4, 2012, pp. 65-68) and many others

Просвіти в кільцевих опорах таких томографів вузькі й іноді лише незначно перевищують розмір голови дорослої людини. Тому вони призначені для томографії хрящів і костей кистей і стоп, суглобів рук і ніг ії черепної коробки, але в принципі непридатні для розміщення тулуба людини з метою сканування органів грудної клітки.The openings in the ring supports of such tomographs are narrow and sometimes only slightly exceed the size of an adult's head. Therefore, they are intended for tomography of the cartilages and bones of the hands and feet, the joints of the hands and feet, and the skull, but in principle they are unsuitable for positioning the human body for the purpose of scanning the chest organs.

Розміщення тулуба (і навіть обстежуваного суб'єкта в цілому для рентгенівського сканування довільних частин тіла) можливо при використанні томографів, оснащених горизонтальними рентгенопрозорими столами.Placement of the torso (and even the examined subject as a whole for X-ray scanning of arbitrary parts of the body) is possible when using tomographs equipped with horizontal X-ray transparent tables.

Нині відомі два типи таких томографів.Currently, two types of such tomographs are known.

Великі спеціалізовані клініки звичайно мають комп'ютерні томографи з кільцевими опорами рентгенівських вузлів, а саме керованого рентгенівського випромінювача із щілинним коліматором для формування віялового рентгенівського пучка й багатосенсорного цифрового приймача рентгенівського випромінювання (див., наприклад, 05 6,574,296). Кожна така опора має привід безперервного обертання навколо рентгенопрозорого стола, який у свою чергу має бо привід зворотно-поступального переміщення уздовж геометричної осі кільцевої опори.Large specialized clinics usually have computed tomography scanners with ring-supported X-ray units, namely a controlled X-ray emitter with a slit collimator for forming a fan X-ray beam and a multisensor digital X-ray receiver (see, for example, 05 6,574,296). Each such support has a drive for continuous rotation around the x-ray transparent table, which in turn has a drive for reciprocating movement along the geometric axis of the ring support.

Обертання кільцевої опори із частотою 2-4 об/с навколо стола й одночасне лінійне переміщення стола уздовж геометричної осі цієї опори забезпечують спіральне переміщення віялового рентгенівського пучка відносно тіла обстежуваного суб'єкта.The rotation of the ring support with a frequency of 2-4 rpm around the table and the simultaneous linear movement of the table along the geometric axis of this support provide a spiral movement of the fan X-ray beam relative to the body of the examined subject.

Нині відомі спіральні томографи, які мають діаметр просвіту в кільцевій опорі 78 см, довжину спіральної лінійки сенсорів рентгенівського випромінювання 100 см, що дає зону томографії діаметром до 60 см, і до 64 і більш таких лінійок (див., наприклад, ВАЮ ВОК 2015. ТнНеCurrently, spiral tomographs are known, which have a diameter of the lumen in the ring support of 78 cm, a length of a spiral line of X-ray sensors of 100 cm, which gives a tomography zone with a diameter of up to 60 cm, and up to 64 or more such lines (see, for example, VAYU VOK 2015. TnNe

Вадіоіоду Сціде ю Тесппоіоду апа Іптоптаїоп іп Еигоре, зесіп "Сотриїег Тотоагарну", рр.9-12, езресіайну р. 12). Це дозволяє за один сеанс тривалістю, як правило, порядку десятків секунд синтезувати відповідну кількість томограм.Vadioiodu Scide yu Thesppoiodu apa Iptoptaiop ip Eigore, zesip "Sotriieg Totoagarnu", years 9-12, ezresiainu year 12). This makes it possible to synthesize the appropriate number of tomograms in one session lasting, as a rule, tens of seconds.

На жаль, ці томографи досить складні за конструкцією й громіздкі, а тому незручні у виробництві й експлуатації. Дійсно, кільцева опора разом з рентгенівськими вузлами масивна й не може працювати в стартостопному режимі. Тому рентгенівський випромінювач повинен працювати безупинно в кожному діагностичному сеансі.Unfortunately, these tomographs are quite complex in design and bulky, and therefore inconvenient in production and operation. Indeed, the ring support together with the X-ray nodes is massive and cannot work in the start-stop mode. Therefore, the X-ray emitter must work continuously in each diagnostic session.

Муніципальні лікарні нерідко оснащені суттєво дешевшими й простішими в обслуговуванні комп'ютерними томографами, у яких рентгенівські вузли опозитно закріплені на паралельних горизонтальних виступах С-подібних опор |див., наприклад, навчальний посібник "Компьютерная Томография" на сайті «НЕр/Лимли.гадіоіїапа.пеї.па/сопіепіа-11 2-радеї.піті», малюнок 1.1 (іп ЄЕпаїївй "Сотршией Тотодгарпу", Рід. 1.13). Такі опори мають приводи коливального руху відносно нерухомих столів у заданому кутовому діапазоні. Вони мало інерційні в порівнянні з кільцевими опорами й можуть працювати в стартостопному режимі.Municipal hospitals are often equipped with significantly cheaper and easier-to-maintain computer tomographs, in which the X-ray units are oppositely fixed on parallel horizontal protrusions of C-shaped supports | see, for example, the educational manual "Computer Tomography" on the website "Ner/Lymly.gadioiiapa. pei.pa/sopiepia-11 2-radei.piti", figure 1.1 (ip EEpaiivy "Sotrshiei Totodgarpu", Gen. 1.13). Such supports have drives for oscillating motion relative to stationary tables in a given angular range. They have little inertia compared to ring supports and can work in start-stop mode.

Щілинний рентгенівський випромінювач може бути імпульсним, що скорочує дозове навантаження на обстежуваних суб'єктів. Однак навіть безперервна робота цього випромінювача протягом діагностичного сеансу не приводить до переопромінення, тому що пірамідальний рентгенівський промінь переміщається у вузькому секторі (як правило, ж 207), його кутова швидкість незначна, а тривалість сеансів, як правило, не перевищує 6 с.The slit X-ray emitter can be pulsed, which reduces the dose load on the examined subjects. However, even the continuous operation of this emitter during the diagnostic session does not lead to over-irradiation, because the pyramidal X-ray beam moves in a narrow sector (usually 207), its angular velocity is insignificant, and the duration of the sessions, as a rule, does not exceed 6 s.

Такі комп'ютерні томографи можуть бути оснащені багатосенсорними цифровими приймачами рентгенівського випромінювання на базі оптоелектронних перетворювачів з полями зору, що частково перекриваються. Принцип дії таких приймачів був розкритий ще в патентах ОА 22127 ії ВО 2127961 на основі РСТ/ОА 96/00016 (МО 98/11722). Він включає:Such computer tomographs can be equipped with multi-sensor digital X-ray receivers based on optoelectronic converters with partially overlapping fields of view. The principle of operation of such receivers was disclosed in patents OA 22127 and VO 2127961 based on PCT/OA 96/00016 (MO 98/11722). It includes:

Зо (1) перетворення рентгенівського потоку, що пройшов крізь заданий шар тіла обстежуваного суб'єкта, у видимий світловий потік, (2) дискретне сприйняття світлового потоку множиною оптоелектронних перетворювачів, поля зору яких частково перекриваються, і перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали, (3) перетворення фрагментарних аналогових відеосигналів у фрагментарні цифрові відеосигнали, які надходять на подальшу обробку.From (1) conversion of the X-ray flux, which passed through a given layer of the body of the examined subject, into a visible light flux, (2) discrete perception of the light flux by a set of optoelectronic converters, the fields of view of which partially overlap, and the conversion of light beams into fragmentary analog video signals, (3) conversion of fragmented analog video signals into fragmented digital video signals, which are received for further processing.

Ця обробка традиційно включає: (4) корекцію яскравості й таких геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, які обумовлені погрішностями розмірів і монтажу оптоелектронних перетворювачів та частковим перекриттям їхніх полів зору, і (5) зшивку кожного чергового набору відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісний вихідний цифровий відеосигнал, що є або окремою рентгенограмою, яка може бути записана для наступного відтворення й аналізу, або частиною серії рентгенологічних картин для комп'ютерної томографії.This processing traditionally includes: (4) correction of brightness and such geometric distortions of fragmentary digital video signals, which are due to errors in the size and installation of optoelectronic converters and partial overlap of their fields of view, and (5) stitching of each consecutive set of corrected fragmentary digital video signals into a complete output digital video signal , which is either a single radiograph that can be recorded for subsequent reproduction and analysis, or part of a series of radiological images for computed tomography.

Усі зазначені операції виконують у режимі реального часу.All these operations are performed in real time.

Оптоелектронними перетворювачами спочатку служили відеокамери, а пізніше фотодіодні матриці з робочою частотою не більш 30 кадрів у секунду.Video cameras initially served as optoelectronic converters, and later photodiode matrices with an operating frequency of no more than 30 frames per second.

Такі ж оптоелектронні перетворювачі були використані в багатосенсорних цифрових приймачах рентгенівського випромінювання у вигляді зістикованих під тупими кутами двох або трьох плоских секцій (див. М/О0/2017/200507 і ОА 117599 на основі РСТ/ОА 2016/000065).The same optoelectronic converters were used in multisensor digital X-ray receivers in the form of two or three flat sections joined at obtuse angles (see M/O0/2017/200507 and OA 117599 based on PCT/OA 2016/000065).

У тих же документах був розкритий лінійний пірамідально-променевий рентгенівський томограф із С-подібною опорою рентгенівських вузлів і переставним рентгенопрозорим столом.In the same documents, a linear pyramid-beam X-ray tomograph with a C-shaped support of X-ray nodes and a movable X-ray transparent table was disclosed.

Це забезпечує рентгенівське сканування на просвіт у кутовому діапазоні ж 45", коли стіл перпендикулярний геометричній осі горизонтального вала С-подібної опори, і навіть до ж 110", коли стіл розташований уздовж цієї геометричної обі.This provides x-ray scanning for the lumen in an angular range of 45", when the table is perpendicular to the geometric axis of the horizontal shaft of the C-shaped support, and even up to 110", when the table is located along this geometric axis.

Функціональний аналіз конструкції й опис роботи зазначеного томографа дозволяють розкрити спосіб комп'ютерної томографії, який найближчий до запропонованого далі способу по технічній суті. Цей відомий спосіб включає:The functional analysis of the design and the description of the work of the specified tomograph allow us to reveal the method of computer tomography, which is closest to the method proposed below in terms of technical essence. This known method includes:

(1) розміщення частини тіла обстежуваного суб'єкта напроти багатосенсорного цифрового приймача рентгенівського випромінювання на основі множини оптоелектронних перетворювачів з полями зору, що частково перекриваються; (2) рентгенівське сканування на просвіт у заданому кутовому діапазоні вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта з використанням рентгенівського випромінювача із прямокутним коліматором; (3) перетворення рентгенівського випромінювання, що проходить під різними кутами через вибрану частину тіла обстежуваного суб'єкта, у видимий світловий потік; (4) дискретне сприйняття світлового потоку оптоелектронними перетворювачами типу відеокамер або фотодіодних матриць із характерною для них робочою частотою близько 30 кадрів у секунду й перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали; (53 перетворення фрагментарних аналогових відеосигналів у фрагментарні цифрові відеосигнали; (6) корекцію яскравості й таких геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, які обумовлені погрішностями розмірів і монтажу оптоелектронних перетворювачів і частковим перекриттям їхніх полів зору; (7) зшивку відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали, відповідні до рентгенологічних картин косих проекцій тіла обстежуваного суб'єкта; і (8) комп'ютерний синтез томограм на основі серій рентгенологічних картин.(1) placing a part of the subject's body in front of a multi-sensor digital x-ray receiver based on a plurality of optoelectronic transducers with partially overlapping fields of view; (2) X-ray scanning for the lumen in a given angular range of the selected part of the subject's body using an X-ray emitter with a rectangular collimator; (3) conversion of X-ray radiation passing at different angles through the selected part of the subject's body into a visible light stream; (4) discrete perception of the light flow by optoelectronic converters such as video cameras or photodiode matrices with a typical operating frequency of about 30 frames per second and conversion of light beams into fragmentary analog video signals; (53 conversion of fragmentary analog video signals into fragmentary digital video signals; (6) correction of brightness and such geometric distortions of fragmentary digital video signals, which are caused by errors in the dimensions and installation of optoelectronic converters and partial overlap of their fields of view; (7) stitching of corrected fragmentary digital video signals into integral digital video signals corresponding to X-ray images of oblique projections of the subject's body, and (8) computer synthesis of tomograms based on a series of X-ray images.

Цей спосіб, усі операції якого виконують у режимі реального часу, достатній для одержання якісних томограм у більшості діагностичних досліджень нерухомих або малорухомих органів.This method, all operations of which are performed in real time, is sufficient for obtaining high-quality tomograms in most diagnostic studies of immobile or immobile organs.

Однак при обстеженні пульсуючого серця (особливо на тлі тахікардії, аперіодичної аритмії й тахіаритмії), швидкісних фізіологічних процесів типу локального кровообігу й хворих з мимовільною судорожною активністю рентгенологічні картини на основі фрагментарних аналогових відеосигналів, кожний з яких має тривалість близько 30 мілісекунд, виявляються змазаними. Це погіршує розрізнення деталей і суттєво утрудняє (а іноді виключає) правильне діагностування.However, when examining a pulsating heart (especially against the background of tachycardia, aperiodic arrhythmia and tachyarrhythmia), rapid physiological processes such as local blood circulation and patients with involuntary convulsive activity, X-ray pictures based on fragmentary analog video signals, each of which has a duration of about 30 milliseconds, are blurred. This worsens the distinction of details and significantly complicates (and sometimes excludes) correct diagnosis.

Може показатися, що цей недолік можна легко усунути використанням сучаснихIt can be shown that this drawback can be easily eliminated by using modern ones

Зо оптоелектронних перетворювачів з робочою частотою 250 і більше кадрів у секунду при тривалості кожного окремого відеосигналу менш 4 мс (м/млу.5опу.пеї/сів-іпаивігу).From optoelectronic converters with an operating frequency of 250 and more frames per second with a duration of each individual video signal less than 4 ms (m/mlu.5opu.pei/siv-ipaivigu).

На жаль, у цьому випадку набувають чинності інші обмеження.Unfortunately, other restrictions apply in this case.

Так, відомі оптоелектронні перетворювачі на основі КМОН-структур (тобто комплексних структур метал-оксид-напівпровідник, по-англійському СМО5). Вони здатні генерувати на виходах потоки відеоінформації із середньою інтенсивністю не менш 130 мегапікселів у секунду.Thus, there are well-known optoelectronic converters based on KMON structures (that is, complex metal-oxide-semiconductor structures, in English SMO5). They are able to generate streams of video information at the outputs with an average intensity of at least 130 megapixels per second.

Відомо, що для формування цілісного вихідного цифрового відеосигналу звичайно потрібна одночасна робота приблизно 100 однакових оптоелектронних перетворювачів. Тому інтенсивність вихідного потоку відеоданих у випадку використання КМОН-структур складе приблизно 13 гіга-пікселів у секунду. Це багаторазово перевищує пропускну спроможність інтерфейсів персональних комп'ютерів, яка при тактовій частоті до 10 ГГц не більше 300 мегапікселів у секунду.It is known that the formation of a complete output digital video signal usually requires the simultaneous operation of approximately 100 identical optoelectronic converters. Therefore, the intensity of the output stream of video data in the case of using KMON-structures will be approximately 13 giga-pixels per second. This many times exceeds the bandwidth of personal computer interfaces, which at a clock frequency of up to 10 GHz is no more than 300 megapixels per second.

Короткий виклад суті винаходуBrief summary of the essence of the invention

В основу винаходу поставлена задача вдосконаленням режиму й порядку виконання операцій створити такий спосіб комп'ютерної томографії, який дозволяє уникнути змазування рентгенологічних картин при обстеженні рухомих органів і швидкісних фізіологічних процесів.The invention is based on the task of improving the mode and order of performing operations to create a computer tomography method that avoids smearing of X-ray images during examination of moving organs and high-speed physiological processes.

Поставлена задача вирішена тим, що в способі комп'ютерної томографії, який включає: (1) розміщення частини тіла обстежуваного суб'єкта напроти багатосенсорного цифрового приймача рентгенівського випромінювання на основі множини оптоелектронних перетворювачів з полями зору, що частково перекриваються; (2) рентгенівське сканування на просвіт у заданому кутовому діапазоні вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта з використанням рентгенівського випромінювача із прямокутним коліматором; (3) перетворення рентгенівського випромінювання, що проходить під різними кутами через вибрану частину тіла обстежуваного суб'єкта, у видимий світловий потік; (4) дискретне сприйняття світлового потоку оптоелектронними перетворювачами з характерною для них робочою частотою й перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали; (53 перетворення фрагментарних аналогових відеосигналів у фрагментарні цифрові відеосигнали;The task is solved by the computer tomography method, which includes: (1) placing a part of the subject's body in front of a multi-sensor digital X-ray receiver based on a set of optoelectronic transducers with partially overlapping fields of view; (2) X-ray scanning for the lumen in a given angular range of the selected part of the subject's body using an X-ray emitter with a rectangular collimator; (3) conversion of X-ray radiation passing at different angles through the selected part of the subject's body into a visible light stream; (4) discrete perception of light flow by optoelectronic converters with their characteristic operating frequency and conversion of light beams into fragmentary analog video signals; (53 conversion of fragmented analog video signals into fragmented digital video signals;

(6) корекцію яскравості й таких геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, які обумовлені погрішностями розмірів і монтажу оптоелектронних перетворювачів і частковим перекриттям їхніх полів зору; (7) зшивку відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відео- сигнали, відповідні до рентгенологічних картин косих проекцій тіла обстежуваного суб'єкта; і (8) комп'ютерний синтез томограм на основі серій рентгенологічних картин. згідно з винахідницьким задумом дискретне сприйняття світлового потоку й перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали забезпечують оптоелектронними перетворювачами з робочою частотою не менш 250 кадрів у секунду; фрагментарні цифрові відеосигнали послідовно записують у буферну відеопам'ять і затримують у ній до завершення рентгенівського сканування, і тільки потім проводять корекцію яскравості й геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, зшивку відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали й комп'ютерний синтез томограм.(6) correction of brightness and such geometric distortions of fragmentary digital video signals, which are caused by errors in the dimensions and installation of optoelectronic converters and partial overlapping of their fields of view; (7) splicing of corrected fragmentary digital video signals into integral digital video signals corresponding to X-ray images of oblique projections of the subject's body; and (8) computer synthesis of tomograms based on a series of radiological pictures. according to the inventive idea, optoelectronic converters with an operating frequency of at least 250 frames per second provide discrete perception of light flux and conversion of light beams into fragmentary analog video signals; fragmentary digital video signals are sequentially recorded in the buffer video memory and delayed in it until the completion of X-ray scanning, and only then correction of brightness and geometric distortions of fragmentary digital video signals, stitching of corrected fragmentary digital video signals into complete digital video signals and computer synthesis of tomograms are carried out.

Як видне зі сказаного, запропонований спосіб передбачає відокремлення процесів формування відеоданих від процесів їх перетворення в томограми. За таких умов формування фрагментарних цифрових відеосигналів і їх буферне накопичування зі швидкістю не менш 250 кадрів у секунду перед передачею на синтез томограм дають змогу: по-перше, одержувати за кілька секунд чіткі незмазані кадри рентгенологічних картин косих проекцій пульсуючого серця навіть у станах тахікардії, аперіодичної аритмії або тахіаритмії й картин пульсових хвиль на локальних ділянках кровоносної системи (з відповідним підвищенням якості томограм і точності діагностики захворювань серцево-судинної системи) і, по-друге, одержати такий бонус, як мінімізація дозового навантаження на пацієнтів.As can be seen from what has been said, the proposed method involves separating the processes of video data formation from the processes of their transformation into tomograms. Under such conditions, the formation of fragmented digital video signals and their buffering at a speed of at least 250 frames per second before transmission to the synthesis of tomograms make it possible: first, to receive in a few seconds clear, unsmeared frames of X-ray images of oblique projections of the pulsating heart even in states of tachycardia, aperiodic arrhythmias or tachyarrhythmias and patterns of pulse waves in local areas of the circulatory system (with a corresponding increase in the quality of tomograms and the accuracy of diagnosis of diseases of the cardiovascular system) and, secondly, to receive such a bonus as minimizing the dose load on patients.

Перша додаткова відмінність полягає в тому, що зазначене рентгенівське сканування вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в заданому кутовому діапазоні виконують лінійним переміщенням поворотного рентгенівського випромінювача уздовж фронтальної площини нерухомого приймача рентгенівського випромінювання. Це дозволяє економічно реалізувати спосіб на злегка модернізованих простих у виготовленні й обслуговуванні базовихThe first additional difference is that the specified x-ray scan of the selected body part of the examined subject in a given angular range is performed by linear movement of the rotary x-ray emitter along the frontal plane of the fixed x-ray receiver. This makes it possible to economically implement the method on slightly modernized basic ones that are easy to manufacture and maintain

Зо рентгенівських системах, які поширені в медичних установах, включаючи стаціонарні й пересувні амбулаторії.From X-ray systems that are common in medical institutions, including stationary and mobile outpatient clinics.

Друга додаткова відмінність полягає в тому, що тіло обстежуваного суб'єкта сканують рентгенівськими променями в кутовому діапазоні 5 207 Цього звичайно досить для точного обстеження пульсуючого серця.The second additional difference is that the body of the examined subject is scanned with X-rays in the angular range of 5 207 This is usually enough for an accurate examination of the pulsating heart.

Третя додаткова до другої відмінність полягає в тому, що зазначене рентгенівське сканування вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в заданому кутовому діапазоні виконують синхронним кутовим переміщенням опозитно закріплених зазначеного приймача рентгенівського випромінювання й зазначеного рентгенівського випромінювача із прямокутним коліматором. Це дозволяє реалізувати спосіб на наявних у багатьох клініках пірамідально- променевих рентгенівських томографах, оснащених С-подібними опорами рентгенівських вузлів і приводами їх коливального переміщення.The third additional difference to the second is that the specified x-ray scan of the selected body part of the examined subject in the given angular range is performed by the synchronous angular movement of the oppositely fixed specified x-ray receiver and the specified x-ray emitter with a rectangular collimator. This makes it possible to implement the method on pyramidal X-ray tomographs available in many clinics, equipped with C-shaped supports of X-ray units and drives for their oscillating movement.

Четверта додаткова відмінність полягає в тому, що обстежуваного суб'єкта сканують рентгенівськими променями в кутовому діапазоні - 1107 Це дозволяє обстежувати великих сільськогосподарських тварин (наприклад: биків-виробників, племінних і спортивних коней і т.п.).The fourth additional difference is that the examined subject is scanned with X-rays in the angular range - 1107 This allows for the examination of large farm animals (for example: breeding bulls, breeding and sports horses, etc.).

Короткий опис кресленьBrief description of the drawings

Далі суть винаходу пояснюється докладним описом способу комп'ютерної томографії на прикладах його апаратурної реалізації з посиланнями на додані креслення, де зображені на: фіг. 1 - структурна схема відеотракту комп'ютерного томографа, який мінімально необхідний для здійснення способу; фіг 2 - модернізована одностоякова базова рентгенівська система комп'ютерного томографа (з горизонтальним розташуванням С-подібної опори рентгенівських вузлів); фіг. З - те ж, що на фіг. 2 (з вертикальним розташуванням С-подібної опори). Найкращі варіанти втілення винаходуNext, the essence of the invention is explained by a detailed description of the computer tomography method using examples of its hardware implementation with references to the attached drawings, which are shown in: fig. 1 - a structural diagram of the computer tomography video tract, which is minimally necessary for the implementation of the method; Fig. 2 - a modernized single-stand basic X-ray system of a computer tomography (with a horizontal arrangement of the C-shaped support of X-ray nodes); fig. C is the same as in fig. 2 (with a vertical arrangement of the C-shaped support). The best options for implementing the invention

Для здійснення запропонованого способу придатний будь-який комп'ютерний томограф, відеотракт якого, як мінімум, має (див. фіг. 1): рентгенівський випромінювач 1 із прямокутним коліматором, плоский багатосенсорний цифровий приймач 2 рентгенівського випромінювання, що включає послідовно розташовані по ходу променя: не позначену особливо рентгенопрозору передню стінку, бо рентгенооптичний перетворювач 3,For the implementation of the proposed method, any computer tomograph is suitable, the video path of which, at a minimum, has (see Fig. 1): an X-ray emitter 1 with a rectangular collimator, a flat multi-sensor digital receiver 2 of X-ray radiation, which includes sequentially located along the beam : an unmarked particularly radiolucent front wall, because the X-ray optical converter 3,

множину оптоелектронних перетворювачів 4 з полями зору, що частково перекриваються, які закріплені в прорізах непрозорої для залишкового рентгенівського випромінювання плати 5 і якими, зокрема, служать КМОН-структури моделі ІМХ287 ІА фірми 5ОМУ, відповідні до стандарту 1/3 дюйма й здатні формувати фрагментарні аналогові відеосигнали розміром 728(Н) х 544(М) з робочою частотою 330 кадрів у секунду при тривалості кожного окремого відеосигналу близько З мс) (м/млуи.вопу.пе/сів-іпдивігу), аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) 6, змонтовані на задній по ходу світла стороні плати 5 і підключені на виходи оптоелектронних перетворювачів 4; програмовані мікропроцесори 7, які також змонтовані на задній стороні плати 5, підключені на інформаційні виходи АЦП 6 і призначені для швидкої передачі фрагментарних цифрових відеосигналів на тимчасове зберігання протягом рентгенівського сканування і їх передачу після сканування на корекцію яскравості й геометричних спотворень і зшивку в цілісні цифрові відеосигнали; комірки 8 буферної відеопам'яті (зокрема типу ООН), які підключено до програмованих мікропроцесорів 7 лініями, здатними працювати в режимах прямого і зворотного зв'язку; блок 9 сполучення програмованих мікропроцесорів 7 з персональним комп'ютером (ПК) 10, який має програмне забезпечення, необхідне для корекції й зшивки відкоригованих фрагментарних відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали, відповідні до рентгенологічних картин окремих косих проекцій, і для синтезу томограм.a set of optoelectronic converters 4 with partially overlapping fields of view, which are fixed in the slots of the board 5, which is opaque to residual X-ray radiation, and which, in particular, are used by KMON structures of the IMX287 IA model of the 5OMU company, corresponding to the 1/3 inch standard and capable of forming fragmentary analog video signals of size 728(H) x 544(M) with an operating frequency of 330 frames per second with a duration of each individual video signal of about 3 ms) (m/mluy.vopu.pe/siv-ipdvigu), analog-to-digital converters (ADC) 6, mounted on the rear side of the board 5 along the path of light and connected to the outputs of the optoelectronic converters 4; programmable microprocessors 7, which are also mounted on the back side of the board 5, are connected to the information outputs of the ADC 6 and are designed for the rapid transfer of fragmentary digital video signals for temporary storage during the X-ray scan and their transfer after scanning for the correction of brightness and geometric distortions and stitching into integral digital video signals ; cells of 8 buffer video memory (in particular, UNO type), which are connected to programmable microprocessors by 7 lines capable of working in direct and feedback modes; block 9 of connecting programmable microprocessors 7 to a personal computer (PC) 10, which has software necessary for correction and stitching of corrected fragmentary video signals into integral digital video signals corresponding to radiological pictures of individual oblique projections, and for the synthesis of tomograms.

Програмованими мікропроцесорами 7 можуть бути 32-розрядні вентильні матриці Міоз ЇЇ з експлуатаційним програмуванням (ЕРСА) і обчисленнями зі скороченим набором команд (ВІЗС) компанії АйПега (пОИрз/лЛиумум.анега.сот/ргодисів/ргосев55ог5/5ирроі.піті). Ці матриці мають вбудовані таймери, які можуть бути настроєні на довільну робочу частоту, контролери пам'яті та інтерфейси.Programmable microprocessors 7 can be 32-bit gate matrices Mioz EII with operational programming (ERSA) and calculations with a reduced set of instructions (VZS) of the IPega company (pOIRz/lLiumum.anega.sot/rgodisiv/rgosev55og5/5irroi.piti). These matrices have built-in timers that can be set to an arbitrary operating frequency, memory controllers and interfaces.

Контролери пам'яті мікропроцесорів 7 програмують на формування команд записування кадрів (тобто фрагментарних цифрових відеосигналів) у комірки 8 буферної відеопам'яті з урахуванням фактичної робочої частоти оптоелектронних перетворювачів 4, а інтерфейси цих мікропроцесорів 7 настроюють: тільки на запис цих кадрів у комірки 8 протягом кожного чергового сеансу рентгенівськогоThe memory controllers of the microprocessors 7 are programmed to generate commands for recording frames (that is, fragmentary digital video signals) in the cells 8 of the video buffer memory, taking into account the actual operating frequency of the optoelectronic converters 4, and the interfaces of these microprocessors 7 are set: only to record these frames in the cells 8 during every regular x-ray session

Зо сканування й тільки на зчитування раніше записаних кадрів із цих комірок 8 і їх передачу через блок 9 сполучення в ПК 10 після завершення сеансу рентгенівського сканування.From scanning and only for reading the previously recorded frames from these cells 8 and their transfer through the unit 9 of the connection to the PC 10 after the X-ray scanning session is completed.

Комп'ютерний томограф для здійснення способу може бути побудований, наприклад, на основі одностоякового цифрового рентгенодіагностичного комплексу МІМАТ Огай швейцарської фірми Хгау Змівв (ПИр://Лимли.хгау-5мів5.сп).A computer tomograph for implementing the method can be built, for example, on the basis of a single-stand digital X-ray diagnostic complex MIMAT Ogai of the Swiss company Khgau Zmivv (PYr://Lymly.khgau-5miv5.sp).

Механічна частина такого модернізованого томографа має (див. фігури 2 і 3): стандартну вертикальну стійку 11 з не позначеними особливо поздовжніми напрямними; першу каретку 12, яка встановлена в згаданих напрямних стійкі 11 з можливістю керованого вертикального зворотно-поступального переміщення й стопоріння на заданому рівні;The mechanical part of such a modernized tomograph has (see Figures 2 and 3): a standard vertical rack 11 with not particularly marked longitudinal guides; the first carriage 12, which is installed in the mentioned guides of the rack 11 with the possibility of controlled vertical reciprocating movement and locking at a given level;

С-подібну опору, яка з можливістю повороту вліво-вправо відносно горизонтальної осі встановлена на каретці 12 і має поперечину 13 з не позначеними особливо радіально орієнтованими поздовжніми напрямними й опозитні горизонтальні виступи 14, установлені в цих поздовжніх напрямних з можливістю синхронного регулювального зближення або віддалення.A C-shaped support, which can be turned left-right relative to the horizontal axis, is installed on the carriage 12 and has a crossbar 13 with not particularly marked radially oriented longitudinal guides and opposite horizontal protrusions 14, installed in these longitudinal guides with the possibility of synchronous adjustment closer or farther apart.

На одному з виступів 14 з можливістю керованого зворотно-поступального переміщення встановлена друга каретка 15, що несе поворотний рентгенівський випромінювач 1 із прямокутним коліматором, а на іншому виступі 14 жорстко закріплений багатосенсорний цифровий приймач 2 рентгенівського випромінювання.On one of the protrusions 14 with the possibility of controlled reciprocating movement, a second carriage 15 is installed, which carries a rotary X-ray emitter 1 with a rectangular collimator, and on the other protrusion 14, a multi-sensor digital receiver 2 of X-ray radiation is rigidly fixed.

Крім того, у комплект томографа може бути включена не показана особливо каталка з рентгенопрозорим столом.In addition, a gurney with a radiolucent table, not particularly shown, may be included in the tomograph kit.

Запропонований спосіб здійснюють у три стадії.The proposed method is carried out in three stages.

Перша, підготовча, стадія включає такі операції: (1) установку першої каретки 12 (і, відповідно, С-подібної опори рентгенівських вузлів) на необхідному рівні та її стопоріння відносно стійкі 11; (2) приведення С-подібної опори рентгенівських вузлів 1 і 2 в одну із двох вихідних конфігурацій поворотом на 90", а саме: (2.1) або в конфігурацію згідно з фіг. 2, коли обидва горизонтальні виступи 14 розташовані на одній висоті, приймач 2 рентгенівського випромінювання застопорений вертикально посередині одного виступу 14, а друга каретка 15 разом з поворотним рентгенівським випромінювачем 1 виведена в одну із крайніх позицій на іншому виступі 14 (це зручно для бо обстеження пацієнтів у положенні стоячи);The first, preparatory, stage includes the following operations: (1) installation of the first carriage 12 (and, accordingly, the C-shaped support of the X-ray nodes) at the required level and its locking relatively stable 11; (2) bringing the C-shaped support of the X-ray nodes 1 and 2 into one of the two initial configurations by turning 90", namely: (2.1) or into the configuration according to Fig. 2, when both horizontal protrusions 14 are located at the same height, the receiver 2 of X-ray radiation is fixed vertically in the middle of one projection 14, and the second carriage 15 together with the rotary X-ray emitter 1 is brought to one of the extreme positions on the other projection 14 (this is convenient for examining patients in a standing position);

(2.2) або в конфігурацію згідно з фіг. 3, коли обидва горизонтальні виступи 14 розташовані в одній вертикальній площині, а приймач 2 рентгенівського випромінювання й друга каретка 15 разом із рентгенівським випромінювачем 1 зафіксовані посередині відповідних виступів 14 (це необхідно для обстеження пацієнтів у положенні лежачи на не показаному тут рентгенопрозорому столі, який може бути введений у зазор між випромінювачем 1 і приймачем г); (3) за необхідності - регулювання зазору між випромінювачем 1 і приймачем 2 шляхом синхронного переміщення виступів 14 у згаданих напрямних поперечини 13; (4) розташування обстежуваного суб'єкта в зазорі між випромінювачем 1 і приймачем 2 (при цьому стоячий суб'єкт повинен притулитися до рентгенопрозорої стінки приймача 2, а лежачий суб'єкт повинен бути зафіксований на згаданому рентгенопрозорому столі від випадкового зсуву протягом рентгенівського сканування вибраної частини тіла); Друга стадія, виконувана в режимі реального часу, включає: (5) включення живлення рентгенівського випромінювача 1 із прямокутним коліматором і безперервне рентгенівське сканування на просвіт вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в заданому кутовому діапазоні, а саме (5.1) або переважно в інтервалі х 207 шляхом лінійного переміщення випромінювача 1 від одного краю виступу 14 до іншого краю й повертання пірамідального рентгенівського променя в міру такого переміщення (див. фіг. 2), (5.2) або переважно в інтервалі 51107 шляхом синхронного повертання вліво або вправо поперечини 13 і опозитно закріплених на ній випромінювача 1 і приймача 2 рентгенівського випромінювання (див. фіг. 3); (б) формування безперервного видимого світлового потоку рентгенооптичним перетворювачем З у міру проходження пірамідального рентгенівського променя під різними кутами через вибрану частину тіла обстежуваного суб'єкта; (7) дискретне сприйняття світлового потоку оптоелектронними перетворювачами 4 з характерною для них робочою частотою (зокрема із частотою не менш 250 кадрів у секунду) і перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали; (8) перетворення фрагментарних аналогових відеосигналів АЦП 6 у фрагментарні цифрові відеосигнали; (9) послідовний запис фрагментарних цифрових відеосигналів за допомогою програмованих мікропроцесорів 7 у буферну відеопам'ять 8 і затримку в ній до завершення рентгенівського сканування вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта.(2.2) or in the configuration according to fig. 3, when both horizontal protrusions 14 are located in the same vertical plane, and the receiver 2 of X-ray radiation and the second carriage 15, together with the X-ray emitter 1, are fixed in the middle of the corresponding protrusions 14 (this is necessary for examining patients in a lying position on an X-ray transparent table, not shown here, which can be inserted into the gap between the emitter 1 and the receiver d); (3) if necessary - adjustment of the gap between the emitter 1 and the receiver 2 by synchronously moving the protrusions 14 in the mentioned guides of the crossbar 13; (4) the location of the examined subject in the gap between the emitter 1 and the receiver 2 (while the standing subject must lean against the radiolucent wall of the receiver 2, and the lying subject must be fixed on the mentioned radiolucent table from accidental displacement during the X-ray scan of the selected body parts); The second stage, performed in real time, includes: (5) turning on the power of the X-ray emitter 1 with a rectangular collimator and continuous X-ray scanning on the lumen of the selected part of the body of the examined subject in a given angular range, namely (5.1) or preferably in the interval x 207 by linearly moving the emitter 1 from one edge of the protrusion 14 to the other edge and turning the pyramidal X-ray beam as it moves (see Fig. 2), (5.2) or preferably in the interval 51107 by synchronously turning to the left or right the crossbar 13 and the oppositely fixed on it emitter 1 and receiver 2 of X-ray radiation (see Fig. 3); (b) formation of a continuous visible light stream by the x-ray optical converter C as the pyramidal x-ray beam passes at different angles through the selected part of the subject's body; (7) discrete perception of light flux by optoelectronic converters 4 with their characteristic operating frequency (in particular, with a frequency of at least 250 frames per second) and conversion of light beams into fragmentary analog video signals; (8) conversion of fragmentary analog video signals of ADC 6 into fragmentary digital video signals; (9) sequential recording of fragmentary digital video signals using programmable microprocessors 7 in the buffer video memory 8 and delay in it until completion of the X-ray scan of the selected part of the subject's body.

Третя стадія включає операції, виконувані відповідно до технічних можливостей і програмного забезпечення ПК 10, а саме: (10) корекцію яскравості й таких геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, які обумовлені погрішностями розмірів і монтажу оптоелектронних перетворювачів і частковим перекриттям полів їх зору; (11) зшивку відкоректованих фФрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали, відповідні до рентгенологічних картин косих проекцій тіла обстежуваного суб'єкта; і (12) комп'ютерний синтез томограм на основі серій рентгенологічних картин.The third stage includes operations performed in accordance with the technical capabilities and software of the PC 10, namely: (10) correction of brightness and such geometric distortions of fragmentary digital video signals, which are caused by errors in the size and installation of optoelectronic converters and partial overlapping of their fields of view; (11) splicing of the corrected fFragmentary digital video signals into integral digital video signals corresponding to X-ray images of oblique projections of the subject's body; and (12) computer synthesis of tomograms based on a series of radiological pictures.

Промислова придатністьIndustrial suitability

Промислова придатність винаходу обумовлена доступністю апаратурних засобів для реалізації запропонованого способу.The industrial applicability of the invention is due to the availability of hardware for implementing the proposed method.

Claims (5)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб комп'ютерної томографії, який включає: (1) розміщення частини тіла обстежуваного суб'єкта напроти багатосенсорного цифрового приймача рентгенівського випромінювання на основі множини оптоелектронних перетворювачів з полями зору, що частково перекриваються; (2) рентгенівське сканування на просвіт у заданому кутовому діапазоні вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта з використанням рентгенівського випромінювача із прямокутним коліматором; (3) перетворення рентгенівського випромінювання, що проходить під різними кутами через вибрану частину тіла обстежуваного суб'єкта, у видимий світловий потік; (4) дискретне сприйняття світлового потоку оптоелектронними перетворювачами з характерною для них робочою частотою й перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові 60 відеосигнали;1. The computer tomography method, which includes: (1) placing a part of the subject's body in front of a multi-sensor digital X-ray receiver based on a set of optoelectronic converters with partially overlapping fields of view; (2) X-ray scanning for the lumen in a given angular range of the selected part of the subject's body using an X-ray emitter with a rectangular collimator; (3) conversion of X-ray radiation passing at different angles through the selected part of the subject's body into a visible light stream; (4) discrete perception of light flow by optoelectronic converters with their characteristic operating frequency and conversion of light beams into fragmentary analog 60 video signals; (5) перетворення фрагментарних аналогових відеосигналів у фрагментарні цифрові відеосигнали; (6) корекцію яскравості й таких геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, які обумовлені погрішностями розмірів і монтажу оптоелектронних перетворювачів і частковим перекриттям їхніх полів зору; (7) зшивку відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали, відповідні до рентгенологічних картин косих проєкцій тіла обстежуваного суб'єкта; і (8) комп'ютерний синтез томограм на основі серій рентгенологічних картин, який відрізняється тим, що дискретне сприйняття світлового потоку й перетворення пучків світла у фрагментарні аналогові відеосигнали забезпечують оптоелектронними перетворювачами з робочою частотою не менш 250 кадрів у секунду; фрагментарні цифрові відеосигнали послідовно записують у буферну відеопам'ять і затримують у ній до завершення рентгенівського сканування, і тільки потім проводять корекцію яскравості й геометричних спотворень фрагментарних цифрових відеосигналів, зшивку відкоригованих фрагментарних цифрових відеосигналів у цілісні цифрові відеосигнали й комп'ютерний синтез томограм.(5) conversion of fragmented analog video signals into fragmented digital video signals; (6) correction of brightness and such geometric distortions of fragmentary digital video signals, which are caused by errors in the dimensions and installation of optoelectronic converters and partial overlapping of their fields of view; (7) stitching of corrected fragmentary digital video signals into integral digital video signals corresponding to radiological images of oblique projections of the subject's body; and (8) computer synthesis of tomograms based on a series of X-ray pictures, which is distinguished by the fact that discrete perception of light flux and conversion of light beams into fragmentary analog video signals are provided by optoelectronic converters with an operating frequency of at least 250 frames per second; fragmentary digital video signals are sequentially recorded in the buffer video memory and delayed in it until the completion of X-ray scanning, and only then correction of brightness and geometric distortions of fragmentary digital video signals, stitching of corrected fragmentary digital video signals into complete digital video signals and computer synthesis of tomograms are carried out. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначене рентгенівське сканування вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в заданому кутовому діапазоні виконують лінійним переміщенням поворотного рентгенівського випромінювача уздовж фронтальної площини нерухомого приймача рентгенівського випромінювання.2. The method according to claim 1, which differs in that the specified X-ray scan of the selected body part of the examined subject in the given angular range is performed by linear movement of the rotary X-ray emitter along the frontal plane of the fixed X-ray receiver. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що обстежуваного суб'єкта сканують рентгенівськими променями в кутовому діапазоні 20".3. The method according to claim 2, which differs in that the examined subject is scanned with X-rays in an angular range of 20". 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначене рентгенівське сканування вибраної частини тіла обстежуваного суб'єкта в заданому кутовому діапазоні виконують синхронним кутовим переміщенням опозитно закріплених зазначеного приймача рентгенівського випромінювання й зазначеного рентгенівського випромінювача із прямокутним коліматором.4. The method according to claim 1, which differs in that the specified X-ray scan of the selected body part of the examined subject in the given angular range is performed by synchronous angular movement of the oppositely fixed specified X-ray receiver and specified X-ray emitter with a rectangular collimator. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що обстежуваного суб'єкта сканують рентгенівськими Зо променями в кутовому діапазоні -110".5. The method according to claim 4, which is characterized by the fact that the examined subject is scanned with X-ray Zo rays in the angular range of -110". . рентгенівський випромінювач о ізпрямокутним коліматоромо Пи пи з 7 частина | тіпа Ще. X-ray emitter with a rectangular collimator Pi pi z 7 part | still З 4. Й 4 в х Де ! - ; ши КО / УК, «7 р Ах М г й «Унінеуеже вит нин нан кожикик и Я багатасенсорний соці нон б денннкй ; ач й приймач рентенівського САД АИ ТД х/ оон СПА ДДЕЕАТ КН пен тенет ря ринок й мих мив - п суми КМ: сни ! ! ча р | | ж» м, 00 1до програмованих мікропроцесорів 7 в ци | ! АЦП ! ; і Й Й І нн 7 програмований | | 7 програмований мкропроцессор ї | мікрептроцесор ї і их, Й р х йоОня В са М р й и чик дядя В комірки М у 8 комірки буферної кч р буферної відеопам'яті Кк я відвопам'яті 9 блок сполучення тю персональний комп'ютерZ 4. Y 4 in x Where ! - ; shi KO / УК, "7 r Ah M g y "Unineuezhe vyt nin nan kozhykyk y I bagatasensornyy soci non b dennnky ; ach and receiver of Renteniv SAD AI TD h/ oon SPA DDEEAT KN pen tenet rya market and myh miv - p sums KM: dreams! ! cha r | | zh» m, 00 1 to programmable microprocessors 7 in cy | ! ADC! ; and Y Y I nn 7 programmable | | 7 programmable microprocessor microprocessors and theirs, Y r h yoOnya V sa M r y y chik uncle V cells M u 8 cells buffer kch r buffer video memory Kk i vidromamyti 9 connection unit ty personal computer Фіг. 1Fig. 1
UAA201813015A 2018-12-28 2018-12-28 Method of computed tomography UA125070C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201813015A UA125070C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of computed tomography
PCT/UA2019/000042 WO2020139306A1 (en) 2018-12-28 2019-04-08 Method of computed tomography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201813015A UA125070C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of computed tomography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA125070C2 true UA125070C2 (en) 2022-01-05

Family

ID=66625242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201813015A UA125070C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Method of computed tomography

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA125070C2 (en)
WO (1) WO2020139306A1 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA22127C2 (en) 1996-09-10 1998-04-30 Сергій Іванович Мірошніченко High resolution television system
DE10046091C1 (en) 2000-09-18 2002-01-17 Siemens Ag Computer tomography device has optical imaging device providing visual images of area of patient examined via X-ray beam
US20060011853A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-19 Konstantinos Spartiotis High energy, real time capable, direct radiation conversion X-ray imaging system for Cd-Te and Cd-Zn-Te based cameras
UA77289C2 (en) * 2004-11-05 2006-11-15 X-radiation receiver
US20080219567A1 (en) 2007-03-07 2008-09-11 General Electric Company Tomosynthesis imaging data compression system and method
WO2012144589A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-26 株式会社テレシステムズ Calibration device for photon counting radiation detector and calibration method thereof
UA117599C2 (en) 2016-05-20 2018-08-27 Сергій Іванович Мірошниченко MULTI-SENSOR DIGITAL DIGITAL RECEIVER AND PYAMIDAL-X-RAY TOMOGRAPHICAL SUPPLIER

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020139306A1 (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101598630B1 (en) Dental radiology apparatus and associated method of use
EP1310913B1 (en) Method and apparatus to minimize phase misregistration artifacts in gated CT images
US8503604B2 (en) Panoramic dental radiology apparatus and associated method of use
JP4049829B2 (en) Radiation diagnostic equipment
WO2013005833A1 (en) X-ray imaging device and calibration method therefor
US8060177B2 (en) Registration of computed tomography (CT) and positron emission tomography (PET) image scans with automatic patient motion correction
US10761418B2 (en) Imaging method and imaging system
US9480437B2 (en) Movement compensation for superimposed fluoroscopy and radiography image
JP5123702B2 (en) Radiation CT system
US10169845B2 (en) Medical image processing apparatus, x-ray diagnostic apparatus, phantom, and medical image processing method
US7940976B2 (en) X-ray image diagnosis apparatus and a method for generating image data
JPH0299040A (en) X-ray diagnostic apparatus
JP2009078126A (en) X-ray ct apparatus
JP5702236B2 (en) X-ray imaging apparatus and calibration method thereof
US20140328462A1 (en) Medical image processing apparatus, x-ray diagnostic apparatus, medical image processing method, and x-ray diagnostic method
KR20140129021A (en) Method for positioning a body region of interest in the isocentre of a ct imaging system
US6603991B1 (en) Method and apparatus for dual mode medical imaging system
JP2006340838A (en) Radiographing control method and x-ray ct apparatus
RU2633286C2 (en) Obtaining of images with c-type frame with enlarged angular strobing window
CN214549596U (en) Medical system
US20190261930A1 (en) Methods and systems for stationary computed tomography
JP2006192286A (en) Radiation diagnosis system
JP2006528892A (en) Method for creating a computed tomography image by spiral reconstruction of a subject to be examined that moves partially and periodically, and a CT apparatus for carrying out this method
WO2024011898A1 (en) Double-c-arm three-dimensional imaging method and system based on dynamically adjustable multi-leaf collimator
UA125070C2 (en) Method of computed tomography