RU2325117C2 - Topographometric system with tomography function - Google Patents

Topographometric system with tomography function Download PDF

Info

Publication number
RU2325117C2
RU2325117C2 RU2006125089/14A RU2006125089A RU2325117C2 RU 2325117 C2 RU2325117 C2 RU 2325117C2 RU 2006125089/14 A RU2006125089/14 A RU 2006125089/14A RU 2006125089 A RU2006125089 A RU 2006125089A RU 2325117 C2 RU2325117 C2 RU 2325117C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ray
detectors
console
crate
scale
Prior art date
Application number
RU2006125089/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006125089A (en
Inventor
Владислав Анатольевич Шишов (RU)
Владислав Анатольевич Шишов
нников Дмитрий Александрович Овс (RU)
Дмитрий Александрович Овсянников
Владислав Владимирович Кабанов (RU)
Владислав Владимирович Кабанов
Алексей Петрович Жабко (RU)
Алексей Петрович Жабко
Михаил Феофанович Ворогушин (RU)
Михаил Феофанович Ворогушин
Дмитрий Викторович Зарецкий (RU)
Дмитрий Викторович Зарецкий
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ) filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Priority to RU2006125089/14A priority Critical patent/RU2325117C2/en
Publication of RU2006125089A publication Critical patent/RU2006125089A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2325117C2 publication Critical patent/RU2325117C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; medical diagnostic technique.
SUBSTANCE: topographometric system with topography function contains X-ray emitter, profondometer, rotational console, mechanism for moving of the profondometer along console, device for detection of X-ray radiation as a detectors scale, moving mechanism for detection device, table for the patient with radiotransparent deck, stand with rotation drive for console, data transmitter to the electronic computer, analog-digital converters and management system. Profondometer scanning contains flat-field collimator graving from the opening of operating beam narrow fan-shaped beam. It also has drive which provides moving synchrony of the beam and device for X-ray radiation detection containing crate with detectors scale. It is mounted on the movable carriage of the mechanism for moving of the detecting device with the ability of rocking about the axis and fitted with driver, providing the orientation of the scale on the focus point in any position of the carriage. Detectors scale radius in the central position is equal to the distance from the focus point to the central scale in the tomography mode. Mechanism for the moving of detectors device is switched in the synchronization device, which is made with the capability of crate orientation according the position of flat-field collimator so that the detectors scale is located in the flat of fan-shaped beam and crate aperture is oriented on the focus point of the X-ray tube.
EFFECT: development of the sphere of potential focal disease detecting among the oncology patients at one testing.
3 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области медицинской диагностической техники и предназначено для получения проекционных рентгеновских изображений тела пациента в геометрии терапевтической установки (расстояние «источник-поверхность тела» РИП, расстояние «источник-ось вращения» РИО, проекция границ тела облучения, положение укладочного стола и т.п.) в процессе предлучевой топометрической подготовки онкологических больных.The proposed device relates to the field of medical diagnostic equipment and is intended to obtain projection x-ray images of the patient’s body in the geometry of the therapeutic unit (distance “source-surface of the body” RIP, distance “source-axis of rotation” of the RIO, the projection of the boundaries of the radiation body, the position of the laying table, etc. .p.) in the process of preradiation topometric preparation of cancer patients.

Известна лучевая система генерации изображений и способ ее реализации [1], обеспечивающие получение плоского изображения тела испытуемого пациента. Система включает источник облучения, укладочный стол для закрепления тела пациента в разных позициях, компьютерную систему для получения, обработки и передачи проекционных изображений, устройство для хранения полученных изображений и устройство для моделирования источника облучения. Известные система и способ ее использования могут обеспечить множество томографических положений от вращательного просмотра тела пациента, что обеспечивает трехмерное всестороннее представление о его состоянии. Однако известная система не позволяет получать достаточно высокого качества полной информации для сокращения дозовых значений облучения.A known radiation system for generating images and a method for its implementation [1], providing a flat image of the body of the test patient. The system includes an irradiation source, a laying table for fixing the patient’s body in different positions, a computer system for receiving, processing and transmitting projection images, a device for storing received images and a device for modeling the irradiation source. The known system and method of its use can provide many tomographic positions from the rotational view of the patient’s body, which provides a three-dimensional comprehensive view of his condition. However, the known system does not allow to obtain a sufficiently high quality of complete information to reduce radiation dose values.

Известен терапевтический тренажер [2], который содержит лучевой источник, расположенный в головной части радиатора. Тренажер имеет устройство, регулирующее размеры диафрагмы, и устройство, обеспечивающее такое регулирование, что позволяет делать более компактным проектирование тела пациента и позволяет получать больше информации при одной дозе облучения и при более простой конструкции. Однако известное устройство имеет достаточно высокие дозовые нагрузки при обследовании и ограниченную область реконструкции.Known therapeutic simulator [2], which contains a radiation source located in the head of the radiator. The simulator has a device that controls the size of the diaphragm, and a device that provides such regulation that allows you to make the design of the patient’s body more compact and allows you to get more information with a single dose of radiation and with a simpler design. However, the known device has a fairly high dose load during the examination and a limited area of reconstruction.

Известен компьютерный томограф, использующий датчик усилителя изображения [3], наиболее близкий к предлагаемому изобретению по достижению технического результата и конструктивному исполнению и принятый в качестве прототипа. Известный компьютерный томограф содержит рентгеновский излучатель, рентгеновскую головку, ротационную консоль, устройство для перемещения рентгеновской головки вдоль консоли, устройство детектирования рентгеновского излучения, прошедшего через тело пациента, механизм перемещения устройства детектирования, стол для укладки пациента с рентгенопрозрачной декой, станину с приводом вращения консоли. Многоканальные фотодатчики позволяют произвести статистические ограниченные изображения. Используемое программное обеспечение минимизируют геометрические искажения.Known computer tomograph using an image intensifier sensor [3], closest to the proposed invention to achieve a technical result and design and adopted as a prototype. A well-known computed tomograph contains an x-ray emitter, an x-ray head, a rotation console, a device for moving the x-ray head along the console, a device for detecting the x-ray radiation transmitted through the patient’s body, a mechanism for moving the detection device, a table for laying down the patient with an X-ray transparent deck, a bed with a rotation drive of the console. Multichannel photosensors allow producing statistical limited images. Used software minimizes geometric distortion.

Недостатками известного устройства являются высокая стоимость диагностической системы, ограниченная область реконструкции, достаточно высокие дозовые нагрузки на пациента при проведении его обследования.The disadvantages of the known device are the high cost of the diagnostic system, a limited area of reconstruction, a sufficiently high dose load on the patient during his examination.

Предлагаемое изобретение лишено указанных недостатков.The present invention is devoid of these disadvantages.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание значительно более дешевой по сравнению с зарубежными аналогами диагностической топометрической системы с функцией томографии, которая одновременно позволит существенно расширить область выявления потенциальных очагов заболевания онкологических больных за одно исследование, исключая тем самым многоразовое его облучение, а также осуществлять с высокой точностью и надежностью планируемые максимально щадящие дозы облучения при исследовании и терапии, а также позволяет получать поперечные реконструктивные (вычислительные) томограммы на выбранных уровнях тела пациента. Получаемые данные используются для имитации облучения на терапевтической установке и расчета дозных полей терапевтического луча при планировании лучевой (радиационной) терапии. Кроме того, заявленное изобретение позволяет осуществлять верификацию (контроль точности укладки пациента) и расчетного плана облучения.The technical result of the invention is the creation of a significantly cheaper diagnostic topometric system with a tomography function compared to foreign counterparts, which at the same time will significantly expand the area of detection of potential foci of cancer patients in one study, thereby excluding its reusable irradiation, as well as with high accuracy and reliability, the planned maximum sparing radiation doses during research and therapy, as well as It is possible to obtain transverse reconstructive (computational) tomograms at selected levels of the patient’s body. The data obtained are used to simulate radiation in a therapeutic unit and to calculate the dose fields of a therapeutic beam when planning radiation (radiation) therapy. In addition, the claimed invention allows verification (control of the accuracy of the patient’s styling) and the calculated exposure plan.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой топометрической системе с функцией томографии, содержащей рентгеновский излучатель, рентгеновскую головку, ротационную консоль, устройство для перемещения рентгеновской головки вдоль консоли, устройство детектирования рентгеновского излучения, прошедшего через тело пациента, механизм перемещения устройства детектирования, стол для укладки пациента с рентгенопрозрачной декой, станину с приводом вращения консоли, в соответствии с предлагаемым изобретением, рентгеновская головка содержит сканирующий щелевой коллиматор, вырезающий из апертуры рабочего пучка узкий веерный пучок, щелевой коллиматор оснащен приводом, обеспечивающим синхронность перемещения пучка и регистрирующего элемента, устройство детектирования рентгеновского излучения, перемещаемое синхронно со сканирующим щелевым коллиматором, содержит крейт, подвешенный на подвижной каретке с возможностью качания вокруг оси, проходящей через центральный детектор, и снабженный приводом, обеспечивающим ориентации линейки на точку фокуса при любом положении каретки, регистрирующий элемент, вторичный щелевой коллиматор, устройство передачи данных в электронно-вычислительное устройство, в качестве регистрирующего элемента используется линейка детекторов, радиус линейки в центральном положении равен расстоянию от точки фокуса до центра линейки в режиме томографии, аналого-цифровые преобразователи, систему управления сбором данных, синхронность перемещения устройства детектирования рентгеновского излучения и щелевого коллиматора обеспечивается устройством синхронизации, обеспечивающим ориентацию крейта в зависимости от положения щелевого коллиматора таким образом, что линейка детекторов всегда расположена в плоскости веерного пучка и различных расстояниях от точки фокуса рентгеновской трубки до изоцентрической оси.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed topometric system with a tomography function comprising an x-ray emitter, an x-ray head, a rotation console, a device for moving the x-ray head along the console, a device for detecting x-ray radiation transmitted through the patient’s body, a mechanism for moving the detection device, a table for laying a patient with an X-ray deck, a bed with a rotation drive of the console, in accordance with the invention, X-ray The ova head contains a scanning slotted collimator that cuts a narrow fan beam from the aperture of the working beam, the slotted collimator is equipped with a drive that ensures synchronous movement of the beam and the recording element, an X-ray detection device that moves synchronously with the scanning slotted collimator, contains a crate suspended from a movable carriage with the possibility of swing around an axis passing through the central detector, and equipped with a drive that ensures the orientation of the ruler to the focal point At any position of the carriage, a recording element, a secondary slit collimator, a device for transferring data to an electronic computing device, a line of detectors is used as a recording element, the radius of the line in the central position is equal to the distance from the focal point to the center of the line in tomography mode, analog-to-digital converters , a control system for data collection, synchronization of movement of an X-ray detection device and a slotted collimator is provided by a synchronization device an orientation providing the orientation of the crate depending on the position of the slit collimator so that the line of detectors is always located in the plane of the fan beam and at various distances from the focal point of the x-ray tube to the isocentric axis.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой топометрической системе устройство синхронизации выполнено в виде механических тяг, образующих параллелограммы, имеющих общую вершину, расположенную на уровне точки фокуса рентгеновской трубки и вынесенную за область укладки пациента в сторону ротационной консоли, один из параллелограммов образован тягой щелевого коллиматора, второй параллелограмм образован тягой, на которой закреплен крейт, третий параллелограмм образован тягой, обеспечивающей наклон крейта.In addition, this technical result is achieved by the fact that in the proposed topometric system, the synchronization device is made in the form of mechanical rods forming parallelograms having a common vertex located at the focal point of the x-ray tube and extended beyond the patient’s laying area towards the rotational console, one of the parallelograms formed by the slit collimator rod, the second parallelogram is formed by the rod on which the crate is fixed, the third parallelogram is formed by the inclined rod crete.

Помимо этого, указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой топометрической системе устройство синхронизации выполнено в виде сервоприводов, размещенных в рентгеновской головке и на подвижной каретке, обеспечивающих перемещение щелевого коллиматора и наклон крейта.In addition, this technical result is achieved by the fact that in the proposed topometric system, the synchronization device is made in the form of servos located in the x-ray head and on the movable carriage, providing movement of the slotted collimator and the slope of the crate.

Сущность предлагаемого устройства поясняется фиг.1-4. На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства. На фиг.2 - рентгеновский блок, щелевой коллиматор с системой приводов. На фиг.3 - блок-схема имитатора поля облучения предлагаемой топометрической системы с функцией томографа. На фиг.4 - схема крейта системы сбора данных.The essence of the proposed device is illustrated in figures 1-4. Figure 1 presents a General view of the proposed device. Figure 2 - x-ray block, slotted collimator with a drive system. Figure 3 - block diagram of a simulator of the irradiation field of the proposed topometric system with the function of the tomograph. Figure 4 - diagram of the crate of the data acquisition system.

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из станины с приводом вращения консоли (1), ротационной консоли (2) (ротационная консоль включает консоль рентгеновского блока (3), механизм перемещения устройства детектирования (4), синхронизирующую рычажную систему (5)), рентгеновского излучателя (6), рентгеновской головки (7), устройства детектирования рентгеновского излучения (8), прошедшего через тело пациента, стола для укладки пациента с рентгенопрозрачной декой (9). Синхронизирующее устройство выполнено в виде сервоприводов, размещенных в рентгеновской головке и на подвижной каретке; фактически это система механических тяг, образующих параллелограммы, имеющие общую вершину, расположенную на уровне точки фокуса рентгеновской трубки и вынесенную за область укладки пациента в сторону ротационной консоли. Один из параллелограммов (ABCD) образован тягой щелевого коллиматора, второй (ABC'D') образован тягой, на которой закреплено устройство детектирования рентгеновского излучения (8), третий параллелограмм (ABC''D'') образован тягой, обеспечивающей наклон устройства детектирования рентгеновского излучения (8).The proposed device (Fig. 1) consists of a bed with a drive for rotating the console (1), the rotation console (2) (the rotation console includes the console of the X-ray unit (3), the movement mechanism of the detection device (4), the synchronizing lever system (5)), an x-ray emitter (6), an x-ray head (7), a device for detecting x-ray radiation (8) passing through the patient’s body, a table for laying a patient with an x-ray transparent deck (9). The synchronizing device is made in the form of servos placed in the x-ray head and on the movable carriage; in fact, this is a system of mechanical rods forming parallelograms that have a common vertex located at the focal point of the x-ray tube and extended beyond the patient’s laying area towards the rotational console. One of the parallelograms (ABCD) is formed by the slit collimator rod, the second (ABC'D ') is formed by the rod on which the X-ray detection device is mounted (8), the third parallelogram (ABC''D' ') is formed by the rod, which ensures the inclination of the X-ray detection device radiation (8).

Рентгеновская головка содержит сканирующий щелевой коллиматор (10) (фиг.2), оснащенный приводом, обеспечивающим синхронность перемещения пучка регистрирующего элемента, установленный на подвижной каретке (11) (каретка снабжена приводом перемещения (12) щелевого коллиматора (10)), основную апертурную диафрагму (13), имитаторы поля облучения (14) и (15) (фиг.3), охранное кольцо антиколлизионной системы (16) (фиг.3), съемный рентгеноконтрастный центральный крест (17) (фиг.3).The x-ray head contains a scanning slotted collimator (10) (Fig. 2), equipped with a drive providing synchronization of the beam movement of the recording element mounted on the movable carriage (11) (the carriage is equipped with a movement drive (12) of the slotted collimator (10)), the main aperture diaphragm (13), radiation field simulators (14) and (15) (Fig. 3), a guard ring of the anti-collision system (16) (Fig. 3), a removable radiopaque central cross (17) (Fig. 3).

Устройство детектирования рентгеновского излучения, перемещаемое синхронно со сканирующим щелевым коллиматором, содержит крейт, показанный на фиг.4. Крейт (18) подвешен на подвижной каретке с возможностью качания вокруг оси, проходящей через центральный детектор, и снабжен приводом, обеспечивающим ориентацию линейки на точку фокуса при любом положении каретки. В крейте (18) установлен регистрирующий элемент - линейка твердотельных детекторов (19), типа сцинтиллятор-фотодиод; радиус линейки в центральном положении равен расстоянию от точки фокуса до центра линейки, вторичный щелевой коллиматор (20), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) (21), система управления сбором данных и устройство передачи данных в электронно-вычислительное устройство (22).An X-ray detection device moved synchronously with a scanning slotted collimator comprises a crate shown in FIG. 4. The rack (18) is suspended on a movable carriage with the possibility of swinging around an axis passing through the central detector, and is equipped with a drive that ensures the orientation of the ruler to the focal point at any position of the carriage. A recording element is installed in the crate (18) - a line of solid-state detectors (19), such as scintillator-photodiode; the radius of the ruler in the central position is equal to the distance from the focal point to the center of the ruler, a secondary slit collimator (20), analog-to-digital converters (ADCs) (21), a data acquisition control system, and a data transmission device to an electronic computing device (22).

Работа предлагаемого устройства осуществляется в режимах проекционного рентгеновского цифрового изображения и поперечных рентгеновских компьютерных томограмм.The work of the proposed device is carried out in the modes of a projection x-ray digital image and transverse x-ray computer tomograms.

Получение проекционного изображения основано на принципе «сканирующей щели»: щелевой коллиматор (10) вырезает из широкого рентгеновского пучка плоский веерный пучок, который после прохождения сквозь тела пациента регистрируется устройством детектирования излучения (8); при перемещении щелевого коллиматора (10) формируется сканирующий рентгеновский пучок. Синхронное согласованное перемещение пучка и линейки детекторов (19) обеспечивается кинематической связью. Кинематическая связь (5) щелевого коллиматора (10) рентгеновской головки (7), крейта (18), каретки крейта, входящей в состав механизма перемещения (4) устройства детектирования (8), осуществляет перемещение щелевого коллиматора (10) в соответствии с перемещением оси (С') подвески крейта (18) и согласованное изменение угла наклона линейки детекторов (19). Крейт (18) подвешен на каретке, входящей в состав механизма перемещения (4), и наклоняется в зависимости от положения каретки таким образом, чтобы его апертура была ориентирована на точку фокуса рентгеновской трубки. Конструктивные элементы, обеспечивающие реализацию кинематической связи, вынесены за пределы области размещения пациента, чтобы не ограничивать возможности его укладки на терапевтическом столе с рентгенопрозрачной декой (9). При изменении положения штанги AD'' синхронно меняется положение закрепленных на штанге точек крепления тяг DC, D'C', D''C''. Тяга DC осуществляет перемещение щелевого коллиматора (10), тяга D'C' осуществляет перемещение крейта (18) с линейкой детекторов (19), а тяга D''C'' синхронизирующей системы (5) задает наклон крейта (18) по принципу «параллелограмма».The projection image is based on the principle of “scanning slit”: a slit collimator (10) cuts out a flat fan beam from a wide X-ray beam, which, after passing through the patient’s body, is detected by a radiation detection device (8); when the slotted collimator (10) is moved, a scanning x-ray beam is formed. Synchronized coordinated movement of the beam and the line of detectors (19) is ensured by kinematic coupling. The kinematic connection (5) of the slit collimator (10) of the X-ray head (7), the rack (18), the carriage of the rack, which is part of the movement mechanism (4) of the detection device (8), moves the slotted collimator (10) in accordance with the axis (C ') the suspension of the rack (18) and the coordinated change in the angle of inclination of the line of detectors (19). The rack (18) is suspended on the carriage, which is part of the movement mechanism (4), and tilts depending on the position of the carriage so that its aperture is oriented to the focal point of the x-ray tube. Structural elements that ensure the implementation of the kinematic connection are taken out of the patient's placement area so as not to limit the possibilities of its laying on a therapeutic table with an X-ray transparent deck (9). When changing the position of the rod AD '', the position of the tie points DC, D'C ', D``C' 'fixed on the rod changes simultaneously. The rod DC moves the slotted collimator (10), rod D'C 'moves the rack (18) with a line of detectors (19), and rod D''C' 'of the synchronization system (5) sets the slope of the rack (18) according to the principle " parallelogram. "

Прошедший тело пациента пучок регистрируется детекторами (19), сигнал с которых преобразуется с помощью аналого-цифровых преобразователей [АЦП (21)] в цифровой код и передается для реконструкции изображения в компьютер. Процесс сканирования начинается из начального положения синхронизирующей рычажной системы (5) и устройства детектирования рентгеновского излучения (8), показанного на фиг.1 в виде сплошной линии, а заканчивается в конечном положении, показанном в виде пунктирной линии (фиг.1).The beam passing through the patient’s body is recorded by detectors (19), the signal from which is converted using digital-to-analog converters [ADC (21)] into a digital code and transmitted to reconstruct the image to a computer. The scanning process starts from the initial position of the synchronizing linkage system (5) and the X-ray detection device (8), shown in Fig. 1 as a solid line, and ends in the final position, shown as a dashed line (Fig. 1).

В топометрической системе синхронное согласованное перемещение пучка и крейта (18) с линейкой детекторов (19) может быть реализовано также и на основе сервоприводов, содержащих датчики перемещения и сервомоторы, управляемые от компьютера. Связь в данном случае обеспечивается компьютерной программой, реализующей принцип «параллелограмма».In a topometric system, synchronized coordinated movement of the beam and the rack (18) with a line of detectors (19) can also be implemented on the basis of servo drives containing motion sensors and servomotors controlled from a computer. Communication in this case is provided by a computer program that implements the principle of "parallelogram".

Получение поперечных томограмм основано на просвечивании пациента вращающимся веерным пучком в геометрии компьютерного томографа третьего поколения (ротационно-ротационный томограф). Точка фокуса трубки (6) и линейка детекторов (19) вращаются синхронно вокруг пациента. При вращении ротационной консоли (2) регистрируется ее угол поворота и распределение интенсивности прошедшего через тело пациента рентгеновского пучка. Для снятия томограммы механизм перемещения устройства детектирования (8) устанавливается в среднее положение, при котором веерный пучок перпендикулярен оси вращения ротационной консоли (2). На основе измеренных под разными углами проекций обследуемого пациента методом вычислительной томографии реконструируется изображение поперечного сечения тела пациента, на основе которого осуществляется планирование лучевой терапии онкологических больных. Кроме того, при планировании лучевой (радиационной) терапии предлагаемое устройство позволяет осуществлять минимально необходимый (щадящий) расчет дозовых полей терапевтического луча за счет получения более полной информации, в том числе, о поперечных реконструктивных (вычислительных) томограммах для разных выбранных уровней тела пациента; получаемые данные предварительно используются для имитации облучения на терапевтической установке.Obtaining transverse tomograms is based on the transmission of the patient by a rotating fan beam in the geometry of a third generation computer tomograph (rotational-rotational tomograph). The focal point of the tube (6) and the line of detectors (19) rotate synchronously around the patient. During rotation of the rotation console (2), its rotation angle and intensity distribution of the x-ray beam transmitted through the patient’s body are recorded. To take a tomogram, the movement mechanism of the detection device (8) is set to the middle position at which the fan beam is perpendicular to the axis of rotation of the rotation console (2). Based on the projections of the patient being measured at different angles, the computed tomography method reconstructs the image of the patient’s body cross section, on the basis of which radiation therapy planning for cancer patients is planned. In addition, when planning radiation (radiation) therapy, the proposed device allows the minimum necessary (gentle) calculation of the dose fields of a therapeutic beam by obtaining more complete information, including transverse reconstructive (computational) tomograms for different selected levels of the patient's body; the data obtained are previously used to simulate radiation in a therapeutic unit.

Прошедший тело пациента пучок регистрируется детекторами, представляющими собой линейку твердотельных детекторов типа сцинтиллятор-фотодиод. Сигнал детекторов с помощью АЦП преобразуется в цифровой код и передается для реконструкции изображения в компьютер (фиг.5, 6, на которых представлены проекционные изображения цифровой информации).A beam passing through the patient’s body is recorded by detectors, which are a line of solid-state scintillator-photodiode detectors. The signal of the detectors using the ADC is converted into a digital code and transmitted for image reconstruction to a computer (Figs. 5, 6, which show projection images of digital information).

Таким образом, заявляемая топометрическая система с функцией томографии за счет оригинального исполнения кинематической связи основных узлов устройства и программного обеспечения позволяет:Thus, the claimed topometric system with a tomography function due to the original execution of the kinematic connection of the main nodes of the device and software allows you to:

- получать проекционные рентгеновские изображения тела пациента в геометрии терапевтической установки (расстояние «источник-поверхность тела» РИП, расстояние «источник-ось вращения» РИО, проекция границ тела облучения, положение укладочного стола и т.п.) в процессе предлучевой топометрической подготовки онкологических больных;- receive projection x-ray images of the patient’s body in the geometry of the therapeutic unit (the source-surface of the body RIP, the source-axis of rotation of the RIO, the projection of the boundaries of the irradiation body, the position of the laying table, etc.) in the course of preradiation topometric preparation of oncological sick people;

- получать поперечные реконструктивные (вычислительные) томограммы на выбранных уровнях тела пациента, которые используются для имитации облучения на терапевтической установке и расчета дозовых полей терапевтического луча при планировании лучевой (радиационной) терапии;- receive transverse reconstructive (computational) tomograms at selected levels of the patient’s body, which are used to simulate radiation in a therapeutic unit and calculate the dose fields of a therapeutic beam when planning radiation (radiation) therapy;

- осуществлять верификацию (контроль точности укладки пациента) и расчетного плана облучения.- carry out verification (control of the accuracy of patient placement) and the calculated exposure plan.

К наиболее важным достоинствам предлагаемого устройства, по сравнению с прототипом, следует отнести:The most important advantages of the proposed device, in comparison with the prototype, should include:

1. Максимальное увеличение диаметра области реконструкции изображения топометрической проекции пациента за счет увеличения области просвечивания, что позволяет осуществлять полную телеметрическую съемку пациентов крупных габаритов, не вписывающихся в стандартное европейское оборудование (фиг.6, на которой представлена).1. The maximum increase in the diameter of the reconstruction region of the image of the topometric projection of the patient due to the increase in the area of transillumination, which allows for full telemetry imaging of large patients who do not fit into standard European equipment (Fig.6, which is presented).

2. Существенное сокращение дозовых нагрузок облучения на пациента при его обследовании, что стало возможным при применении новой конструкции линейки, позволяющей в сочетании с другими элементами устройства поглощать до 95% рентгеновского излучения детекторами.2. A significant reduction in the radiation dose to the patient during examination, which was made possible by the use of a new ruler design, which, in combination with other elements of the device, can absorb up to 95% of X-ray radiation by detectors.

3. Значительное повышение информативности и качества изображения за счет уменьшения вклада рассеянного излучения.3. A significant increase in information content and image quality by reducing the contribution of scattered radiation.

4. Сокращение времени обследования за счет получения томограмм в течение до 30-35 с.4. Reducing the examination time by obtaining tomograms for up to 30-35 s.

4. Автоматизация процесса перехода от режима проекционного изображения к томографии (в то время как в прототипе усилитель дает только проекционное изображение и переход к томографии у прототипа очень сложный).4. Automation of the transition from the projection image mode to tomography (while in the prototype the amplifier gives only the projection image and the transition to tomography of the prototype is very difficult).

5. Снижение стоимости установки за счет, в частности, использования одного регистрирующего элемента (вместо двух - у прототипа). Стоимость одного такого элемента составляет порядка 150 тыс. долл. США. Стоимость одной из наиболее передовых по технологии телеметрических систем фирмы «Филипс» стоит 1 млн. 200 тыс. долл. США. В развитых странах одна такая установка, в целях профилактики, предупреждения и своевременной диагностики онкозаболевания, рассчитана в среднем на 100 тыс. населения. В нашей стране это несопоставимый показатель по числу диагностируемого населения.5. Reduced installation costs due, in particular, to the use of one recording element (instead of two, the prototype). The cost of one such element is about 150 thousand US dollars. The cost of one of the most advanced telemetry systems technology of Philips company is 1 million 200 thousand US dollars. In developed countries, one such installation, in order to prevent, prevent and timely diagnose cancer, is calculated on average per 100 thousand people. In our country, this is not a comparable indicator for the number of diagnosed population.

Вместе с тем хотелось бы отметить, что стоимость предлагаемой установки примерно в два раза ниже, а такие ее показатели - как область реконструкции (60), где получается изображение; свободное пространство, где можно разместить пациентов (95), время получения томограммы (30); контрастное разрешение - превосходят по аналогичным показателям телеметрическую систему той же фирмы «Филипс».However, I would like to note that the cost of the proposed installation is about two times lower, and such indicators as the reconstruction area (60), where the image is obtained; free space where patients can be accommodated (95), tomogram acquisition time (30); contrast resolution - superior in similar indicators to the telemetry system of the same company "Philips".

Более низкая стоимость предлагаемой установки и ее более высокие качественные показатели могли бы позволить сделать доступным для населения России (в настоящее время 1 топометрическая система приходится в РФ, в среднем, на 1-2 млн. чел.) такое необходимое и важное для оздоровления нации системное профилактико-онкодиагностическое обследование.The lower cost of the proposed installation and its higher quality indicators could make it possible for the population of Russia (currently 1 topometric system in the Russian Federation, on average, for 1-2 million people) such a necessary and important system for improving the nation prophylactic-oncodiagnostic examination.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №5247555 «Radiation image generating system and method».1. US patent No. 5247555 "Radiation image generating system and method".

2. Патент США №4943990 «Therapy simulator».2. US patent No. 4943990 "Therapy simulator".

3. WO 92/00567 «Computer tomografy apparatus using image intensifier detector» (прототип).3. WO 92/00567 "Computer tomografy apparatus using image intensifier detector" (prototype).

Claims (3)

1. Топометрическая система с функцией томографии, содержащая рентгеновский излучатель, рентгеновскую головку, ротационную консоль, устройство для перемещения рентгеновской головки вдоль консоли, устройство детектирования рентгеновского излучения в виде линейки детекторов, механизм перемещения устройства детектирования, стол для укладки пациента с рентгенопрозрачной декой, станину с приводом вращения консоли, устройство передачи данных в электронно-вычислительное устройство, аналого-цифровые преобразователи и систему управления, отличающаяся тем, что рентгеновская головка содержит сканирующий щелевой коллиматор, вырезающий из апертуры рабочего пучка узкий веерный пучок, оснащенный приводом, обеспечивающим синхронность перемещения пучка и устройства детектирования рентгеновского излучения, содержащего крейт с линейкой детекторов, подвешенный на подвижной каретке механизм перемещения устройства детектирования с возможностью качания вокруг оси, проходящей через центральный детектор линейки и снабженный приводом, обеспечивающим ориентацию линейки на точку фокуса при любом положении подвижной каретки, радиус линейки детекторов в центральном положении равен расстоянию от точки фокуса до центра линейки в режиме томографии, а механизм перемещения устройства детектирования включен в устройство синхронизации, выполненное с возможностью ориентации крейта в зависимости от положения щелевого коллиматора так, что линейка детекторов расположена в плоскости веерного пучка, а апертура крейта ориентирована на точку фокуса рентгеновской трубки.1. A topometric system with a tomography function comprising an X-ray emitter, an X-ray head, a rotation console, a device for moving the X-ray head along the console, an X-ray detection device in the form of a line of detectors, a mechanism for moving the detection device, a table for laying down a patient with an X-ray transparent deck, a bed with rotational drive of the console, a device for transmitting data to an electronic computing device, analog-to-digital converters and a control system, about characterized in that the x-ray head contains a scanning slit collimator that cuts out a narrow fan beam from the aperture of the working beam, equipped with a drive that provides synchronous movement of the beam and the X-ray detection device, containing a rack with a line of detectors, and a swinging mechanism of the detection device suspended on a movable carriage around an axis passing through the central detector of the ruler and equipped with a drive that ensures the orientation of the ruler to the point f piece at any position of the movable carriage, the radius of the line of detectors in the central position is equal to the distance from the focal point to the center of the line in the tomography mode, and the movement mechanism of the detection device is included in the synchronization device configured to orient the crate depending on the position of the slot collimator so that the line the detectors are located in the plane of the fan beam, and the crate aperture is oriented to the focal point of the x-ray tube. 2. Топометрическая система по п.1, отличающаяся тем, что устройство синхронизации выполнено в виде механических тяг, образующих параллелограммы, имеющие общую вершину, расположенную на уровне точки фикуса рентгеновской трубки и вынесенную за область укладки пациента в сторону ротационной консоли, один из параллелограммов образован тягой щелевого коллиматора, второй параллелограмм образован тягой, на которой закреплен крейт, третий параллелограмм образован тягой, обеспечивающей наклон крейта.2. The topometric system according to claim 1, characterized in that the synchronization device is made in the form of mechanical rods forming parallelograms having a common vertex located at the level of the ficus point of the x-ray tube and extended beyond the patient’s laying area towards the rotation console, one of the parallelograms is formed the traction of the slotted collimator, the second parallelogram is formed by the traction on which the crate is fixed, the third parallelogram is formed by the traction, which ensures the tilt of the crate. 3. Топометрическая система по п.1, отличающаяся тем, что устройство синхронизации выполнено в виде сервоприводов, размещенных в рентгеновской головке и на подвижной каретке.3. The topometric system according to claim 1, characterized in that the synchronization device is made in the form of servos located in the x-ray head and on the movable carriage.
RU2006125089/14A 2006-07-13 2006-07-13 Topographometric system with tomography function RU2325117C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006125089/14A RU2325117C2 (en) 2006-07-13 2006-07-13 Topographometric system with tomography function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006125089/14A RU2325117C2 (en) 2006-07-13 2006-07-13 Topographometric system with tomography function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006125089A RU2006125089A (en) 2008-01-20
RU2325117C2 true RU2325117C2 (en) 2008-05-27

Family

ID=39108407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006125089/14A RU2325117C2 (en) 2006-07-13 2006-07-13 Topographometric system with tomography function

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2325117C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529381C2 (en) * 2008-08-15 2014-09-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Formation of improved image model
RU2552696C2 (en) * 2009-09-22 2015-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Device and method for obtaining diagnostic information

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529381C2 (en) * 2008-08-15 2014-09-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Formation of improved image model
RU2552696C2 (en) * 2009-09-22 2015-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Device and method for obtaining diagnostic information

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006125089A (en) 2008-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11000254B2 (en) Methods and systems for patient scan setup
CN100508892C (en) Computed tomography dose indexing phantom selection for dose reporting
US8417315B2 (en) Marker systems with spaced apart surfaces or markers and methods of using the same
US6206566B1 (en) X-ray apparatus for producing a 3D image from a set of 2D projections
JP5397861B2 (en) Radiotherapy planning apparatus and method of operating radiotherapy planning apparatus
CN101346102B (en) X-ray ct device
JP5802044B2 (en) Method and apparatus for computerized tomography
US20040218719A1 (en) Computed tomogrophy scanning
US20050117693A1 (en) Tomograph
JP2019030637A (en) Variable-distance imaging
US20080310584A1 (en) Tomography Equipment Comprising a Variable Reproduction Geometry
JP2007503238A (en) Calibration image alignment apparatus and method in PET-CT system
US20150320381A1 (en) Estimating apparatus, x-ray diagnosis apparatus, and estimating method
US7298816B2 (en) Tomography system
EP1589876B2 (en) Computed tomography scanning
Weisenberger et al. A restraint-free small animal SPECT imaging system with motion tracking
JP2004174006A (en) Signal acquisition apparatus and x-ray ct instrument
US20050084147A1 (en) Method and apparatus for image reconstruction with projection images acquired in a non-circular arc
RU2325117C2 (en) Topographometric system with tomography function
JP2006192286A (en) Radiation diagnosis system
CN107576676B (en) Three-dimensional molecular imaging system based on CT and optical fusion
CN208552886U (en) Proton CT collimator system
CN115004232A (en) Low dose digital tomosynthesis system and method using artificial intelligence
JP2023104733A (en) Medical image display device, medical image display method, and program
JP2024070233A (en) Method and system for a multi-positioner holder - Patents.com

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180714