Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Рентгенівська установка для томосинтезу, що має:

першу й другу прямі вертикальні стійки, які жорстко зв'язані із спільною основою, опозитно розташовані на відстані, достатній для розміщення обстежуваного пацієнта у вертикальному положенні, мають спільну вертикальну площину симетрії й служать напрямними опорами;

першу й другу каретки, які встановлені на цих вертикальних стійках з можливістю підстроювального зворотно-поступального переміщення уверх/униз і фіксації в заданих положеннях;

першу й другу дугові напрямні, які опозитно закріплені на цих каретках і охоплюють зону розміщення обстежуваного пацієнта,

кероване джерело рентгенівського випромінювання й цифровий приймач рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлені відповідно на першій та другій зазначених дугових напрямних з можливістю керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення таким чином, що оптична вісь вихідної апертури зазначеного джерела рентгенівського випромінювання, у робочому положенні - геометрична вісь рентгенівського пучка, завжди перпендикулярна поверхні зазначеного приймача;

коліматор, який установлений на виході керованого джерела рентгенівського випромінювання для надання рентгенівському пучку бажаної форми;

засоби контролю позиціонування зазначених джерела й приймача рентгенівського випромінювання на основі щонайменше однієї кругової шкали, яка жорстко зв'язана з однією з дугових напрямних, і щонайменше одного датчика положення одного із зазначених рентгенівських вузлів відносно зазначеної кругової шкали;

блок керування, до якого підключені зазначені керовані приводи; згадані засоби контролю позиціонування й зазначене джерело рентгенівського випромінювання;

блок обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень, до якого підключений зазначений приймач рентгенівського випромінювання, і

блок томосинтезу, підключений до зазначеного блока обробки даних.

2. Установка за п. 1, у якій кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання зв'язані таким П-подібним механічним синхронізатором їх односпрямованого кутового переміщення, який має вертикальні стрижні-штовхачі, кінематично зв'язані із зазначеними каретками по ковзній посадці, і горизонтальну поперечину з вертикальним виступом для підключення до двигуна.

3. Установка за п. 1, у якій кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання мають власні електрично синхронізовані двигуни для їх керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення відносно відповідних дугових напрямних, кожна така напрямна оснащена круговою шкалою, а зазначені джерело й приймач мають власні датчики їх положення відносно відповідних кругових шкал.

4. Установка за п. 2 або 3, у якій зазначений блок керування оснащений регульованим задатчиком кутового кроку керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення керованого джерела й цифрового приймача рентгенівського випромінювання й регульованим задатчиком вертикального лінійного переміщення кареток.

5. Установка за п. 1, у якій датчик положення будь-якого рентгенівського вузла виконаний у вигляді оптронної пари.

Текст

Реферат: Рентгенівська установка для томосинтезу має дві опозитні вертикальні стійки із спільною вертикальною площиною симетрії, які служать напрямними; каретки, установлені на цих стійках з можливістю підстроювального зворотно-поступального переміщення й фіксації в заданих положеннях і несучі опозитні дугові напрямні, які охоплюють зону розміщення обстежуваного пацієнта, кероване джерело з коліматором і цифровий приймач рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлені на дугових напрямних з можливістю керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення й оснащені засобами контролю позиціонування; блок керування; блок обробки даних для формування цифрових рентгенівських зображень, підключений на вихід зазначеного приймача; і блок томосинтезу, підключений до блока обробки даних. Це дозволяє забезпечити перпендикулярність геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача рентгенівського випромінювання в будь-якому сеансі діагностичного обстеження вертикально розташованих пацієнтів. UA 112351 C2 (12) UA 112351 C2 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується конструкції рентгенівських установок для томосинтезу, які призначені для диференціальної діагностики стану й захворювань внутрішніх органів людини (особливо анатомічно суміжних органів усередині грудної клітки або черевної порожнини й кровоносних судин ніг) при вертикальному положенні пацієнтів. Рентгенівські установки для томосинтезу нині загальновідомі. Вони: забезпечують переміщення джерела рентгенівського випромінювання відносно тіла пацієнта (і/або тіла пацієнта відносно такого джерела) по заданій траєкторії, пропускають рентгенівське випромінювання через кожну обстежувану зону тіла пацієнта в заздалегідь заданій позиції на заданій траєкторії, приймають рентгенівське випромінювання, що пройшло крізь кожну обстежувану зону, формують цифрове рентгенівське зображення шару тіла пацієнта в кожній черговій обстежуваній зоні й синтезують на основі згаданих цифрових рентгенівських зображень щонайменше одну томограму. Програмне забезпечення томосинтезу, як правило, доступно на ринку (див., наприклад, US 2008/0219567 А1). Програмування керування механізмами, використовуваними в рентгенівських установках для томосинтезу, також не є трудним. І, нарешті, загальнодоступні численні малодозові цифрові приймачі рентгенівського випромінювання, які в порівнянні із традиційною флюорографією суттєво (нерідко в 20 і більш разів) знижують променеве навантаження на пацієнтів під час обстеження. Типова структура таких приймачів нині загальновідома [див., наприклад, патенти на основі PCT/UA96/00016 (WO 98/11722) і PCT/UA2005/000002 (WO 2006/049589); US 6,002,743; US 6,370,225; RU 105553 U і багато інших. Кожний такий приймач має послідовно розміщені рентгенооптичний перетворювач і набір оптоелектронних перетворювачів, поля зору яких перекриваються й які формують множину фрагментарних аналогових відеосигналів. Оптоелектронні перетворювачі через АЦП підключені до блока обробки даних, який формує цілісні цифрові відеосигнали. На цьому тлі розробники установок для томосинтезу змагаються в основному в удосконаленні опор і приводів переміщення рентгенівських вузлів та в їх компонуванні у просторі з урахуванням положення тіла пацієнта, а саме: лежачи (горизонтально) або сидячи, або стоячи (вертикально). Примітка. Фахівцю зрозуміло, що введене вище й уживане далі словосполучення "рентгенівські вузли" означає джерело й приймач рентгенівського випромінювання. Значна частина відомих рентгенівських установок для томосинтезу забезпечує обстеження пацієнтів тільки в положенні лежачи (див., наприклад, US 6,940,943 В2). Вони мають: практично плоский горизонтальний рентгенопрозорий стіл для розміщення пацієнта; дугову напрямну кутовою довжиною аж до 180°, яка розташована над столом таким чином, що ця напрямна й цей стіл мають спільну вертикальну площину симетрії; каретку, яка встановлена на напрямній і оснащена керованим реверсивним приводом безперервного або покрокового переміщення уздовж цієї напрямної; кероване джерело рентгенівського випромінювання, яке установлено на каретці й оснащено на виході коліматором для надання рентгенівському пучку бажаної форми; за бажанням, регулятор відстані між вихідною апертурою джерела рентгенівського випромінювання й зазначеним столом; цифровий приймач рентгенівського випромінювання, розташований під зазначеним столом; керований привід зворотно-поступального переміщення зазначеного приймача відносно зазначеного стола; щонайменше один засіб контролю позиціонування зазначеного джерела й зазначеного приймача рентгенівського випромінювання відносно тіла пацієнта; блок керування, до якого підключені зазначені керовані приводи; згаданий засіб контролю позиціонування й зазначене джерело рентгенівського випромінювання; блок обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень та блок томосинтезу, підключений до зазначеного блока обробки даних. Горизонтальний стіл дозволяє обстежувати будь-яких пацієнтів, включаючи важкохворих. Однак таким установкам притаманні непереборні недоліки, а саме: (1) принципова непридатність для діагностики таких захворювань, як набряк легенів, прохідність кровоносних судин нижніх кінцівок і деякі інші, коли пацієнти повинні розташовуватися тільки вертикально; (2) масивність, громіздкість і, відповідно, труднощі виготовлення й експлуатації, (3) потреба в зовнішніх засобах захисту геніталий пацієнтів від переопромінення й 1 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (4) нестабільність кута нахилу геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні приймача через зустрічне переміщення джерела рентгенівського випромінювання по дузі окружності й цифрового приймача цього випромінювання по прямій. Внаслідок цього довжина шляху рентгенівського пучка в тілі пацієнта протягом кожного діагностичного сеансу змінюється тим помітніше, чим більше відхилення геометричної осі цього пучка від перпендикуляра до поверхні приймача. Це призводить до нерівномірного викривлення масштабу послідовно одержуваних косих рентгенологічних картин і накладенню одне на інше зображень органів і тканин як у звичайній рентгенографії. Перший недолік усунутий в установці для томосинтезу згідно з ЕР 2308376 В1. Вона оснащена приводом повороту стола (й разом з ним цифрового приймача) навколо горизонтальної осі. Кероване джерело рентгенівського випромінювання в цій установці розміщено на кінці також поворотного навколо горизонтальної осі U-подібного важеля з можливістю зворотно-обертального руху. Це дозволяє обстежувати пацієнтів у горизонтальному й вертикальному положеннях. Другий недолік не тільки не усунутий, але навіть посилений. Дійсно, на відміну від попереднього аналога, в установку згідно з ЕР 2308376 включені приводи повороту стола й важеля-носія джерела рентгенівського випромінювання, а керованим приводом зворотнопоступального переміщення оснащений саме стіл. Це робить таку установку ще більш громіздкою й незручною у виготовленні й експлуатації. Третій недолік також не усунутий. І, нарешті, принципово не може бути усунутий четвертий згаданий недолік, тому що зворотно-обертальний рух джерела рентгенівського випромінювання в установці згідно з ЕР 2308376 еквівалентний його переміщенню по дуговій напрямній в установці згідно з US 6,940,943. Це змушує звужувати діапазон відхилення геометричної осі рентгенівського пучка від перпендикуляра до поверхні цифрового приймача рентгенівського випромінювання до±20° (див. таблицю 1 у статті Tsutomu Gomi, Hiroshi Hirano, Masahiro Nakajima, Tokuo Umeda "X-ray digital linear tomosynthesis imaging"//J. Biomedical Science and Engineering, 2011,4, 443-453). Відомі рентгенівські установки для томосинтезу, застосовувані для діагностики захворювань і травм відносно малих частин кістяка, наприклад: щелеп і зубів; шийного відділу хребта; костей, хрящів і зв'язок кистей і стоп, ліктьових, колінних і гомілковостопних суглобів і т.п. [див.: 1. De Cock J., Mermuys К., Goubau J., Van Petegem S., Houthoofd В., Casselman J.W. Cone-beam computed tomography: a new low dose, high resolution imaging technique of the wrist, presentation of three cases with technique// Skeletal Radiology. 2012. № 41. V.1. p. 93-96; 2. Ramdhian-Wihlm R., Le Minor J. M., Schmittbuhl M., Jeantroux J., Mac Mahon P., Veillon F., Dosch J.-C, Dietemann J.-L, Bierry G. Cone-beam computed tomography arthrography: an innovative modality for the evaluation of wrist ligament and cartilage injuries// Skeletal Radiology. 2012. V. 41. p. 936-969; 3. А.Ю. Васильев, H.H. Блинов (мл.), Е.А. Егорова. Конусно-лучевая компьютерная томография - новая технология исследования в травматологии // МЕДИЧНА ВІЗУАЛІЗАЦІЯ. №4 2012, с. 65-68 (In English: A.Yu. Vasil'ev, N.N. Blinov (Jr.), E.A. Egorova. Cone-beam Computer Tomography-New Technology of Research in Traumatolgy // MEDICAL IMAGING. №4 2012, p. 65-68)]. На ілюстраціях у цих статтях видно, що такі установки, включаючи Newtom 5G Cone Beam 3G Imaging (див. Dental Market 2012; 2:75-77), характеризуються вертикальним розташуванням площини симетрії рентгенівських вузлів і, відповідно, можливістю їх односпрямованого й синхронного переміщення по дугових траєкторіях, які знаходяться у цій вертикальній площині. Це зручно для обстеження зазначених вище малих частин тіл пацієнтів у положеннях сидячи або лежачи. Зрозуміло, що в переважній більшості випадків таких обстежень геніталії пацієнтів знаходяться поза зоною опромінення. Однак вище вже було стверджено, що для надійної діагностики низки захворювань потрібно розташовувати вертикально саме пацієнта. На жаль, рентгенівські установки для томосинтезу типу Newtom 5G Cone Beam 3G для цього непридатні. Дійсно, навіть якщо діаметр окружності, по дугах якої односпрямовано й синхронно можуть переміщатися джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання, стане достатнім для розміщення високорослих дорослих пацієнтів, знову виникає проблема захисту їх геніталій від переопромінення. У статті S. N. Gurzhiev, V. P. Novikov, and S. N. Sokolov Use of the Fluoro-Prograph-RP Digital Fluorograph for Tomosynthesis// Biomedical Engineering, Vol. 47, No. 5, January, 2014, pp. 243-246 (Translated from Meditsinskaya Tekhnika, Vol. 47, No. 5, Sep.-Oct., 2013, pp. 17-21) розкрита компактна рентгенівська установка для томосинтезу, яка дозволяє обстежувати пацієнтів у вертикальному положенні. Вона має: 2 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дві прямі вертикальні стійки, які жорстко зв'язані із спільною основою, опозитно розташовані на відстані, достатній для вільного входу/виходу пацієнтів і мають спільну вертикальну площину симетрії; каретки, встановлені на цих стійках з можливістю прямолінійного підстроювального переміщення уверх/униз і незалежного повороту у вертикальній площині симетрії стійок на кут ±35°; і джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлені на цих каретках. Звісно, що така конструкція: по-перше, не забезпечує перпендикулярність геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача протягом кожного діагностичного сеансу, по-друге, у більшості випадків змушує використовувати зовнішні засоби захисту геніталій пацієнтів від переопромінення. Найближчим аналогом пропонованого далі винаходу є рентгенівська установка для томосинтезу, яка розкрита в US 2008/0219567. Вона має: (1) першу й другу прямі вертикальні стійки, які жорстко зв'язані із спільною основою й опозитно розташовані на відстані, достатній для розміщення обстежуваного пацієнта у вертикальному положенні; (2) кероване джерело рентгенівського випромінювання, яке установлено на першій вертикальній стійці й може бути виконано у двох варіантах, а саме: (2.1) у вигляді ряду розташованих у горизонтальній площині однакових випромінювачів, координати кожного з яких завчасно відомі, або (2.2) у вигляді однієї рентгенівської трубки, яка оснащена керованим приводом повороту в горизонтальній площині навколо вертикальної осі й, за бажанням, приводом підстроювального переміщення уверх/униз уздовж першої вертикальної стійки; (3) коліматор, який установлений на виході керованого джерела рентгенівського випромінювання для надання рентгенівському пучку бажаної форми; (4) плоский цифровий приймач рентгенівського випромінювання, який нерухомо закріплений на другій вертикальній стійці напроти керованого джерела рентгенівського випромінювання; (5) засіб контролю позиціонування зазначеного джерела рентгенівського випромінювання відносно зазначеного приймача рентгенівського випромінювання; (6) блок керування, до якого підключені зазначені керовані приводи; згадані засоби контролю позиціонування й стартер джерела рентгенівського випромінювання; (7) блок обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень, до якого підключений зазначений приймач рентгенівського випромінювання, і (8) блок томосинтезу, підключений до зазначеного блока обробки даних. Ця установка дозволяє практично виключити використання зовнішніх засобів захисту геніталій вертикально розташованих пацієнтів від переопромінення, тому що рентгенівські вузли мають спільну горизонтальну площину симетрії й здатні працювати так, що рентгенівський пучок минає геніталії. Однак ні множина розташованих у горизонтальній площині однакових джерел рентгенівського випромінювання, координати кожного з яких завчасно відомі, ні рентгенівська трубка, яка оснащена керованим приводом повороту в горизонтальній площині, не здатні забезпечити перпендикулярність геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача рентгенівського випромінювання протягом кожного діагностичного сеансу. Відповідно, нестабільність кута нахилу геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача буде спричиняти всі вищеописані негативні наслідки. Короткий виклад суті винаходу В основу винаходу покладена задача вдосконаленням просторового розташування й взаємозв'язків механічних і рентгенівських вузлів створити таку рентгенівську установку для томосинтезу, яка забезпечить перпендикулярність геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача рентгенівського випромінювання в будь-якому сеансі діагностичного обстеження вертикально розташованих пацієнтів. Ця задача вирішена тим, що рентгенівська установка для томосинтезу згідно з винаходом, має: першу й другу прямі вертикальні стійки, які жорстко зв'язані із спільною основою, опозитно розташовані на відстані, достатній для розміщення обстежуваного пацієнта у вертикальному положенні, мають спільну вертикальну площину симетрії й служать напрямними опорами; 3 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 першу й другу каретки, які встановлені на цих вертикальних стійках з можливістю підстроювального зворотно-поступального переміщення уверх/униз і фіксації в заданих положеннях; першу й другу дугові напрямні, які опозитно закріплені на цих каретках і охоплюють зону розміщення обстежуваного пацієнта, кероване джерело рентгенівського випромінювання й цифровий приймач рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлені відповідно на першій та другий зазначених дугових напрямних з можливістю керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення таким чином, що оптична вісь вихідної апертури зазначеного джерела рентгенівського випромінювання (й, у робочому положенні, геометрична вісь рентгенівського пучка) завжди перпендикулярна поверхні зазначеного приймача; коліматор, який установлений на виході керованого джерела рентгенівського випромінювання для надання рентгенівському пучку бажаної форми; засоби контролю позиціонування зазначених джерела й приймача рентгенівського випромінювання на основі щонайменше однієї кругової шкали, яка жорстко зв'язана з однією з дугових напрямних, і щонайменше одного датчика положення одного із зазначених рентгенівських вузлів відносно зазначеної кругової шкали; блок керування, до якого підключені зазначені керовані приводи; згадані засоби контролю позиціонування й зазначене джерело рентгенівського випромінювання; блок обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень, до якого підключений зазначений приймач рентгенівського випромінювання, і блок томосинтезу, підключений до зазначеного блока обробки даних. Таке просторове розташування й такий взаємозв'язок механічних і рентгенівських вузлів гарантує перпендикулярність геометричної осі рентгенівського пучка до поверхні цифрового приймача рентгенівського випромінювання в будь-якому сеансі діагностичного обстеження вертикально розташованих пацієнтів. Відповідно, масштаб послідовно одержуваних рентгенологічних картин виявляється практично однаковим, що суттєво спрощує томосинтез. І, нарешті, розмір зони діагностичного обстеження обмежений тільки габаритами цифрового приймача. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання зв'язані таким П-подібним механічним синхронізатором їх односпрямованого кутового переміщення, який має вертикальні стрижні-штовхачі, кінематично зв'язані із зазначеними каретками по ковзній посадці, і горизонтальну поперечину з вертикальним виступом для підключення до двигуна. Це дозволяє використовувати один двигун для кутового переміщення зазначених рентгенівських вузлів, одну кругову шкалу й один датчик положення одного із зазначених рентгенівських вузлів відносно зазначеної кругової шкали. Фахівцю зрозуміло, що кожний вихідний сигнал такого датчика відповідає певному куту відхилення осі симетрії вихідної апертури зазначеного джерела рентгенівського випромінювання від спільної вертикальної площини симетрії зазначених вертикальних стійок. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання мають власні електрично синхронізовані двигуни для їх керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення відносно відповідних дугових напрямних, кожна така напрямна оснащена круговою шкалою, а зазначені джерело й приймач мають власні датчики їх положення відносно відповідних кругових шкал. Це дозволяє звільнити простір, займаний рентгенівською установкою для томосинтезу, від громіздких частин. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що зазначений блок керування оснащений регульованим задатчиком кутового кроку керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення керованого джерела й цифрового приймача рентгенівського випромінювання й регульованим задатчиком вертикального лінійного переміщення кареток. Це полегшує автоматизацію керування рентгенівською установкою. Четверта додаткова відмінність полягає в тому, що датчик положення будь-якого рентгенівського вузла виконаний у вигляді оптронної пари. Далі суть винаходу пояснюється докладним описом конструкції й роботи рентгенівської установки для томосинтезу з посиланнями на додані креслення, де зображені на: фіг. 1 - загальний вигляд запропонованої установки зверху й блоки керування, обробки даних і томосинтезу; фіг. 2 - загальний вигляд запропонованої установки збоку. Найкращі варіанти втілення винаходу У будь-якому варіанті втілення винаходу рентгенівська установка для томосинтезу має (див. фіг. 1): 4 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 першу й другу прямі вертикальні стійки 1 і 2, які жорстко пов'язані з показаною далі спільною основою, опозитно розташовані на відстані, достатній для розміщення обстежуваного пацієнта у вертикальному положенні, мають спільну вертикальну площину симетрії й служать напрямними опорами; першу й другу каретки 3 і 4, які встановлено на зазначених вертикальних стійках 1 і 2 з можливістю, як правило, синхронного підстроювального зворотно-поступального переміщення уверх/униз і фіксації в заданих положеннях; першу й другу дугові напрямні 5 і 6, які опозитно закріплено на зазначених каретках 3 і 4, охоплюють зону розміщення обстежуваного пацієнта й можуть мати однаковий або різний робочий радіус, кероване джерело 7 і цифровий приймач 8 рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлено на дугових напрямних 5 і 6 з можливістю керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення (повороту) таким чином, що оптична вісь 9 вихідної апертури зазначеного джерела 7 (і, в робочому положенні, геометрична вісь рентгенівського пучка) завжди перпендикулярна поверхні цифрового приймача 8; коліматор 10, який установлений на виході керованого джерела 7 рентгенівського випромінювання для додання рентгенівському пучку бажаної форми; засоби контролю позиціонування зазначених джерела й приймача рентгенівського випромінювання на основі щонайменше однієї кругової шкали 11, яка жорстко пов'язана з однією з дугових напрямних, і щонайменше одного датчика 12 положення одного з рентгенівських вузлів 7 або 8 відносно зазначеної кругової шкали 11; блок 13 переважно програмного керування, який оснащений регульованим задатчиком кутового кроку односпрямованого синхронного кутового переміщення рентгенівських вузлів 7 і 8 і, за бажанням, регульованим задатчиком кроку вертикального лінійного переміщення кареток 3 і 4 і який має керуючі виходи на згадані керовані приводи кутового й лінійного переміщення й на не показаний особливо стартер керованого джерела 7 рентгенівського випромінювання та інформаційні входи зворотного зв'язку від датчика(ів) 12 контролю позиціонування рентгенівських вузлів 7 і 8 відносно кругової шкали (або відповідних шкал) 11; блок 14 обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень, до якого підключений цифровий приймач 8 рентгенівського випромінювання, і блок 15 томосинтезу, підключений до блока 14 обробки даних. На фіг.2 явно видно, що вертикальні стійки 1 і 2 жорстко зв'язані з нерухомою основою, яка умовно позначена косими штрихами, та показано вертикальне положення тіла пацієнта під час обстеження. Фахівцю зрозуміло, що рентгенівські вузли 7 і 8 можуть бути зв'язані П-подібним механічним синхронізатором, який умовно показаний на фіг.2 товстою штриховою лінією. Цей синхронізатор має не позначені особливо вертикальні стрижні-штовхачі, кінематично зв'язані з каретками 3 і 4 по ковзній посадці, й горизонтальну поперечину з вертикальним виступом для підключення до вихідного вала придатного (зокрема, електричного, або гідравлічного) двигуна придатною муфтою. Обертальний момент цього двигуна умовно позначений на фіг.2 зустрічними дугастими стрілками. Механічний синхронізатор дозволяє використовувати один двигун для кутового переміщення рентгенівських вузлів 7 і 8 і одну кругову шкалу 11 та один датчик 12 положення одного із цих вузлів 7 або 8 відносно цієї шкали 11. Фахівцю також зрозуміло, що у випадку, коли дугові напрямні 5 і 6 мають різні робочі радіуси, геометрична вісь згаданого виступу на поперечині П-подібного механічного синхронізатора повинна бути розташована асиметрично й включати точку стику радіусів відповідних дуг. Однак для зручності обслуговування запропонованої рентгенівської установки для томосинтезу бажано (див. знову фіг. 1), щоб обидва рентгенівські вузли 7 і 8 мали не показані особливо власні електрично синхронізовані двигуни, підключені на керуючий вихід блока 13 керування, кожна дугова напрямна 5 і 6 мала власну кругову шкалу 11, а зазначені джерело 7 і приймач 8 рентгенівського випромінювання мали власні датчики 12 їх положення відносно відповідних кругових шкал 11. Доцільно, якщо датчик 12 положення будь-якого рентгенівського вузла виконаний у вигляді оптронної пари. Рентгенографічне обстеження з метою наступного томосинтезу проводять із використанням описаної установки в такий спосіб. Залежно від росту пацієнта й передбачуваної зони томографічного обстеження каретки 3 і 4 (і разом з ними рентгенівські вузли 7 і 8) заздалегідь переміщають уздовж стійок 1 і 2 і 5 UA 112351 C2 5 10 15 20 25 30 35 попередньо фіксують їх на певному рівні. Далі вузли 7 і 8 одночасно й синхронно повертають в одне із крайніх положень на дугових напрямних 5 і 6 і, за необхідністю, задають крок кутового переміщення цих вузлів 7 і 8 у процесі діагностики. Пацієнта встановлюють вертикально обличчям у бік цифрового приймача 8 рентгенівського випромінювання, коректують, за необхідністю, рівень розташування рентгенівських вузлів 7 і 8 і забезпечують контакт між тілом пацієнта й поверхнею корпуса приймача 8. За допомогою коліматора 10 задають бажану форму рентгенівського пучка на виході керованого джерела 7 рентгенівського випромінювання. Потім включають блок 13 керування, по командах якого забезпечується одночасне й синхронне покрокове кутове переміщення рентгенівських вузлів 7 і 8 по дугових напрямних 5 і 6. Датчик (и) 12 контролюють позиціонування рентгенівських вузлів 7 і 8 відносно кругової шкали (або шкал) 11. При неприпустимих випадкових відхиленнях кутового положення цих вузлів 7 і 8 від задання блок 13 керування забезпечує автоматичну корекцію. Після фіксації рентгенівських вузлів 7 і 8 на кожній позиції блок 13 керування включає живлення джерела 7 рентгенівського випромінювання. Цифровий приймач 8 послідовно формує відповідні до вибраних позицій фрагментарні цифрові рентгенівські зображення шарів тіла пацієнта й передає їх в блок 14 обробки даних, який формує цілісні цифрові зображення, з яких блок 15 синтезує щонайменше одну томограму. За необхідності, такому обстеженню може бути піддане все тіло пацієнта, включаючи поперекову область і шийний відділ хребта. Зрозуміло, що в таких випадках колімація рентгенівського пучка повинна бути дуже ретельною. Промислова придатність Запропоновану рентгенівську установку для томосинтезу можна серійно виготовляти з доступних на ринку комплектуючих виробів. Так, стійками 1 і 2 можуть відповідно служити серійні вироби Unimat DR фірми Josef Betschart AG і BS-20 фірми Listem, а постачальником найпридатніших цифрових приймачів рентгенівського випромінювання є українська фірма "ТЕЛЕОПТИК". Застосування установки суттєво спрощує диференціальну діагностику захворювань внутрішніх органів людини (особливо анатомічно суміжних органів усередині грудної клітки для раннього виявлення туберкульозу або раку, черевної порожнини для раннього виявлення раку й кровоносних судин ніг для раннього виявлення облітеруючого ендартеріїту) при вертикальному положенні пацієнтів. Крім того, характерне для запропонованої установки взаєморозташування механічних частин і рентгенівських вузлів дозволяє суттєво збільшити розміри оптимальної зони томосинтезу й, за необхідності, сканувати все тіло пацієнта. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Рентгенівська установка для томосинтезу, що має: першу й другу прямі вертикальні стійки, які жорстко зв'язані із спільною основою, опозитно розташовані на відстані, достатній для розміщення обстежуваного пацієнта у вертикальному положенні, мають спільну вертикальну площину симетрії й служать напрямними опорами; першу й другу каретки, які встановлені на цих вертикальних стійках з можливістю підстроювального зворотно-поступального переміщення уверх/униз і фіксації в заданих положеннях; першу й другу дугові напрямні, які опозитно закріплені на цих каретках і охоплюють зону розміщення обстежуваного пацієнта, кероване джерело рентгенівського випромінювання й цифровий приймач рентгенівського випромінювання, які опозитно встановлені відповідно на першій та другій зазначених дугових напрямних з можливістю керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення таким чином, що оптична вісь вихідної апертури зазначеного джерела рентгенівського випромінювання, у робочому положенні - геометрична вісь рентгенівського пучка, завжди перпендикулярна поверхні зазначеного приймача; коліматор, який установлений на виході керованого джерела рентгенівського випромінювання для надання рентгенівському пучку бажаної форми; засоби контролю позиціонування зазначених джерела й приймача рентгенівського випромінювання на основі щонайменше однієї кругової шкали, яка жорстко зв'язана з однією з дугових напрямних, і щонайменше одного датчика положення одного із зазначених рентгенівських вузлів відносно зазначеної кругової шкали; 6 UA 112351 C2 5 10 15 20 блок керування, до якого підключені зазначені керовані приводи; згадані засоби контролю позиціонування й зазначене джерело рентгенівського випромінювання; блок обробки даних для формування цілісних цифрових рентгенівських зображень, до якого підключений зазначений приймач рентгенівського випромінювання, і блок томосинтезу, підключений до зазначеного блока обробки даних. 2. Установка за п. 1, у якій кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання зв'язані таким П-подібним механічним синхронізатором їх односпрямованого кутового переміщення, який має вертикальні стрижні-штовхачі, кінематично зв'язані із зазначеними каретками по ковзній посадці, і горизонтальну поперечину з вертикальним виступом для підключення до двигуна. 3. Установка за п. 1, у якій кероване джерело й цифровий приймач рентгенівського випромінювання мають власні електрично синхронізовані двигуни для їх керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення відносно відповідних дугових напрямних, кожна така напрямна оснащена круговою шкалою, а зазначені джерело й приймач мають власні датчики їх положення відносно відповідних кругових шкал. 4. Установка за п. 2 або 3, у якій зазначений блок керування оснащений регульованим задатчиком кутового кроку керованого односпрямованого синхронного кутового переміщення керованого джерела й цифрового приймача рентгенівського випромінювання й регульованим задатчиком вертикального лінійного переміщення кареток. 5. Установка за п. 1, у якій датчик положення будь-якого рентгенівського вузла виконаний у вигляді оптронної пари. 7 UA 112351 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Miroshnychenko Serhii Ivanovych, Nevhasymyi Andrii Oleksandrovych

Автори російською

Мирошниченко Сергей Иванович, Невгасимый Андрей Александрович

МПК / Мітки

МПК: A61B 8/13, A61B 6/03, G01N 23/04, H05G 1/02

Мітки: томосинтезу, установка, рентгенівська

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-112351-rentgenivska-ustanovka-dlya-tomosintezu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Рентгенівська установка для томосинтезу</a>

Подібні патенти