ТЕСТ-ОБЪЕКТ ДЛЯ РЕНТГЕНОМЕТРИИ

Данное техническое решение относится к разделу медицинской техники, а именно к приборам контроля качества работы медицинской рентгенодиагностической аппаратуры и предназначено для определения глубины и толщины регистрируемого слоя на линейном томографе, а также определения положения точки конвергенции центральных рентгеновских лучей при проведении стереорентгенографии на линейном томографе.
Известно устройство для определения глубины залегания и толщины томографического слоя, содержащее стандартную рентгеновскую кассету размером 24×30 см и кассетодержатель (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога.- М.: МНПИ, 1996.- С.287). Кассету устанавливают параллельно направлению движения излучателя под небольшим наклоном 10°-15°. Пучок рентгеновского излучения диафрагмируют до получения узкого веера поперек деки. Устанавливают высоту среза 10-15 см и наиболее используемый угол томографии. На снимке возникает изображение двух соединенных вершинами треугольников; точка их соединения характеризует фактическую глубину выделяемого среза.
Основным недостатком известного устройства является низкая точность определения искомых параметров.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является тест-объект для рентгенометрии, содержащий линейку с метрическими элементами, закрепленную под углом 40°-45° на подставке, из жесткого рентгенопрозрачного материала, с плоским основанием (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога.- М.: МНПИ, 1996.- С.287-288). Метрическая шкала позволяет более точно определить искомые параметры.
Основным недостатком данного известного устройства, принятого нами в качестве прототипа, является значительные затраты времени на проведение операции, что объясняется длительностью фотохимической обработки рентгеновской пленки.
Целью настоящего предложения является сокращение времени контроля геометрических параметров линейного рентгеновского томографа.
Данная цель достигается тем, что в тест-объекте для рентгенометрии, содержащем линейку с метрическими элементами, закрепленную под углом 40°-45° на подставке, из жесткого рентгенопрозрачного материала, с плоским основанием, метрические элементы выполнены в виде рентгеновских детекторов полупроводникового типа, подключенных через аналого-цифровой преобразователь и усилитель к микропроцессору, соединенному с видеомонитором, каждый рентгеновский детектор имеет сцинтиллятор и фотодиод, соединенные между собой прямоугольной призмой, закрепленной на линейке, причем грань прямоугольной призмы, покрытая сцинтиллятором выступает за пределы линейки и проходит параллельно ее основанию, а грань призмы, примыкающая к фотодиоду, заглублена в боковую поверхность линейки и закрыта сверху рентгенозащитным экраном из материала, элементы которого имеют высокий атомный номер, кроме того, на основании подставки нанесены координатные метки и метрическая шкала, штрихи которой являются вертикальной проекцией сцинтилляторов метрических элементов наклонной линейки на плоскость основания подставки.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемого тест-объекта неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 дана конструкция предлагаемого тест-объекта (вид сверху), На фиг.2 - вид тест-объекта сбоку, а на фиг.3 показан тест-объект в разрезе А-А фиг.1. На фиг.4 показано положение тест-объекта на деке линейного томографа в процессе его технической проверки, а на фиг.5 изображена результирующая кривая суммарной интенсивности на экране видеомонитора.
Тест-объект для рентгенометрии имеет вид наклонной линейки 1, основой которой является плоскопараллельная пластина 2, изготовленная из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла, в форме прямоугольного треугольника, катет которого образует с гипотенузой угол 40°-45°. Линейка 1 имеет подставку 3 с плоским основанием, изготовленную из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла. Вдоль гипотенузной стороны пластины 2 линейки 1 закреплены метрические элементы 4, представляющие собой рентгеновские детекторы. Каждый рентгеновский детектор имеет сцинтиллятор 5 и фотодиод 6 полупроводникового типа на основе кремния, соединенные между собой прямоугольной призмой 7. Сцинтиллятор 5 содержит кристаллы гадолиния, имеющие высокую светоотдачу. Грань прямоугольной призмы 7, покрытая сцинтиллятором 5, выступает за пределы линейки 1 и проходит параллельно плоскости подставки 3, а грань прямоугольной призмы 7, соединенная с фотодиодом 6, заглублена в боковую поверхность пластины 2, как показано на фиг.3. Все фотодиоды 6 метрических элементов 4, защищены от рентгеновских лучей экраном 8 из материала, элементы которого имеют высокий атомный номер, например свинца.
На верхней плоскости подставки 3 линейки 1 имеются четыре координатные метки x:, y. Прямые, проведенные через парные координатные метки x-x, y-y, взаимно перпендикулярны.
Координатные метки x, y предназначены для должной ориентации тест-объекта на деке томографического стола.
Штрихами в метрических элементах 4 являются сцинтилляторы 5. Положение каждого сцинтиллятора 5 по высоте относительно нижней плоскости подставки 3 строго замерено. Метрические элементы 4 закреплены в пластине 2 линейки 1 по высоте с определенным шагом, например 5 мм.
На верхней плоскости основании подставки 3 тест-объекта нанесена метрическая шкала 9, штрихи которой являются вертикальной проекцией сцинтилляторов 5 метрических элементов 4 на плоскость основания подставки 3.
На подставке 3 закреплен электрический разъем 10, соединенный многожильным проводом 11 с фотодиодами 6. Через электрический разъем 10 фотодиоды 6 метрических элементов 4 подключены к электронному блоку 12, в состав которого входят аналого-цифровой преобразователь 13, усилитель 14 и микропроцессор 15, соединенный с видеомонитором 16.
Наклонную линейку 1 устанавливают на деку 17 стола линейного рентгеновского томографа с излучателем 18 и путем ориентации ее подставки 3 по координатным меткам добиваются совмещения координатных меток x, x с продольной осью деки 17 томографического стола (фиг.4). Электрическим проводом 19 соединяют разъем 10 наклонной линейки 1 с электронным блоком 12, который находится в пультовой 20 рентгеновского кабинета, отделенной от процедурной 21 рентгенозащитной перегородкой 22 с просвинцованным стеклом 23. Диафрагмой 24 формируют узкий веерный рентгеновский пучок, идущий поперек деки 17 стола. При включении томографа излучатель 18 движется по направлению стрелки В, постоянно разворачиваясь вокруг точки С, которая отмечает глубину томографического слоя над декой 17 стола.
Микропроцессор 15 суммирует интенсивность светового потока каждого фотодиода 6 метрического элемента 4 за время томографии. Результаты работы микропроцессора 15 выводятся на экран видеомонитора 16 в виде кривой 25 распределения интенсивности по метрическим элементам 4 (фиг.5). Здесь по оси ординат отложена суммарная интенсивность I, а по оси абсцисс - номер метрического элемента и превышение (в скобках) его сцинтиллятора 5 над плоскостью основания подставки 3 наклонной линейки 1.
Глубину томографического определяют по максимальному значению суммарной интенсивности I (на фиг.5 максимальную интенсивность Р имеет метрический элемент с номером 7). Сцинтиллятор метрического элемента с номером 7 имеет превышение 15 см над декой томографического стола. Следовательно, глубина томографического среза равна 15 см. Ширину томографического среза определяют между точками на кривой 25 с интенсивностью 0,75I. На фиг.5 это точки М и К; они относятся к метрическим элементам под номерами, соответственно 6 и 8. Метрические элементы установлены по высоте с шагом 3 мм, поэтому ширина томографического среза равна 6 мм.
Предложенный тест-объект имеет явное преимущество по отношению к известным аналогам. Оно выражается в оперативности получения искомой информации.