Поглотитель для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов

 

Изобретение относится к медицинской рентгенотехнике, а именно к устройствам для измерения и контроля технических характеристик рентгенодиагностических аппаратов. Поглотитель содержит устанавливаемую во входной плоскости приемника рентгеновского излучения контролируемого рентгенодиагностического аппарата и параллельно его строкам прозрачную для рентгеновского излучения подложку, на которой жестко закреплен n-ступенчатый градационный клин, при этом между ступеньками на всю толщину градационного клина выполнены поперечные пазы, длина которых равна ширине градационного клина, а ширина пазов в 5-10 раз меньше ширины ступенек градационного клина. Использование изобретения позволяет автоматизировать процесс определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов, а следовательно, повысить точность и достоверность полученных результатов. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской рентгенотехнике, а более конкретно к устройствам для измерения и контроля технических характеристик рентгенодиагностических аппаратов.

Из предшествующего уровня техники известен поглотитель для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов (см. Эксплуатация и ремонт рентгенодиагностических аппаратов, под ред. H. Н. Блинова, М. : Медицина, 1965, с. 163-164), выполненный в виде пятнадцатиступенчатого градационного клина из алюминия или меди и позволявший при визуальной оценке и определенных навыках определить коэффициент контрастности рентгеновского изображения на экране монитора. Этот поглотитель взят в качестве прототипа.

Недостаток известного поглотителя заключается в том, что результаты, полученное на основании субъективного анализа оператором воспроизводимого на экране монитора изображения поглотителя, характеризуются низкой точностью и воспроизводимостью. Кроме того, параметры видеосигнала при использовании известного поглотителя не позволяет автоматизировать процесс измерения.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению возможности автоматизации процесса определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов, а следовательно, повышению точности и достоверности полученных результатов.

Поставленная задача решена тем, что в поглотителе для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов, выполненном в виде п-ступенчатого градационного клина из алюминия или меди, толщина ступенек которого выбрана из условия обеспечения калиброванного значения контраста в изображении, согласно изобретению градационный клин жестко закреплен на прозрачной для рентгеновского излучения подложке, выполненной с возможностью установки во входной плоскости параллельно строкам приемника рентгеновского излучения рентгенодиагностического аппарата, а между ступеньками на всю толщину градационного клина выполнены поперечные пазы с длиной каждого, равной ширине градационного клина, и шириной паза в 5-10 раз меньше ширины ступеньки градационного клина.

Такое выполнение поглотителя обеспечивает возможность автоматизации процесса определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов, поскольку строчный сигнал содержит информацию, достаточную для автоматического определения любой контрастной характеристики рентгенодиагностического аппарата.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием к ним.

На фиг. 1 изображен поглотитель для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов (вид сбоку); на фиг. 2 - блок-схема устройства для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов; на фиг. 3 - видеосигнал с выхода приемника рентгеновского излучения.

Поглотитель 1 для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов (фиг. 1) содержит подложку 2, выполненную из рентгенопрозрачного материала, жестко закрепленный на ней n-ступенчатый градационный клин 3, выполненный из алюминия или меди. Толщина каждой ступеньки 4¹-4ⁿ градационного клина 3 выбирается из условия обеспечения калиброванного значения контраста в изображении, соответствующем рентгеновскому излучению заданного энергетического состава, например с 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и т. д. процентным поглощением. Между каждой парой рядом расположенных ступенек 4¹-4ⁿ выполнены поперечные пазы 5¹-5^n-1 на всю толщину градационного клина 3 (до подложки 2), при этом длина пазов 5¹-5^n-1 равна ширине градационного клина 3, а их ширина h в 5-10 раз меньше ширины Н ступеньки градационного клина 3.

Устройство для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов (фиг. 2) содержит размещенные в рабочей области контролируемого рентгенодиагностического аппарата 6 источник 7 рентгеновского излучения, приемник 8 рентгеновского излучения и поглотитель 1, подложка 2 которого установлена во входной плоскости приемника 8 рентгеновского излучения и параллельно его строкам. Кроме того, устройство содержит блок 9 буферной памяти, микроконтроллер 10 и блок 11 индикации. Выход приемника 8 рентгеновского излучения соединен с входом блока 9 буферной памяти, вход-выход которого соединен с вход-выходом микроконтроллера 10, выход которого подключен к блоку 11 индикации. На фиг. 3 через U и t обозначены соответственно напряжение и время.

Поглотитель 1 для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов используется следующем образом.

Поглотитель 1 размещается в рабочей области контролируемого рентгенодиагностического аппарата 6 таким образом, чтобы подложка 2 находилась во входной плоскости приемника 8 рентгеновского излучения и параллельно его строкам. К выходу приемника 8 рентгеновского излучения подключаются последовательно блок 9 буферной памяти, микроконтроллер 10 и блок 11 индикации. В принципе, в качестве блока 9 буферной памяти может быть использован блок того же назначения, входящий в состав контролируемого рентгенодиагностического аппарата 6. Затем производится стандартное включение контролируемого рентгенодиагностического аппарата 6, в результате чего от источника 7 рентгеновского излучения на поверхность градационного клина 3 будет воздействовать поток рентгеновского излучения. Прошедший через поглотитель 1 поток рентгеновского излучения с помощью приемника 8 рентгеновского излучения преобразуется в электрический видеосигнал. Представленный не фиг. 3 видеосигнал соответствует сигналу с выхода приемника 8 рентгеновского излучения при построчном считывании и представляет собой чередующуюся последовательность сигналов U₀, U₀ ¹, U₀ ², U₀ ³, . . . , U₀ ⁶, U₀ соответствующих неослабленному потоку рентгеновского излучения, и сигналов U₁, U₂, U₃, . . . , U₇ соответствующих рентгеновскому излучению, ослабленному соответственно степенями 4¹-4⁷ градационного клина 3. Таким образом, амплитуда "провалов" в видеосигнале относительно уровней сигналов U₀, U₀ ¹, . . . , U₀ ⁶ будет соответствовать наблюдаемой на экране монитора разности яркостей соседних участков, а число "провалов" будет соответствовать номеру ступеньки градационного клина 3 с наименьшей визуально воспринимаемой разностью яркостей. Следовательно, строчный сигнал с выхода приемника 8 рентгеновского излучения содержит информацию, достаточную для определения любых контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов (контраст, контрастную чувствительность, пороговую контрастную чувствительность).

Далее с помощью микроконтроллера 10 последовательно осуществляется определение с требуемой точностью усредненных значений сигналов, соответствующих интенсивности потока рентгеновского излучения, прошедшим через каждую ступеньку 4¹-4ⁿ градационного клина 3, а также усредненных значений сигналов, соответствующих интенсивности потока рентгеновского излучения, прошедшего через каждый паз 5¹-5^n-1. Затем последовательно определяют разность усредненных сигналов, прошедших через соответствующую ступеньку градационного клина 3 и рядом расположенный паз и сравнивают эту разность с заданным пороговым сигналом U_пор. В результате исключается погрешность измерений, связанная с неоднородностью распределения интенсивности рентгеновского излучения по поверхности поглотителя 1. После этого определяют наименьший номер ступеньки градационного клина 3, для которой указанная выше разность сигналов меньше порогового значения (согласно фиг. 3 это пятая ступенька). На основании полученных данных определяется требуемая контрастная характеристика, а результаты расчетов подаются на блок 11 индикации.

Изобретение может быть использовано для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов не только аналогично описанному выше, но также и визуальным методом, что расширяет область его использования при одновременном повышении точности измерений.

Формула изобретения

Поглотитель для определения контрастных характеристик рентгенодиагностических аппаратов, выполненный в виде n-ступенчатого градационного клина из алюминия или меди, толщина ступенек которого выбрана из условия обеспечения калиброванного значения контраста в изображении, отличающийся тем, что градационный клин жестко закреплен на прозрачной для рентгеновского излучения подложке, выполненной с возможностью установки во входной плоскости параллельно строкам приемника рентгеновского излучения рентгенодиагностического аппарата, а между ступеньками на всю толщину градационного клина выполнены поперечные пазы с длиной каждого, равной ширине градационного клина, и шириной паза в 5-10 раз меньшей ширины ступеньки градационного клина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3