Діагностичний рентгенографічний скануючий цифровий апарат

1. Діагностичний рентгенографічний скануючий цифровий апарат, що містить послідовно розташовані на одній оптичній осі джерело рентгенівського випромінювання (РВ), щілинний коліматор і лінійний багатоелементний детектор РВ, які закріплені на єдиному кронштейні, установленому з можливістю повороту навколо осі сканування, розташованої в площині щілини коліматора і поздовжньої осі лінійного багатоелементного детектора, який відрізняється тим, що кронштейн рухомо встановлений на одному з кінців підковоподібної ферми, яка за допомогою поворотного механізму і механізму обертання закріплена на платформі, установленій на вертикальному стояку. U 2 (19) 1 3 приймальних відділень. У приймальних відділеннях лікувальних установ найбільш актуальним є одержання оглядових знімків різних ділянок тіла. Часовий фактор одержання рентгенографічної інформації та передачі її фахівцям для читання виходить на перший план, отже і діагностичні рентгенівські апарати, установлювані в приймальних відділеннях лікарень і травмопунктів, повинні відповідати ряду жорстких вимог. По-перше, апарат повинен забезпечувати достатню інформативність знімків, що дозволяє виявляти не тільки травматичні ураження тіла, голови та кінцівок, тріщини в кістковій тканині, але і внутрішню структуру тканин, у тому числі осередків запалення, пухлин і інших патологій. По-друге, одержувані зображення за характером подання органів повинні бути максимально наближені до звичайних рентгенівських знімків, що робить їхнє читання доступним для більшості фахівців-рентгенологів. По-третє, апарат повинен бути досить малогабаритним, щоб розміститися на обмежених площах приймальних відділень лікарень або травмопунктів. Відомий скануючий рентгенографічний пристрій (рекламный проспект ИЯФ СО РАН г. Новосибирск на МЦРУ «Сибирь» - приложение 1), що містить послідовно розташовані на одній оптичній осі джерело рентгенівського випромінювання (РВ), щілинний коліматор і лінійний приймач РВ, при цьому джерело, коліматор і приймач жорстко зв'язані між собою загальним кронштейном і переміщаються у вертикальній площині відносно об'єкта, розташованого між щілинним коліматором і лінійним приймачем РВ. Основним недоліком цього пристрою є те, що пристрій призначений, головним чином, для діагностики пацієнта у вертикальному положенні, зокрема -для флюорографії, і, з точки зору інформативності, мало підходить для інших видів зйомки пацієнта, тому що для деяких випадків найбільш інформативним знімком буде горизонтальна або похила проекція, які описані в системі стандартних укладань (див. «Атлас укладок при рентгенологических исследованиях», А.Н. Кишковский, Л.А. Тютин, Г.Н. Есиновская, Л. Медицина Ленингр. отделение 1987г.). Крім того, на знімках, отриманих на відомому апараті, у горизонтальній площині відбувається збільшення розмірів досліджуваного об'єкта через віялову розбіжність рентгенівських променів, а у вертикальній площині збільшення не відбувається у зв'язку з паралельним переміщенням щілинного віялового рентгенівського пучка уздовж досліджуваного об'єкта. В результаті цього пропорції одержуваних зображень значно перекручені у порівнянні з одержуваними на фотоплівці, що призводить до труднощів при читанні знімків лікарями. Відомий рентгенівський стіл-штатив поворотний для цифрового рентгенографічного апарата (див. патент RU 2202953, кл. А61У6/04, 2003р.), що містить основу, з'єднану з несучою рамою та механізмом її повороту, опорну стінку, з'єднану з несучою рамою, каретку поздовжнього ходу з ме 42413 4 ханізмом її лінійного переміщення, жорстко закріплену на каретці поздовжнього ходу консоль, на якій установлений маятниковий П-подібний важіль з механізмом його кутового переміщення, при цьому на протилежних плечах П-подібного важеля закріплені рентгенівський випромінювач і рентгеноприймальний пристрій. Пристрій, що заявляється, дозволяє проводити практично повний комплекс діагностичних рентгенографічних обстежень. Головним недоліком відомого пристрою є його значні вагогабаритні характеристики, що істотно обмежує його функціональні можливості, зокрема перешкоджає його використанню як універсального діагностичного апарата, придатного для палатних обстежень або проведення оперативної зйомки в процесі хірургічної операції. Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, (найближчим аналогом) є рентгенографічний скануючий пристрій, що містить послідовно розташовані на одній оптичній осі джерело РВ, щілинний коліматор і лінійний багатоелементний детектор РВ, які закріплені на єдиному кронштейні, установленому з можливістю повороту навколо осі сканування, розташованої в площині щілини коліматора і поздовжньої осі лінійного багатоелементного детектора (див. РСТ заявка WO02/17790, кл. А61У6/03, 2002р.). Пристрій дозволяє, головним чином, одержувати цифрові знімки з вертикально орієнтованим тілом пацієнта. Головним недоліком відомого пристрою є неможливість його використання як багатофункціонального діагностичного апарата, в тому числі з одержанням складних проекцій органів або кінцівок. Розкриття корисної моделі Технічним завданням, вирішуваним даною корисною моделлю, є усунення зазначених недоліків, а саме, розширення функціональних можливостей пристрою. Зазначене технічне завдання в діагностичному рентгенографічному апараті, що містить послідовно розташовані на одній оптичній осі джерело РВ, щілинний коліматор і лінійний багатоелементний детектор РВ, які закріплені на єдиному кронштейні, установленому з можливістю повороту навколо осі сканування, розташованої в площині щілини коліматора і поздовжньої осі лінійного багатоелементного детектора, вирішена тим, що кронштейн рухомо встановлений на одному з кінців підковоподібної ферми, яка за допомогою поворотного механізму і механізму обертання закріплена на платформі, установленій на вертикальному стояку. Зазначене виконання пристрою дозволяє за рахунок забезпечення декількох ступенів свободи для ферми з кронштейном виконувати знімки з різних ракурсів з довільними кутами нахилу відносно тіла пацієнта, що сприяє максимальній інформативності знімків. Для вибору необхідної висоти зйомки (при зйомці черепа, грудної клітки, таза тощо), платформа, установлена рухомо на вертикальному стояку і забезпечена механізмом зворотно-поступального руху уздовж її поздовжньої осі, а для зручного роз 5 ташування відносно тіла пацієнта, платформа обладнана механізмом обертового руху, навколо поздовжньої осі стояка. Для забезпечення вибору необхідного ракурсу знімка поворотний механізм підковоподібної ферми виконаний з можливістю обертання навколо осі, паралельної осі сканування, що дозволяє робити знімки з похилими ракурсами відносно вертикальної осі стояка. Крім того, обертання ферми допомагає ввести її частину, в якій переміщається приймач, під тіло пацієнта, який лежить на кушетці, що особливо важливо при проведенні палатної діагностики важкохворих. Також для забезпечення вибору необхідного ракурсу знімка поворотний механізм підковоподібної ферми виконаний з можливістю обертання навколо осі, паралельної осі вертикальної осі стояка, що дозволяє робити знімки, недоступні для рентгенівських апаратів, обладнаних горизонтальними столами-штативами. Для забезпечення високої рухомості і потрібної твердості пристрою, необхідної для якісного проведення знімків, поворотний механізм підковоподібної ферми виконаний на базі двоосьового карданного вузла. Для здійснення оперативного керування при виборі необхідного ракурсу зйомки поворотний механізм підковоподібної ферми забезпечений реверсивними двигунами-редукторами по осях повороту. Для забезпечення твердості при повороті двоосьового карданного вузла, механізм обертання виконаний на базі U-подібної вилки, закріпленої рухомо навколо осі, перпендикулярної осі вертикального стояка, і забезпечений реверсивним двигуном-редуктором. Для забезпечення максимальної універсальності пристрою, пов'язаного з прив'язкою пристрою, що заявляється, до конкретного типу приміщення, він може бути забезпечений вертикальним стояком з вузлом напольного, стельового або настінного кріплення. Для проведення палатної діагностики важкохворих вертикальний стояк апарата може бути встановлений на рухому основу. Стислий опис креслень На Фіг.1 представлений пристрій, що заявляється, у варіанті настінного кріплення вертикального стояка апарата. На Фіг.2 представлені основні деталі поворотного механізму підковоподібної ферми, на якій закріплений рухомий кронштейн з рентгенівським випромінювачем, щілинним коліматором і лінійним приймачем РВ. На Фіг.3 і 4 представлені варіанти напольного і стельового кріплення вертикального стояка апарата. Пристрій, що заявляється, містить: рентгенівський випромінювач 1 з щілинним коліматором 2, що формує віяловий пучок РВ 3; об'єкт обстеження 4; лінійний приймач РВ 5, установлений на протилежному від рентгенівського випромінювача кінці кронштейна 6, що встановлений з можливіс 42413 6 тю обертання навколо осі сканування 7; підковоподібну ферму 8, у нижній частині якої розташовані напрямні для переміщення лінійного приймача РВ; поворотний механізм 9 з вісями обертання 10 і 11; U-подібну вилку 12, закріплену на обертовій опорі 13, що встановлена на рухомій платформі 14 з віссю обертання 15; вертикальний стояк 16 з поздовжньою віссю 17; діагностичний стіл з рентгенопрозорою декою 18. Кращий варіант здійснення корисної моделі Пристрій працює наступним чином. Обстежуваного пацієнта 4 укладають на діагностичний стіл 18, нижню основу ферми 8 із приймачем 5 підводять під тіло лежачого на столі пацієнта під або над декою стола 18 і вибирають ракурс зйомки відповідно до відомих укладань. Після цього включають рентгенівський випромінювач 1 і, за рахунок обертання кронштейна 6 навколо осі сканування 7, здійснюють зйомку кадру зображення. У ході зйомки скануючий віяловий промінь 3 переміщається по обстежуваній ділянці тіла пацієнта синхронно з приймачем 5, який перетворює випромінювання, що пройшло через об'єкт зйомки, у цифрові сигнали, які потім передаються в комп'ютер (на малюнку не показаний) для відновлення зображення. При необхідності одержання додаткової інформації ракурс зйомки може бути оперативно змінений, наприклад, шляхом нахилу ферми 8 навколо осі 10 або повороту ферми 8 навколо осі 11, або шляхом повороту ферми 8 навколо осі 14 і т.д. Технічна застосовність Приклад Був виготовлений дослідний зразок пристрою, що заявляється. Апарат являє собою моноблок з зоною обстеження розміром 520мм при фокусній відстані 1100мм і дозволяє сканувати об'єкт зі швидкістю до 2 секунд на кадр з розмірами до 410x410мм. При цьому доза опромінення пацієнта при дослідженні органів грудної клітки становить близько 10мкЗв. Вага дослідного зразка апарата в палатному виконанні не перевищує 120кг, що дозволяє транспортувати його одному лаборантові, у тому числі з використанням ліфтових кабін. Дослідний зразок виконаний з наступними технічними характеристиками головних вузлів. Рентгенівський випромінювач виготовлений на базі серійної трубки 2,5-50БД21-150 виробництва Росії і забезпечує генерацію рентгенівського випромінювання з енергією в діапазоні 30-150КеВ при анодному струмі до 100ма. Живлення випромінювача здійснюється від однофазної мережі 220В. Коліматор виконаний двощілинним, з послідовно розташованими паралельними щілинами, що забезпечує в площині приймача РВ розмір ширини променя приблизно 1мм. Приймач виконаний на базі восьмирядкової матриці довжиною 410мм і шириною 0,8мм, кожний рядок якої містить 4096 елементів, чутливих до рентгенівських фотонів з енергією 10-300КеВ. Відстань між центрами елементів - 100мкм. При цьому контрастна чутливість приймача не гірше 1,5% при динамічному діапазоні 1:400 і просторовій роздільній здатності не гірше 5 пар ліній/мм. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 42413 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601