УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ПАЦИЕНТА ПРИ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ НА ЦИФРОВОМ АППАРАТЕ

Полезная модель относится к рентгенотехнике и может использоваться для определения эффективной дозы облучения при рентгенодиагностических исследованиях.
Известно устройство для определения произведения дозы на площадь с помощью проходной ионизационной камеры, помещенной на выходе рентгеновского излучателя. Определение эффективной дозы облучения пациента производится при этом на основании измеренного произведения дозы на площадь с учетом параметров исследования: фокусного расстояния, исследуемого органа и проекции съемки, возраста пациента и анодного напряжения.
Недостатком такого метода измерения является необходимость введения в зону рабочего пучка излучения измерительного устройства, поглощающего частично полезное рентгеновское излучение и снижающее прозрачность к оптическому излучению светового центратора диафрагмы.
Известно устройство для определения эффективной дозы облучения пациента при рентгенодиагностическом исследовании, содержащее блок обработки данных, включающий блоки задания эффективной дозы облучения от исследуемого органа, его проекции и возраста пациента, входная клемма блока обработки данных подсоединена к выходу рентгеновского аппарата, а выход соединен с дисплеем через умножитель, на второй вход которого подается
сигнал, пропорциональный количеству электричества, протекающего через рентгеновскую трубку, (см. патент РФ №2019919 публ. 15.09. 94 г. бюл. №17)
В качестве входной величины в таком устройстве используется количество электричества, протекающее через рентгеновскую трубку за исследование, а все задаваемые параметры отградуированы в значениях удельной эффективной дозы, отнесенной к 1 мАс. Подобное устройство не способно определить дозу по измеренному значению радиационного выхода, не учитывает его изменения в процессе эксплуатации и при изменении анодного напряжения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения эффективной дозы облучения пациента при рентгенодиагностическом исследовании, включающее блок обработки данных, снабженный входом и выходом и содержащий блоки задания эффективной дозы облучения от исследуемого органа, его проекции, возраста пациента, анодного напряжения, размера кадра и изменения фокусного расстояния, блок регистрации эффективной дозы облучения. (см. патент на полезную модель №36956, публ. 10.04.2004 г., бюл. №10)
Известное устройство в процессе эксплуатации является недостаточно удобным в использовании, не дает возможности для точной регистрации эффективной дозы, получаемой пациентом при рентгенодиагностическом исследовании.
В настоящее время в медицине все большее применение находят цифровые рентгенодиагностические аппараты, в которых детекторы рентгеновского излучения могут служить не только устройством формирования изображения, но и мерой оценки прошедшего через объект (пациента) излучения. Это принципиально нельзя было осуществить на рентгенодиагностическом оборудовании, использующем вместо детектора пленку. При этом часть излучения рассеивается от
объекта (пациента) в обратном направлении, что дает дополнительную информацию о размере, форме и положении объекта (пациента) и в совокупности с информацией о прошедшем излучении однозначно определяет дозу, поглощенную объектом (пациентом) за исследование.
Технической задачей полезной модели является повышение точности регистрации эффективной дозы, получаемой пациентом при рентгенодиагностическом исследовании на цифровом аппарате.
Техническая задача достигается тем, что в устройство для определения эффективной дозы облучения пациента при рентгенодиагностическом исследовании, включающее блок обработки данных, снабженный входами и выходами и входами от блоков установки задаваемых значений при подготовке к снимку: взвешивающего коэффициента исследуемого органа и его проекция, возраста пациента, значения анодного напряжения, размера кадра и фокусного расстояния, блок регистрации эффективной дозы облучения, введены детектор рассеянного излучения, установленный вне зоны действия рабочего пучка излучения на постоянном расстоянии от него, и детектор прошедшего излучения, расположенный за исследуемым пациентом, при этом оба детектора соединенным с блоком обработки данных Предлагаемое устройство свободно от отмеченных выше недостатков. Оно представляет собой вычислительный специализированный калькулятор, где задаваемыми параметрами являются физико-технические условия исследования: рабочее поле, анодное напряжение, фокусное расстояние, исследуемый орган, проекция съемки, возраст пациента, размер кадра, а измеряемыми - рассеянное объектом (пациентом) излучение в заданной геометрии измерения. Зависимость эффективной дозы облучения пациента от этих параметров устанавливается по известным таблицам и вводится в блок обработки данных.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена общая схема устройства, на фиг.2 - приведены экспериментальные зависимости суммы доз рассеянного и прошедшего излучения через исследуемый орган от условий исследования.
Устройство включает блок обработки данных 1, в котором объединены блоки задания эффективной дозы облучения от параметров исследования: исследуемого органа и его проекции 2, возраста пациента 3, анодного напряжения 4, размера кадра 5 и блок коррекции от изменения фокусного расстояния 6. Блок обработки данных 1 имеет один вход, соединенный с выходом детектора рассеянного излучения 7, измеряющим рассеянное объектом (пациентом) излучение, и вход, соединенный с выходом детектора прошедшего излучения 8, измеряющим прошедшее через пациента излучение, а так же входы, подсоединенные непосредственно к выходам блоков задания эффективной дозы облучения от параметров исследования: исследуемого органа и его проекции 2, возраста пациента 3, анодного напряжения 4, размера кадра 5 и коррекции от изменения фокусного расстояния 6 соответственно. Детектор рассеянного излучения 7 установлен вне зоны действия рабочего пучка излучения на постоянном расстоянии от объекта. Детектор прошедшего излучения 8 расположен за исследуемым пациентом. Вход блока обработки данных 1 соединен с блоком регистрации эффективной дозы 9.
Устройство функционирует следующим образом.
На один измерительный вход блока обработки данных 1 подается сигнал от детектора рассеянного излучения 7, измеряющего рассеянное объектом (пациентом) излучение. На другой измерительный вход блока обработки данных 1 подается сигнал от детектора прошедшего излучения 8, измеряющего прошедшее через пациента излучение. На каждый из остальных входов блока обработки данных 1 подается сигнал установки эффективной дозы облучения от исследуемого параметра: исследуемого
органа и его проекции (блок 2), возраста пациента (блок 3), анодного напряжения (блок 4), размера кадра (блок 5) и коррекции от изменения фокусного расстояния (блок 6). Сигналы устанавливаемых значений со всех входов от блоков задания эффективной дозы облучения от параметров исследования 2, 3, 4, 5 и 6 и сигналы измеряемых значений с входов от детекторов рассеянного и прошедшего излучения 7 и 8 поступают в блок обработки данных 1, где вычисляется значение эффективной дозы облучения. С выхода блока обработки данных 1 сигнал поступает на блок регистрации 9, который фиксирует значение эффективной дозы.
Использование одновременно информации от детектора рассеянного излучения и детектора прошедшего излучения дополняет друг друга и позволяет более точно определить количество излучения поглощенного объектом:
Дпо(Ua) - доза, поглощенная объектом,
Ди(Uа) - доза излучения, переданная излучателем на объект исследования,
Др(Uа) - доза, рассеянная объектом и
Дпр(Uа) - доза, прошедшая через объект.
После вычисления блоком обработки данных 1 поглощенной объектом дозы, по известным формулам вычисляется эффективная доза полученная объектом (пациентом) за обследование:
T
W - взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т,
T
Н - эквивалентная доза в органе или ткани Т, которая вычисляется в блоке 1 по известной формуле из дозы поглощенной этим органом.
Как следует из зависимостей, приведенных на фиг.2, каждому
исследуемому органу при заданной геометрии снимка, размере рабочего поля и определенном значении анодного напряжения Ua соответствует лишь одно значение суммы прошедшей и рассеянной дозы излучения, из которого определяется доза поглощенная объектом Дпо. Это означает, что значение суммы (Др + Дпр) может быть принято как мера оценки эффективной дозы облучения пациента, при известных физико-технических параметрах съемки, объекта исследования и его возраста.
Таким образом, благодаря предложенному устройству повышается точность регистрации эффективной дозы, получаемой пациентом при рентгенодиагностическом исследовании на цифровом аппарате.