CS204851B1 - Rentgenový generátor pro spektrozonálni techniku vyšetřování - Google Patents

Description

Vynález se týká rentgenového generátoru pro spektrozonálni provoz, využívající dvoui tří-nebo vícezónovou spektrální techniku při rentgenové fluoroskopii, případně rentgenové radiografii.

Původní rentgenové generátory pracují při fluoroskopii, případně radiografiis jedním nastaveným vysokým napětím, případně s možností rychlé změny přednastaveného vysokého napětí při přechodu skop-graf. Vysoké napětí se nastavuje buá ručně, nebo programovým systé mem, respektive přestavováním rentgenového vyšetřovacího zařízení. Tento způsob vyšetřování je realizován bučí při určitém konstantním spektrálním rozložení rentgenového záření, za předpokladu vyhlazeného vysokého napětí, nebo při méně či více zvlněném vysokém napětí spektrálním menším či větěim kolísání, to je cyklickém kmitání posunu rentgenového Spektra Přitom pro radiografii je snaha využívat zpravidla vrcholové nastavené napětí, to znamená úsek rentgenového spektra s nejkratši vlnovou délkou. Při fluoroskopii tento cyklický děj není patrný, pro velkou frekvenci a zpravidla nepatrný spektrální posun.

Dosavadní způsob rentgenového vyšetřování využívá tedy rentgenové spektrum v zásadě pro fluoroskopii vždy v jedné nastavené oblasti spektra a stejně tak při radiografii, jak přímé, tak nepřímé. Zavedený způsob rentgenového vyšetřování neumožňuje při fluoroskopii využívat přímou subtrakční metodu, tj. odečítání rentgenových zobrazení spektrálně odlišných, v televizním řetězci, respektive adici, to je sčítáni spektrálně odlišných rentgenových zobrazení, buá v černobílém televizním řetězci, nebo lépe v barevném televizním monitoru. Při fluoroskopii a radiografii není případný přechod skop-graf uskutečňován z jedné spektrální zóny do druhé dostatečně kvalitně, protože neni vyměňována filtrace u rentgenového zářiče.

Dosavadní řešení neumožňují zaznamenat, pří rentgenkinematografii, při snímkování spotkamerou, respektive při přímém snímkování rychlou seriografií, snímky v různých spektrálních zónách rentgenového zéřenl, které by umožnily získání výsledků s vyšší rozlišitelností na základě absorpčních diferencí při snímkování v odlišných spektrálních zónách záření.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje rentgenový generátor pro spektrozonální techniku vyšetřování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke zdroji, vytvořenému z vysokonapělového transformátoru, na jehož výstupní svorky jsou v obou větvích přes usměrňovače zapojeny řídicí prvky, je zapojena rentgenka se sériově zařazeným miliampérmetrem v anodovém obvodu, přičemž mezi rentgenku a zobrazovací systém je vložen rotační filtr, mechanicky spojený s motorem, spojeným s minipočítačem, který je svými vstupy i výstupy připojen na regulátor napětí a regulátor proudu, přičemž na vstupy minipočítače je dále zapojen ovladač a zobrazovací systém, regulátor napětí je svým výstupem epojen se vstupem vyeokonapětového transformátoru, dalšími výstupy na mřížky řídících prvků, přičemž svými vstupy je zapojen na výstup vysokonapěíového transformátoru, regulátor proudu je svým vstupem spojen s výstupem miliampérmetru, výstupem na mřížku a paralelně na katodu rentgenky, ovladač a zobrazovací systém jsou mezi sebou obousměrně propojeny.

Výhodou rentgenového generátoru podle vynálezu je, že sestává z vysokonapěíového usměrněného zdroje, v jehož obou větvích jsou pro docílení rychlé napělové změny a pro docílení vyhlazeného vysokého napětí zapojeny vysokonapělové elektronky, triody nebo tetrody, respektive jejich polovodičové ekvivalenty. Pro snadnější docílení velkých změn vysokého napětí, může být řízení vysokonapěíového obvodu doplněno kombinovaným řízením na primářů transformátoru triakovým spínáním ve skocích a výše uvedenými prvky řízení ve vysokém napětí, případně mohou být řídící vysokonapělové prvky vynechány za předpokladu řízehí vysokého napětí rychlým triakovým spínáním na primáru vysokonapěíového transfomátoru s dostatečně jemným odstupňováním, umožňujícím velké skoky napětí.

Pro zúžení jednotlivých spektrálních zón ze strany delších vlnových záření může být před rentgenkou umístěn rotační segmentový filtr, skládající se ze dvou, tří, případně čtyř segmentů různých filtrů nebo jejich kombinací, to je dvou a tří, dvou a čtyř, tří a čtyř, respektive dvou, tří a čtyř kombinací filtrů, jejichž absorpční schopnost je zvolena tak, aby snižovala, respektive odřezávala delší vlnové délky rentgenového záření v jednotlivých spektrálních zónách záření. Změna vysokého napětí na rentgence je přitom synchronizována s rotací filtračního kotouče.

Protože celý vysokonapělový obvod, včetně řízení napětí a proudu, je řešen čistě elektronicky, bez mechanických pohyblivých elementů, jak v primární, tak v sekundární části, lze docílit velmi rychlých přechodů z jednoho napětí a proudu do druhého, tím lze docílit velmi rychlé změny zóny spektra při rentgenové lékařské diagnostice.

Příklad provedení rentgenového generátoru pro spektrozonální techniku „vyšetřování podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese.

Rentgenový generátor podle vynálezu se skládá z rentgenky 1, která je napájena z vysokonapělového transformátoru 3, s usměrňovačem J, v jehož obou větvích mohou být zapojeny vysokonapělové elektronky 4, případně jejich polovodičové náhrady. Pro zúžení spektrální zóny rentgenového záření je mezi rentgenkou J. a zobrazovacím systémem 2 umístěn rotační filtr 3. Pohyb rotačního filtru 3 zajišluje motor £, jehož otáčky jsou řízeny minipočítačem 8. Řízení celého rentgenového generátoru je uskutečňováno ovladačem 6,. Toto řízení může být ručně stavitelné nebo ovládáno programem, případně rentgenovým zobrazovacím systémem 2, se kterým je minipočítač 8 zpětnovazebně propojen. Minipočítač 8 dále reguluje vysoké napětí obvodu rentgenky 2 přes regulátor napětí 10 a velikost anodového proudu přes regulátor proudu 11. Anodový proud je měřen miliampérmetrem 12 v obvodu vysokého napětí.

Rentgenka J. může být opatřena katodou pro řízení změny anodového proudu nebo pro pulsní řízení anodového proudu, případně pro kombinaci - jak řízení velikosti, tak pulsování, tj. časové délky anodového proudu. Rotační filtr £ 3® rozdělen na segmentové úseky s různou absorpční schopností v z.ávislosti na frekvenci záření. Rotace je synchronizována se změnou vysokého napětí na rentgence 1, respektive naopak.

Minipočítač 8 řeší podle volby vysokého napětí velikost anodového proudu, protékajícího rentgenkou j, a doby expozice. Regulace vysokého napětí je řízena a kontrolována regulátorem napětí 10. řízeným minipočítačem 8, s poměrovým měřením vysokého napětí a regulací řídicích mřížek vysokonapěťových elektronek 4 a případného řízení priméru vysokonapěťového transformátoru 2. Regulace anodového proudu je řízena a kontrolována regulátorem proudu 11. řízeným minipočítačem 8, kterým je automaticky ovládáno žhavení katody a řídicí mřížka rentgenky J., která buň řídí změnu anodového proudu a tím i intenzitu expozice, nebo pouze provádí blokování a spouštění anodového proudu a tím řídí dobu expozice, případně kombinaci obou způsobů, tj. řízení expozice s cílem dosáhnout velkého rozsahu součinu anodového proudu a doby expozice. Anodový proud je měřen pro řízeni regulátorem proudu 11 miliampérmetrem 12 v obvodu vysokého napětí.

Rentgenový generátor pro spektrozonální diagnostickou techniku vyšetřování je vhodné využít pro aplikaci barevného výstupu oři fluoroskopii, dále v přímé on line subtrakci, případně adici, rentgenového zobrazení televizním systémem, pro rychlý přechod skop-graf-skop při fluoroskopii a radiografii, případně pro radiografii černobílou při sériovém spektrozonálním snímkování přímou i nepřímou technikou a případně pro barevnou radiografii při nepřímé technice snímkování. Uvedený systém lze využít i v oborech mimomedicínských, například ve vědeckých a technických oborech.

Claims (1)

1. Rentgenový generátor pro spektrozonální techniku vyšetřování, využívající dvou, tří nebo vícezonovou spektrální techniku při rentgenové fluoroskopii, případně i rentgenovou radiografii, vyznačený tím, že ke zdroji, vytvořenému z vysokonapěťového transformátoru (2), na jehož výstupní svorky jsou v obou větvích přes usměrňovače (3) zapojeny řídicí prvky (4), je zapojena rentgenka (1) se sériově zařazeným miliampérmetrem (12) v anodovém obvodu, přičemž mezi rentgenkou (1) a zobrazovací systém (7) je vložen rotační filtr (5), mechanicky spojený s motorem (9), spojeným s minipočítačem (8), který je svými vstupy i výstupy připojen na regulátor (10) napětí a regulátor (11) proudu, přičemž na vstupy minipočítače (8) je dále zapojen ovladač (6) a zobrazovací systém (7), regulátor (10) napětí je svým výstupem připojen na vstup vysokonapěťového transformátoru (2) a dalšími výstupy na mřížky řídicích prvků (4), přičemž svými vstupy je zapojen na výstup vysokonapěťového transformátoru (2), regulátor (11) proudu je svým vstupem spojen s výstupem miliampéru (12), výstupem na mřížku a paralelně na katodu rentgenky (1), ovladač (6) a zobrazovací systém (7) jsou mezi sebou obousměrně propojeny.