РЕНТГЕНОВСКАЯ ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ТРУБКА

Предложенная рентгеновская терапевтическая трубка относится к медицинской технике, точнее к рентгеновской, и предназначена для работы в составе терапевтического рентгеновского аппарата.
Известна рентгеновская терапевтическая трубка, входящая в состав рентгенотерапевтического аппарата РУМ-11 для дистанционного облучения патологических образований, содержащий излучатель с коллимирующим тубусом, закрепленный на штативе и соединенный с высоковольтным генератором и системой охлаждения, подключенными к пульту управления аппаратом (Справочник по рентгенологии и радиологии под редакцией Г.А. Зедгенидзе. - М.: Медицина, 1972, С. 714 [1]).
Рентгенотерапевтический аппарат РУМ-11 технически устарел и в настоящее время не выпускается.
Известна также рентгеновская терапевтическая трубка, входящая в состав современного аппарата фирмы TuR:T-200 для дистанционной лучевой терапии, содержащий излучатель с коллимирующим тубусом, закрепленный на штативе и соединенный с высоковольтным генератором и системой охлаждения, подключенными к пульту управления аппаратом (Каталог фирмы TuR Conventional X-Ray Therapy Systems, 2005 [2]).
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является рентгеновская терапевтическая трубка 0,25БТВ5-100, содержащая вакуумированную колбу с выходным окном из бериллия, в которой закреплены термокатод с вольфрамовой нитью накала, снабженный фокусирующим экраном, соединенной с внешними электродами, и неподвижный анод с мишенью из однородного тугоплавкого металла, имеющий полую форму с проточным водяным охлаждением, соединенный с внешним электродом, (Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога. - М.; МНПИ, 1996, С. 388 [3]).
Рентгеновская трубка [3] была выбрана нами в качестве прототипа.
Недостатком прототипа [3], как и всех известных аналогов, является то, что их конструкция не обеспечивает возможности генерации рентгеновского излучения в диапазоне сверхдлинных волн (8÷9 ). В тоже время, сверхдлинное рентгеновское излучение максимально поглощается кожной патологией, поэтому это излучение наиболее эффективно при лечении кожных заболеваний.
Целью настоящей работы является создание рентгеновской терапевтической трубки широкого спектра излучения, включающего сверхдлинные лучи.
Технический результат полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для близкофокусной рентгеновской терапии кожной патологии. Он достигается тем, что в рентгеновской терапевтической трубке, содержащей вакуумированную колбу с выходным окном из бериллия, в которой закреплены термокатод с вольфрамовой нитью накала, снабженный фокусирующим экраном, соединенной с внешними электродами, и неподвижный анод с мишенью из однородного тугоплавкого металла, имеющий полую форму с проточным водяным охлаждением, соединенный с внешним электродом, выходное окно имеет внешний тубус в форме усеченного конуса из того же материала, что и колба, внутри которого закреплен растр из металла с малым атомным номером, ламели которого имеют форму концентрических окружностей толщиной 1÷1,5 мм, расположенных с шагом 2÷3 мм, при этом геометрическая ось растра совпадает с центральным рентгеновским лучом рентгеновской трубки.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой рентгеновской терапевтической трубки неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемая рентгеновская терапевтическая трубка простая и может быть изготовлен в условиях современного отечественного производства, т.е. промышленно применима.
На фиг.1 приведена конструкция рентгеновской терапевтической трубки (вид сбоку в разрезе), на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, а на фиг. 3 показан принцип формирования мягкого рентгеновского излучения.
Рентгеновская терапевтическая трубка имеет вакуумированную колбу 1, изготовленную например из стекла, в которой закреплены термокатод с вольфрамовой нитью 2 накала, соединенной токопроводом с внешними электродами 3 и 4, и неподвижный анод 5 стержневой формы, изготовленный из металла, хорошо проводящего тепло, например из меди, внутри которого имеется полость для водяного охлаждения (на фиг. не показана). Внутренний торец анода 5 имеет наклон 17°÷20° к геометрической оси трубки ii, в его центре закреплена мишень 6 из тугоплавкого металла, например вольфрама. Внешний торец 7 анода 5 выходит из колбы 1 и соединен с электродом 8, предназначенным для подключения анода 5 к положительному полюсу (+) высоковольтного генератора. Патрубки 9 предназначены для подключения полого анода 5 к водяному насосу (на фиг. не показан). В колбе 1 имеется выходное отверстие, герметично закрытое пластинкой 10 из металлического бериллия. Выходное окно имеет внешний тубус 11 в форме усеченного конуса из того же материала, что и колба 1, внутри которого закреплен растр 12 из металла с малым атомным номером, например алюминия. Растр 12 закреплен в тубусе 11 посредством шайбы 13. Ламели 14 растра 12 имеют форму концентрических окружностей толщиной 1÷1,5 мм, расположенных с шагом 2÷3 мм, при этом геометрическая ось растра 12 совпадает с центральным лучом рентгеновской трубки of. Ламели 14 удерживаются в растре с помощью крестообразных ламелей 15 (фиг. 2).
Предложенная рентгеновская терапевтическая трубка работает следующим образом.
При включении термокатода вольфрамовая нить 2 накала раскаляется и излучает электроны, которые устремляются к аноду 5, который находится под положительным потенциалом +, бомбардируя мишень 6. В результате этого генерируется жесткое тормозное рентгеновское излучение. Кванты жесткого тормозного рентгеновского излучения γ, проходя через растр 12 взаимодействуют с материалом ламелей 14, возбуждая характеристическое рентгеновское излучений (фиг. 3). Если ламели выполнены из алюминия, рождаются кванты характеристического излучения γ'' с длиной волны от 7,981 до 8,337 . Часть квантов характеристического излучения поглощается противоположными ламелями растра, а остальные выходят из растра 12. В тоже время квант жесткого излучения у, участвующий в этой реакции, проходит через стенку ламели 14 и незначительно потеряв свою энергию выходит из растра у', как показано на фиг. 3. В результате этого выходящий пучок рентгеновского излучения содержит как кванты жесткого излучения, так и длинноволновые лучи характеристического излучения. При близкофокусной рентгеновской терапии кожных заболеваний длинноволновые лучи поглощаются кожными тканями, пораженными патологией, например, лишаем, а жесткие лучи проходят вглубь кожи и воздействуют на корневую систему патологии. При этом эффективность лечения кожной патологии увеличивается.
Предложенная рентгеновская терапевтическая трубка найдет широкое применение в клинической рентгенологии при лечении больных методом поверхностной (близкофокусной) дистанционной лучевой терапии онкологических образований, кожных заболеваний и для санирования инфицированных ран.