Устройство для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки

Устройство для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СЪЕМКИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ по авт. св. № 948370, отличающееся тем, что, с целью повышения качества снимков при изменении в щироком диапазоне частоты дыхания пациентов , в него введена схема коррекции, содержащая масштабный усилитель с отрицательной обратной связью, четвертый делитель напряжения и образуюш,ие управляемый делитель напряжения полевой транзистор и резистор, причем инвертирующий вход масштабного усилителя подключен к второму делителю напряжения, неинверти руюш,ий вход масштабного усилителя подключен к четвертому делителю напряжения, выход масштабного усилителя подключен к затвору полевого транзистора, сток которого подключен к неинвертируюшему входу операционного усилителя схемы вычитания и через резистор - к выходу подключенного к второму делителю напряжения усилителю, а исток заземлен. i (Л со со 00

СЮОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 (51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 948370 (21) 3275534/18-25 (22) 09.04.81 (46) 07.09.83. Бюл. № 33 (72) В. А. Марко, Б. М, Пятигорский, И. М. Моргенштерн и Л. А. Ефремова (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621-386:616-073(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 948370, кл. А 61 В 6/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СЪЕМКИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ по авт. св. № 948370, отличающееся тем, что, с целью повышения качества снимков при изменении в п1ироком диапазоне частоты дыхания паЛО„ I 039481 А циентов, в него введена схема коррекции, содержащая масштабный усилитель с отрицательной обратной связью, четвертый делитель напряжения и образующие управляемый делитель напряжения полевой транзистор и резистор, причем инвертирующий вход масштабного усилителя подключен к второму делителю напряжения, неинверти рующий вход масштабного усилителя подключен к четвертому делителю напряжения, выход масштабного усилителя подключен к затвору полевого транзистора, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя схемы вычитания и через резистор — к выходу подключенного к второму делителю напряжения усилителю, а исток заземлен.

1039481

В данном устройстве моменту окончания вдоха и выдоха с помощью делителя напряжения на выходе схемы выборки-хранения, образованной запоминающим конденсатором, усилителем и вторым транзисторным ключом, ставится в соответствие определенная часть времени рабочей фазы дыхания, отсчитываемая от начала данной фазы. При этом коэффициент деления второго делителя напряжения устанавливается величиной, постоянной для заданного частотного диапазона дыхания пациентов, и не зависит от длительности рабочей фазы дыхания. На практике указанное допущение в большинстве случаев является оправ45

Изобретение относится к рентгенотехнике, преимущественно медицинской рентгенографии, и предназначено для автоматической рентгеносъемки органов грудной клетки.

По основному авт. св. № 948370 известно устройство для автоматизации и рентгеновской съемки органов грудной клетки, которое содержит источник питания, датчик, например терморезистор, и активный фильтр подключенные к источнику питания, схему преобразования сигнала датчика, соединенную с активным фильтром и содержащую первичный каскад на операционном 1 силителе с положительной обратной связью, схему интегрирования на операционном усилителе и интегрирующем конденсаторе в цепи отрицательной обратной связи усилителя, управляющий элемент, первый и второй транзисторные ключи, запоминающий элемент, первый и второй транзисторные ключи, запоминающий конденсатор, усилитель, схему вычитания на операционном усилителе с отрицательной обратной связью: первый, второй и третий регулируемые делители напряжения, причем первый делитель напряжения введен в первичный каскад и подключен своим входом к выходу операционного усилителя этого каскада, а выходом — к входу схемы интегрирования, выход операционного усилителя первичного каскада также подключен к входу управляющего элемента, выходы которого подключены к затворам транзисторных ключей, исток первого из которых подключен к инвертирующему входу операционного усилителя схемы интегрирования, а сток вместе с выходом указанного усилителя — к стоку второго транзисторного ключа, исток которого подключен к запо35 минающему конденсатору и усилителю, выход которого через второй делитель связан с неинвертирующим входом операционного усилителя схемы вычитания, инвертирующий вход которого подключен к 4р третьему делителю напряжения, а выходы схемы интегрирования и схемы вычитания подключены к входам порогового компаратора (1}. данным, поскольку существует специализация лечебных учреждений по возрасту пациентов, а пациенты одного возраста имеют, как правило, близкие значения частоты дыхания (узкий диапазон).

Однако в том случае, когда заранее не известен частотнь и диапазон дыхания пациентов, необходимо корректировать коэффициент деления второго делителя напряжения, изменяя его пропорционально измен нию времени рабочей фазы дыхания.

Зто вызвано влиянием инерционности датчика при повышенной частоте дыхания и особенностями дыхания пациентов, т. е. изменением соотношения времени активного вдоха и рабочей фазы дыхания. Так, например, при увеличении частоты (снижением глубины) дыхания и сохранении постоянным коэффициента деления делителя напряжения необходимо уменьшить допустимое время снимка при заданной динамической нер зкссти рентгеновского изображения, что требует, в свою очередь, значительного увеличения мощности рентгеновского аппарата для обеспечения заданной плотности почернения рентгеновской пленки, в противном случае (при сохранении допустимогс времени снимка) возрастает динамическая нерезкость, что приводит к снижению качества изображения.

Цель изобретения — — повышение качества снимков при изменении в широком диапазоне частоты дыхания пациентов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки введена схема коррекции, содержащая масштабный усилитель с отрицательной обратной связью, четвертый делитель напряжения и образующие управляемый делитель напряжения полевой транзистор и резистор, причем инвертизующий вход масштабного усилителя подключен к второму делителю напряжения, неинвертирующий вход, масштабного усилителя подключен к четвертому делителю напряжения, выход масштабного усилителя подключен к затвору полевого транзистора, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя схемы вычитания и через резистор — к выходу подключенного к второму делителю напряжения усилителя, а исток заземлен.

Иа чертеже показана схема устройства для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки.

Устройство содержит источник питания 1 датчик 2 дыхания пациента, например терморезистор, активный фильтр з схему преобразования сигнала датчика 2, включающую первичный каскад 4, образова.:«ый не гоказанными на чертеже операционным усилителем и первым дели"еле; < напряжения, схему интегрирования 5, содержащую

1039481 интегрирующий конденсатор 6 и операционный усилитель 7, управляющий элемент 8, первый транзисторный ключ 9, схему выборки-хранения 10, содержащую второй транзисторный ключ 11, запоминающий конденсатор 12 и усилитель 13, второй делитель напряжения 14, схему коррекции

15, содержащую масштабный усилитель 16, четвертый делитель напряжения 17, резистор 18 и полевой транзистор 19, образующие управляемый делитель напряжения, третий делитель напряжения 20, схему вычитания 21 на операционном усилителе 22 и пороговый компаратор 23.

В указанном устройстве второй делитель напряжения 14 связан с неинвертирующим входом операционного усилителя 22 схемы вычитания 21 не непосредственно, а через схему коррекции 15, которая также подключена к выходу усилителя 13.

В этой схеме коррекции 15 инвертирующий вход масштабного усилителя !6 подключен к второму делителю напряжения 14 а неинвертирующий вход — к четвертому делителю напряжения 17. Выход масштабного усилителя 16 подключен к затвору полевого транзистора 19, сток которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 22 схемы вычитания 21 и через резистор 18 — к выходу усилителя 13. Исток полевого транзистора

19 заземлен.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 2 дыхания пациента, например терморезистор, помещают в непосредственной близости от выхода дыхательных путей обследуемого пациента. При включении питания устанавливается нормальный режим работы устройства. Источник питания 1 обеспечивает питание датчика 2 стабильным током. Напряжение с датчика 2 подается на вход активного фильтра 3, полоса пропускания которого соответствует диапазону частот дыхания. С выхода активного фильтра 3 напряжение переменной полярности поступает на вход первичного каскада 4 схемы преобразования сигнала датчика 2.

Сформированные в первичном каскаде 4 импульсы отрицательной полярности с фиксированной амплитудой поступают на вход схемы интегрирования 5, выполненной на базе операционного усилителя 7 с интегрирующим конденсатором 6 в цепи отрицательной обратной связи усилителя 7. При разомкнутом транзисторном ключе 9 на выходе схемы интегрирования 5 формируется напряжение, амплитуда которого пропорциональна длительности рабочей фазы дыхания. Как только на вход управляющего элемента 8 поступает положительный импульс окончания рабочей фазы дыхания, сформированный в схеме преобразования сигнала датчика, с одного из выходов управляющего элемента 8 на затвор транзисторного ключа 11 схемы . выборки-хранения 10 поступает импульс, по которому происходит замыкание ключа 11 и зарядка запоминающего конденсатора 12 до значения напряжения, равного выходному напряжению схемы интегрирования 5, Затем транзисторный ключ 11 размыкается, а на затвор транзисторного ключа 9 с другого

10 выхода управляющего элемента 8 подается сигнал, по которому транзисторный ключ 9 замыкается. При этом происходит разрядка интегрирующего конденсатора 6 до нулевого значения напряжения. Напряжение с запоминающего конденсатора 12 схемы

15 выборки-хранения 10 подается на вход усилителя 13. С выхода схемы выборкихранения 10 напряжение поступает на основной вход схемы коррекции 15.

С помощью делителей, напряжения 14 и

17 устанавливают соответственно максимальное и минимальное значения коэффициента деления управляемого делителя напряжения 18, 19 при соответственно максимальной и минимальной длительностях рабочей фазы дыхания. Изменение коэффициента деления управляемого делителя 18, 19 осуществляют путем подачи с выхода масштабного усилителя 16 на затвор полевого транзистора 19 напряжения, пропорционального изменению длительности рабочей фазы дыхания. С выхода схемы коррекции 15 напряжение поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 22 схемы вычитания 21. Одновременно на инвертирующий вход операционного усилителя 22 с делителя 20 подается напряжение, амплитуда которого пропорциональна времени задержки на включение высокого напряжения в рентгеновском аппарате. Разность этих напряжений подается на один из входов порогового компаратора 23, на второй вход которого поступает напряжение с выхода

4р схемы интегрирования 5. С появлением следующего отрицательного импульса рабочей фазы дыхания на выходе схемы преобразования сигнала датчика х транзисторный ключ 9 размыкается, и начинается за рядка интегрирующего конденсатора 6. При

45 равенстве напряжений на входах порогового компаратора 23 на его выходе формируется сигнал на включение высокого напряжения в рентгеновском аппарате.

Введение схемы коррекции в устройство для автоматической рентгеносъемки органов грудной клетки позволяет сдвигать момент включения высокого напряжения в рентгеновском аппарате в зависимости от частоты дыхания пациента за счет изменения коэффициента деления управляемого делителя напряжения. При этом компенсируется влияние инерционности датчика при повышенной частоте дыхания и изменения

1039481

Составитель K. Кононов

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 713 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Тимохина

3 a ê а з 6557/2 характера дыхания пациентов от глубокого к поверхностному и наоборот.

Применение данного технического решения позволяет снизить динамическую нерезкость и, соответственно, повысить качество рентгеновских снимков при изменении в широком диапазоне частоты дыхания пациентов.