RU2290064C1

RU2290064C1 - Method for setting x-ray diagnosis

Info

Publication number: RU2290064C1
Application number: RU2005118981/14A
Authority: RU
Inventors: Елена Викторовна Серова (RU); Елена Викторовна Серова; Борис Менделевич Кантер (RU); Борис Менделевич Кантер; Геннадий Викторович Ратобыльский (RU); Геннадий Викторович Ратобыльский; Александр Николаевич Черний (RU); Александр Николаевич Черний
Original assignee: Елена Викторовна Серова; Борис Менделевич Кантер; Геннадий Викторович Ратобыльский; Александр Николаевич Черний
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2006-12-27

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: method involves taking single X-ray picture of area under study in frontal projection with digital apparatus and visual analysis of the produced image on screen. An additional picture is taken in back projection at the same respiratory phase. Two images are shown on the screen - frontal projection and back projection. The back projection image output is done in mirror mapping and placed to the right from the frontal projection one. Analysis is carried out in stereoscopic way.

EFFECT: high information capacity.

7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к рентгенодиагностике, и предназначено в первую очередь для исследования легких на цифровых рентгенографических аппаратах.The present invention relates to medicine, namely to x-ray diagnostics, and is intended primarily for the study of lungs on digital radiographic devices.

Известен способ рентгенодиагностики, предусматривающий рентгенографию одного и того же пациента в идентичных условиях с интервалом от месяца до года и последующей взаимной стереоскопической обработкой снимков при их синхронном вращении [1].A known method of x-ray diagnostics, providing for x-ray of the same patient under identical conditions with an interval of a month to a year and subsequent mutual stereoscopic processing of images during their synchronous rotation [1].

Известен также способ рентгенодиагностики, предусматривающий рентгенографию одного и того же пациента в идентичных условиях через определенный интервал времени и последующей взаимной стереоскопической обработкой снимков при освещении одного из них прерывистым световым потоком [2].There is also known a method of x-ray diagnostics, providing for the radiography of the same patient under identical conditions after a certain time interval and subsequent mutual stereoscopic processing of the images when one of them is illuminated by an intermittent light flux [2].

Основным недостатком известных аналогов [1], [2] является то, что для их осуществления необходимо, как минимум, два рентгеновских снимка одного и того же пациента, так как они предназначены для ретроспективной диагностики. Кроме того, они не могут быть использованы при работе на цифровых рентгенографических аппаратах, где рентгеновское изображение воспроизводится на экране видеомонитора.The main disadvantage of the known analogues [1], [2] is that their implementation requires at least two x-rays of the same patient, as they are intended for retrospective diagnosis. In addition, they cannot be used when working on digital radiographic devices, where the x-ray image is displayed on the screen of a video monitor.

Известен также способ рентгенодиагностики на цифровом аппарате, предусматривающий стереорентгенографию органов грудной полости пациента с помощью специальной приставки [3]. Данный способ обладает дополнительной диагностической информативностью за счет использования высоких опознавательных свойств бинокулярного зрения. В тоже время, для реализации известного способа [3] необходимо использовать дорогостоящее нестандартное оборудование, что является его недостатком.There is also known a method of x-ray diagnostics on a digital apparatus, providing for stereoscopic radiography of the patient’s chest cavity using a special attachment [3]. This method has additional diagnostic information through the use of high identification properties of binocular vision. At the same time, to implement the known method [3], it is necessary to use expensive non-standard equipment, which is its drawback.

Наиболее близким аналогом к нашему изобретению является способ рентгенодиагностики, предусматривающий однократную рентгенографию пациента на цифровом аппарате и визуальный анализ полученного изображения на экране дисплея [4]. Цифровая рентгенодиагностика имеет целый ряд преимуществ по отношению к пленочной, это: низкая лучевая нагрузка на пациента и обслуживающий персонал, оперативность получения информации, широкий динамический диапазон цифрового снимка, экономичность процедуры и др. Вместе с тем в цифровой рентгенодиагностике остались проблемы пленочного метода, связанные с анализом теневого рентгеновского изображения, особенно в рентгенодиагностике легких, что объясняется сложностью дешифрирования сосудистого рисунка легких. Статистика показывает, что в ряде случаев гипердиагностики врачи-рентгенологи принимали изображение сосудов за очертание туберкулезной каверны или туберкулому. Псевдобольных направляли на линейную томографию, где первоначальный диагноз не подтверждался. При этом пациенты подвергались дополнительному рентгеновскому облучению.The closest analogue to our invention is a method of X-ray diagnostics, providing for a single radiography of a patient on a digital apparatus and visual analysis of the received image on the display screen [4]. Digital X-ray diagnostics has a number of advantages in relation to the film, these are: low radiation load on the patient and staff, the speed of obtaining information, the wide dynamic range of the digital image, the cost-effectiveness of the procedure, etc. At the same time, the problems associated with the film method in digital X-ray diagnostics remain analysis of the shadow X-ray image, especially in the X-ray diagnosis of the lungs, which is explained by the complexity of deciphering the vascular pattern of the lungs. Statistics show that in a number of cases of overdiagnosis, radiologists took the image of blood vessels for the outline of a tuberculous cavity or tuberculoma. Pseudo-patients were referred for linear tomography, where the initial diagnosis was not confirmed. In this case, patients were subjected to additional x-ray exposure.

Целью настоящего изобретения является повышение информативности цифровой рентгенодиагностики при выполнении съемки на стандартном цифровом аппарате.The aim of the present invention is to increase the information content of digital x-ray when shooting on a standard digital apparatus.

Данная цель достигается тем, что в способе рентгенодиагностики, предусматривающем однократную рентгенографию области исследования на цифровом аппарате и визуальный анализ полученного изображения на экране дисплея, производится дополнительный снимок в задней проекции на той же фазе дыхания, что и первый, а на экран дисплея выводятся два изображения - переднепроекционное и заднепроекционное, причем заднепроекционное изображение воспроизводится в зеркальном отображении и располагается правее переднепроекционного, при этом анализ изображений производится стереоскопически.This goal is achieved by the fact that in the method of x-ray diagnostics, which provides a one-time radiography of the study area on a digital apparatus and visual analysis of the image on the display screen, an additional picture is taken in the rear projection on the same breathing phase as the first, and two images are displayed on the display screen - front-projection and rear-projection, and the rear-projection image is reproduced in mirror image and is located to the right of the front-projection, while the analysis of expressions made stereoscopically.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием к ним. На фиг.1, а схематически показана рентгенография объекта исследования (легких) в передней проекции на цифровом рентгенодиагностическом аппарате; на фиг.1, б - съемка того же объекта в задней проекции; на фиг.2 показан стереоскопический анализ полученных изображений (на фиг.2, а приведена стереопара полученных снимков, где левое изображение - это снимок легких в передней проекции, а правое - снимок легких в задней проекции в зеркальном отображении); на фиг.3 приведена эквивалентная схема рентгенографии объекта исследования в передней и задней проекциях; на фиг.4 показана геометрия формирования искусственного стереоэффекта; на фиг.5 приведена рентгенограмма легких пациента К. (передняя проекция); на фиг.6 - рентгенограмма легких пациента К. (задняя проекция); на фиг.7 приведена стереопара легких пациента К., образованная левым переднепроекционным изображением и правым - зеркальным заднепроекционным.The invention is further illustrated by drawings and a description thereof. Figure 1, a schematically shows the x-ray of the object of study (lungs) in frontal projection on a digital x-ray diagnostic apparatus; figure 1, b - shooting of the same object in the rear projection; figure 2 shows a stereoscopic analysis of the obtained images (figure 2, and shows a stereo pair of the obtained images, where the left image is a picture of the lungs in the front projection, and the right is a picture of the lungs in the rear projection in a mirror image); figure 3 shows the equivalent diagram of x-ray of the object of study in the front and rear projections; figure 4 shows the geometry of the formation of the artificial stereo effect; figure 5 shows the x-ray of the lungs of the patient K. (front view); figure 6 - x-ray of the lungs of the patient K. (rear projection); Fig. 7 shows a stereo pair of patient K.'s lungs formed by a left anterior projection image and a right one - a mirror rear-projection image.

Предлагаемый способ рентгенодиагностики осуществляется следующим образом. На цифровом рентгенодиагностическом аппарате, содержащем высокочастотный рентгеновский источник 1 и регистратор изображения цифрового типа 2, выполняют рентгенографию объекта исследования, например легких, пораженных туберкулезом, пациента 3 в передней проекции (фиг.1, а). При выполнении съемки в передней проекции грудь пациента 3 примыкает к входному окну регистратора изображения 2. Через несколько секунд рентгеновское изображение легких 4 воспроизводится на экране видеомонитора 5. Рентгеновское изображение легких формируется тенью сосудов и достаточно сложно для дешифрирования, особенно при патологическом процессе. Статистика показывает, что в ряде случаев гипердиагностики врачи-рентгенологи принимали изображение сосудов за очертание туберкулезной каверны или туберкулому. Для повышения точности рентгенодиагностики в сложных случаях пациента 3 рентгенографируют повторно в задней проекции, как показано на фиг.1, б. Повторная рентгенография выполняется на той же фазе дыхания, что и первая. Современные цифровые рентгенодиагностические аппараты имеют незначительную лучевую нагрузку (в десятки раз ниже, чем пленочные). Поэтому повторная рентгенография на цифровом аппарате практически безопасна для пациента. Заднепроекционное изображение 6 зеркально отличается от переднепроекционного 4. После повторной рентгенографии на экране видеомонитора 5 формируют стереопару, содержащую переднепроекционный снимок 4 (левое изображение) и зеркальное заднепроекционное изображение (правое изображение) 7 (фиг.2, а). Зеркальное преобразование изображения производится по специальной программе, заложенной в компьютер цифрового рентгенодиагностического аппарата. Наблюдение стереопары 4, 7 проводится рентгенологом 8 с помощью специального оптического прибора, например зеркального стереоскопа 9. Стереоскоп обеспечивает раздельное наблюдение снимков стереопары: левый глаз рентгенолога видит левый снимок 4, а правый глаз - изображение 7. На фиг.3 приведена эквивалентная схема рентгенографии объекта исследования (туберкулезной полости АВ и сосуда CD) в передней и задней проекциях. Здесь буквами F₁ и Р₁ обозначены соответственно фокус рентгеновской трубки 1 и плоскость регистрации изображения переднепроекционного снимка, a F₂ и Р₂ аналогично для заднепроекционного снимка. Искусственный стереоэффект, наблюдаемый по этим снимкам (фиг.4), показывает, что изображение каверны А'В' представляет собой плоский диск. Граничные точки этого диска А',В' имеют идентичное превышение над плоскостью проекции (h_А=h_В). В отличие от каверны сосуд CD виден пространственно с превышением Δh. Стереоскопическое восприятие сосудов позволяет исключить ложную диагностику кавернозного туберкулеза, связанную с проекционным наложением сосудов.The proposed method of x-ray diagnostics is as follows. On a digital x-ray diagnostic apparatus containing a high-frequency x-ray source 1 and a digital type 2 image recorder, an x-ray is taken of an object of study, for example, lungs affected by tuberculosis, of a patient 3 in front view (Fig. 1, a). When shooting in frontal view, the chest of the patient 3 is adjacent to the input window of the image recorder 2. After a few seconds, the X-ray image of the lungs 4 is displayed on the screen of the video monitor 5. The X-ray image of the lungs is formed by the shadow of the vessels and is quite difficult to decrypt, especially in the pathological process. Statistics show that in a number of cases of overdiagnosis, radiologists took the image of blood vessels for the outline of a tuberculous cavity or tuberculoma. To improve the accuracy of x-ray diagnostics in complex cases, the patient 3 x-ray repeatedly in the rear projection, as shown in figure 1, b. Repeated radiography is performed in the same phase of respiration as the first. Modern digital X-ray diagnostic devices have a small radiation dose (ten times lower than film). Therefore, repeated radiography on a digital apparatus is practically safe for the patient. The rear projection image 6 is mirrored from the front projection 4. After repeated radiography, a stereo pair is formed on the screen of the video monitor 5 containing the front projection image 4 (left image) and the mirror rear projection image (right image) 7 (Fig. 2, a). Mirror image conversion is performed according to a special program embedded in the computer of a digital X-ray diagnostic apparatus. The observation of a stereo pair 4, 7 is carried out by a radiologist 8 using a special optical device, for example a mirror stereoscope 9. The stereoscope provides separate observation of the stereo pair: the left eye of the radiologist sees the left picture 4, and the right eye - image 7. Figure 3 shows the equivalent radiography of the object studies (tuberculous cavity AB and vessel CD) in the anterior and posterior projections. Here, the letters F ₁ and P ₁ denote the focus of the X-ray tube 1 and the image registration plane of the front projection image, respectively, and F ₂ and P _{2 are} similar for the rear projection image. The artificial stereo effect observed in these images (Fig. 4) shows that the image of the cavity A'B 'is a flat disk. The boundary points of this disk A ', B' have an identical excess over the projection plane (h _A = h _B ). In contrast to the cavity, the vessel CD is spatially visible with an excess of Δh. Stereoscopic perception of blood vessels eliminates the false diagnosis of cavernous tuberculosis associated with projection overlay.

Приведем клинический примерA clinical example

Пациент К. 25 лет поступил в Клинику туберкулеза НИИ фтизиопульмонологии ММА им. И. М. Сеченова с жалобами на кашель с мокротой. В анамнизе: инфильтративный туберкулез верхней доли левого легкого.Patient K., 25 years old, was admitted to the Tuberculosis Clinic of the Research Institute of Phthisiopulmonology of MMA named after I. M. Sechenov with complaints of cough with sputum. Anamnesis: infiltrative tuberculosis of the upper lobe of the left lung.

При первичном обследовании на обзорной рентгенограмме, выполненной в передней проекции (фиг.3) в верхней доле левого легкого было обнаружено изображение N, напоминающее границу полости распада. Рентгенография выполнялась на малодозовом цифровом рентгенодиагностическом аппарате высокого разрешения АМЦР-1. Лечевая нагрузка на пациента не превышает 7 мкЗв. Для уточнения диагноза пациенту К. была проведена повторная рентгенография легких в задней проекции (фиг.4) на той же фазе дыхания, что и при выполнении первого снимка. Стереоскопический анализ рентгеновской стереопары, образованной переднепроекционным 4 и заднепроекционным (зеркальным) изображениями 7 (фиг.5), показал, что эффект наличия полости распада кажущийся, он возник в результате проекционного наложения теней сосудов и остаточных явлений фиброза. Стереоскопический анализ проводился с помощью стереобинокля "Bavaria". Для улучшения качества стереоскопического изображения контраст сосудов легких был усилен с помощью специальной компьютерной программы "подчеркивание". Рентгеновское изображение легких формируется главным образом сосудистым рисунком. Стереоскопическое изображение сосудов в зоне интереса облегчает диагностику туберкулеза и других заболеваний органов дыхания.During the initial examination, a panoramic X-ray taken in the front projection (Fig. 3) revealed an image N in the upper lobe of the left lung resembling the boundary of the decay cavity. Radiography was performed on a low-dose digital high-resolution X-ray diagnostic apparatus AMCR-1. The treatment load on the patient does not exceed 7 μSv. To clarify the diagnosis of patient K., a repeated radiography of the lungs was performed in the rear projection (Fig. 4) in the same breathing phase as when the first picture was taken. The stereoscopic analysis of the X-ray stereo pair formed by the front projection 4 and rear projection (mirror) images 7 (Fig. 5) showed that the effect of the presence of the decay cavity is apparent, it arose as a result of projection overlay of vascular shadows and residual fibrosis. Stereoscopic analysis was performed using Bavaria stereo binoculars. To improve the quality of stereoscopic images, the contrast of the vessels of the lungs was enhanced with the help of a special computer program "underline". X-ray image of the lungs is formed mainly by vascular pattern. A stereoscopic image of vessels in the zone of interest facilitates the diagnosis of tuberculosis and other respiratory diseases.

Источники информацииInformation sources

[1] Авторское свидетельство СССР №833202, МПК⁷ А 61 В 6/00, 1979 г.[1] USSR Copyright Certificate No. 833202, IPC ⁷ A 61 B 6/00, 1979

[2] Авторское свидетельство СССР №959756, МПК⁷ А 61 В 6/00, 1980 г.[2] USSR Copyright Certificate No. 959756, IPC ⁷ A 61 B 6/00, 1980

[3] Патент РФ №2185777, МПК⁷ А 61 В 6/02, 2002 г.[3] RF patent No. 2185777, IPC ⁷ A 61 B 6/02, 2002

[4] Белова И.Б., Китаев В.М. Малодозовая цифровая рентгенография. - Орел: Медбиоэкстрем, 2001. - 160 с.[4] Belova IB, Kitaev V.M. Low-dose digital radiography. - Eagle: Medbioextrem, 2001 .-- 160 p.

Claims

A method for X-ray diagnosis of pulmonary tuberculosis, which provides a single radiography of the study area in the front projection on a digital apparatus and a visual analysis of the image on the display screen, characterized in that an additional picture is taken in the rear projection at the same breathing phase as the first, and displayed on the display screen two images - front-projection and rear-projection, and the rear-projection image is reproduced in mirror image and is located to the right of the front-projection In this case, the analysis of the obtained images is stereoscopic.