Способ получения рентгеновского изображения (варианты)

Изобретение относится к медицине, в частности к рентгенологии, и может быть использовано для диагностики заболеваний внутренних органов. Способ получения рентгеновского изображения заключается в формировании рентгеновского потока излучения, проведении его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом, направлении на датчики - регистраторы рентгеновских квантов, считывания с них информации и получении посредством ЭВМ изображения. Дополнительно рентгеновский поток излучения проводят через фильтр, пропускающий преимущественно низкоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом. Во втором варианте осуществления способа формируют сканирующий рентгеновский поток излучения, высокоэнергетическую часть спектра излучения направляют на линейку датчиков - регистраторов рентгеновских квантов и дополнительно рентгеновский поток излучения проводят через фильтр, пропускающий преимущественно низкоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом, и направляют на дополнительную линейку датчиков - регистраторов рентгеновских квантов, установленную параллельно имеющейся линейке. Способ позволяет повысить качество диагностики за счет использования высоко- и низкоэнергетического рентгеновского излучения для получения изображения на основе величин ослабления излучения кальцием и прочими веществами.1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к рентгенологии, и может быть использовано для диагностики заболеваний внутренних органов.

Известен способ получения рентгеновского изображения исследуемого объема, при котором формируют рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом, и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на датчики-регистраторы рентгеновских квантов. После считывания информации с датчиков посредством ЭВМ получают рентгеновское изображение исследуемого объема. При этом размеры совокупной поверхности датчиков соответствуют размерам исследуемой части объема. Недостаток данного способа в том, что получаемое изображение является суммационным, представляет собой совокупность проекционно наложившихся друг на друга изображений внутренних структур исследуемого объема. Это затрудняет анализ изображения, вынуждает использовать томографию - способ более дорогостоящий с повышенной лучевой нагрузкой на пациента. Кроме этого, стоимость полномасштабных панелей с достаточным пространственным разрешением высока из-за сложности технологии их производства. (Н.Н.Блинов. Аппаратура для лучевой диагностики в 2001 году. «Радиология - практика» №3. 2001). Более простые полномасштабные системы цифровой регистрации (например, ПЗС - матрицы) дают менее качественное изображение.

Известен способ получения рентгеновского изображения исследуемого объема, при котором формируют сканирующий рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом, и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на линейку датчиков-регистраторов рентгеновских квантов. Далее с помощью ЭВМ получают изображение. Преимущества данного способа в том, что для его осуществления требуется меньшее количество датчиков, отсутствует рассеянное излучение, негативно влияющее не качество изображения. Но при этом изображение исследуемого объема также является суммационным, время исследования становится более продолжительным, что способствует искажению формы высокоподвижных структур исследуемого объема, например сердца.

Предлагаемые способы получения рентгеновского изображения позволяют в отличие от вышеуказанных способов-прототипов исключить проекционное наложение структур, отличающихся по содержанию в них кальция.

В технике цифровой рентгенографии применяется способ так называемого энергетического вычитания, использующего разность свойств ослабления рентгеновского излучения структурами человеческого организма и йода, содержащегося в ренгеноконтрастных препаратах. (Рентгенотехника, под редакцией В.В.Клюева, М.: Машиностроение, кн. 2 1992. Стр.176.) Данный способ применим только для повышения качества изображения искусственно контрастированных структур исследуемого объема. Для его осуществления формируют два изображения исследуемого объема с содержащимся в нем контрастным веществом. При формирования изображений используют рентгеновское излучение разной энергии; для одного несколько ниже, а для другого - несколько выше области «К-скачка» - нарушения равномерности зависимости коэффициента ослабления излучения йодом от энергии излучения. Далее с помощью ЭВМ обрабатывают оба исходных изображения, получая изображение йода при практически устраненном изображении исследуемого объема.

Более широко применяется другой способ исследования, при котором также используется рентгеновское излучение разной энергии - дигитальная абсорбциометрия. («Вестник рентгенологии и радиологии», №2, 1993, стр.4.) Способ, не относящийся ни к контрастным способам исследования, ни к способам получения рентгеновского изображения, позволяет определить, какая часть излучения задерживается кальцием, жировой и мягкими тканями, содержащимися в исследуемом объеме. На основе этих величин возможно (при обеспечении достаточного пространственного разрешения) получение рентгеновских изображений, пригодных для рентгенодиагностики заболеваний внутренних органов. Предлагаемые способы реализуют эту возможность. При этом изображение, построенное на основе величин ослабления рентгеновского излучения кальцием, соответствует изображению костных и обызвествленных структур без прочих, в том числе и проекционно наслаивающихся. Изображение на основе значений ослабления излучения прочими веществами соответствует изображению мягкотканных структур и т.д. Изучение структур «в чистом виде» без проекционных наслоений способствует повышению качества диагностики, позволяет в ряде случаев обходиться без томографии, прежде всего при изучении внутрилегочных структур, главным препятствием чему являются кости, точнее - содержащийся в них кальций. На пленочных и цифровых рентгенограммах интенсивность костных элементов у пожилых пациентов из-за остеопороза зачастую снижается настолько, что передние отделы ребер становятся трудноразличимыми и не создают помех для изучения проекционно наслаивающихся на них мягкотканных структур.

Предлагаемый способ может быть осуществлен как на рентгенодиагностических аппаратах с полномасштабным приемником рентгеновского изображения, так и на аппаратах сканирующего типа. При первом варианте, так же как и при осуществлении способа-прототипа, формируют рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на датчики-регистраторы рентгеновских квантов, считывают информации с датчиков, посредством ЭВМ получают рентгеновское изображение исследуемого объема. В отличие от способа-прототипа рентгеновский поток излучения дополнительно проводят через селективный фильтр, пропускающий преимущественно низкокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на датчики-регистраторы рентгеновских квантов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет за счет использования рентгеновского излучения разной энергии определить, какая часть излучения задерживается кальцием, жировой и мягкими тканями, содержащимися в исследуемом объеме, и на основе этих величин получить соответствующие рентгеновские изображения.

При втором варианте, так же как и при осуществлении другого способа-прототипа, формируют сканирующий рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом, и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на линейку датчиков-регистраторов рентгеновских квантов, считывают информацию с датчиков, посредством ЭВМ получают рентгеновское изображение исследуемого объема. В отличие от способа-прототипа рентгеновский поток излучения дополнительно проводят через фильтр, пропускающий преимущественно низкокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, который устанавливают перед исследуемым объемом, и направляют прошедший через исследуемый объем поток излучения на дополнительную линейку датчиков-регистраторов рентгеновских квантов, установленную параллельно имеющейся линейке. Благодаря тому что и при данном варианте способа исследование производится с использованием рентгеновского излучения разной энергии, с помощью ЭВМ определяют, какая часть излучения задерживается кальцием, жировой и мягкими тканями, содержащимися в исследуемом объеме, и получают соответствующие рентгеновские изображения.

Предлагаемые способы позволяют на основе определения содержания кальция в костях диагностировать остеопороз, определения содержания кальция в аорте и крупных сосудах - атеросклероз, определения содержания кальция в туберкулезных очагах - их потенциальную активность. Возможность определения содержания жировой ткани позволяет диагностировать липомы.

1. Способ получения рентгеновского изображения, при котором формируют рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом, направляют на датчики-регистраторы рентгеновских квантов, считывают с них информацию и получают посредством ЭВМ изображения, отличающийся тем, что дополнительно рентгеновский поток излучения проводят через фильтр, пропускающий преимущественно низкокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом.

2. Способ получения рентгеновского изображения, при котором формируют сканирующий рентгеновский поток излучения, проводят его через фильтр, пропускающий преимущественно высокоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом, направляют на линейку датчиков-регистраторов рентгеновских квантов, считывают с них информацию и получают посредством ЭВМ изображения, отличающийся тем, что дополнительно рентгеновский поток излучения проводят через фильтр, пропускающий преимущественно низкоэнергетическую часть спектра излучения рентгеновской трубки, установленный перед исследуемым объемом, и направляют на дополнительную линейку датчиков-регистраторов рентгеновских квантов, установленную параллельно имеющейся линейке.