РЕНТГЕНОВСКИЙ ЦЕНТРАТОР

Предложенное техническое решение относится к разделу медицинской рентгенотехники и предназначено для юстировки рентгеновского штатива, а именно, для определения местоположения точки пересечения главного луча рентгеновского пучка с плоскостью деки съемочного стола при проведении рентгенотопографической съемки.
Главным лучом рентгеновского пучка называют луч, идущий перпендикулярно плоскости деки рентгеновского стола (Черний А.Н. Рентгенотопография М: Недра. - С. 30 [1]). При проведении рентгенотопографической съемки объект исследования, например печень, располагают вблизи главного луча с целью уменьшения проекционных искажений.
Известен рентгеновский центратор, корпус которого имеет форму прямого параллелепипеда, склеенного из картона, в боковой стенке которого сделан вырез для наблюдения дна. Внутренние поверхности корпуса оклеены черной бумагой. Дно представляет собой флуоресцирующий экран с нанесенным на нем ориентиром в виде перекрестия. На верхней крышке устройства по диагоналям нанесены проволоки диаметром 0,3 мм, образующие перекрестие. Верхнее и нижнее перекрестия развернуты относительно друг друга на 45°, их центры находятся на прямой, проходящей перпендикулярно к основанию устройства, имеющего квадратную форму. Основание устройства имеет четыре координатных метки, предназначенных для его ориентации на деке рентгеновского стола относительно системы координат рентгеновского штатива (Феоктистов В.В. Рентгеновское изображение, его метрические свойства и их применение в клинике. - Л.: Медицина, 1996, С. 117 [2])
По координатным меткам устройство устанавливают на деке рентгеновского стола или на рентгеновскую кассету. Передвигая включенную рентгеновскую трубку, добиваются полного совпадения двух перекрестий на экране. В этом случае главный луч рентгеновской трубки, будет проходить через начало координат снимка.
Основным недостатком известного устройства является то, что при проведении юстировки оператор находится в зоне рентгеновского облучения, кроме того, из-за полной темноты в помещении затруднена юстировка рентгеновского аппарата.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является рентгеновский центратор, содержащий корпус, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, с координатными метками, маркирующими прямоугольную систему координат OXY, в его основании, с щелевым коллиматором крестообразной формы и детектором рентгеновского излучения, содержащим сцинтиллятор и фотоэлектронный умножитель, подключенный к блоку обработки электрического сигнала, снабженному индикатором (Авторское свидетельство СССР №341476 от 22.04.1971[3]).
Аналог [3] был выбран нами в качестве прототипа.
Методика юстировки рентгеновского штатива с помощью центратора [3] предусматривает перемещение рентгеновского излучателя в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вначале вдоль оси X до появления сигнала на индикаторе, после чего излучатель перемещают вдоль оси Y до усиления сигнала.
Недостатком прототипа [3] является сложность оценки вторичного сигнала на индикаторе, вызванная крестообразной формой щелевого коллиматора, приводящая к понижению точности центрирования из-за сильного электрического сигнала на индикаторе, связанного с первичным наведением рентгеновского излучателя на щелевой коллиматор.
Целью настоящей работы является повышение точности центрирования.
Технический результат полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для юстировки рентгенодиагностических аппаратов. Он достигается тем, что рентгеновский центратор, содержащий корпус, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, с координатными метками, маркирующими прямоугольную систему координат OXY, в его основании, с щелевым коллиматором и детектором рентгеновского излучения, подключенным к блоку обработки электрического сигнала, снабженному индикатором, дополнен горизонтальным лимбом с механизмом его вращения с помощью электродвигателя реверсионного типа в пределах от 0 до 90°, центр которого находится на вертикальной оси, проходящей через начало прямоугольной системы координат OXY - точку О, а щелевой коллиматор имеет линейную форму с шириной щели 0,3-1,0 мм, длиной щели длиной 15-20 мм и высотой щели 30-40 мм, проходящей через ось вращения лимба, при этом в качестве детектора рентгеновского излучения используемся. полупроводниковая матричная линейка, закрепленная на выходе щелевого коллиматора.
В дальнейшем описание полезной модели сопровождается рисунками и пояснениями их. На фиг. 1 показан внешний вид рентгеновского центратора (вид сверху), на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, а на фиг. 3 показана методика центрирования.
Рентгеновский центратор 1 имеет корпус 2, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, например свинца. Основание корпуса 2 закреплено на площадке 3 квадратной формы стороной 25-30 см. Площадка 3 имеет координатные метки 4, маркирующие прямоугольную систему координат OXY рентгеновского центратора. Рентгеновский центратор 1 снабжен горизонтальным лимбом 5, изготовленным например из латуни. Лимб 5 находится на металлической, например стальной, оси 6, закрепленной в центре площадки 3 (фиг. 2). На лимбе 5 закреплена шестеренка 7, например стальная, механически связанная с червяком 8, установленным на оси 9 электродвигателя 10 реверсионного типа. Электропитание на электродвигатель 10 подается через разъем 11, установленный на боковой стенке корпуса 2. Переключатель 12 предназначен для вращения лимба 5 по часовой → и против часовой ← стрелки; средняя точка переключателя 12 «0» - нейтральная. Электродвигатель 10 позволяет осуществить разворот лимба 5 в пределах от 0 до 90° и обратно. Для контроля разворота лимба 5 используются метки «0°» и «90°», нанесенные на верхней поверхности корпуса 2, и стрелка 13, нанесенная на краю лимба 5. Геометрическая ось ii вращения лимба 5 проходит через точку О - начало прямоугольной системы координат OXY рентгеновского центратора. На лимбе 5 закреплен щелевой коллиматор 14 линейной формы с шириной щели 15 0,3-1,0 мм, длиной щели 15-20 мм и высотой щели 30-40 мм. Корпус 16 щелевого коллиматора 14 изготовлен из металла с высоким атомным номером, например вольфрама. Геометрическая ость щелевого канала проходит через точку О и вершину стрелки 13. Сама щель 15 в вертикальном направлении проходит перпендикулярно верхней плоскости лимба 5. На оптическом выходе щелевого коллиматора 14 (в его основании) закреплен детектор рентгеновского излучения 17 - полупроводниковая матричная линейка, содержащая сцинтилляционный слой 18, например, из кристаллов гадолиния и светочувствительный полупроводниковый слой 19, например кремниевый. Выход детектора рентгеновского излучения 17 соединен токопроводом с блоком обработки электрического сигнала 20, включающий усилитель и аналого-цифровой преобразователь. Блок 20 соединен электропроводом с разъемом 21, предназначенным для подключения индикатора (на фиг. 1 и фиг. 2 не показан).
Юстировка рентгеновского штатива с помощью рентгеновского центратора выполняется следующим образом.
1
2
3
Рентгеновский центратор 1 устанавливают на деку 22 рентгеновского стола 23 и ориентируют таким образом, чтобы оси X и Y рентгеновского центратора 1 проходили параллельно соответствующим осям X′ и Y′ рентгеновского штатива 24 (фиг. 3 - вид сверху). Рентгеновский излучатель 25 с действительным фокусом F располагают над рентгеновским центратором 1 (позиция 25). Электродвигатель 10 через разъем 11 подключают к электрической сети, а блок 20 через разъем 21 - к индикатору 26. Далее с помощью переключателя 12 разворачивают лимб 5 таким образом, чтобы щель 15 коллиматора 14 проходила через ось X рентгеновского центратора 1, как показано на фиг. 1. Включают рентгеновский аппарат в режиме просвечивания и перемещают рентгеновский излучатель 25 над рентгеновским центратором параллельно оси Y′ штатива до появления максимального сигнала m на индикаторе 26. При этом рентгеновский излучатель будет находиться в позиции 25. После этого выключают рентгеновский аппарат и с помощью электродвигателя 10 разворачивают лимб 5 на 90°. При этой позиции лимба 5 щель 15 коллиматора 14 будет проходить через ось Y рентгеновского центратора 1. Повторно включают рентгеновский аппарат в режиме просвечивания и перемещают рентгеновский излучатель 25 над рентгеновским центратором параллельно оси X′ штатива в позицию 25 до появления максимального сигнала m на индикаторе 26. После этой операции действительный фокус F рентгеновского излучателя 25 будет находиться строго над точкой О - центром рентгеновского центратора 1. Другими словами, главный луч рентгеновского пучка будет проходить через точку О, что и требовалось достигнуть в процессе юстировки.
Положение точки О отмечается на деке 22 рентгеновского стола 23. Эта точка является ориентиром для должной укладки пациента при рентгенографии.