|
DOI: 10.14489/td.2014.010.pp.025-030
Горшков В. А.
ОСОБЕННОСТИ ДВУХЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ ПЛОТНОМЕТРИИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ОБЪЕКТОВ
(с. 25-30)
Аннотация. Рассматриваются вопросы рентгеновской плотнометрии многокомпонентных объектов, вариация плотности которых обу-словлена нестабильностью химического состава. Показано, что при двухэнергетической плотнометрии имеет место систематическая погрешность, обусловленная систе-матическим смещением в оценке эффективного атомного номера, соизмеримая с естественной вариацией плотности. Это ха-рактерно как для эталонных калибровочных образцов, так и для исследуемого объекта. Предложено рассчитывать распределение эффективного атомного номера эталона по рассчитанному распределению плот-ности на основе измерения доли поглощенных фотонов с использованием известных зависимостей массовых коэффициентов по-глощения от атомных номеров элементов. Именно на этом эталоне рассчитывают параметры на низкой и высокой энергиях.
Ключевые слова: рентгеновское излучение, двухэнергетическая плотнометрия, многокомпонентные объекты, атомный номер, систематическая ошибка.
Gorshkov V. A.
FEATURES OF DUAL-EENERGY X-RAY DENSITOMETRY OF MULTI-COMPONENT OBJECTS
(pp. 25-30)
Abstract. The monochromatic dual-energy X-ray densitometry allows estimating the multi-component object density which variation is caused by the instability of the chemical composition. It is shown that if the dual photometrie is a systematic error due to a systematic bias in the estimation of the effective atomic number, commensurable with the natural variation of the density. Effective atomic number of multi-component of the calibration sample calculated analytically for the known mass concentrations and atomic numbers of the components in the calibration samples is not equivalent to the atomic number corresponding to the mass absorption coefficient. Equivalence is only for homogeneous objects. It is proposed to calculate the sample effective atomic number on the linear absorption coefficient measurement and the known density. The regression equation removing the systematic error in the density measurement is determined by this sample.
Keywords: X-ray, dual-energy densitometry, multicomponent objects, atomic number, systematic error.
В. А. Горшков (ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», Москва) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. A. Gorshkov (JSC RII “Spectrum”, Moscow) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Клюев В. В., Соснин Ф. Р., Ковалев А. В. и др. Неразру-шающий контроль и диагностика: справочник / под ред. В. В. Клюева. 2-е изд., испр. и доп. М.: Машиностроение, 2003. 656 с.
2. Пат. 2495623 РФ. Способ двухэнергетической делительно-разностной маммографии / В. А. Горшков, Р. Р. Назиров, В. Г. Родин и др. // Изобретения. Полезные модели. 2013. № 29.
3. WO/2013/136150 (РСТ) [RU]. Method for dual-energy mammography / V. A. Gorshkov, R. R. Nazirov, V. G. Rodin et al. 19.09.2013. URL: http://patentscope.wipo.int/search/en/WO2013136150.
4. Горшков В. А., Рожкова Н. И., Прокопенко С. П. Визуализация микрокальцинатов на основе выпуклой комбинации плотности и эффективного атомного номера // Контроль. Диагностика. 2013. № 11. С. 26 – 30.
5. Горшков В. А., Рожкова Н. И., Прокопенко С. П. Визуализация распределения эффективного атомного номера в маммографии // Контроль. Диагностика. 2008. № 11. С. 33 – 36.
6. Рожкова Н. И., Горшков В. А., Прокопенко С. П. и др. Цифровая маммологическая клиника. Современные технологии визуализации / под ред. Н. И. Рожковой, В. А. Горшкова. М.: Спец. изд-во мед. книг, 2013. 160 с.
7. Lewin, J. M., Isaacs, P. K., Vance, V., Larke, F. J. Dual-energy contrast-enhanced digital subtraction mammography: feasibility // Radiology. 2003. V. 229. N 1. Р. 261 – 268.
8. Блохин Е. О., Паршин И. А., Шурушкин А. В. и др. Рентгеновские комплексы на основе регистрации трансмиссионного и обратно рассеянного излучения // Контроль. Диагностика. 2012. № 12. С. 4 – 7.
9. Torikoshi, M. Ohno, Y. Endo и др. Measurement of electron density and effective atomic number using dual-energy X-ray CT // Nuclear Science Symposium Conference Record. IEEE. 2004. V. 6. P. 3764 – 3768.
10. Pietrobelli A., Formica C., Wang Z., Heymsfield S. B. Dual-energy X-ray absorptiometry body composition model: review of physical concepts // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 271:E941-E951, 1996.
11. Артемьев Б. В., Буклей А. А. Радиационный контроль. М.: ИД «Спектр», 2011. 192 с.
12. Pat. US 20130028371. A1. Method for estimating effective atomic number and bulk density of rock samples using dual energy X-ray computed tomographic imaging / Naum Derzhi, 2012.
13. Taylor M. L. et al. Robust calculation of effective atomic numbers: the Auto-Zeff software // Medical Physics. 2012. V. 39. Р. 1769 – 1778.
14. Murty R. C. Effective Atomic Numbers of Heterogeneous Materials // Nature. 1965. V. 207. Р. 398–399.
1. Kliuev V. V. (Ed.), Sosnin F. R., Kovalev A. V. et al. (2003). Non-destructive testing and diagnostics: handbook. (2nd (Revised and Supplemented) ed.). Moscow: Mashinostroenie.
2. Gorshkov V. A., Nazirov R. R., Rodin V. G. (2013). Dual indexing differential method of mammography. Ru Patent No. 2495623. Russian Federation.
3. Gorshkov V. A., Nazirov R. R., Rodin V. G. et al. Method for dual-energy mammography. Available at: http://patentscope.wipo.int/ search/en/WO2013136150. (Accessed: 13.09.2013).
4. Gorshkov V. A., Rozhkova N. I., Prokopenko S. P. (2013). Visualization of microcalcifications on the basis of a convex combination of density and effective atomic number. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 26-30.
5. Gorshkov V. A., Rozhkova N. I., Prokopenko S. P. (2008). Visualization of the distribution of the effective atomic number in mammography. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 33-36.
6. Rozhkova N. I., Gorshkov V. A. (Eds.), Prokopenko S. P. et al. (2013). Digital mammology clinic. Modern imaging technologies. Moscow: Spetsial'noe izdatel'stvo meditsinskikh knig.
7. Lewin, J. M., Isaacs, P. K., Vance, V., Larke, F. J. (2003) Dual-energy contrast-enhanced digital subtraction mammography: feasibility. Radiology. 229(1), pp. 261 – 268. doi: 10.1148/radiol.2291021276
8. Blokhin E. O., Parshin I. A., Shurushkin A. V. et al. (2012). X-ray systems based on recording gear and backscatter. Kontrol'. Diagnostika, (12), pp. 4 – 7.
9. Torikoshi, M. Ohno, Y. Endo et al. (2004). Measurement of electron density and effective atomic number using dual-energy X-ray CT. Nuclear Science Symposium Conference Record. IEEE. 6, pp. 3764 – 3768.
10. Pietrobelli A., Formica C., Wang Z., Heymsfield S. B. (1996). Dual-energy X-ray absorptiometry body composition model: review of physical concepts. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 271:E941-E951.
11. Artem'ev B. V., Buklei A. A. (2011). X-ray inspection. Moscow: Izdatel'skii dom "Spektr".
12. Naum Derzhi (2012). Method for estimating effective atomic number and bulk density of rock samples using dual energy X-ray computed tomographic imaging. US Patent No. US 20130028371. A1. USA.
13. Taylor M. L. et al. (2012). Robust calculation of effective atomic numbers: the Auto-Zeff software. Medical Physics. 39, pp. 1769 – 1778. doi: 10.1118/1.3689810
14. Murty R. C. (1965). Effective Atomic Numbers of Heterogeneous Materials. Nature. 207, pp. 398–399.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа статьи заполните форму:
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please fill out the form below:
.
.
|
Архив номеров
">
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»