Устройство для измерения базиса стереорентгенографии

Устройство для измерения базиса стереорентгенографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к разделу медицинской техники, точнее к стереорентгенодиагностическим аппаратам, предназначенным для получения стереопары рентгеновских снимков исследуемых органов, например легких.

Известно устройство для измерения базиса стереорентгенографии, представляющее собой тест-объект, содержащий рентгеноконтрастные метки, закрепленные на двух уровнях в строго определенной последовательности в пластинах из рентгенопрозрачного материала [Черний А.Н. Рентгенотопография. - М.: Недра, 1981, С.34-37] [1]. Базис стереорентгенографии определяется проекционно-аналитическим методом. Недостаток известного устройства выражается в больших затратах времени на обработку контрольных рентгеновских снимков.

Известно также устройство по Авт свид СССР №1425892 от 22.05.1988 (A61B 6/00) [2], содержащее линейку с измерительными штрихами, выполненными из металла с высоким атомным номером, в форме круглых дисков одинакового диаметра, закрепленными соосно с равным шагом на подставке, имеющей координатные метки. Данное устройство может быть использовано для определения базиса съемки медицинского стереорентгенографического аппарата. Для этого устройство должно быть установлено на деке рентгеновского стола (над рентгеновской кассетой), ориентировано по координатным меткам и отснято дважды, независимо левой и правой рентгеновскими трубками, после чего рентгеновские снимки проявляются и измеряются. Базис съемки определяется как расстояние между наиболее светлыми участками изображения линейки.

Основным недостатком известного устройства [2] является низкая точность измерений (погрешность измерений Δb>±4 мм), что связано с влиянием человеческого фактора при оценке положения целевых точек на рентгеновском снимке линейки. Кроме того, операция по измерению базиса стереорентгенографии требует значительной затраты времени (10 мин и более), что связано с продолжительностью фотохимического процесса.

Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является устройство для юстировки рентгеновского аппарата (RU 2221488 C1, 20.01.2004) [3], содержащее установленную на подставке, снабженную координатными метками линейку с измерительными штрихами, выполненными в виде дисков из металла с высоким атомным номером, между которыми имеются диски из материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи, диски установлены а подставке соосно с равным шагом, ось дисков лежит в плоскости, перпендикулярной основанию подставки и проходящей через координатные метки, сцинтилляторы, оптически соединенные с селеновыми фотоэлементами, выходы которых через блок преобразования электрического сигнала подключены к микропроцессору, снабженному дисплеем. Данное устройство позволяет измерять базис стереорентгенографии.

Недостатком устройства [3], выбранного нами в качестве прототипа, является недостаточная защита селеновых фотоэлементов от ионизирующего излучения. Они находятся в прямой геометрической доступности рентгеновских лучей, что может снизить срок их работоспособности.

Целью изобретения является увеличение продолжительности работоспособности устройства путем повышения надежности защиты полупроводниковых фотоэлементов от рентгеновского излучения.

Данная цель достигается тем, что в устройстве для измерения базиса стереорентгенографии, содержащем установленную на подставке, снабженную координатными метками линейку с измерительными штрихами, выполненными в виде дисков из металла с высоким атомным номером, между которыми имеются диски, из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, диски установлены на подставке соосно с равным шагом, ось дисков лежит в плоскости, перпендикулярной основанию подставки и проходящей через координатные метки, сцинтилляторы, оптически соединенные с селеновыми фотоэлементами, выходы которых через блок преобразования электрического сигнала подключены к микропроцессору, снабженному дисплеем, диски выполнены круглыми и имеют одинаковый диаметр, в каждом из дисков имеется соосное ему круглое отверстие одинакового диаметра, при этом в отверстиях дисков из металла с высоким атомным номером закреплены селеновые фотоэлементы, оптические входы которых примыкают к сцинтилляторам, установленным в отверстиях дисков, выполненных из материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи.

В дальнейшем изобретение сопровождается чертежами и описанием их. На фиг.1 показан общий вид предложенного устройства (вид сверху), на фиг.2 - вид сбоку, в разрезе. На фиг.3 показано положение устройства на деке рентгеновского стола под стереорентгенографическим излучателем.

Устройство для измерения базиса стереорентгенографии имеет подставку 1 в форме плоскопараллельной пластины со скошенными краями 2. На подставке 1 находятся две стойки 3 с закрепленными в них трубкой 4, изготовленной из жесткого материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи, например дюралюминия. В трубке 4 запрессованы поочередно диски 5 и 6 круглой формы, как показано на фиг.2 Диски 5 изготовлены из металла с высоким атомным номером, например вольфрама. Диски 6 выполнены из материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи, например оргстекла. Диски 5 и 6 имеют одинаковую толщину, например 2 мм. В каждом диске 5 и 6 имеется отверстие круглой формы одинакового диаметра, соответственно 7 и 8. В каждом отверстии 7 дисков 5 закреплен селеновый фотоэлемент 9, оптический вход которого примыкает к сцинтиллятору 10, установленому в каждом отверстии 8 дисков 6. Сцинтиллятор имеет кристаллический люминофор 11, например из гадолиния, нанесенный на подложку 12. Фотоэлементы 9 соединены электрическим проводом 13 с блоком преобразования электрического сигнала 14 (аналого-цифровой преобразователь), который в свою очередь подключен к микропроцессору 15, снабженным дисплеем 16.

Фактически предложенное устройство представляет собой электронную линейку для работы в рентгеновском диапазоне излучения, штрихами которой являются вольфрамовые диски.

Ось ii дисков 5, 6 линейки находится в плоскости, проходящей перпендикулярно основанию подставки 1 через координатные метки 17, расположенные по ее краям и маркирующими продольную ось устройства.

Базисом стереорентгенографии b называется расстояние между фокусами левой 18_Л и правой 18_П рентгеновских трубок стереорентгенографического излучателя 19 рентгенодиагностического аппарата (фиг.3): b=F_ЛF_П.

Непосредственно базис стереорентгенографии измерить невозможно, так как рентгеновские трубки находятся в кожухах, заполненных трансформаторным маслом.

Измерение базиса стереорентгенографии с помощью предложенного устройства производится следующим образом.

Предложенное устройство помещают на деку 20 рентгеновского стола под стереорентгенографическим излучателем 19 и ориентируют таким образом, чтобы координатные метки 17 проходили через продольную линию (на фиг.3 не показана) деки стола. Рентгеновские трубки 18_Л и 18_П включают в режим просвечивания. Рентгеновские лучи α и α', идущие ортогонально к оси ii, свободно проходят между дисками 5 и вызывают максимальное свечение кристаллов 11 сцинтиллятора 10. При этом на экране дисплея 16 возникает максимальные сигналы А и В, соответственно от левой 18_Л и правой 18_П рентгеновских трубок. Рентгеновские лучи, идущие под наклоном к оси ii, например b и b', задерживаются стенками боковых дисков 5, поэтому сигнал от фотоэлементов 9 заметно ослабевает. Результирующая кривая 21 на экране дисплея 16 имеет два максимума А и В, расстояние между которыми определяет величину базиса стереорентгенографии. Микропроцессор 15 обрабатывает результирующий сигнал и отображает на экране дисплея 16 искомую величину в цифровом виде 22.

При ширине дисков 2 мм и их диаметре 50 мм погрешность измерений не превышает Δb=±2,5 мм.

В предлагаемом устройстве полупроводниковые селеновые фотоэлементы полностью защищены от прямых рентгеновских лучей дисками 5, выполненными из материала с высоким атомным номером, например вольфрама, что обеспечивает срок эксплуатации устройства в пределах гарантийного изготовителем срока службы фотоэлемента.

Предложенное устройство может найти применение при клинических стереорентгенографических и стереорентгенограмметрических исследованиях, а также при юстировке рентгенодиагностической аппаратуры на заводах-изготовителях и в клиниках.

Источники информации

1. Черний А.Н. Рентгенотопография. - М.: Недра, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР №1425892 от 22.05.1988 (A61B 6/00).

3. Патент RU 2221488 C1, 20.01.2004.

Устройство для измерения базиса стереорентгенографии, содержащее установленную на подставке, снабженной координатными метками, линейку с измерительными штрихами, выполненными в виде дисков из материала с высоким атомным номером, между которыми имеются диски, выполненные из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, диски установлены на подставке соосно и с равным шагом, ось дисков лежит в плоскости, перпендикулярной основанию подставки и проходящей через координатные метки, сцинтилляторы, оптически соединенные с селеновыми фотоэлементами, выходы которых через блок преобразования электрического сигнала подключены к микропроцессору, снабженному дисплеем, отличающееся тем, что все диски выполнены круглыми и имеют одинаковый диаметр, в каждом из дисков имеется соосное с ним круглое отверстие одинакового диаметра, при этом в отверстиях дисков из металла с высоким атомным номером закреплены селеновые фотоэлементы, оптические входы которых примыкают к сцинтилляторам, установленным в отверстиях дисков, выполненных из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи.