Способ стереорентгенограмметрической съемки Советский патент 1992 года по МПК A61B6/00 

Изобретение относится к медицине, точнее к разделу рентгенодиагностики, и предназначено для получения точных количественных рентгенотопографических данных о внутренней структуре исследуемого объекта.

Известен способ стереорентгенограмметрической съемки, предусматривающий проведение рентгенографии грудной клетки 8 прямой проекции в фазах максимального вдоха и выдоха на фоне рентгеноконтрастной решетки. Решетка во время съемки неподвижна. Полученные снимки во время просмотра располагают так, чтобы вертикальная ось была параллельна глазному базису наблюдателя. Снимки взаимно развернуты от вертикального положения на 90°. На стереокомпараторе измеряют разность продольных параллаксов между изображением сосудистого компонента легкого и решетки, по результатам измерения строят график дыхания, анализ которого позволяет выявить участки легких, пораженных пнев- москлерозом.

Известный способ стереорентгенограмметрической съемки предназначен для исследования функции легких и не может быть использован для моделирования топогра2

XI

О

СА ГО

фии внутренних органов, что является его недостатком.

Наиболее близким к предлагаемому является способ стереорентгенограммет- рической съемки, заключающийся в рентгенографии объекта исследования совместно с рентгеноконтрастными метками при двух различных позициях излучателя, измерении рентгеновских снимков на стереокомпараторе и определении координат искомых точек объекта по формулам связи координат.

Однако известный способ не может быть реализован в рентгенодиагностиче- скйх системах, оснащенных УРИ и фотокамерой, предназначенной для получения уменьшенных рентгеновских снимков. Это связано с тем, что уменьшенный рентгеновский снимок, полученный с выходного экрана УРИ, не имеет прямой геометрической связи с проекционным рентгеновским лучком, что не позволяет решить рентгеното- пографической задачи известным способом.

Цель изобретения - расширение диапазона использования способа стереорентге- нограмметрической съемки.

Поставленная цель достигается проведением рентгенографии объекта исследова- ния и рентгеноконтрастных меток совместно с рентгеноконтрастной сеткой, задающей систему координат объекта исследования OXYZ и закрепленной на деке рентгеновского стола, причем координаты рентгеноконтрастных меток определены в системе координат OXYZ, после чего выполняют геометрическое трансформирование рентгеновских снимков в систему координат OXY и определение координат действительного фокуса рентгеновской трубки в позициях рентгенографии в системе OXYZ, а координаты искомых точек объекта и их изображения - в плоскости рентгеноконтрастной сетки.

На фиг.1 изображена конструкция рентгеновского аппарата, оснащенного стерео- штативом и УРИ с фотокамерой; на фиг.2 - рентгеноконтрастная координатная сетка; на фиг.З - стереопара уменьшенных рентгеновских снимков; на фиг.4 - технология выполнения способа.

Предлагаемый способ стереорентгеног- рамметрической съемки осуществляют следующим образом.

Пациента 1, направленного на стерео- рентгенограмметрическое исследование, например по поводу заболевания легких, укладывают на деку 2 горизонтального рентгеновского стола стереорентгенографиче- ского штатива, содержащего два

рентгеновских излучателя 3 и 4 с центрами проекции (действительные фокусы рентгеновских трубок) в точках FI и F2. При использовании однотрубного рентгенографического

штатива стереорентгенография выполняется путем перемещения рентгеновского излучателя последовательно из позиции FI в позицию F2. На деке 2 закреплена рентгеноконтрастная координатная сетка 5 прямо0 угольной формы, задающая систему координат OXYZ, в которой производятся измерения структурных элементов объекта исследования стерео рентген or рам метрическим методом. На фиг.2 показана форма рен5 тгеноконтрастной координатной сетки 5.

В зоне стереорентгенографии находятся также опорные рентгеноконтрастные метки 6, координаты которых X , Y г изве-, стны в системе координат OXYZ. Под декой

0 2 рентгеновского стола в зоне рентгеноконтрастной сетки 5 находится РЭОП, содержащий вакуумированную колбу 7, внутри которой расположены входной экран 8, фокусирующие электроды 9, катод 10 и выход5 ной экран 11 (блок электропитания РЭОП не показан). Выходной экран 11 оптически сопряжен через линзу 12 и зеркало 13 с фотокамерой 14, в фокальной плоскости объектива которой находится фотопленка

0 15. Фотокамера рассчитана на работу с рулонной фотопленкой, которая заряжена в подающую кассету 16. Фотокамера работает автоматически синхррнно с работой рентгеновского аппарата (блок синхронизации

5 не показан). Экспонированная часть пленки транспортируется в приемную кассету 17.

в результате стереорентгенографии, которая производится при поочередной работе рентгеновских излучателей 3 и 4, фотока0 мерой 14 получают стереопару уменьшенных рентгеновских снимков Л и П (фиг.З), на которых есть изображение 18 рентгеноконтрастной координатной сетки 5, изображение 19 опорных рентгеноконтрастных меток 6 и

5 изображение 20 внутренних органов пациента.

На фиг.4 приведена технологическая схема выполнения способа.

На фиг.4а изображена рентгенография

0 объекта 1 левым излучателем 3. В зоне рентгенографии также находится рентгеноконтрастная координатная сетка 5 и рентгеноконтрастные метки 6. Регистрация изображения производится фотокамерой 14,

5 в результате чего получают левый (Л) уменьшенный рентгеновский снимок.

На фиг.4б изображена рентгенография объекта 1 правым излучателем 4, в результате чего получают правый (П) уменьшенный рентгеновский снимок.

ГХ1 Y

LZJ

ГХ,

-I,

B

На фиг.4в дано геометрическое трансформирование левого уменьшенного рентгеновского снимка Л в систему координат OXY.

Этот процесс выполняется методом аналитической оценки положения изображения целевой точки на уменьшенном рентгеновском снимке относительно изображения рентгеноконтрастной координатной сетки.

На фиг.4г дано геометрическое трансформирование правого уменьшенного рентгеновского снимка П в систему координат OXY.

На фиг.4д дано определение координат XFV YFJ, ZFI действительного фокуса левой рентгеновской трубки излучателя 3 в системе координат OXYZ. Искомые координаты определяются путем решения системы уравнений:

,„

vUYr,-ZF,l.

, , , . Z -ZF

где X , Y , Z - координаты опорной рентгеноконтрастной метки б в системе OXYZ;

Хо , YO - координаты изображения опорной рентгеноконтрастной метки б в системе OXY.

Однако опорная метка позволяет составить два уравнения вида (1) с тремя неизвестными, поэтому для решения задачи требуется как минимум две опорные метки. Задача решается при избыточном числе опорных рентгеноконтрастных меток (4 метки) методом наименьших квадратов.

На фиг.4е дано определение координат XFZ YF2. ZFJ действительного фокуса правой рентгеновской трубки излучателя 4 в системе координат OXYZ. Искомые координаты определяются путем решения системы уравнений, аналогичной (1).

На фиг.4ж дано определение координат X, Y, Z искомой (целевой) точки внутренней структуры объекта. Искомые координаты определяются в системе OXYZ по следующей формуле:

где XFI, YFI, 2& - координаты действительного фокуса левой рентгеновской трубки в системе OXYZ;

Zf2 аппликата действительного фокуса правой рентгеновской трубки в системе OXY;

В - базис стереорентгенографии;

0

5

0

5

0

5

0

5

Xoi, YOI - координаты изображения целевой точки А в плоскости координатной сетки OXY, полученного при работе левого излучателя;

Хо2 -абсцисса изображения целевой точки А в плоскости координатной сетки OXY, полученного при работе правого излучателя;

V - угол наклона базиса ZF2-ZF1,

(v - arc sin

г (г arc cos

е-

угол поворота - Хоп

базиса

В cosv

Предлагаемый способ стереорентгеног- рамметрической съемки расширяет возможности топической диагностики, так как позволяет получить точные рентгенотопог- рафические данные на- рентгенодиагности- ческих аппаратах, оснащенных УРИ. Формула изобретения Способ стереорентгенограмметриче- ской съемки путем рентгенографии объекта исследования и рентгеноконтрастных меток при двух различных позициях рентгеновского излучателя, измерения рентгеновских снимков и определения координат искомых точек объекта, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона использования способа, рентгенографию объекта исследования и рентгеноконтрастных меток производят совместно с рентгеноконтрастной сеткой, задающей систему координат объекта исследования OXYZ и закрепленной на деке рентгеновского стола, после чего выполняют геометрическое трансформирование рентгеновских снимков в систему координат OXY и определяют для каждого снимка координаты действитель лого фокуса рентгеновской трубки в системе OXYZ, а координаты искомых точек объекта определяют по формуле связи координат точек объекта и их изображения в плоскости рентгеноконтрастной сетки

+ В

ZF2cosVcosT + X02siny

X02ZFj

где XFI, YFI, ZFI координаты действительного фокуса рентгеновской трубки в системе OXY при получении первого снимка;

Zp2 аппликата действительного фокуса трубки в системе OXYZ при получении вто- рого снимка;

В - базис съемки;

Xoi, YOI - координаты изображения целевой точки в плоскости координатной сетки OXY, полученные по первому снимку;

Ход - абсцисса изображения целевой точки в плоскости координатной сетки OXY, полученная по второму снимку;

V - угол наклона базиса; г- угол поворота базиса.

Использование: способ относится к медицине, а именно к разделу рентгенодиагностики, и предназначен для получения точных количественных рентгенодиагностических данных о внутренней структуре исследуемого объекта. Цель изобретения - расширение диапазона использования способа стереорентгенограмметрической съемки. Проводят стереорентгенограммет- рическую съемку путем рентгенографии объекта исследования и рентгеноконтраст- ных меток при двух различных позициях рентгеновского излучателя, измерения рентгеновских снимков и определения координат искомых точек объекта по формулам связи координат. Рентгенографию объекта исследования и рентгеноконтрастных меток производят совместно с рентгеноконтраст- ной сеткой, задающей систему координат объекта исследования OXYZ и закрепленной на деке рентгеновского стола, при этом координаты рентгеноконтрастных меток определены в системе координат OXYZ. после чего выполняют геометрическое трансформирование рентгеновских снимков в систему координат OXY и определяют координаты действительного фокуса рентгеновской трубки в позициях рентгенографии в системе OXYZ, а координаты искомых точек объекта определяют по формулам координат точек объекта и их изображения в плоскости рентгеноконтрастной сетки. 4 ил. оо С

Фиг. 2

иг. i

Фиг. 3

f f f J f f f - Г f I If /////./ / / tf I I j ( / / f i /i i i i i ff

vvn

3/8.4