РЕНТГЕНОВСКОЕ ПИТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО АППАРАТА ТИПА С-ДУГА С МОНОБЛОКОМ

Полезная модель относится к конструкции медицинского рентгеновского оборудования, а именно к рентгенохирургическому аппарату типа С-Дуга с целью обеспечения возможности изоцентричности фокусировки рентгеновского пучка и увеличения угла орбитального поворота С-образной балки.
В настоящее время ряд новых трехмерных и четырехмерных приложений разрабатываются на основе сканеров типа С-дуги, которые могут быть ограничены по их скорости, последовательности операций, удобству использования и качеству изображения. Это связано с тем, что С-дуга может вращаться в ограниченном диапазоне из-за соединения вращающейся С-дуги с удерживающей кареткой. Излучатель, применяющийся в обычных конструкциях, как правило, выступает наружу С-образной балки, что прямо ограничивает диапазон орбитального вращения и, соответственно, вращательный диапазон сканирования.
Учитывая, что современные трехмерные или четырехмерные приложения в разработке требуют сложных вращений, актуальной проблемой является усовершенствование конструкции РПУ с целью увеличения угла орбитального поворота С-образной балки.
Из уровня техники известны US 2016228080 (2016-08-11); US 5367554 (1994-11-22 А61В 6/00; А61В 6/0); JP H 0663033 (1994-03-08, А61В 17/00; А61В 6/00; H04N 7/18), WO 2012063181 (2012-05-18 А61В 6/00; А61В 6/10) и др. В известных решениях моноблок устройств рентгеновских питающих для аппаратов типа С-Дуга располагается на тангенциальном выносе окружности и выступает наружу от коромысла, за пределы подвижной С-образной балки. Известные моноблоки устройств рентгеновских питающих для аппаратов типа С-Дуга имеют конструкцию, выступающую наружу за пределы подвижной С-образной балки, что не позволяет разместить моноблок внутри окружности дуги. Эти решения не позволяют сохранять фокусировку пучка в одной точке (изоцентричность) при орбитальном движении С-образной балки, а также существенно увеличить угол ее орбитального движения.
Наиболее близким аналогом выбрана С-дуга со сложным вращением, описанная в RU 2458629 КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL). Устройство содержит рентгеновский модуль С-дуги, стойку для предоставления электрической энергии и охлаждения рентгеновскому источнику, соединительное устройство, выполненное с возможностью вращения С-дуги и содержащее вращающуюся муфту для прохождения хладагента от стойки к модулю С-дуги во время вращения С-дуги. Способ обследования интересующего объекта состоит в предоставлении электрической энергии и охлаждения от стойки к рентгеновскому источнику модуля С-дуги через соединительное устройство, повороте С-дуги на более чем 360 градусов наряду с предоставлением электрической энергии и охлаждения и проведении хладагента от стойки к модулю во время вращения С-дуги с помощью вращающейся муфты. Изобретение позволяет повысить качество изображения, увеличить скорость вращения и обеспечить охлаждение рентгеновского источника во время сложных вращений, однако обладает теми же недостатками.
Настоящая полезная модель направлена на решение задачи по созданию моноблока РПУ, не выходящего за пределы С-образной балки.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении изоцентричности фокусировки рентгеновского пучка при орбитальном движении и увеличении угла орбитального поворота С-образной балки, и достижении достаточного охлаждения за счет повышения теплоотдачи от рентгеновской трубки непосредственно на внешнюю конструкцию излучателя.
Суть предлагаемого решения в том, что комбинированная рентгеновская трубка непосредственно освинцовывается, и затем этот кожух зажимается двумя половинами моноблока. Тем самым обеспечивается прямая теплоотдача от рентгеновской трубки на корпус моноблока. При этом исключается необходимость организации принудительной конвекции трансформаторного масла, обычно применяемого для традиционных конструкций моноблоков, что позволяет существенно уменьшить размеры моноблока и изменить его геометрию для достижения изоцентричности фокусировки рентгеновского пучка, а также увеличения угла орбитального поворота С-образной балки.
Достижение технических результатов возможно благодаря одной совокупности существенных признаков. В рентгеновском питающем устройстве аппарата типа С-Дуга с моноблоком, содержащем рентгеновский модуль С-дуги, включающий С-дугу и рентгеновский источник; стойку для предоставления электрической энергии и охлаждения рентгеновскому источнику, новым является то, что внутри С-образной балки помещен моноблок, включающий корпус, внутри которого размещена свинцовая оболочка с рентгеновской трубкой, расположенной в комбинированной гильзе, состоящей из алюминия и капролона, а электронная часть моноблока подключена к электродам рентгеновской труб. Электронная часть размещена с торца моноблока и подключена к электродам посредством шин. Алюминиевая часть комбинированной гильзы располагается со стороны рентгеновской трубки, где потенциал близок к нулю, а капролоновая часть в зоне высокого потенциала.
Заявляемую полезную модель иллюстрируют следующие фигуры.
На фиг. 1 - показано рентгеновское питающее устройство аппарата типа С-Дуга с моноблоком.
На фиг. 2 - схематично изображена 3D-модель моноблока устройства рентгеновского питающего для рентгенохирургического аппарата типа С-дуга;
Рентгеновское питающее устройство аппарата типа С-Дуга с моноблоком 1, содержащее рентгеновский модуль С-дуги, включающий С-дугу 2 и рентгеновский источник 3; стойку для предоставления электрической энергии и охлаждения рентгеновскому источнику 4.
В отличие от ближайшего аналога моноблок 1 устанавливается на С-образную балку 2 рентгенохирургического аппарата типа С-дуга как показано на фиг. 2. Из чертежа видно, что моноблок 1 не выступает за пределы наружной окружности С-образной балки 2. Это возможно за счет предложенной конструкции моноблока 1.
Моноблок 1 включает в себя рентгеновскую трубку 5, помещенную внутрь комбинированной гильзы 6, состоящей из двух частей: алюминиевой 7 и капролоновой 8. Алюминиевая часть 7 располагается с той частью колбы рентгеновской трубки 5, где потенциал близок к нулю. В зоне высокого потенциала гильза 6 сделана из капролона, который является изолятором, что позволяет уменьшить слой масла между колбой и алюминиевой частью гильзы. Затем эта комбинированная гильза 6 вместе с рентгеновской трубкой 5 помещается в свинцовую оболочку 9, образуя освинцованный комбинированный - кожух.
С торца моноблока размещается электронная часть 10, которая через специальные шины подключается к электродам 11 и 12 рентгеновской трубки 5.
Корпус 13 моноблока представляет собой две симметричные половины, между которыми вплотную без зазора зажимается сборка из рентгеновской трубки в освинцованном комбинированном кожухе.
Полезная модель позволяет поместить моноблок 1 внутри С-образной балки и при этом активно отводить тепло от рентгеновской трубки на корпус моноблока без использования принудительной циркуляции трансформаторного масла. Это достигается тем, что внутри кожуха при включении высокого напряжения возникает эффект электростатической конвекции, и тепло передается на стенки кожуха и далее непосредственно на стенки корпуса моноблока из-за высокой теплопроводности алюминия и свинца. При этом электронная часть не испытывает сильного нагрева, что позволяет увеличивать время непрерывной работы аппарата.
Исключение необходимости принудительного жидкостного охлаждения моноблока существенно упрощает конструкцию самого моноблока, а также устраняет необходимость подвода трубок охлаждения и разработки муфты сложной конструкции, обеспечивающей подвод охлаждающего масла к моноблоку. Кроме того, из конструкции комплекса исключается помпа, перекачивающая охлаждающую жидкость.
Расположение рентгеновской трубы и электронной части в моноблоке позволяет существенно уменьшить размеры моноблока, что дает возможность разместить моноблок внутри С-образной балки. В отличие от известных решений моноблок не выходит за пределы С-образного «коромысла», что позволяет не упираться в каретку штатива, а двигаться дальше. Кроме того, это решение обеспечивает также изоцентричность, так как моноблок расположен на окружности самого коромысла и не ограничивает угол исследования.