ЦИФРОВОЙ ФЛЮОРОГРАФ

Полезная модель относится к области технических методов и средств цифровой рентгенографии, а именно, к цифровой флюорографии.
Известен цифровой флюорограф (Основы рентгенодиагностической техники/Под ред. Н.Н.Блинова. - М.: Медицина, 2002. с.136-138, 159), содержащий рентгеновский излучатель, снабженный выходным коллиматором с щелью, и детекторный блок, снабженный входным коллиматором с щелью, смонтированные на держателе, снабженном приводом и установленном на штативе с возможностью перемещения вдоль последнего, многоэлементный детектор, выполненный виды линейки из одинаковых миниатюрных ионизационных камер и размещенный в детекторном блоке вдоль щели входного коллиматора в проекции этой щели и блок обработки сигналов многоэлементного детектора.
Флюорографическое изображение получают путем механического сканировании. Для этого рентгеновский излучатель и детекторный блок с помощью привода держателя перемещают одновременно вдоль штатива. При этом с помощью выходной щели коллиматора излучателя формируется тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, который после прохождения через тело пациента и через щель коллиматора детекторного блока попадает на многоэлементный детектор. После считывания сигналов всех элементов линейки ионизационных камер получают одну строку цифрового изображения. Затем излучатель и детекторный блок перемешают на следующую строку и т.д. После окончания сканирования в цифровой памяти накапливается полное изображение флюорограммы.
Недостатком такого флюорографа является сложность детекторного блока, необходимость калибровки каждого элемента многоэлементного детектора и низкое разрешения получаемого изображения.
Известен также флюорограф фирмы Philips Medical systems (Чикирдин Э.Г, Мишкинис А.Л. Техническая энциклопедия рентгенолога. М.: МНПИ, 1996, с.462-463),содержащий рентгеновский излучатель, снабженный выходным коллиматором с щелью, и детекторный блок, снабженном входным коллиматором с щелью, смонтированные на держателе, снабженном приводом и установленном на штативе с возможностью перемещения вдоль последнего, селеновый барабан, размещенный во внутренней полости детекторного блока, ось вращения которого расположена в одной плоскости с щелями выходного и входного коллиматоров и зоной рентгеновского облучения на поверхность селенового барабана, расположенной вдоль всей его длины в проекции щели входного коллиматора, устройство электризации поверхности селенового барабана, размещенное вдоль его образующей до зоны рентгеновского облучения по направлению вращения барабана, многоэлементный детектор и устройство восстановления работоспособности поверхности селенового барабана, установленные последовательно по направлению вращения барабана вдоль его образующей после зоны рентгеновского облучения, и блок обработки сигналов многоэлементного детектора. Многоэлементный детектор данного флюорографа представляет собой линейку тонких проволочек, подключенных к усилителям и способных воспринимать электростатические заряды, сформирование на поверхности селеновой барабана.
Флюорографическое изображение с помощью данного устройства формируется путем механического сканирования. Для этого рентгеновский излучатель и детекторный блок с помощью привода держатели одновременно перемещают вдоль штатива. При этом с помощью выходной щели коллиматора излучателя формируется тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, который после прохождения через тело пациента и щель коллиматора детекторного блока попадает на поверхность селенового барабана и создает на ней зону облучения. В процессе сканирования селеновый барабан вращается с постоянной угловой
скоростью, а его поверхность до зоны облучения заряжается равномерным электростатическим зарядом с помощью коронного разряда, создаваемого в устройстве электризации. В процессе сканирования и облучения поверхности селенового барабана, происходящего через щель входного коллиматора детекторного блока, на ней создается скрытое электростатического изображение. Это изображения считывается с помощью многоэлементного детектора, обработка сигналов которого позволяет сформировать флюорографическое изображение на экране компьютерного монитора блока обработки. После считывание электростатического изображения в устройстве восстановления работоспособности поверхности селенового барабана электростатические заряды нейтрализуются.
Недостатком такого флюорографа является сложность конструкции, необходимость калибровки каждого элемента многоэлементного детектора и конструктивная органичности увеличения разрешения этого детектора, а с нем вместе, и всего флюорографа.
Задачей полезной модели является совершенствование цифровых флюорографов и, в частности, увеличение их разрешения.
Технический результат достигается с тем, что цифровой флюорограф, содержащий рентгеновский излучатель, снабженный выходным коллиматором с щелью, и детекторный блок, снабженный входным коллиматором с щелью, смонтированные на держателе, снабженном приводом и установленном на штативе с возможностью перемещения вдоль последнего, селеновый барабан, размещенный во внутренней полости детекторного блока, ось вращения которого расположена в одной плоскости с щелями выходного и входного коллиматоров и зоной рентгеновского облучения на поверхность селенового барабана, расположенной вдоль всей его длины в проекции щели входного коллиматора, устройство электризации поверхности селенового барабана, размещенное вдоль его образующей до зоны рентгеновского облучения по направлению вращения барабана, многоэлементный детектор и устройство восстановления работоспособности
поверхности селенового барабана, установленные последовательно по направлению вращения барабана вдоль его образующей после зоны рентгеновского облучения, и блок обработки сигналов многоэлементного детектора, согласно полезной модели дополнительно включает устройство проявления скрытого электростатического изображения, установленное между зоной рентгеновского облучения и многоэлементным детектором по направлению вращения барабана вдоль его образующей, при этом многоэлементный детектор выполнен в виде фотодиодной линейки, рабочая поверхность которой расположена вдоль образующей селенового барабана, обращена в сторону его поверхности и снабжена вдоль всей своей длины цилиндрической собирающей линзой. При этом между выходным и входным коллиматорами расположен объект исследования.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкции обладает большим совершенством, так как обеспечивает получение большего разрешения флюорограммы, исключает необходимость использования калибровки множество каналов усиления и основывается на использовании стандартных фотоприемников-фотодиодов, обладающих воспроизводимыми характеристиками.
По сравнению с прототипам заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их расположении.
Схемы цифрового флюорографа и отдельных его блоков приведены на фиг.1 - фиг.4.
Цифровой флюорограф содержит излучатель 1, снабжены выходным коллиматором 2 с щелью 3, и детекторный блок 4, снабженный входным коллиматором 5 с щелью 6, смонтированные на держатели 7, снабженном приводом 8 и установленном на штативе 9 с возможностью перемещения вдоль последнего. Во внутренней полости детекторного блока 4 размещен селеновый барабан 10, ось вращения 11 которого расположена в одной плоскости 12 с щелями 3 и 6 выходного 2 и входного 5 коллиматоров и зоной облучения 13 на поверхности 14 барабана 10, расположенной вдоль всей его
длины в проекции щели б входного коллиматора 5. До зоны рентгеновского облучения 13 по направлению вращения барабана 10 вдоль его образующей размещено устройство электризации 15 поверхности 14 селенового барабана 10, а после зона облучения 13 по направлению вращения барабана вдоль его образующие последовательно установлены многоэлементный детектор 16 и устройство восстановления 17 работоспособности селенового барабана. Многоэлементный детектор 16 подключен к блоку обработки сигналов 18.
Цифровой флюорограф дополнительно содержит устройство проявления 19 скрытого электростатического изображения, установленное между зоны рентгеновского облучения 13 и многоэлементном детектором 16 по направлению вращения селенового барабана вдоль его образующей. Многоэлементный детектор 16 выполнен виде фотодиодной линейки 20, рабочая поверхность 21 которой обращена в сторону поверхности барабана и снабжена вдоль своя длины цилиндрической собирающей линзы 22. Многоэлементный детектор содержит ряд вспомогательных элементов: диафрагму 23, осветитель 24, рассеиватель светового потока 25 и светонепроницаемую перегородку 26. Объект исследования 27 расположен между выходным 2 и входным 5 коллиматорами.
Получение цифровых флюорограмм осуществляют следующим образом. После размещении объекта исследования 27 между выходным 2 и входным 5 коллиматорами с помощью привода 8 осуществляют перемещении держателя 7, а с нем вместе и рентгеновского излучателя 1 и детекторного блока 4 из крайнего верхнего положения в нижнее. При это перемещение осуществляют шагами, а при каждом шаге формируется одна строка рентгеновского изображения следующем образом. Тонкий пучок рентгеновских лучей из излучателя 1 и щель 3 выходного коллиматора 2 просвечивает объект исследовании 27. Этот пучок после объекта 27 попадает в щель 6 входного коллиматора 5, а затем проецируется на поверхность 14 селенового барабана 10 и создает на ней зону облучения 13. Селеновой
барабан 10 непрерывно вращается с постоянной угловой скоростью с помощью привода (для упрощения чертежа привод на фиг.2 - фиг.4 не показан). С помощью коронного разряда устройство 15 осуществляет непрерывно электризацию поверхностью 14 селенового барабана 10.
При воздействие на зона облучение рентгеновскими лучами, несущими информации об изображение очередного просвечиваемого слоя объекта, в этой зоне образуется скрытое электростатическое изображение. Так формируется одна строка скрытого электростатического изображения. Затем привод перемещает рентгеновский излучатель и детекторный блок на один шаг вниз. К этому моменту за счет вращения барабана рентгеновское излучение проецируется на новый равномерно наэлектризованный участок поверхности селенового барабана. При этом формируется вторая строка скрытого электростатического изображения следующего просвечиваемого слоя объекта исследовании. Описанные операции повторяются при движении рентгеновского излучателя 1 и детекторного блока 4 по всей выбранной области объекта исследования. Одновременно осуществляется проявления скрытого электростатического изображения с помощью устройства 19, где поверхность селенового барабана по всей его длине обрабатывается мелкодисперсным красящим (обычно черным) порошком (Основы электрогазодинамики дисперсных систем./ Верещагин И.П., Левитов В.И, Мирзабикян Г.З. и др. - М.: Энергия, 1974 - с.468).
После проявления на поверхности 14 барабана 10 образуется видимое рентгенографического изображение. Для считывание этого изображение поверхность 14 селенового барабана 10 через щелевую диафрагму 23 освещается потоком света, создаваемым осветителем 24 через рассеиватель 25. Отраженные от поверхностей 14 селенового барабана 10 лучи света, собираются цилиндрической линзой 22 и направляются на рабочую поверхность 21 фотодиодной линейки 20. Сигналы фотодиодов считывается блоком обработки сигналов 18 и записывается в его память. При этом сигнал
каждого фотодиода несет информацию только об одном пикселе изображение. Описанная процедура осуществляется для каждой строки рентгеновского изображения. В результате сканирования по всей выбранной области объекта исследования формируется полное флюорографическое изображение этого объекта. Эта же информации отображается на экране монитора блока обработки сигналов 18 многоэлементного детектора. Устройство 17 восстанавливает работоспособность поверхность 14 селенового барабана 10 путем очистки (Основы электрогазодинамики дисперсных систем./ Верещагин И.П., Левитов В.И, Мирзабикян Г.З. и др, - М.: Энергия, 1974 - с.468-469). При последующих исследованиях все описание операции повторяются.
Преимущества предлагаемого устройства:
- возможность использовании в составе цифрового флюорографа хорошо отработанный ксерографического аппаратуры;
- относительно низкий стоимость;
- простата эксплуатации.
Прилагаемого устройства может быть реализовано с использованием современных рентгеновские излучателей, компьютеров и серийной ксерографической аппаратуры.
Устройство может найти широкое применение в медицинских учреждениях.