Рентгеновский флюорограф Советский патент 1982 года по МПК H05G1/30 

(54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ФЛЮОРОГРАФ

Изобретение относится к рентгенотехнике, а конкретнее - к рентгеновским флюорографам. ; Известны рентгеновские аппараты, в которых используют схемы регулирования И стабилизации мощности дозы в первично пучке рентгеновского излучателя (рентгеновские томографы 1-го и 2-го поколений яркости свечения флюоресцентного экрана т. е. МОЩНОСТИ дозы за объектом tl . Однако ЭТИ системы регулирования и стабилизации не используются совместно в одном И том же аппарате. Известны рентгеновские аппараты, содержащие систему стабилизации яркости получаемого изображения, которая включает датчик яркости, -схему сравнения и ИСТОЧНИК опорногонапряжения, причем входы схемы сравнения подключены к дат чику яркости,И ИСТОЧНИКУ опорного напряжения, а выход - к регулирующему входу источника анодного напряжения и/или источника тока накала 2 . Недостатками известных систем $тлякзт ся затруднения в выборе оптимальных с ТОЧКИ зрения качества снимка параметров, так как стабилизация мощности дозы за объектом, который может иметь весьма произвольные характеристики поглощения, не позволяет однозначно устанавливать требуемые для получения оптимального контраста анодное напряжение и ток накала. В целом, такое решение в рентгеновских флюорографах практически не применяется. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рентгеновский флюорограф, содержащий рентгеновский излучатель, подключенные к нему регулируемый источник анодного напряжения И регулируемый источник тока накала, подключенный к указанным источникам коммутатор, флюорографическую приставку, включающую защитный тубус,, в котором расположены экран-преобразователь, оптическая система формирования изображения И фотографическая камера, и подключенное к коммутатору фотоэлектрическое реле экспозиции с измерителем яркости свечения экрана-преобразова теля, ус тановлениым Б защитном тубусу Г 33,. В известном флюорографе величины анодного напряжения и анодного тока устанавливаются по табличным данным, что в принципе, не позволяет выбрать оптимальные режимы с точки зрения качества получаемого снимка и уменьшения получаемой пациентом дозы, что в определе ной мере связано с индивидуальными особенностями пациента. Цель .изобретения - обеспечение оптимизации условий флюорографического обследования., Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский флюорограф, содержащий рентгеновский излучатель, подключенные к нему регулируемый источник анодного напряжения и регулируемый источник тока нак:ала, подключенный к указанным источникам коммутатор, флюорографическую приставку, включающую защитный тубус, в котором установлены экран-преобразователь, оптическая система формирования изображения и фотографическая камера, и подключенное к комм татору фотоэлектрическое реле экспозици с измерителем яркости свечения экранапреобразователя, установленным в защитном тубусе, введены измеритель мощност дозы в первичном пучке, суема стабилизации мощности дозы в первичном пучке и схема стабилизации яркости свечения экрана-преобразователя, причем вход схе МЫ стабилизации мощности дозы в первич ном пучке подключен к измерителю мощно ти дозы в первичном пучке, а выход - к регулирующему входу источника анодного напряжения, вход схемы стабилизации яркости свечения экрана-преобразователя подключен к измерителю яркости свечения экрана, а выход - к регулирующему входу источника,тока накала. На чертеже показана схема рентгеновского флюорографа. Рентгеновский флюорограф содержит рентгеновский излучатель (рентгеновская трубка) 1, к которому подключены регулируемый источник анодного напряжения 2 и регулируемый источник питания нити

накала 3. К источникам 2 и 3 подключен коммутатор 4. Первичный пучок рентгеновского излучения от излучателя 1 ограничивает глубинная диафрагма 5, на . 55 выходе которой размещен измеритель мощности дозы 6, выход которого подключен к одному входу схемы сравнения 7, к

с опорным сигналом от источника опорного напряжения 17. Сигнал рассогласования от схемы 16 поступает на регулируемый источник питания нити накала 3, который таким образом изменяет напряжение накала .и, соответственно, анодный ток трубки 1, чтобы установить яркость другому входу которой подключен источник опорного напряжения 8. Выход схемы сравнения 7 подключен к регулируемому источнику анодного напряжения 2. Элементы 7 и 8 образуют схему стабилизации мощности дозы в первичном пучке. Прошедщее через исследуемый объект 9 рентгеновское излучение попадает на экран-преобразователь 1О флюорографической приставки 11. Последняя содержит также защитный тубус 12, в котором размещены указанный экран-преобразователь 10, оптическая система формиро ания изображения 13 и фотографическая камера 14. В тубусе 12 флюорографической приставки 11 установлен измеритель яркости свечения экрана-преобразователя 10. Измеритель 15 йодключен к одному входу второй схемы сравнения 16, к второму входу котррой подключен второй источник опорного напряжения 17. Выход схемы сравнения 16 подключен к регулируемому источнику питания нити накала 3. Элементы 16 и 17 образуют схему стабилизации яркости свечения экранапреобразователя. Измеритель 15 подключен к интегратору 18, который подключен к одному входу нуль-органа 19, к другому входу ко торого подключен третий источник опорного напряжения 20, Выход нуль органа 19 подключен к коммутатору 4. Вместо нуль-органа 19 и источника опорного напряжения 20 может использоваться пороговое устройство с регулируемым порогом срабатывания (в зависимости от чувствительности пленки). Рентгеновский флюорограф работает следующим образом. При включении Источников 2 и 3 на заданные начальные величиньг анодного напряжения и анодного тока излучатель 1 генерирует пучок рентгеновского излучения, который, пройдя через исследуемый объект 9, попадает на экран-преобразователь 10 и преобразуется в световое излучение экрана 10. Световой поток с помощью оптической системы 13 попадает в фотографическую камеру 14. Яркость свечения экрана 10 измеряет установленный в защитном тубусе 12 из- меритепь 15 (ФЭУ). Сигнал измерителя 15 сравнивается в схеме сравнения 16

свечения экрана 1О на уровне, задаваемом величиной опорного сигнала от источника 17. Одновременно измеритель мolIшoc ти дозы 6 измеряет мощность дозы в первичном пучке рентгеновской трубки 1. 5 Сигнал измерителя 6 сравнивается в схеме сравнения 7 с опорным сигналом от источника опорного напряжения 8. Сигнал рассогласования с выхода схемы .сравнения 7 поступает на регулируемый источ- 10 ник анодного напряжения 2, который таким образом изменяет анодное напряжение на трубке 1, чтобы величина мощности дозы первичного пучка поддерживалась на уровне, определяемом величиной опорного сиг-15 нала от источника 8, Таким образом, в / процессе исследований все время поддерживаются постоянными мощность дозы в первичном пучке и мощность дозы за объектом, что достигается за счет использова-, 20 ния различной зависимости мощности дозы от анодного напряжения и анодного тока, а также различной зависимости мощности дозы перед объектом и за объектом от анодного напряжения, при условии раздель-И ной регулировки анодного тока и анодного напряжения.:

Одновременно сигнал измерителя 15 яркости свечения экрана 1О интегрируется в интеграторе 18. По достижении по- 30 следним проинтегрированным сигналом величины, задаваемой источником опорного напряжения 20, нуль-орган 19 вырабатывает импульс, поступающий на ком иутатор 4 и вызываю111ий срабатьтание посЛед-,. него и выключение источников 2 и 3. На этрм экспозиция заканчивается.

Преимущества предлагаемой схемы флюорографа заключаются в том, что вопервых, происходит автоматическое вырав дд нивание яркости свечения экрана 10 для пациентов с произвольной конституцией; во-вторых, при принятой в флюорографе системе регулировок реализуется возможность работы на повьпиенном анодном, напряжении и уменьщенном анодном токе, что в целом приводит и к улучшению качества изображения, и к уменьшению дозы, полученной па1шентом в процессе экспоЗИЦИИ.

-.. .

Последнее объясняется следующим образом.

Мощность дозы перед объектом ( 3 ) равна 3 , где i - анодный ток; и - анодное напряжение; И - показатель степени, зависящий от собственной фильтра1ши излучателя и близкий к 2; К константа.

Мощность дозы за объектом (q) рзавна Зл K«-i-U, где п - показатель степени, для биологических объектов принимаемый равным 5| K(j- константа.

Пусть 3 заданы. Тогда

i I 1 -

ti n,п-е.рГ -К57

,

Таким образом, каковы бы ни были выбранные J и i , существуют единст венные i и U , удовпетв1 яющие выполнению этих условий. Задавая максимальное или близкое к максимальному возможное по физическим соображениям отношение , получают соответственно максимальную величину анодного напряжения и минимальную величину анодного тока. Т. е. равновесие системы автоматически устанавливается при величинах анодного тока и анодного напряжения, задаваемых отношением 3л/ Dvj , которое, в свою очередь задается величинами опорных напряжений источников 8 и 17. Формула изобретения

Рентгеновский флюорограф, «одержащиЙ рентгеновский излучатель, подключенные к нему регулируемый источник анодного напряжения и регулируемый источник тока накала, подключенный к указанным источникам коммутатор, флюорографическую приставку, включающую защитный тубус, в котором расположень ; экран-преобразователь, оптическая система формирования изображения и фотографическая камера, и подключенное к коммутатору фотоэлектрическое реле экспозиции с измерителем яркости свечения экрана-преобразователя, установленным в защитном тубусе, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимизации условий флюорографического обследования, в флюорограф введены измеритель мощности дозы в первичном пучке, схема стабилизации мощности дозы в первичном пучке и схема стабилизации яркости свечения экрана-преобразователя, причем вход схемы стабилизации мощности дозы в первичном пучке подключен к измерителю мощности в первичном пучке, а выход - к регулирукяцему входу источники анодного напряжения, вход схемы стабилизации яркости свечения экрананпреобразователя подключен к измерителю я жОсти свечения .экрана, а выход - к регулирующему входу источника тока накала.

Ч

Источники информации, принятые во внимание при эксгГёртизе

3.Блинов Н. Н. и др. Рентгенодиагностические аппараты. М., Медицина, 1976, с. 192 - 194 (прототип).