ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОФЛЮОРОГРАФИЧЕСКАЯ КАМЕРА

Предполагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, точнее к рентгеновским флюорографам, используемым для скрининг-диагностики заболеваний органов грудной полости.
Известна цифровая рентгенофлюорографическая камера, в которой в качестве фотодетектора используется запоминающий экран, нанесенный на поверхность барабана. После экспозиции считывание скрытого изображения производится с помощью инфракрасного лазера (Авторское свидетельство №1018623, от 13.10.82, A61B 6/00) [1].
Применение фотодетектора с запоминающим экраном [1] позволяет на порядок снизить лучевую нагрузку на пациента (по сравнению с пленочным флюорографом). Однако данная технология получения флюорографического снимка чрезвычайно дорога. В нашей стране фотодетекторы с запоминающим экраном не выпускаются и в практике фтизиопульмонологии не применяются.
Известна также цифровая рентгенофлюорографическая камера, содержащая фоторегистратор, включающий флюоресцирующий экран и сверхсветосильный объектив с ПЗС-матрицей, закрепленный в светонепроницаемом корпусе, защищенным свинцом, с входным окном, закрытым защитным экраном из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которому примыкает флюоресцирующий экран (Основы рентгенодиагностической техники, - Под редакцией Н.Н.Блинова.- М.: Медицина, 2002. - С.192) [2]. Цифровая рентгенофлюорографическая камера [2] входит в состав легочного флюорографа, например «Ренекс-Флюоро», серийно выпускаемого отечественной фирмой «Гелпик».
Средняя эффективная доза, получаемая пациентом на камере [2], выбранной нами в качестве прототипа, составляет 50 мкЗв. Эта доза значительно ниже, чем на пленочной камере, что позволяет широко использовать цифровую рентгенофлюорографическую камеру [2] для скрининг-диагностики заболеваний органов грудной полости.
Недостатком цифровой рентгенофлюорографической камеры [2], как и всех известных аналогов является отсутствие в ее конструкции аналитической системы, обеспечивающей машинную диагностику цифрового изображения в режиме норма-патология. Дело в том, что при скрининг-диагностики заболеваний органов грудной полости, проводимой например с целью выявления туберкулеза легких на ранней стадии развития болезни, врачу-рентгенологу за рабочую смену приходится просматривать большое число изображений (до 250). По причине утомления зрения, особенно в конце смены, происходит просмотр патологии. Согласно статистики это происходит в 30% случаях, что конечно не допустимо при таком грозном заболевании как туберкулез.
Целью настоящей работы является разработка цифровой рентгенофлюорографической камеры, оснащенной аналитической системой автоматического выявления ранней формы инфильтративного туберкулеза в режиме норма-патология на основе сравнения яркостей изображений легочного поля текущего снимка с тестовым, характеризующим норму. При создании такой камеры технический результат заявляемой полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для рентгенофлюорографического обследования. Он достигается тем, что в цифровой рентгенофлюорографической камере, содержащей светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым защитным экраном из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которому со стороны камеры примыкает флюоресцирующий экран плоской формы, оптически сопряженный посредством светосильного объектива с фоторегистратором цифрового типа, соединенным с блоком обработки электрического сигнала, включающего усилитель сигнала, аналого-цифровой преобразователь, схему формирования цифровой матрицы изображения, подключенную через схему воспроизведения к видеомонитору, а также пульт управления, блок обработки электрического сигнала дополнен архивом тестовых снимков, и компаратором, имеющим два входа, один из которых подключен через коммутатор к архиву тестовых снимков, а другой - к цифровой матрице текущего изображения, а выход компаратора соединен с анализатором результирующего сигнала, снабженным индикатором «Норма-патология».
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой цифровой рентгенофлюорографической камеры неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Особо отметим то, что новая цифровая рентгенофлюорографическая камера не предназначена для автоматической диагностики ранней формы инфильтративного туберкулеза, она лишь указывает врачу на отклонение исследуемого текущего изображения от нормы. Другими словами, она обращает внимание врача-рентгенолога на возможную патологию. Окончательный диагноз ставит рентгенолог.
Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 приведена блок-схема цифровой рентгенофлюорографической камеры, а на фиг.2 показаны основные элементы блока обработки электрического сигнала.
Цифровая рентгенофлюорографическая камера содержит светонепроницаемый корпус 1, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым защитным экраном 2 из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которому со стороны камеры примыкает флюоресцирующий экран 3 плоской формы, оптически сопряженный посредством светосильного объектива 4 с фоторегистратором 5 цифрового типа (ПЗС-матрицей), соединенным с блоком обработки электрического сигнала 6, включающего усилитель сигнала 7 (фиг.2), аналого-цифровой преобразователь 8, схему формирования цифровой матрицы изображения 9, подключенную через схему воспроизведения 10 к видеомонитору 11, а также пульт управления 12 в виде клавиатуры к микропроцессору, расположенному в корпусе пульта управления 12. С пульта управления 12 включается рентгеновский генератор 13, соединенный с рентгеновским излучателем 14.
Блок обработки электрического сигнала 6 дополнен архивом тестовых снимков 15 и компаратором 16, имеющим два входа, один из которых подключен через коммутатор 17, переключаемый с пульта управления 12, к архиву тестовых снимков 15, а другой - к цифровой матрице 9, хранящей текущее изображение. Выход компаратора 16 соединен с анализатором результирующего сигнала 18, снабженным индикатором 19 «Норма (n) - патология (p)».
Цифровая рентгенофлюорографическая камера используется следующим образом. После выполнения флюорографии текущее изображение легких выводится на экран видеомонитора 11 для его предварительного просмотра. При отсутствии на нем явных патологических изменений рентгенолог переходит ко второму этапу анализа. Для этого с помощью клавиатуры пульта управления 12 рентгенолог вводит в микропроцессор данные (возраст, пол пациента, его телосложение, режимы флюорографии), необходимые для выбора тестового изображения. Тестовое изображение легких, характеризующее норму, хранится в архиве тестовых снимков 15 и используется как эталонное. Далее рентгенолог задает расположение и размеры участка измерения, например верхняя доля правого легкого, диаметр участка измерения 40 мм. После этого по команде с пульта управления 12 этот участок тестового снимка через коммутатор 17 вводится в левый вход компаратора 16, а в правый вход компаратора 16 вводится аналогичный участок текущего изображения; он поступает из цифровой матрицы 9. В компараторе 16 сравниваются относительные значения яркостей выбранных участков тестового и текущего цифровых изображений (относительное значение яркости определяется как разность яркостей целевого участка и чистого, незатененного телом пациента). Анализатор 18 результирующего сигнала определяет отклонение по яркости измеряемого участка текущего изображения от тестового. При отклонении относительной яркости текущего изображения от тестового до 3% текущее изображение считается в норме и на индикаторе 19 загорается буква n. Если результат измерения превышает это значение (более 3%), то на индикаторе 19 появляется буква p (означающая возможную патологию). В этом случае рентгенолог приступает к более тщательному анализу текущего изображения легких.