Способ определения пространственных характеристик тела человека и устройство для стереофоторентгенографии Советский патент 1990 года по МПК A61B6/00 A61B5/103 

Изобретение относится к медицине, в частности к стереоскопическим способам наблюдения и измерения анатомо-морфоло- гических структур.

Цель изобретения - сокращение времени определения пространственных характеристик тела человека и повышение точности сопоставления внешних и внутренних структур объекта.

На фиг. 1 изображено устройство со сте- реофотографической аппаратурой; на фиг. 2 - то же, со стереорентгеновской аппаратурой; на фиг. 3 - ориентирующее приспособление для головы; на фиг. 4 - створные линии и плоскость.

Способ определения пространственных характеристик тела человека включает сте- реофотограмметрическую съемку поверхности тела человека и стереорентгенограм- метрическую съемку внутренней структуры человека, причем съемки осуществляют с одинаковыми элементами внешнего ориентирования. Рентгеновские или фотографические снимки преобразуют для выравнивания

элементов внутреннего ориентирования производят измерение пространственных характеристик тела человека при одновременном визуальном стереоскопическом наблюдении внешних и внутренних структур объекта.

Устройство для стереофоторентгенографии содержит стереофотографическую и сте- реорентгенографическую аппаратуру, тест- объект, люминесцентный экран и ориентирующее приспособление для объекта съемки. Тест-объект 1 представляет из себя проволочную координатную фоторентгеноконт- растную сетку 2, натянутую на жестко скрепленные рамки 3, образующие ребра прямоугольного параллелепипеда, передняя рамка съемная. Проволочные перекрестья и прямые позволяют соответственно выбирать створные направления: АВ - ортогональные 4, СД - наклонные 5 и створные плоскости, например ABCD. Пересечение створных направлений позволяет визуально определять местоположение центра проектирования съемочной аппаратуры.

«BBC.

ел

СЭ СД

Јь

оо

ND

Люминесцентный экран б позволяет определить необходимые положения центров .проектирования рентгеновской трубки 7 относительно тест-объекта 1. Положения центров проектирования выбирают с условием, чтобы источник рентгеновского излучения располагался на пересечении соответствующих створных направлений 4 и 5 тест-объекта 1, после этого на шкалах 8 и 9 рентгеновской установки наносятся метки двух положений рентгеновской трубки 7. Данную установку осуществляют визуально по проволочным теням на люминесцентном экране, который расположен за тест-объектом 1.

Штативная стереоголовка 10 соединяет два зеркальных однообъективных фотоаппарата 1 1 при помощи штативных винтов 12 и обеспечивает съемку с заданными элементами внешнего ориентирования. Базис фотографирования Si, Sa выбирают кратным шагу d координатной сетки 2 тест-объекта 1. Соединение штативной стереоголовки с тест- объектом осуществляют с помощью штанг 13 с условием, чтобы узловые точки объективов Si и Sa располагались по ортогональным створным направлениям 4, расположенным на расстоянии базиса фотографирования, и лежали в соответствующих наклонных створных направлениях 5. Такую установку производят визуально через видоискатель 14 зеркального фотоаппарата 11. Для уменьшения базиса фотографирования в случае удлиненных оснований фотоаппаратов их располагают вертикально. Для жесткости крепления камер штативная стереоголовка имеет дополнительные опоры либо к ременным ушкам, либо к свободным частям корпуса. Штативная стереоголовка 10 также имеет разъемные соединения с фотоаппаратами 11, тест-объектом 1 и со штативом 15.

Ориентирующее приспособление для головы, позволяющее выполнять ее линейную и угловую ориентацию относительно трех осей, имеет основание 16, закрепленное на верхней рамке тест-объекта 1, несущий подшипник, внутри которого находится ось 17 вращения, располагаемая в средней створной вертикальной плоскости тест-объекта 1, жестко связанная с опорой 18 и несущая угломерную шкалу 19 и фиксатор 20. Нониус 21 угломерной шкалы 19 укреплен на основании 16. Опора 18 имеет паз 22 для сегментной направляющей 23, ось 24 вращения которой пересекается под прямым углом с осью 17. Углы поворота сегментной направляющей 23 отсчитываются по шкале 25 и нониусу 26. На сегментной направляющей 23 закреплены ушные рентгенопрозрачные сливы 27, регулируемые по размеру головы, осевая линия 28, проходящая через них, пересекается под прямым углом с осью 24. Ориентацию головы вокруг оси 28 осуществляют с помощью створных плоскостей тест- объекта 1 и антропометрических точек головы. На фотографиях стереопар можно определить значения ориентации по изображению шкал и створных плоскостей.

Выполнениестереофотографической

съемки осуществляют с помощью устройства, включающего стереофотографическую аппаратуру, тест-объект 1 и ориентирующее приспособление для объекта съемки.

Предварительно на лице пациента наносят антропометрические ориентиры фото- рентгеноконтрастными метками. Пациента располагают на винтовом стуле так, чтобы голова находилась в ориентирующем приспособлении. Ушные сливы 27 вставляют в ушные раковины и их регулировкой доби5 ваются такого положения головы, чтобы ее сагиттальная плоскость лежала в средней створной вертикальной плоскости. Далее ориентируют голову вокруг горизонтального положения оси 28 с помощью створной плоскости ABCD тест-объекта 1 и антропометрических ориентиров головы по осям 17 и 24 с помощью угломерных шкал 19 и 25 и записывают значения этих установок. С помощью угломерных шкал 19 и 25 и записывают значения этих установок. После этого выпол5 няют стереофотографическую съемку.

При стереорентгеносъемке восстанавливают прежнюю линейную и угловую ориентацию головы пациента по зафиксированным значениям в стереофотосъемке изложенным способом. Для построения согласо0 ванных по масштабу и линейной ориентации моделей фотографическую и рентгеновскую съемки осуществляют с одинаковых базисов фотографирования и одинаковых отстояний до снимаемого объекта. Экспонирование рентгеновских изображений производят по5 следовательно с концов базиса фотографирования.

Для приведения фотографических и рентгеновских снимков к одинаковым размерам, т. е. к снимкам с равными фокусными рас0 стояниями, необходимо осуществлять либо уменьшение рентгеновских снимков до размеров фотографических снимков, либо увеличение фотоснимков до размеров рентгеновских снимков, либо одновременное уменьшение одних и увеличение других до желае5 мого размера. Например, для приведения фокусного расстояния рентгеновских снимков (АС) к фокусному расстоянию фотоснимков (/Фс ) осуществляют уменьшение масштаба изображения рентгеновских снимков

0 с коэффициентом . Такое изменение

/Фс

размеров снимков выполняют с помощью известных репродукционных аппаратов или фототрансформаторов.

Стереоскопическое наблюдение и измере- ние фотографических и рентгеновских снимков осуществляют на стереокомпараторе Книжникова. Взаимная ориентация рентгеновской и фотографической моделей.может

контролироваться по антропометрическим точкам кожной и костной структур или по изображениям координатных сеток тест- объекта.

Стереоскопическое рассматривание одновременно двух стереопар наружных и внутренних структур дает возможность объемного представления анатомического строения изучаемого объекта. Восприятие его единого структурного образа позволяет наглядно оценить состояние изучаемой части тела, улучшить условия дешифрирования. Разборность устройства позволяет пользоваться каждым его элементом в отдельности, в различных вариантах, в различных лечебных ситуациях, при любом положении больного: со штативом - при наклонном и горизонтальном положении оптических осей, без штатива - при вертикальном положении оптических осей, а также с установкой тест- объекта и без него. Разборка установки на отдельные элементы обеспечивает компакт- кость и транспортабельность. Фотографические и рентгеновские съемки можно выполнять территориально независимо.

Формула изобретения

. Способ определения пространственных характеристик тела человека, включающий стереофотограмметрическую съемку поверхности тела человека и стереорентгенограм0

метрическую съемку внутренней структуры человека, стереоскопическое наблюдение и измерение пространственных характеристик тела человека, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения пространственных характеристик тела и повышения точности сопоставления внешних и внутренних структур объекта, стереофотограмметрическую и стереорентгенограммет- рическую съемки осуществляют с одинаковыми элементами внешнего ориентирования, преобразуют рентгеновские или фотографические снимки для выравнивания элементов внутреннего ориентирования, измерение прп- странственных характеристик тела человека

5 производят при одновременном визуальном стереоскопическом наблюдении внешних и внутренних структур объекта.

2. Устройство для стереофоторентгенографии, содержащее стереорентгеновсьую аппаратуру и стереофотографическую п геч i0 объект, выполненный из фоторентгеноконт- растного материала, отличающееся тем. что, с целью повышения точности сопоставления внешних и внутренних структур объекта, тест-объект выполнен в виде координатной

5 сетки, расположенной по граням прямоугольного параллелепипеда, внутри которого рас положено ориентирующее приспособление для объекта съемкч, устройство дополнительно содержит люминесцентный экран, расположенный за тест-объектом.

; 2

/

Фиг.1

Изобретение относится к медицине. Цель - сокращение времени определения пространственных характеристик тела человека и повышение точности сопоставления внешних и внутренних структур объекта. Это достигается за счет выполнения стереофотографии и стереорентгенографии с одинаковыми элементами внешнего ориентирования и преобразования рентгеновских или фотоснимков для выравнивания элементов внутреннего ориентирования, что обеспечивает возможность одновременного визуального стереоскопического наблюдения внешних и внутренних структур объекта. Устройство для стереофоторентгенографии включает стереорентгеновскую и стереофотографическую аппаратуру, тест-объект в виде координатной сетки, расположенной по граням параллелепипеда, ориентирующее приспособление для объекта съемки и люминесцентный экран, расположенный за тест-объектом. 4 ил.

Фаг. 2

S,

/

28

27