PL209220B1 - Fantom - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest fantom do przeprowadzania podstawowych testów urządzeń radiologicznych, zwłaszcza stosowanych dla potrzeb stomatologii.

Urządzenia radiologiczne stosowane do badań medycznych wymagają, zgodnie z przepisami prawa, przeprowadzania regularnych testów w celu zapewnienia z jednej strony odpowiedniej jakości i powtarzalności wykonywanych zdjęć a z drugiej strony minimalizowania oddziaływania na człowieka szkodliwego promieniowania. Źle wykonane zdjęcie wymaga w konsekwencji wykonania drugiego zdjęcia a tym samym podania pacjenta oddziaływaniu dodatkowej dawki promieniowania rentgenowskiego. Podstawowe testy muszą być regularnie wykonywane przez pracowników obsługujących dane urządzenie, przynajmniej raz w miesiącu, zależnie od rodzaju testu.

Znany jest zestaw Q-DENTAL do przeprowadzania podstawowych testów urządzeń radiologicznych stosowanych w stomatologii produkcji firmy PEHA med. Gerate GmbH z Niemiec. Zestaw składa się z dwóch fantomów, Dental i Dental-Ra. Fantom Dental-Ra składa się z korpusu i stożka. Korpus ma kształt niskiego prostopadłościanu i posiada w górnej podstawie walcowe, dwu stopniowe zagłębienie. W osi zagłębienia znajduje się nagwintowany otwór do mocowania stożka. Natomiast z boku posiada poziomą szczelinę do umieszczania w niej płytki - wzorca rozdzielczoś ci.

Stożek ma kształt ściętego stożka, przy czym do jego górnej, mniejszej podstawy przylega płaski pierścień zaś w większej podstawie znajduje się nagwintowany otwór a w nim wkręt bez łba. Ścięty stożek wykonany jest z materiału zasadniczo nie pochłaniającego promieniowania zaś pierścień i wkręt pochłaniają promieniowanie dzięki czemu w czasie ekspozycji filmie powstaje ich ślad. Średnica wewnętrzna pierścienia jest nieco większa od średnicy zewnętrznej wkrętu.

Fantom ten służy do oceny osiowości wiązki promieniowania i rozdzielczości. W celu wykonania testu za pomocą tego fantomu ustawia się go poziomym stole, na kasecie z filmem, po czym dosuwa się tubus lampy rentgenowskiej tak, aby dokładnie trafił on w zagłębienie, po czym ewentualnie umieszcza się w korpusie fantomu wzorzec rozdzielczości a następnie dokonuje się ekspozycji. Jeżeli promień środkowy wiązki jest w osi tubusu to na filmie rzut wkrętu jest współosiowy z rzutem pierścienia. Jeżeli nie jest i jeżeli odchylenie przekracza wartość dopuszczalną równą 1,5°, to oba rzuty zachodzą na siebie. O ile rzut pierścienia, niezależnie od odchylenia wiązki jest taki sam, to jeden wymiar rzutu wkrętu rośnie wraz z odchyleniem co ujemnie wpływa na wynik testu. Nadto wprowadzenie tubusu lampy rentgenowskiej do zagłębienia nie jest jednoznaczne z ustawieniem jej prostopadle do fantomu i dalej do filmu, gdyż krawędź tubusu nie jest wtedy widoczna zaś dopuszczalne odchylenie wynosi zaledwie 1,5°. Nie można więc wykluczyć powstania przypadkowego, grubego błędu związanego z ustawieniem tubusu względem fantomu, która to sytuacja podważa wiarygodność testu osiowości wiązki. Dodatkowo rentgenowskie urządzenia stomatologiczne nie posiadają jako takiego stołu gdyż nie jest potrzebny. Urządzenie zawiera lampę rentgenowską zamocowaną na końcu ruchomego ramienia, które pozwala na jej dogodne ustawienie w przestrzeni w stosunku do głowy siedzącego pacjenta. Przeprowadzenie testu wymaga więc użycia odrębnego stoki lub podobnego przedmiotu.

Drugi fantom, Dental, ma również prostopadłościenny korpus i zawiera w górnej podstawie walcowe, dwu stopniowe zagłębienie, w centrum którego znajduje się krzyżyk. Wewnątrz, korpusu, na stałe zamocowane są filtry, w tym trójstopniowy filtr klinowy. Test przy użyciu tego fantomu przeprowadza się podobnie jak przy użyciu pierwszego fantomu.

Natomiast średnicę wiązki, której odpowiada zaczerniony krążek na filmie mierzy się znanym przymiarem linowym.

Wykonywanie testów przy wykorzystaniu fantomu DENTAL wymaga stosowania filmów o wielkości znacznie przewyższającej wielkość typowych filmów stosowanych do prześwietleń zębów, tym samym pracownia musi posiadać dodatkowo inne filmy niż używane do normalnej pracy, co podnosi koszty testów. Znane jest też używanie do wykonania testu doraźnie złączanych ze sobą kilku stomatologicznych filmów w celu uzyskania filmu odpowiedniej dla fantomu powierzchni.

Istota pierwszego fantomu do testowania stomatologicznych aparatów rentgenowskich posiadającego korpus z okrągłym zagłębieniem, w którym centralnie osadzony jest stożek polega na tym, że stożek posiada w swoim wierzchołku kulkę a jego położenie jest ustalone względem szablonu osadzonego w korpusie fantomu. Stożek korzystnie składa się ze stożka ściętego i przylegającego do jego większej podstawy walca, stanowiącego ze stożkiem ściętym monolit. Szablon korzystnie posiada skalę oraz otwór ustalający, w którym osadzony jest stożek. Otwór ustalający korzystnie otoczony

PL 209 220 B1 jest z trzech stron trzema łukowymi otworami zaś z czwartej strony znajduje się wycięcie, przy czym przestrzenie pomiędzy nimi wyznaczają ramiona krzyża ułatwiającego analizę wyników testu.

Skalę korzystnie stanowi szereg nacięć wykonanych na drugim ramieniu wycięcia wraz z przypisanymi im liczbami odpowiadającymi odległości danego nacięcia od środka otworu ustalającego.

Istota drugiego fantomu do testowania stomatologicznych aparatów rentgenowskich posiadającego korpus z okrągłym zagłębieniem, przy czym w korpusie osadzony jest filtr schodkowy polega na tym, że pomiędzy dnem okrągłego zagłębienia a filtrem schodkowym znajduje się szczelina.

Natomiast w szczelinie korzystnie spoczywa dodatkowy filtr w postaci płytki.

Przedmiot według wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: • fig. 1 przedstawia podstawkę w widoku z góry, • fig. 2 przedstawia widok podstawki od strony wlotu do prowadnicy;

• fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny przez podstawkę w miejscu zaznaczonym na fig. 1;

• fig. 4 przedstawia pierwszy fantom w widoku z góry, • fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny przez pierwszy fantom, • fig. 6 przedstawia pół przekrój-pół widok przez stoż ek, • fig. 7 przedstawia szablon w widoku z góry;

• fig. 8 przedstawia drugi fantom w widoku z góry, • fig. 9 przedstawia przekrój poprzeczny przez drugi fantom w miejscu zaznaczonym na fig. 10, • fig. 10 przedstawia drugi fantom w widoku od strony szczelin;

• fig. 11 przedstawia sposób mocowania pierwszego fantomu;

• fig. 12 przedstawia alternatywn ą podstawkę w widoku z góry, • fig. 13 przedstawia widok alternatywnej podstawki od strony wlotu do prowadnicy;

• fig. 14 przedstawia alternatywny pierwszy fantom w widoku z góry;

• fig. 15 przedstawia alternatywny pierwszy fantom w widoku z boku.

Figura 1 przedstawia podstawkę (1) w widoku z góry. Podstawka (1) ma kształt niskiego prostopadłościanu, którego końce dwóch przeciwległych ścian: pierwszej ściany (2) i trzeciej ściany (3) zaopatrzone są w występy (4), natomiast w górnej podstawie (5) znajduje się prostokątne zagłębienie (6), przy czym jego dwa sąsiednie boki połączone są fazką (7).

Figura 2 i 3 przedstawiają dalsze szczegóły podstawki (1). Wzdłuż dolnej podstawy (8), od drugiej ścian) (9), do wnętrza podstawki (1) biegnie prowadnica (10). Prowadnica (10) ma teowy, dwustopniowy przekrój, przy czym pierwszy stopień jest przeznaczony do umieszczania w nim filmu (11) zaś drugi stopień do umieszczania w nim cyfrowego czujnika (12). Wzdłuż drugiego stopnia prowadnicy (10), po obu jej bokach znajdują się płaskie sprężynki (13), których zadaniem jest dociskanie cyfrowego czujnika (12) do dna prowadnic) (10). Odpowiednie sprężynki mogą także znajdować się w pierwszym stopniu prowadnicy (10). Podstawka (1) wykonana jest z materia ł u w zasadzie nie pochłaniającego promieniowania rentgenowskiego.

Figury 4-7 dotyczą konstrukcji pierwszego fantomu (15). Figura 4 przedstawia pierwszy fantom (15) w widoku z góry. Ma on kształt prostopadłościanu ze ściętym rogiem (16), przy czym w górnej podstawie (17) znajduje się okrągłe zagłębienie (18), w którym centralnie osadzony jest stożek (19). Figura 5 przedstawia przekrój poprzeczny przez pierwszy fantom (15). Równolegle do górnej podstawy (17) w materiale pierwszego fantomu (15) znajduje się szablon (20), który zazębia się ze stożkiem (19) osadzonym w dnie okrągłego zagłębienia (18). Ścięty róg (16) służy do ustalenia położenia pierwszego fantomu (15) w podstawce (1).

Figura 6 przedstawia stożek (19) w półwidoku-półprzekroju. Stożek (19) składa się z dwóch brył, stożka ściętego (22) oraz przylegającego do jego większej podstawy walca (23), który stanowi element ustalający stożek (19) względem szablonu (20). W wierzchołku stożka ściętego (22) znajduje się kulka (24), która wykonana jest z materiału istotnie pochłaniającego promieniowanie.

Figura 7 przedstawia zarys szablonu (20). Szablon (20) wycięty jest z cienkiej, prostokątnej blaszki i posiada w środkowej części otwór ustalający (25) otoczony trzema łukowymi otworami (26), obejmującymi trzy czwarte obwodu otworu ustalającego (25) natomiast materiał przy pozostałej jednej czwartej jest wycięty tak, że pierwsze ramię (27) wycięcia (28) jest równoległe do krótszego boku (29) prostokątnej blaszki zaś drugie ramię (30) jest równoległe do dłuższego boku (31). Wzdłuż drugiego ramienia (30) znajduje się skala w postaci szeregu nacięć (32), a obok każdego z nich wycięta jest liczba (33) odpowiadająca odległości nacięcia (32) od środka otworu ustalającego (25). Przestrzenie pomiędzy łukowymi otworami (26) i wycięciem (28) wyznaczają ramiona (34) zaś szerokość każdego ramienia (34) jest mniejsza od średnicy kulki (24), tak aby jej ślad na filmie był zawsze widoczny. Na4

PL 209 220 B1 tomiast ślady ramion (34) pozwalają na ocenę kierunku odchylenia środkowego promienia od osi. Zarys szablonu (20) przypomina kształtem literę „L”.

W pierwszym fantomie walec (23) stoż ka (19) znajduję się w otworze ustalają cym (25), tym samym prostokątny rzut z góry kulki (24) wypada w środku otworu ustalającego (25).

Figury 8-10 przedstawiają drugi fantom (35). Drugi fantom (35) ma postać prostopadłościennej kostki (36) ze ściętym rogiem (37) oraz okrągłym zgłębieniem (38) w górnej podstawie (39). Poniżej dna okrągłego zagłębienia (38) znajduje się szczelina (40), w której swobodnie spoczywa filtr dodatkowy (41), zaś poniżej w materiale kostki (36) znajduje się filtr schodkowy (42).

Zarówno zarys pierwszego fantomu (15) jak i drugiego fantom (35) odpowiadają prostokątnemu zagłębieniu (6) w podstawce (1).

Figura 11 przedstawia sposób mocowania pierwszego fantomu w celu przeprowadzenia testu, na przykład osiowości wiązki. Pierwszy fantom (15) umieszcza się na podstawce (1), po czym przykłada się je do tubusu (44) lampy rentgenowskiej (45), tak aby czoło tubusu (44) znalazło się w walcowym zagłębieniu (18), po czym całość opasuje się elastyczną taśmą (46). Elastyczna taśma (46) winna znajdować się pomiędzy występami (4), co gwarantuje poprawne zamocowanie pierwszego fantomu (15). Następnie wsuwa się film (11) do oporu w pierwszy stopień prowadnicy (10) i wykonuje się ekspozycję, po czym wywołuje się film. Jeżeli promień środkowy jest prostopadły do fantomu, to na filmie ślad kulki (24) znajduje się w środku śladu otworu centrującego (25). W przypadku gdy średnica zewnętrzna tubusu (44) jest mniejsza od średnicy wewnętrznej walcowego zagłębienia (18) w pierwszym fantomie (15), to należy zastosować pierścień centrujący, którego średnica zewnętrzna odpowiada średnicy okrągłego zagłębienia (18) zaś średnica wewnętrzna odpowiada średnicy zewnętrznej tubusu (44).

Z kolei dla oceny średnicy wią zki w prowadnicy (10) umieszcza się drugi film, przy czym jego krawędź winna leżeć w pobliżu drugiej ściany (9) podstawki. Następnie wykonuje się ekspozycję i po wywołaniu filmu, korzystając ze śladu skali szablonu (20) i krawędzi naświetlonego pola odczytuje się jego promień R.

Figury 12 i 13 przedstawiają alternatywną podstawkę (48). Alternatywny podstawka (48) ma kształt niskiego walca, w którego górnej podstawie znajduje się okrągłe zagłębienie (49), przy czym powierzchnia walcowa na małym odcinku (50) jest spłaszczona. Natomiast zewnętrzna, walcowa powierzchnia alternatywnej podstawki (48) posiada ścięcie (51), które jest prostopadłe do osi prowadnicy (52). Wokół okrągłego zagłębienia (49) znajdują się trzy równomiernie rozmieszczone otwory (53) przeznaczone do mocowania alternatywnej podstawki (48) do tubusu.

Z kolei figury 14 i 15 przedstawiają alternatywny pierwszy fantom (55). Ma on kształ t niskiego walca i posiada na walcowej powierzchni ścięcie (56) zaś w górnej podstawie (57) okrągłe zagłębienie (58), w środku którego osadzony jest stożek (19) zaś w materiale alternatywnego, pierwszego fantomu (55) znajduje się szablon (20), podobnie jak w pierwszym fantomie (15). Ścięcie (56) służy do ustalania położenia alternatywnego pierwszego fantomu (55) w alternatywnej podstawce (48).

Claims (11)

1. Fantom do testowania stomatologicznych aparatów rentgenowskich posiadający korpus z okrągłym zagłębieniem, w którym centralnie osadzony jest stożek, znamienny tym, że stoż ek (19) posiada w swoim wierzchołku kulkę (24) i jest ustalony względem szablonu (20) osadzonego w korpusie fantomu.

2. Fantom według zastrz. 1, znamienny tym, że stożek (19) składa się ze stożka ściętego (22) i przylegają cego do jego wię kszej podstawy walca (23).

3. Fantom według zastrz. 1, znamienny tym, że szablon (20) posiada otwór ustalający (25), w którym osadzony jest stoż ek (19) oraz skal ę .

4. Fantom według zastrz. 3, znamienny tym, że skalę stanowi szereg nacięć (32).

5. Fantom według zastrz. 4, znamienny tym, że obok nacięcia (32) znajduje się liczba (33) odpowiadająca jego odległości od środka otworu ustalającego (25).

6. Fantom według zastrz. 4, znamienny tym, że nacięcia (32) wykonane są na drugim ramieniu (30) wycięcia (28).

7. Fantom według zastrz. 3, znamienny tym, że otwór ustalający (25) otoczony jest z trzech stron trzema łukowymi otworami (26) zaś z czwartej strony znajduje się wycięcie (28).

PL 209 220 B1

8. Fantom według zastrz. 7, znamienny tym, że przestrzenie pomiędzy łukowymi otworami (26) a wycięciem (28) wyznaczają ramiona (34) krzyża.

9. Fantom do testowania stomatologicznych aparatów rentgenowskich posiadają cy korpus z okrągłym zagłębieniem, przy czym w korpusie osadzony jest filtr schodkowy, znamienny tym, że pomiędzy dnem okrągłego zagłębienia (38) a filtrem schodkowym (42) znajduje się szczelina (40).

10. Fantom według zastrz. 9, znamienny tym, że w szczelinie (41) spoczywa dodatkowy filtr (41).

11. Fantom według zastrz. 10, znamienny tym, że dodatkowy filtr (41) ma postać płytki.