МЕДИЦИНСКИЙ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Заявляемый объект относится к области медицины, точнее к медицинской технике и может быть использован в клинической практике. На его базе могут быть созданы аппараты на два и три рабочих места.
Известен рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный источник питания с высоковольтным трансформатором, в цепь первичной обмотки которого введен набор сопротивлений с переключателем и средства управления для установки требуемых значений анодного напряжения и анодного тока (Заявка Франции №2219602, 1974 г. [1]).
Недостатком известного аппарата [1] является сложность схемы управления, связанная с необходимостью переключения во время экспозиции сопротивлений в цепи высоковольтного трансформатора и цепи накала
Также известен медицинский рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный трансформатор с регулировочным автотрансформатором, трансформатор накала, программное устройство для установки анодного напряжения, средства уменьшения тока во время экспозиции (Патент США №3974385, 1976 г. [2]).
Недостатком аналога [2] является сложность схемы питания, в которой для компенсации изменений анодного напряжения необходимо использовать специальные средства регулирования анодного напряжения (регулировочный автотрансформатор).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является медицинский рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный трансформатор, трансформатор накала, средства регулирования тока накала с блоком задания и предварительной установки начального значения анодного напряжения, средства регулирования анодного напряжения через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство (Патент США №3974387, 1976 [3]).
Аналог [3] был выбран в качестве прототипа.
Основной недостаток прототипа в сложности средств управления анодным напряжением и анодным током, причем лучевую нагрузку на пациента не удается свести к минимуму.
Цель настоящего предложения заключается в снижении лучевой нагрузки на пациента и в упрощении схемы управления аппаратом.
Технический результат полезной модели выражается в упрощении схемы управления аппаратом и в снижении лучевой нагрузки на пациента. Он достигается тем, что в медицинском рентгенодиагностическом аппарате, содержащем излучатель, высоковольтный трансформатор, трансформатор накала, средства регулирования тока накала с блоком задания и предварительной установки начального значения анодного напряжения, средства регулирования анодного напряжения через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство использован высоковольтный трансформатор с наклоном нагрузочной характеристики не менее 0,15 кВ/мА, а в качестве средств регулирования анодного напряжения использован непосредственно блок задания закона изменения анодного тока во время экспозиции, причем блок задания начального значения анодного напряжения подключен к блоку задания закона изменения анодного тока.
Кроме того, в аппарате введены средства выбора нагрузочной характеристики, выполненные в виде набора сопротивлений с переключателем, установленного в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора, причем величина этих сопротивлений выбрана таким образом, что при включении в цепь первичной обмотки любой доступной комбинации этих сопротивлений наклон нагрузочной характеристики составляет не менее 0,15 кВ/мА, и переключатель указанных сопротивлений соединен с блоком задания закона изменения анодного тока.
Нa чертеже приведена функциональная схема предлагаемого аппарата.
Медицинский рентгенодиагностический аппарат содержит излучатель 1, высоковольтный трансформатор 2 и высоковольтный выпрямитель 3. В первичную цепь высоковольтного трансформатора 2 введены сопротивления 4, 5, 6 с переключателем 7. Накал излучателя 1 обеспечивается от устройства питания накала 8, содержащего трансформатор накала (не показан). Управление устройством питания накала 8 осуществляется от блока 9 задания закона изменения анодного тока во время экспозиции, а также от блока 10 задания начального значения анодного напряжения. В аппарате имеется реле экспозиции, состоящее из детектора излучения 11, установленного за исследуемым объектом 12, усилителя 13, интегратора 14, источника опорного напряжения 15 и схемы сравнения 16, вырабатывающий сигнал окончания экспозиции, который поступает на устройство коммутации 17, приводящее в действие коммутатор 18 в главной цепи аппарата и средства коммутации тока накала в устройстве питания накала 8 (не показаны). За детектором 11 расположен приемник рентгеновского излучения 19, например полноформатная полупроводниковая матрица.
В описанном рентгенодиагностическом аппарате используется высоковольтный трансформатор 2, выполненный таким образом, что его нагрузочная характеристика имеет наклон ΔU/ΔJ не менее 0,15 кВ/мА. В случае использования нескольких нагрузочных характеристик источника питания за счет введения в цепь первичной обмотки высоковольтного трансформатора 2 переключаемых сопротивлений 4-6, указанная величина не должна превышать наклон нагрузочной характеристики трансформатора вместе с любой доступной для подключения к нему комбинацией сопротивлений.
Указанные особенности конструкции позволяют регулировать в широких пределах анодное напряжение на излучателе за счет изменения во время экспозиции анодного тока. Величину наклона нагрузочной характеристики источника питания выбирают для каждого вида рентгенодиагностических исследовании из условия перекрытия требуемого интервала изменения напряжения, обусловленного задаваемым интервалом уменьшения анодного тока во время экспозиции.
5
Уменьшение лучевой нагрузки на пациента связано со следующими факторами. Каждому исследуемому органу соответствует интервал оптимальных с гонки зрения качества снимка и лучевой нагрузки напряжений. В то же время интенсивность излучения за биологическим объектом в общем случае пропорциональна U. Мри установке на излучателе максимального начального анодного тока и минимального для исследуемого органа напряжения, попадаемого в оптимальный интервал, во время экспозиции за счет непрерывного (или ступенчатого) изменения (уменьшения) анодного тока происходит непрерывное линейное увеличение интенсивности излучения за исследуемым объектом, что собственно и обуславливает относительное снижение лучевой нагрузки на пациента.
В целом, предложенный аппарат характеризуется более простой схемой управления, поскольку в нем не требуется использование автотрансформатора для компенсации изменений анодного напряжения при изменении анодного тока, и все регулирование осуществляется только за счет изменения анодного тока по заданному закону, а также выбора нагрузочной характеристики источника питания за счет переключения сопротивлений в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора.