Спосіб точного визначення розміру досліджуваного об’єкта при рентгенологічних дослідженнях

Спосіб точного визначення геометричних розмірів досліджуваного об'єкта при рентгенологічних дослідженнях, що включає рентгеноскопію та рентгенографію вимірюваного об'єкта дослідження, вимір розміру об'єкта на стінці, визначення відстані від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети, вимір відстані від касети до об'єкта дослідження і визначення розміру об'єкта дослідження вимірюванням відстані від фокусної осі рентгенівської трубки до зовнішньої стінки касети і від внутрішньої сторони касети до плівки, який відрізняється тим, що додатково вимірюють та визначають товщини фотоемульсійного шару і основи в товщині плівки та обчислюють дійсний розмір об'єкта дослідження за формулою: H l (h ) SR Sx , H l де: H - відстань від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети; S X - розмір об'єкта дослідження; Корисна модель належить до галузі приладобудування, зокрема до рентгенотехніки. Найближчим аналогом є спосіб визначення розміру досліджуваного об'єкта при рентгенологічних дослідженнях, (Патент на корисну модель UA 40975, 25.12.2008 МПК А 61В 6/00 (2009), А 61В 5/107 (2009), G 01В 11/00 (2009)). Спосіб визначення розміру досліджуваного об'єкта при рентгенологічних дослідженнях, включаючи рентгеноскопію та рентгенографію вимірюваного об'єкта, вимір розміру об'єкта на стінці (SR), визначення відстані від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети (H), вимір відстані від касети до об'єкта дослідження (h) і визначення певного розміру об'єкта дослідження (Sx). Потік рентгенівського випромінювання від лампи пронизує досліджуємий об'єкт попадає на касету в якій знаходиться світлочутлива плівка. Касета щільно прилягаючого до рентгенівської плівки має підсилюючі екрани. На плівці після проявлен ня ми отримуємо зображення досліджуваного об'єкта. По його зображенню ми можемо обрахувати геометричні параметри об'єкта за формулою: H l h SR Sx , H l де H - відстань від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети; SX - розмір об'єкта дослідження; h - відстань від касети до об'єкта дослідження; l - товщина стінки касети; - товщина плівки; SR - вимір розміру об'єкта на стінці. Але плівка має свою товщину = + , де - товщина основи плівки; - товщина фотоемульсійного шару. У рентгенодіагностичних апаратах, приймач випромінювання (плівка) повинна реагувати безпосередньо на рентгенівське випромінювання, яке багатократно підсилюється на екрані, який щільно (13) 53860 (11) UA (19) - товщина основи плівки; - товщина фотоемульсійного шару. U l - товщина стінки касети; - товщина плівки; ; h - відстань від касети до об'єкта дослідження; S R - вимір розміру об'єкта на стінці; 3 примикає до плівки. Фотони рентгенівського випромінювання вибивають іони срібла в фотоемульсійному шарі, формуючи таким чином видиме зображення, що появляється на плівці після її фотохімічної обробки. Тому для отримання чіткого, контрастного зображення і обрахування дійсних та точних розмірів досліджуваного об'єкта необхідна приймати до уваги і товщини шарів плівки = + , що складається з - товщина основи плівки та товщина фотоемульсійного шару. До недоліків цього способу (найближчого аналогу) відноситься те, що не точно обраховують відстань від досліджуваного об'єкта до джерела рентгенівського випромінювання, а також від об'єкта до плівки, так як не враховують товщину основи та фотоемульсійного шарів самої плівки, що не дає можливості точно обрахувати дійсні розміри об'єкта і зображення на плівці не достатньо чітке, частково розмите і неконтрастне. В основу корисної моделі поставлено задачу: точне визначення дійсних розмірів досліджуємого об'єкта шляхом врахування товщини фотоемульсійного шару та проведення розрахунку точних розмірів об'єкта за поданою формулою. Поставлена задача вирішується тим, що в способі точного визначається геометричний розмірів досліджуваного об'єкта при рентгенологічних дослідженнях, що включає рентгеноскопію та рентгенографію вимірюваного об'єкта дослідження, вимір розміру об'єкта на стінці, визначення відстані від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети, виміру відстані від касети до об'єкта дослідження і визначення певного розміру об'єкта дослідження, вимірюють відстань від фокусної осі рентгенівської трубки до зовнішньої стінки касети та від внутрішньої сторони касети до плівки, новим є те, що додатково вимірюють та визначають товщини фотоемульсійного шару та шару основи в товщині плівки, та визначають точний дійсний розмір об'єкта дослідження за формулою: H l h SR Sx , H l де SX - розмір об'єкта дослідження; h - відстань від касети до об'єкта дослідження; l - товщина стінки касети; - товщина плівки; SR - вимір розміру об'єкта на стінці. Плівка має свою товщину = + , де - товщина основи плівки; - товщина фотоемульсійного шару. На Фіг.1 представлений принцип роботи пристрою для експозиція при рентгенологічних досліджень. Рентгенівське випромінювання 1 від джерела випромінювання 8 за досліджуваним об'єктом Sp попадає на рентгенівську плівку 2 товщиною в касеті 3. За час експозиції плівки 2 світіння екрана 4 викликане рентгенівським випромінюванням 1 за допомогою фокусуючої оптики 5 передається на плівку 2, а відбите від екрану 4 розсіяне випромінювання 6 і формує зображення образу Sx та зображення об'єкту Sp в фотоемульсійному шарі 7 плівки 2. Де H - відстань від центра випромінювання рентгенівської трубки до касети; l - товщина стінки касети; h - відстань від касети 53860 4 до об'єкта дослідження; - товщина основи плівки; SR - вимір розміру об'єкта на стінці; SX - розмір об'єкта дослідження. На Фіг.2, Фіг.3. зображено утворення геометричної складової чіткості та різкості зображення при крапковому фокусі й фокусі кінцевих розмірів: де 1 - фокус трубки; 2 - поглинач; 3 - приймач випромінювання; CD, С’D’, DE/, D/Е/ - поле опромінення; E’F’ - область півтіні; - товщина плівки; с - відстань до поглинача; d - відстань до приймача. Розглянемо спосіб визначення геометричних розмірів зображення (Фіг.2, Фіг.3). При аналізі методу рентгенодіагностики для простоти викладу було прийнято, що тіньове рентгенівське зображення утворюється паралельним пучком випромінювання, що падає нормально до плоскої поверхні досліджуваного об'єкта. Отримані висновки, однак, не зміняться й для утворення рентгенівського зображення розбіжним пучком випромінювання. Реальні джерела рентгенівського випромінювання дають саме розбіжний пучок, що виходить із фокусної плями анода рентгенівської трубки. У розбіжному пучку інтенсивність рентгенівського випромінювання убуває назад пропорційно квадрату відстані від фокуса рентгенівської трубки. Для одержання більшої інтенсивності випромінювання в площині вхідного екрана системи візуалізації, а також, для одержання більшої яскравості світіння екрана при даній потужності рентгенівської трубки вигідно максимально наблизити фокус трубки й екран до досліджуваного об'єкта. Однак наближення фокуса трубки до поверхні об'єкта кінцевої товщини приводить до перекручування геометричних співвідношень у тіньовому рентгенівському зображенні - однакові по розмірах структурні елементи об'єкта залежно від відстані до фокуса трубки дадуть істотно різні по площі тіні. Тому при рентгенодіагностиці екран для просвічування або плівку максимально наближають до поверхні об'єкта, у той час як фокус трубки видаляють від об'єкта дослідження не менш чим на 40см, що істотно також, для радіаційної безпеки й зменшення геометричної нерізкості рентгенівського зображення. Для встановлення зв'язку між геометричною нерізкістю границь тіньового зображення, геометрією дослідження й розмірами фокусної плями рентгенівської трубки розглянемо тіньове зображень абсолютно непрозорої напівплощини, границя якої лежить на осі розбіжного пучка випромінювання. У випадку точкового фокуса рентгенівської трубки (Фіг.2) границя між областю найбільшої яскравості тіньового зображення й областю повної тіні абсолютно різка на лінії, що проходить через вісь пучка випромінювання і яскравість екрана стрибком зменшується до нуля. При кінцевих розмірах фокусної плями рентгенівської трубки (Фіг.3) перехід від області найбільшої яскравості зображення до області повної тіні відбувається поступово - замість різкої границі утвориться перехідна 5 область півтіні. Як видно на Фіг.3 ширина півтіні ФГ: d ФГ l , b c де І - розмір фокусної плями рентгенівської трубки; d - відстань від фокуса трубки до непрозорої на півплощини - приймача зображень; с - відстань від фокуса до поглинання - об'єкта дослідження; b - відстань від непрозорої напівплощини до рентгенівського екрана або плівки. Звідси витікає, що при даному розмірі фокусної плями рентгенівської трубки геометрична нерізкість зображення тим більше, чим ближче фокус трубки до об'єкта й чим далі перебуває від об'єкта екран або плівка. Крім геометричної нерізкості, до плавних переходів інтенсивності між сусідніми ділянками рентгенівського зображення приводить також сама структура об'єкта, товщина яких змінюється поступово. Ця нерізкість границь зображення має місце навіть при точковому джерелі випромінювання й називається морфологічною нерізкістю зображення. Винятково важливе значення для рентгенодіагностики має динамічна нерізкість зображення, що виникає через природну рухливість деяких внутрішніх органів людини. Тому що будь-яка система рентгенооптичного перетворення має характерний час нагромадження або усереднення (час експозиції плівки, час інерції рентгенівського екрана й ока спостерігача, час утворення кадру в телевізійних системах і т.д.), зміна структури об'єкта за час нагромадження приводить до нечіткості границь одержуваного зображення - виникає динамічна нерізкість ФГ, що тим менше, чим менше час нагромадження й рухливість досліджуваного органа. При відповідній видозміні методики рентгенологічного дослідження ефект утворення динамічної нерізкості може бути використана в діагностичних цілях - це здійсню 53860 6 ється в різних системах для пошарового дослідження томографії. При томографії погоджений рух джерела рентгенівського випромінювання й плівки щодо об'єкта дозволяє розмити тіні, що заважають, не підлягаючому дослідженню органів і тим самим більш різко виділити структуру досліджуваного шару об'єкта. У більшій частині практики рентгенодіагностики, джерело рентгенівського випромінювання нерухливе щодо системи перетворення зображення. У цьому випадку апаратура для медичної діагностики повинна допускати можливість зміни просторового положення обстежуваного в процесі дослідження, тому що через складність його внутрішньої структури в рентгенівському тіньовому зображенні відбувається накладення один на одного тіней від різних органів, що лежать на шляху рентгенівського пучка. Необхідність відділення зображення досліджуваного органа від тіней, що заважають, вимагає можливості рентгенівського дослідження в різних проекціях (у різних позиціях об'єкта), що у свою чергу накладає певну вимогу на апаратурне оснащення рентгенодіагностичних процедур. Тому для отримання чіткого зображення і контрасту та визначення дійсного значення розміру досліджуваного об'єкта необхідно приймати до уваги товщину передньої стінки касети та товщини шарів плівки: фотоемульсійного та її основи. Тоді обчислення розмірів досліджуваного об'єкта необхідно проводити за формулою: H l (h ) SR Sx H l В основу корисної моделі вирішена задача вдосконалити відповідний спосіб шляхом прийняття до уваги додаткових параметрів, таких як товщини фотоемульсійного шару та її основи, що забезпечує підвищення точності визначення розмірів об'єкта й одержання чіткого зображення і контрасту. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 53860 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601