Устройство для регистрации лучевой нагрузки на пациента Советский патент 1980 года по МПК G01T1/161 

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к устройствам для регистрации лучевых нагрузок на пациентов, проходяш их рснтгенологические исследования . Устройство может быть использовано при комплектовании рентгенсздиагностических аппаратов.

Известно устройство контроля систем измерения дозы облучения и лучевой терапии 1 j .

Наиболее близким к изобретению является устройство для регистрации лучевой нагрузки на пацие}1та, содержащее проходной детектор и схему регистрации рентгенодиагностического адпарата 2.

Однако такое устройство не выдает раздельной информации об экспозицион ной дозе, накопленной за время исследования, и о среднем значении площади поля облуче1-гия. Кроме того, в ходе исследования (при закрытой диафрагме) невозможно получить информацию о радиационном выходе рентгеновского аппарата - мощности экспозиционной дозы (Р), поскольку в известном стройстве проходной детектор установлен за диафрагмой и для регистрации излучения последняя должна быть открыта. Но при открытой диафрагме измерение радиационного выхода (р) сопровождается облучением пациента, что в свете проводимых в государственном масшта.бе мер по снижению лучевых нагрузок на пациента - неДОТ1УСТИМО .

Цель изобретения - получение раздельной информации об экспозиционной дозе и среднем значении площади облучения пациента.

Это достигается тем, что в извест ном устройстве для регистрации лучевой нагрузки на пациента, совмещенном с выходным блоком рентгенодиагностического аппарата, проходной детектор расположен между фильтра)чи и диафрагмой рентгенодиагностического 3 . аппарата соосно с ним:-, шторки диафрагмы снабжены преобразователяьш их перемещения в электрический сигнал, пропорцноиальньщ 51ло1цади облучения, а в схему регистраЕ1,ки введены индикаторы измеряемых . С целью упрощения конструкции про ходного детектора и совмещенi-rbix с ним деталей выходного блока рентгенодиагностического аппарата, в качес ве чувствительных элементов проходного детектора использованы пластинчатые полупроводниковые преобразователи излучения в электрический сиг нал, по поглощающим свойствам близкие к материалу фильтров реитгенодиагностическо1О аппарата, например, кремниевые с р-п переходом элементы, установленные в качестве фильтров между рентгеновской трубкой рентгеподиагпостического аппарата и диафрагмой. Кроме того, с целью получения информации о качестве излучения по сло половинного ослабле1шя, в алюминии применен еще один полупроводниковый проходной детектор, установленный по ходу пучка впереди первого. При этом чувствителыше элементы обоих детекторов взяты с различной спектральной зависимостью от излучения, а тол щина слоя половинного ослабления определяется блоком деления по отношению сигналов с выходов обоих детек торов . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, совмещенного с выходным блоком рентгенодиагностического аппарата. Устройство имеет рентгеновскую трубку 1, проходной детектор 2, еще один проходной детектор 3, дт,иафрагму 4, вертикальные шторки 5 и 6 диаф , горизонтальные шторки 7 и 8 диафрагмы, датчик 9 раскрытия верти кальных шторок, датчик 10 раскрытия горизонтальных шторок, усилителя 11 14, блоки 15-17 деления, индикатор мощности экспозиционной дозы Р (радиационный выход), блоки 9 и 20 ум ножения, индикатор 21 площади облуч ния, интеграторы 22 и 23, индикатор 24 толщи а слоя половинного ослабления - индикатор 25 экспозиционной дозы (D), индикатор 26 произведения экспозиционной дозы на площадь облу чения (D.s). А4 Устройство работает следующим образом. Пучок излучения, генерируемый диагностической рентгеновской трубкой 1 , проходит через детекторшяй блок 2, 3, коллимируется диафрагмой 4 и далее фокусируется на пациенте. Размеры поля облучения задаются раскрытием шторок 5-8 диафрагмы 4. Электрические сигналы, пропорциональные положе1-шю шторок диафрагмы, снимаются с датчиков 9 и 10 через разделительные усилители 13 и 14 подаются на блок 19 умножения. Далее сигнал интегрируется в блоке 23 и приводится к единице времени в блоке 17 . На выходе этого канала индикатор 21 проградуирован в единицах площади облучения и показывает ее среднее значение. Блок детекторов состоит из двух проходных детекторов 2 и 3 с разной спектральной чувствительностью. Блок в целом является одновременно фильтром, гомогенизирующим лучок излучения . Сигнал с проходного детектора 3 подается на усилитель 2, а затем на индикатор 18 мощности экспозиционной дозы - измеритель радиационного выхода рентгенодиагностического аппарата. Одновременно сигнал поступает на блок 20 умножения, на вход которого подается сигнал размеров площади облучения S из блока 19 умножения. Сигнал на выходе блока 20 умножения представляет собой произведение мгновенных значений площади облучения и мощности экспозиционной дозы. В блоке 22 сигнал интегрируется и регистрируется индикатором 26 как произведение экспозиционной дозы на площадь облучения (O.S). Индикатор 26 проградуирован в единицах рентген х см. Для получения экспозиционной дозы используется не метод интегрирования мощности экспозиционной дозы, поскольку проходной детектор 3 расположен перед диафрагмой 4 и сигнал от него поступает и при закрытой диафрагме, а метод деления Dв блоке 16. Сигнал, характеризующий размеры поля облучения S поступает в блок 16 из интегратора 23. Индикатором экспозиционной дозы является прибор 25. В этом схемном решении при закрытой диафрагме , следовательно, fltS О и Д-0.

5 7

В предлагаемом устройстве регистрируется среднее значение размеров площади облучения, хотя сигнал на выходе блока 19 может быть (обработан и по другим параметрам. С этой целью на выходе интегратора 23 включен блок 17-деления, назначение которого состоит в том, чтобы привести интегрироваиньй сигнал размеров площади, облучения к единице времени, т.е. на индикаторе 21 получить среднее значение площади облучения.

Сигнал детектора 2 после усиления в блоке 11 подается так же, как и сигнал с детектора 3 (после усиления в блоке 12) на блок 15 деления. Известно, что отношение двух сигналов от детекторов с различной спектральной чувствительностью характеризует качество излучения, которое может оцениваться по толщине слоя половинного ослабления (СПО). Индикатор 24 проградуироваи в толщинах СПО в алюминии.

Использование предлагаемого устройства будет способствовать дальнейшему снижению лучевых нагрузок на население при рентгенодиагностике, Оно даст возможност1 в каждом конкрет ному случае учесть не только общую величину лучевой нагрузки (выраженной через произведение экспозиционной дозы на площадь поля облучения) но и вклад в эту величину всех элементов ее составляющих, например размер поля облучения, экспозиционную дозу и мощность экспозиционной дозы.

Предлагаемое устройство также позволит персоналу рентгенодиагностических кабинетов избирать физические условия исследования,, пользуясь не косвенными показателями работы рентгенаппарата (напряжение и ток трубки), а непосредственно по радиационному вы ходу аппарата и с учетом данных о качестве излучения.

Формула изобретения

1. Устройство для регистрации лучевой нагрузки на пациента, при ис32846

следованиях на рентгенодиагностячес ком аппарате, содержащее пр 1ходпой детектор и схему регистрации рентге-нодиагностического аппарата, о т л и5 чающееся тем, что, с целью получения раздельной информации об экспозиционной дозе и среднем значении площади облучеш1Я пациента, проходной детектор расположен между 10 фильтрами и диафрагмой рентгенодиагностического аппарата соосно с ними, шторки диафрагмы снабжены преобразователями их перемещения в электрический сигнал, пропорциональный пло15 дади облучения, а в схему регистрации введе}Л1 индикаторы измеряемых величин.

2.Устройство по п. 1, о т л и- чающе еся тем, что, с целью

0 упрощения измерений, в качестве чувствительных элементов проходного детектора применены пластинчатые полупроводниковые преобразователи излучения в электрический сигнал, по поглощающим свойствам бзтзкие к материалу фильтров рентгенодиагностического аппарата, например, кремниевые с р-п переходом элементы, установленные в качестве фильтров между рентгеновской

0 трубкой рентгенодиагностического аппарата и диафрагмой.

3.Устройство по п. 2, о т л и чающееся тем, что, с целью получения информации о качестве излучения по слою половинного ослабления в алюминии, применен второй полупроводниковый проходной детектор с отличной от первого спектральной чувствительностью, а схема регистрации включает блок отношений сигналов обоих детекторов.

Источники информации, принятые во в шмание при экспертизе

1.Патент Франции № 2315099, 5 кл, Q 01 Т 1/161, опублик. 1977.

2.Arnal M.L. и Puchlau Н. Fortschritte auf bam Gebite der Rontqenstrahlen, 1961, В 95, № 3, 323-335 (прототип).