ПОРТАТИВНЫЙ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ДЕНТАЛЬНЫЙ АППАРАТ

Заявляемая полезная модель относится к области диагностики, в частности к приспособлениям для медицинской рентгенодиагностики в стоматологии.
Известен дентальный аппарат (Н.А.Рабухина, А.П.Аржанцев Рентгенодиагностика в стоматологии. - М.: МИА, 1999 г., с.12), который характеризуется сравнительно большими габаритами и весом. Штатив такого аппарата содержит двухколенную штангу, которая обеспечивает перемещение моноблока в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Штанга с помощью шарнирного соединения крепится к стене кабинета (штатив настенного типа). Очевидно, что возможность перемещения такого аппарата внутри кабинета полностью исключена.
Известен дентальный аппарат (Свидетельство на ПМ №20828, опубл. 2001.12.10), штанга штатива которого крепится к вертикальной стойке. Стойка установлена на массивной колесной платформе (штатив напольного типа). Такой аппарат обладает определенной мобильностью. Однако его перемещение возможно лишь в пределах рентгенодиагностического кабинета.
Главным недостатком описанных аппаратов является их низкая мобильность в целом. Для их эксплуатации необходим штатив настенного или напольного типа. Соответственно отсутствует возможность перемещения аппаратов в процессе эксплуатации как внутри, так и вне пределов лечебного учреждения. Перемещение аппаратов внутри рентгенодиагностического кабинета существенно ограничено. Кроме того, достаточно большая мощность аппаратов обуславливает, во-первых,
необходимость применения специальных средств защиты от неиспользуемого излучения, например, экранов, ширм или оборудования специального кабинета, во-вторых - соответствующей силовой электрической сети.
Перечисленные недостатки приводят к тому, что процессы диагностирования и терапии в современной стоматологической практике разделены во времени и пространстве. Приходится неоднократно пересаживать пациента из одного кресла в другое, направляя его из терапевтического кабинета в рентгенодиагностический или, как часто бывает, даже в другую стоматологическую клинику.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является портативный рентгено-аппарат «NOMAD», разработанный фирмой Ariba, USA. (http://www.dina-medika.ru/catalog_good.php?id=233&cid=1), представленный на фиг.1. В состав аппарата входят, расположенный в корпусе, излучатель 1 моноблочного типа с рентгеновской трубкой, аккумуляторный источник питания 2, рентгенозащитный экран 3 и тубус 4. Конструкция корпуса излучателя содержит специальную рукоятку 5, с помощью которой аппарат может быть вручную поднесен к любой области челюстно-лицевого отдела головы пациента для выполнения снимка. В аппарате используется двухэлектродная рентгеновская трубка классической конструкции - мишень анода расположена внутри стеклянного вакуумного баллона. Размер фокусного пятна составляет около 0,5 мм. Для обеспечения достаточной резкости получаемого изображения, при достаточно большом размере фокусного пятна, фокусное расстояние при съемке должно быть не менее 200 мм, что обеспечивается с помощью тубуса. Соответственно велики интенсивность и экспозиционная доза рентгеновского излучения, генерируемые аппаратом, а также радиационная нагрузка на окружающую среду. Внутреннее расположение анода не позволяет организовать эффективную защиту от неиспользуемого
рентгеновского излучения. Поэтому аппарат, несмотря на наличие рентгеновского экрана, может быть использован только в условиях специализированного рентгеновского кабинета.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания такого рентгенодиагностического дентального аппарата, который можно было бы использовать в любом помещении лечебного учреждения, например, в терапевтическом кабинете, а также в жилом доме или иных, в том числе, полевых условиях без применения дополнительных средств противорадиационной защиты.
Технический результат заключается в снижении, во-первых, экспозиционной дозы в прямом пучке рентгеновского излучения и, во-вторых, интенсивности неиспользуемого рентгеновского излучения.
Для достижения технического результата в портативном рентгенодиагностическом дентальном аппарате, содержащем, расположенный в корпусе, излучатель моноблочного типа с рентгеновской трубкой, тубус и аккумуляторный источник питания, рентгеновская трубка выполнена с трехэлектродной электростатической фокусирующей системой и полым вынесенным анодом, на который надет рентгенозащитный чехол и дополнительная магнитная фокусирующая система. Корпус излучателя снабжен рукояткой, которая позволяет удобно удерживать прибор при работе.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:
Фиг.1 - конструкция прототипа.
Фиг.2 - конструкция заявляемой полезной модели.
Фиг.3 - геометрическая схема образования нерезкости изображения.
Фиг.4 - схема микрофокусной дентальной съемки.
Портативный рентгенодиагностический дентальный аппарат (фиг.2) содержит, расположенный в корпусе, излучатель 1 моноблочного типа с рентгеновской трубкой, аккумуляторный источник питания 2 и тубус 3,
при этом рентгеновская трубка 1 выполнена с трехэлектродной электростатической фокусирующей системой и полым вынесенным анодом 4, на который надет рентгенозащитный чехол 5 и дополнительная магнитная фокусирующая система 6. Корпус излучателя снабжен рукояткой 7, которая позволяет удобно удерживать прибор при работе.
На анод 4 надета дополнительная магнитная фокусирующая система 6. Совместное действие встроенной электростатической и дополнительной магнитной фокусировок на электронный пучок позволяет получить фокусное пятно рентгеновской трубки микронного размера, например, около 50 мкм. В соответствии с выражением (1) фокусное расстояние при съемке без ущерба для резкости получаемого изображения (фиг.3) может быть уменьшено.
Г
фп
1
2
где Н - геометрическая нерезкость изображения; d - диаметр фокусного пятна; f - расстояние фокусное пятно - объект съемки (фокусное расстояние); f - расстояние объект съемки - приемник изображения.
Г
Геометрическая нерезкость Н определяется разрешающей способностью глаза и в случае регистрации рентгеновского изображения на экранную пленку составляет 0,05÷0,1 мм.
2
Расстояние f определяется толщиной челюстных костей, а также прилегающих мягких тканей и составляет 15÷30 мм.
Максимальная геометрическая нерезкость при съемке аппаратом-прототипом составляет .
При условии сохранения той же величины геометрической нерезкости съемка аппаратом предлагаемой конструкции позволяет
сократить фокусное расстояние до .
Однако, исходя из анатомических особенностей строения челюстно-лицевого отдела черепа, величина фокусного расстояния выбирается равной 50-60 мм, что обеспечивается тубусом 3.
В соответствии с выражением (2) интенсивность рентгеновского излучения может быть при этом уменьшена более чем на порядок
0
где I - интенсивность рентгеновского излучения в фокусном пятне,
f
I - интенсивность рентгеновского излучения на расстоянии f от фокусного пятна.
Если принять, что  интенсивность излучения на фокусном расстоянии 200 мм, а  интенсивность излучения на 50 мм, то выигрыш в интенсивности излучения прямого пучка излучения при съемке с уменьшенного фокусного расстояния составит 16 раз:
Следовательно, на такую же величину может быть уменьшена нагрузка на окружающую среду.
При съемке с уменьшенного фокусного расстояния размер получаемого изображения будет увеличен в 3-4 раза (фиг.4). Одновременно будут увеличены и размеры дефектов, что дает возможность использовать крупнозернистые высокочувствительные усиливающие экраны. Соответственно интенсивность прямого пучка излучения может быть достаточно снижена.
Надетый на вынесенный анод 4 рентгенозащитный чехол 5 позволит полностью исключить воздействие на окружающую среду неиспользованного излучения. Следовательно, из конструкции аппарата
может быть исключен громоздкий рентгенозащитный экран, вес и габариты аппарата в целом будут уменьшены.
Использование предлагаемого аппарата происходит следующим образом.
Рентгенолаборант с помощью рукоятки 7 подносит аппарат к диагностируемому участку челюстно-лицевого отдела головы пациента. Торец тубуса 3 плотно соприкасается с кожей, таким образом устраняется возможность смещения аппарата относительно головы во время экспозиции.
Фокусное пятно диаметром < 50 мкн, полученное благодаря дополнительной магнитной фокусирующей системе 6, обеспечивает необходимую резкость изображения при съемке с фокусного расстояния около 50 мм, которое обеспечивается тубусом 3. Поэтому экспозиционная доза рентгеновского излучения в прямом пучке излучения по сравнению с прототипом (фокусное расстояние 200 мм) снижена более чем в 15 раз. Рентгенозащитный чехол 5 полностью исключает воздействие неиспользуемого рентгеновского излучения на пациента и обслуживающий персонал.
Таким образом, конструкция заявляемого аппарата позволяет значительно снизить интенсивность как прямого пучка излучения, так и неиспользуемого. Аппарат может эксплуатироваться в любом неспециализированном помещении, в полевых условиях за счет снижения потребляемой мощности ресурс работы аккумуляторного источника существенно увеличен.