ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
PORTABLE DEVICE FOR CARRYING OUT X-RAY EXAMINATION

Изобретение относится к области радиологии и предназначено для проведения рентгенографических исследований в лечебных учреждениях в качестве передвижного рентгеновского аппарата, может применяться в травматологических, приемных и операционных отделениях. Кроме того, устройство может эксплуатироваться в нестационарных и передвижных госпиталях, в полевых условиях, а также для оказания медицинской помощи на дому.
Известен мобильный малогабаритный рентгеновский аппарат (патент РФ №2334465 от 20.11.2006 г., опубликован 27.09.2008), который содержит основание на колесах, подвижную стойку, расположенную на основании с устройством ее подъема, штангу с устройством ее позиционирования, укрепленную на стойке и одним концом шарнирно связанную со стойкой, а другим концом шарнирно связанную с источником рентгеновского излучения. Этот аппарат имеет небольшие габариты, однако перемещение данного аппарата по траве или земле в полевых условиях затруднено из-за малого диаметра четырех колес, диаметр которых составляет 125 мм. Конструкция устройства сложна, а электрический привод и механизмы позиционирования требуют тщательного ухода, что может сказаться на его надежности.
Для проведения флюорографии при помощи данного аппарата кассету с рентгеновской пленкой или цифровой рентгеновский детектор устанавливают в соответствии с ростом пациента на автономную вертикальную стойку рентгеновских снимков, например типа XDW-V1 фирмы Choongwae (Южная Корея), а затем позиционируют без пациента на кассете или цифровом рентгеновском детекторе область снимка при помощи рентгеновского излучателя данного аппарата. Для этого двигают штатив с рентгеновским аппаратом относительно стойки, определяя фокусное расстояние при помощи рулетки или лазерного указателя, и регулируют высоту подъема излучателя, чтобы осуществлялась засветка всей площади кассеты с рентгеновской пленкой или детектора. После этого пациент опять встает напротив кассеты или детектора, и производится снимок. При проведении обследования пациента другого роста процедура настройки области снимка должна повторяться, что усложняет работу рентгенолога и увеличивает время его работы. Для проведения обследования лежачих на кровати или хирургическом столе пациентов пленку или цифровой детектор просто размещают за обследуемой областью пациента, затем позиционируют область снимка излучателем и проводят снимок. Однако точному позиционированию мешает сам лежачий пациент. При этом можно ошибиться и неправильно определить фокусное расстояние до пленки или детектора, что приводит к плохому качеству снимка, которое может повлиять на правильный диагноз, или привести к передозировке облучения пациента при проведении повторных снимков. Таким образом, недостатками данного устройства являются низкая производительность работы и сложность проведения обследований.
Известен российский цифровой рентгенографический комплекс на базе мобильного рентгеновского аппарата АРА 110/160-02 производства ООО «МК ОМЕД» совместно с ООО «УНИСКАН» (сайт http://www.omed.ru). Комплекс содержит мобильный рентгеновский аппарат АРА 110/160-02 и универсальную стойку рентгеновских снимков. Аппарат имеет основание на четырех колесах и укрепленную на нем стойку в виде треугольной фермы, штангу с устройством ее позиционирования, укрепленную на стойке и одним концом шарнирно связанную со стойкой, а другим концом шарнирно связанную с источником рентгеновского излучения. У данного аппарата вертикальное перемещение излучателя осуществляется только за счет поворота штанги, но при этом происходит изменение горизонтального вылета излучателя, что не всегда удобно. Универсальная стойка рентгеновских снимков выполнена в виде рамы с элементами крепления для позиционирования цифрового рентгеновского детектора или кассеты с рентгеновской пленкой. Рама укреплена на отдельном основании с четырьмя колесами с возможностью вертикального перемещения и поворота на 90° от вертикального положения. Кроме того стойка имеет возможность транспортироваться в отдельном ящике, который также может быть использован в качестве основания для крепления рамы. Однако транспортирование аппарата по пересеченной местности также затруднено из-за малого диаметра четырех колес аппарата и стойки снимков. Для осуществления флюорографии рама стойки снимков устанавливается в вертикальном положении, и на детекторе или кассете позиционируется область снимков в соответствии с ростом пациента. При этом манипуляции для позиционирования области снимка также требуют большого времени. Для снимка пациента в лежачем положении рама стойки снимков поворачивается на 90°, и стойка размещается под операционным рентгенопрозрачным столом или под рентгенопрозрачной каталкой с носилками типа ТБС-01 с пациентом. При этом точное позиционирование также затруднено из-за наличия пациента между рентгеновским излучателем и кассетой с рентгеновской пленкой или детектором. Для точного позиционирования необходимо предварительно установить стойку снимков и рентгеновский излучатель без рентгеновского стола или носилок, провести позиционирование, а затем накрыть стойку снимков столом или носилками с пациентом. Оперативно проводить рентгеновские снимки лежачих пациентов при такой конструкции рентгеновского комплекса не очень удобно. Это следует из того, что каждого пациента, раненого на поле боя или травмированного в катастрофе, нужно располагать на столе или носилках точно над заранее позиционированной на стойке снимков областью снимка. Для этого нужно двигать стол или носилки с пациентом, что не всегда удобно в стесненных полевых условиях, и ни в коем случае не трогать аппарат и стойку снимков, чтобы не сбить настройки позиционирования. Кроме того, для данного комплекса необходимо иметь дополнительную подставку под рентгеновский аппарат из-за недостаточной высоты подъема рентгеновского излучателя. Все это приводит к тому, что комплекс имеет значительный вес. В транспортном положении он располагается в двух ящиках весом по 75 кг каждый. Таким образом, недостатками известного устройства являются низкая производительность и качество проводимых рентгеновских исследований и большие массогабаритные показатели.
Известен рентгеновский аппарат типа С-дуга, например, «ARMYGIL» фирмы «GILARDONI» - Италия (сайт http://www.gilardoni.ru). Данный аппарат предназначен для использования в чрезвычайных условиях и полевых госпиталях и может использоваться на неровных поверхностях, разбирается и собирается без использования инструментов, хранится в 8 металлических контейнерах и поставляется в комплекте со стойкой снимков, фиксируемой на кровати пациента, и сверхлегким рентгенологическим столом, оснащенным кассетодержателем с фиксированной решеткой. Данный аппарат имеет штангу, выполненную в виде С - дуги, на одном конце которой находится источник рентгеновского излучения, а напротив на другом конце дуги находится детектор-приемник рентгеновского излучения. Штанга связана с подвижной стойкой, укрепленной на основании с четырьмя колесами. При помощи привода подвижная стойка может подниматься и опускаться. В данном устройстве источник и приемник рентгеновского излучения жестко связаны между собой. Рентгенологу во время проведения операции нет необходимости постоянно позиционировать источник рентгеновского излучения на детекторе при смещении аппарата на новую область снимка пациента. Однако при проведении флюорографии стойка снимков фиксируется на столе и рентгенологу необходимо так же позиционировать источник рентгеновского излучения на стойке снимков, двигая сам аппарат. Кроме того, данный аппарат громоздок и не предназначен для перемещения на колесах по грунту и траве. Для транспортировки его нужно разбирать на части и перевозить в отдельных ящиках, которые имеют большой вес и в сумме занимают большой объем.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для проведения рентгенографических исследований (патент США №6754306 от 22.06.2004 г.), содержащее основание, выполненное в виде прямоугольной вертикальной фермы на двух колесах с откидывающимися опорами, шарнирно соединенными с основанием. На основании закреплена подвижная стойка с приводом, например газовой пружиной, также выполненная в виде прямоугольной фермы, с возможностью вертикального движения. Устройство содержит также штангу с приводом, которая одним концом шарнирно связана со стойкой, а другим концом шарнирно связана с источником рентгеновского излучения. Кроме того, устройство содержит отдельную стойку рентгеновских снимков в виде рамы с элементами крепления для позиционирования цифрового рентгеновского детектора или кассеты с рентгеновской пленкой. Рама закреплена в транспортном ящике с возможностью вертикального перемещения и возможностью поворота на 90°.
Наличие всего двух колес большого диаметра позволяет легко транспортировать такое оборудование по пересеченной местности. Подъемник подвижной стойки со штангой позволяет расширить регулирование высоты подъема рентгеновского излучателя без изменения горизонтального вылета излучателя. Данное устройство легко приводить в рабочее положение, откинув опоры, расположенные на основании, а в сложенном состоянии он занимает мало места. Недостатками известного устройства являются низкая производительность и большие массогабаритные показатели. Это обусловлено тем, что рентгенологу при проведении флюорографии также необходимо для каждого пациента настраивать область позиционирования на цифровом детекторе или рентгеновской пленке после их установки напротив области снимка пациента из-за того, что в данном устройстве стойка снимков и источник рентгеновского излучения выполнены раздельно и механически ни как не связаны между собой. Аналогичный недостаток имеет место и при проведении снимка при горизонтальном расположении стойки снимков. Кроме того, это устройство должно иметь два упаковочных ящика, что усложняет транспортировку и требует больше места для размещения оборудования.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности портативного устройства для проведения рентгенографических исследований, повышение качества рентгенографических исследований, а также снижение массогабаритных показателей устройства.
Техническим результатом изобретения является обеспечение жесткой связи между источником и приемником рентгеновского излучения в процессе эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в портативное устройство для проведения рентгенографических исследований, содержащее основание, выполненное в виде прямоугольной вертикальной фермы на двух колесах, две опоры, шарнирно связанные с основанием, подвижную стойку с первым приводом, закрепленную на основании и выполненную в виде прямоугольной фермы с возможностью вертикального движения, на которой, в свою очередь, закреплена штанга со вторым приводом, которая одним концом шарнирно связана со стойкой, а другим концом шарнирно связана с источником рентгеновского излучения, стойку рентгеновских снимков в виде рамы с элементами крепления для позиционирования приемника рентгеновского излучения, имеющую возможность поворота на 90°, причем первый привод одним концом соединен с основанием, введены третий привод, три пары опор скольжения и две тяги, причем первый привод вторым концом соединен с первой парой опор скольжения, расположенной на ферме основания, третий привод связан одним концом с первой парой опор скольжения, а вторым концом с подвижной стойкой, стойка рентгеновских снимков закреплена одной стороной рамы при помощи жесткого разъемного соединения на подвижной стойке параллельно плоскости фермы стойки, а противоположным концом рамы шарнирно связана с основанием при помощи второй пары опор скольжения, расположенной на ферме основания ниже первой пары опор скольжения с возможностью независимого перемещения друг относительно друга первой и второй пары опор скольжения, расстояние между первой и второй парой опор скольжения может быть фиксировано при помощи стопора с байонетным соединением, две тяги шарнирно закреплены одним концом на первой паре опор скольжения, вторым концом связаны с третьей парой опор скольжения, закрепленной на раме стойки снимков, имеющей ограничитель движения третьей пары опор скольжения, а штанга выполнена в виде прямоугольной фермы.
Кроме того, в устройство введен четвертый привод, причем второй и четвертый приводы одним концом присоединены к противоположным боковым сторонам прямоугольной фермы подвижной стойки, а другим концом каждый в отдельности шарнирно связан с ближайшей боковой стороной прямоугольной фермы штанги.
В предлагаемом устройстве крепление стойки снимков на ферме подвижной стойки позволяет упростить процесс работы рентгенолога при проведении флюорографии. Под действием первого или третьего приводов перемещения подвижной стойки, или обоих одновременно, подвижная стойка может двигаться вверх, перемещая при этом раму штанги с закрепленным на ней источником рентгеновского излучения и синхронно раму стойки рентгеновских снимков. Это позволяет, один раз настроив область позиционирования при помощи вращения штанги с закрепленным на нем источником рентгеновского излучения, направленного перпендикулярно на приемник, не менять настройки, а только регулировать высоту подъема в соответствии с ростом пациента. При этом диапазон перемещения удваивается, что позволяет проводить снимки для пациентов с большой разницей в росте. Штанга, выполненная в виде рамы, не мешает голове пациента при регулировке высоты подъема подвижной стойки одновременно со стойкой снимков и источником рентгеновского излучения. Две тяги, стопор с байонетным соединением и ограничитель движения третьей пары опор скольжения введены для образования жесткого треугольника, который удерживает стойку снимков в горизонтальном положении при повороте ее на 90°.
Стойку снимков можно поднимать или опускать при помощи первого привода синхронно с источником рентгеновского излучения. При этом при помощи третьего привода можно поднимать и опускать источник рентгеновского излучения независимо от положения по высоте стойки снимков и, тем самым, настраивать фокусное расстояние между источником и приемником рентгеновского излучения, а, вращая раму штанги, можно настроить по горизонтали область снимка. В этом случае также необходимо всего один раз установить область снимков, и, независимо от перемещения по земле всего устройства, область снимка будет всегда точно настроена, так как источник рентгеновского излучения и стойка снимков жестко связаны между собой. Это существенно упрощает и ускоряет проведение рентгенологических исследований и повышает качество снимков при обследовании разных пациентов с разными травмами. Кроме того, размещение стойки снимков на ферме подвижной стойки позволяет существенно снизить массогабаритные показатели устройства.
Наличие двух приводов для подъема и опускания фермы штанги повышает жесткость системы, что позволяет уменьшить возможные горизонтальные колебания штанги после завершения движения под действием инерционных масс самой штанги и расположенного на ее конце источника рентгеновского излучения, и, тем самым, повысить качество снимка.
На фиг.1 и 2 показан вид предлагаемого устройства, развернутого в позиции для проведения флюорографии; на фиг.3, 4 и 5 показан вид предлагаемого устройства, развернутого в позиции для проведения рентгенографических исследований у лежачих пациентов; на фиг.6 показан вид предлагаемого устройства с четвертым приводом; на фиг.7 показан вид предлагаемого устройства в сложенном походном или транспортном положении.
Портативное устройство для проведения рентгенографических исследований содержит основание 1, выполненное в виде прямоугольной вертикальной фермы, с которым шарнирно связаны две опоры 2. Для передвижения устройство содержит два колеса 3. На основании 1 закреплена подвижная стойка 4 с первым приводом 5 и третьим приводом 6, выполненная в виде прямоугольной фермы с возможностью вертикального движения. На подвижной стойке 4, в свою очередь, закреплена штанга 7, выполненная в виде прямоугольной фермы, со вторым приводом 8, которая одним концом шарнирно связана со стойкой 4, а другим концом шарнирно связана с источником 9 рентгеновского излучения. Устройство содержит также стойку 10 рентгеновских снимков в виде рамы, имеющую возможность поворота на 90°, приемник 11 рентгеновского излучения, элементы 12 крепления для позиционирования приемника 11 рентгеновского излучения. На ферме основания 1 расположены первая пара 13 опор скольжения и вторая пара 14 опор скольжения с возможностью независимого перемещения друг относительно друга, причем вторая пара 14 опор скольжения расположена ниже первой пары 13 опор скольжения, и расстояние между ними может быть фиксировано при помощи стопора 15 с байонетным соединением. Третья пара 16 опор скольжения закреплена на раме стойки 10 рентгеновских снимков, имеющей ограничитель 17 движения третей пары 16 опор скольжения. Две тяги 18 шарнирно закреплены одним концом на первой паре 13 опор скольжения, а вторым концом связаны с третьей парой 16 опор скольжения. Первый привод 5 одним концом соединен с основанием 1, вторым концом соединен с первой парой 13 опор скольжения. Третий привод 6 связан одним концом с первой парой 13 опор скольжения, а вторым концом - с подвижной стойкой 4. Стойка 10 рентгеновских снимков закреплена одной стороной рамы при помощи жесткого разъемного соединения на подвижной стойке 4 параллельно плоскости фермы стойки, а противоположным концом рамы шарнирно связана с основанием 1 при помощи второй пары опор 14 скольжения. Устройство содержит также планшет 19 для управления цифровым детектором и хирургический стол 20. Для повышения жесткости устройство содержит четвертый привод 21, причем второй 8 и четвертый 21 приводы одним концом присоединены к противоположным боковым сторонам прямоугольной фермы подвижной стойки 4, а другим концом каждый в отдельности шарнирно связан с ближайшей боковой стороной прямоугольной фермы штанги 7.
Устройство работает следующим образом.
При проведении флюорографии рентгенолог в начале позиционирует по вертикали область снимка на приемнике 11 рентгеновского излучения (кассете с рентгеновской пленкой или цифровом детекторе). Для этого врач вращает и фиксирует штангу 7 с закрепленным на ее конце источником 9 рентгеновского излучения при помощи второго привода 8. Затем пациент становится между опорами 2 основания 1, прислонившись грудью к кассете с рентгеновской пленкой или цифровому детектору 11. Рентгенолог с помощью первого привода 5 или третьего привода 6, или их обоих совместно, устанавливает по высоте кассету с рентгеновской пленкой или цифровой детектор 11 напротив необходимой области снимка пациента, производит снимок, который отображается на планшете цифрового детектора 19 или на рентгеновской пленке после ее проявки. Для проведения исследований у лежачих пациентов рентгенолог вначале фиксирует расстояние между первой 13 и второй 14 опорами скольжения при помощи стопора 18 с байонетным соединением, регулируя расстояние между ними при помощи первого 5 и третьего 6 приводов, затем отсоединяет раму стойки 10 снимков от подвижной стойки 4 и поворачивает стойку 10 снимков на 90° до упора третьей пары 16 опор скольжения, соединенной через тяги 18 с первой парой 13 опор скольжения с ограничителем 17 с образованием жесткого треугольника. Затем переставляет и закрепляет приемник 11 на противоположную сторону рамы стойки 10 снимков при помощи элементов 12 крепления, позиционирует по вертикали и горизонтали область снимка на приемнике 11 при помощи третьего привода, поднимая или опуская подвижную стойку 4 с закрепленной на нее штангой 7, и второго привода 8, вращая штангу 7. После этого устанавливает стойку 10 с приемником 11 под хирургическим столом 20, регулируя высоту расположения стойки снимков 10 с приемником 11 излучения при помощи первого привода 5, укладывают на стол 20 пациента или он сам укладывает на стол, например, руку на место области позиционирования рентгеновского снимка, и производят снимок.
Синхронное перемещение источника 9 рентгеновского излучения и стойки 10 снимков в предлагаемом устройстве позволяет уменьшить время на подготовку снимка почти в два раза и одновременно упрощает работу рентгенолога. Большой диаметр колес - 250 мм позволяет легко перемещать устройство по пересеченной местности, грунту и траве. Габариты устройства в походном или транспортном положении (высота-ширина-глубина) составляют не более 1580×600×685 мм, что позволяет легко перемещать устройство по тесным коридорам или в малогабаритной квартире, в обычном лифте или в транспортном ящике небольших размеров. Вес устройства в транспортной укладке составляет не более 75 кг. В качестве источника рентгеновского излучения может быть использован переносной рентгеновский аппарат «МАРс 2800» ТУ 9442-005-75249059-2013 российского производства фирмы ООО «НЛП «ВЭЛИТ».
Таким образом, предлагаемое портативное устройство для проведения рентгенографических исследований позволяет повысить производительность и качество рентгенографических исследований, а также снизить массогабаритные показатели устройства.