РЕНТГЕНОВСКАЯ ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ТРУБКА

Заявляемая трубка относится к медицинской технике, точнее к рентгеновской аппаратуре, и предназначена для работы в составе терапевтического рентгеновского аппарата при лечении больных методом ближнефокусной дистанционной лучевой терапии онкологических образований, кожных заболеваний и для санирования инфицированных ран.
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 1БТВ4-100, содержащая вакуумированную колбу, в которой закреплены термокатод с вольфрамовой нитью накала, снабженный фокусирующим экраном, соединенной с внешними электродами, и неподвижный анод с мишенью из однородного тугоплавкого металла (вольфрама), 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.
Характерной особенностью терапевтических трубок является неподвижный анод с большим углом наклона и крупный фокус. Трубка 1БТВ4-100, которая выбрана нами в качестве прототипа, имеет фокус в форме эллипса 8×12 мм. Увеличение размеров фокуса позволяет повысить энергию рентгеновского излучения и охватить облучением больший участок патологической зоны. Конструктивные особенности современных терапевтических трубок не позволяют увеличить размер фокуса более 8×14 мм.
Целью настоящей работы является создание рентгеновских терапевтических трубок с фокусом превышающем 8×14 мм.
Технический результат полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для дистанционной рентгенотерапии патологических образований, путем создания рентгеновской трубки с увеличенным фокусом. Он достигается тем, что в рентгеновской терапевтической трубке, содержащей вакуумированную колбу, 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, вакуумированная колба имеет форму полого цилиндра, нить накала проходит параллельно образующей цилиндрической поверхности колбы, фокусирующий экран имеет параболическую форму и расположен между нитью накала и стенкой колбы, а неподвижный анод выполнен в форме полого полуцилиндра, боковая поверхность которого проходит параллельно образующей цилиндрической поверхности колбы, при этом его плоская боковая поверхность, на которой закреплена мишень, расположена под углом в 45° к плоскости, проходящей через геометрическую ось колбы и нить накала.
Далее описание сопровождается рисунками и пояснениями к ним. На фиг. 1 показана конструкция рентгеновской терапевтической трубки (вид сверху), на фиг. 2 - сечение A-A фиг. 1, а на фиг. 3 показана работа рентгеновской терапевтической трубки.
Рентгеновская терапевтическая трубка имеет вакуумированную колбу 1, выполненную, например, из стекла в форме полого цилиндра. Внутри колбы 1 находится термокатод, содержащий вольфрамовую нить накала 2, соединенную с внешними электродами 3 и 4, предназначенными для подключения к трансформатору накала. Геометрическая ось нити накала 2 проходит параллельно образующей цилиндрической поверхности колбы 1. Нить накала 2 снабжена фокусирующим экраном 5 параболической формы, изготовленным из металла, например меди. Фокусирующий экран 5 закреплен посредством металлического держателя 6, например медного, между нитью накала 2 и стенкой колбы 1. Образующая поверхности фокусирующего экрана 5 проходит параллельно геометрической оси нити накала 2. Между электродом 3 и держателем 6 проходит токопроводящая перемычка 7, например медная. Неподвижный анод 8 рентгеновской трубки выполнен в форме полого полуцилиндра, боковая поверхность которого проходит параллельно образующей цилиндрической поверхности колбы 1, при этом его плоская боковая поверхность 9, на которой закреплена мишень 10, изготовленная из тугоплавкого металла, например вольфрама, расположена под углом в 45° к плоскости, проходящей через геометрическую ось колбы и нить накала 2. Тело анода 8 изготовлено из меди, его полость 11 заполнена водой 12, которая охлаждает анод 8, протекая через патрубки 13 и 14. Кольцевые контакты 15 и 16 предназначены для подключения анода 8 к положительному полюсу (+) высоковольтного рентгеновского генератора.
Колба 1 рентгеновской терапевтической трубки помещена в рентгенозащитный кожух 17, заполненный трансформаторным маслом 18 и имеющий выходное окно 19, изготовленное из рентгенопрозрачного материала, например плексигласа (фиг. 3). Рентгенозащитный кожух 17 закреплен на штативе 20. Патрубки 13 и 14 рентгеновской трубки соединены трубопроводами 21 и 22 с насосом 23, обеспечивающим прокачку воды 12 через анод 8 для его охлаждения. Нить накала 2 рентгеновской трубки подключена через электроды 3 и 4 к трансформатору накала 24, входящий в состав рентгеновского генератора 25. Анод 8 рентгеновской трубки подключен через кольцевой контакт 16 к положительному полюсу (+) высоковольтного источника 26, входящий в состав рентгеновского генератора 25. Отрицательный полюс (-) высоковольтного источника 26 подключен к нити накала 2 через электрод 3 (на фиг. 3 фокусирующий экран 5 не показан). Управление работой рентгенотерапевтического аппарата осуществляется с помощью пульта 27.
Объект лечения, например руку A пациента с обширным грибковым поражением B кожного покрова, укладывают на процедурный стол 28 таким образом, чтобы патология B находилась в зоне облучения рентгеновской трубки. На пульте управления 27 устанавливают должный энергетический и временной режимы лучевой терапии и включают аппарат. Электроны, эмитируемые раскаленной нитью накала 2, устремляются к мишени 10, находящейся под высоким положительным потенциалом. В результате резкого торможения электронов на поверхности мишени 10 возникает рентгеновское излучение у, которое свободно проходит через выходное окно 19 и оказывает фотонное воздействие на грибковую патологию В. После истечения времени процедуры пульт управления 27 автоматически отключает рентгеновскую трубку.
Предложенное нами техническое решение позволяет конструкторам создать рентгеновскую терапевтическую трубку с фокусом 8×20 мм и больших размеров. Это очень важно для ближнефокусной дистанционной лучевой терапии протяженных патологических образований.