CS233963B1 - Zařízení pro automatické řízeni rentgenového snímkování a prohlíženi - Google Patents

Abstract

Účelem ř ešenl je sloučení soustav řízeni jasku prohlíženi a expoziční automatiky v jeden celek, což umožňuje snazél manipulaci se systémem při obsluze jedním pracovníkem. r Uvedeného účelu se dosáhne tím, že ( řízeni automatického provozu obsahuje detekční jednotku expoziční rychlosti zářeni se zesilovačem signálu detekční jednotky zářeni s přepínatelným ziskem, jehož výstup je připojen ko komparátoru expoziční rychlosti, jehož výstup je přiveden na vstup řízení zdroje napětí rentgenky, do obvodů řízeni anodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení a obvodu řízení anodového proudu pro provoz snímkováni, když jejich výstupy jsou přes přepínač řízeni proudu rentgenky převedeny na vstup řízení zdroje žhavicího proudu'rentgenky, přičemž výstup zesilovače signálu detekční jednotky zářeni je připojen k integrátoru expoziční rychlosti, jehož výstup je převeden na komparátor jasové dávky, na jehož výstup je připojen prshový spínací prvek pro ovládáni vypínacího obvodu.

Description

Vynález se týká zařízení automatického řízení rentgenového snímkování a prohlížení.

Dosavadní rentgenové komplety,pro snímkování a prohlížení musí být vybaveny dvěma samostatnými soustavami pro řízení. Jednak musí mít zařízení pro automatické řízení jasu prohlížení a jednak expoziční automatiku pro zajištění Optimálního zčernáni rentgenových snímků. Současná snímková expoziční automatika vyžaduje přednastavení hodnoty napětí rentgénky. Technický rozvoj rentgenových přístrojů vyústil v posledním období do ekonomického řešení s využitím silové elektroniky, do tzv. multipulsního systému, který mimo jiné umožňuje velmi rychlé řízení napětí rentgenky. Souběžně bylo dosaženo velkého pokroku i v řešení detekčních j&jdnotek rentgenového záření pro diagnostiku, které umožňuji okamžité vyhodnocení expoziční ryčhlosti záření za pacien tem v provozech snímkování i prohlížení. Nevýhodou uvedených zařízeni je, že se jedná o dvě samostatné soustavy, což před stavuje náročnou obsluhu a ztíženou manipulaci při obsluze jedním pracovníkem.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení automatického řízení rentgenového snímkování a prohlížení, jehož podstata spočívá v tom, že řízení automatického provozu obsahuje detekční jednotku expoziční rychlosti záření se zesilovačem signálu detekční jednotky záření s přepínatelnýrfrziskem,jehož výstup je připojen ke komparátoru expoziční rychlosti, jehož výstup je. přiveden na vstup řízení zdroje napětí do rentgenky, do obvodů řízení anodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení a obvodu řízení anodového proudu pro provoz sním&vání, když jejich výstupy jsou přes přepínač řízení proudu rentgenky převedeny na vstup řízení zdroje žhavícího proudu rentgenky, přičemž výstup zesilovače signálu detekční jednotky záření je připojen k integrátoru expoziční rychlosti, jehož výstup je přiveden na komparátor jasové dávky, na'jehož výstup je připojen prahový spínací prvek pro ovládání vypínacího obvodu.

233 983

Zařízení dle vynálezu je přehledně zobrazeno na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je zjednodušený příklad provedení vynálezu, přičemž uspořádání j« kresleno v analogové verzi.

Zařízeni dle vynálezu sestává z rentgenky 1, která je napájena z elektronicky řízených zdrojů - zdroje 2 napětí rertgenky přeš vypínací obvod 26 a zdroje 3 žhavícího proudu rentgenky přes impedanci 17 pro multiplikaci proudu rentgenky, která je vypínatelná spínačem 16 impedance. Za vyšetřovaným pacientem 27 je umístěna detekční jednotka 4 expoziční rychlosti záření za kterou je v'provozu prohlížení umístěn štít nebo zesilovač 5 rentgenového obrazu. V provozu snímkování je za detekční jednotkou 4 expoziční rychlosti záření umístěno snimkovací zařízení 6, včetně zesilovacích fólií. Výstup detekční jednotky 4 expozičhí rychlosti záření je veden do zesilovače 7 sighála detekční jednotky záření s přepínatelným ziskem. Přepínáni zisku je prováděno sepnutím spínače 10 a tim vyřazení impedance 9 ve smyčce zpětné vazby zesilovače 7 signálu detek-ční jednotky záření tvořené impedancemi 8a 9. Signál je dále veden do záporného vstupu komparátoru 11 expoziční rychlosti a na vstup integrátoru 20 expoziční rychlosti, který je vybaven nulovacim spíhačem 21.

Kladný vstup komparátoru 11 expoziční rychlosti je veden do přepínače 15 velení provozů s polohami - prohlížením a snímkováním. V zakreslené poloze prohlížení je přes přepínač 15 velení provozů vedeno na vstup komparátoru 11 expoziční rychlosti velící napětí úrovně jasu prohlížení nastaveně prvkem 12,.velenx úrovně jasu prohlížení. V provozu snímkování je na vstup komparátoru 11 expoziční rychlosti vedeno velící napětí maximální doby expozice nastavené prvkem 18 velení maximální doby expozice. Výstup komparátoru 11 expoziční rychlosti je veden na vstup elektronického řízení zdroje 2 napětí rentgenky a do obvodů 13 řízeni anodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení, jakožpak i do obvodů 19 řízení anodového proudu rentgenký pró provoz snímkování. Obvod 13 řízení anodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení přiřazuje spojitě ke,každé požadované hodnotě anodového napětí rentgenky velící napětí anodového proudu pro řízení zdroje 3 žhavícího proudu rentgenky tak, aby změnou anodového napětí od cca .40 kV do 100-110 kV bylo současnou změnou anodového proudu prohlížení od cca 0,3 do 3- 3 233 983 rnA dosažena rozsahu expozičních rychlostí min. 40db při zachování maximální anodové ztráty provozu prohlížení (150 - 500 W).

Obvod 19 řízení anodového proudu rentgenky v provozu snímkování přiřazuje spojitě ke každé požadované hodnotě anodového napětí rentgenky velící napětí anodového proudu pro řízenízdroje 3 žhavícího proudu rentgenky tak, aby v celém rozsahu snímkovacích napětí rentgenky byla zachována přípustná anodová ztráta. V obvodu 19 řízení anodového proudu rentgenky pro provoz snímkování může být též realizováno řízení proudu s časovým poklesem anodového proudu (tzv. iniciální řízení), kdy dovolená anodová ztráta po uplynutí cca 100 msec expozice spojitě klesá. Výstupy obvodů 13 říze- níanodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení a 19 pro provoz, snímkování je veden přes přepínač 14 řízení proudu rentgenky na vstup řízení zdroje 3 žhavícího proudu rent:genky.

Výstup integrátoru 20 expoziční rychlosti je veden na záporný vstup komparátoru 22 jasové dávky, na jeho kladný vstup je přivedeno velící· napětí z prvku 24 nastavení požadovaného zčernání filmu, který je kaskádně připojen na.výsastup prvku 23 pro nastavení zisku zesilovacích folií. Výstup komparátoru 22 jasové dávky je Veden do prahového spínacího prvku 25, jehož výstup ovládá vypínací obvod 26.

V provozu prohlížení je rentgenka předžhavena pro anodový proud řádu ImA (např. vřazením impedance 17pro multiplikaci prou^urentgenky do obvodu žhavícího proudu rentgenky. Zesilovač 7 signálu detekční' jednotky záření pracuje s vyšším ziskem - spínač 10 v obvodu zpětné vazby je rozpojen. Zesílený signál detekční jednotky v komparátoru 12?expoziční rychlosti vyvolá požadavek zvýšení napětí ve zdroji 2 napětí rentgenky a souběžného zvýšení proudu rentgenky přes obvod 13 řízení anodového proudu rentgenky v provozu prohlížení ve zdroji 3 žhavícího proudu rentgenky do hodnot, které vyvolají expoziční rychlosti navolené prvkem 12 velení úrovně jasu prohlížení. Zesílený signál detekční jednotky na vstupu integrátoru 20 expoziční rychlosti se v provozu prohlížení funkčně neuplatní, protože nulovací spínač 21 je sepnut, a tak zůstává prahový spínací prvek 25 a vypínací obvod 26 v nečinnosti. V provozu snímkování je rentgenka předžhavena na vyšší «r 4 —

233 983 anodový proud - vyřazením impedance 17 pro multiplifkaci proudu rentgenky sepnutím spínače 1b impedance. Jeho hodnota může být například určena Velikostí zvolené anodové ztráty pro nejvyšši napětí rentgenky při snímkování.

Zesilovač signálu 7 detekční jednotky nyní pracuje se sníženým ziskem, impedance 9ve smyčce zpětné vazby impedancí 8 a 9 je vyřazena sepnutím spínače 10.

V té době vyvolá zesílený éignál detekční jednotky v komparátoru 11 expoziční rychlosti požadavek změny napětí rentgenky ve zdroji 2 napětí rentgenky odpovídající změny v anodovém proudu ve zdroji 3 žhavícího proudu rentgenky tak, aby došlo na Vstupu komparátorů 11 expoziční rychlosti k hodnotě nastavené prvkem 18 velení maximální doby expozice. Souběžně se zahájením provozu snítakování se počne zvyšovat napětí na výstupu integrátoru 20 expoziční rychlosti. Když dosáhne jasová dávka hodnoty nastavené na výstupu prvku 24 požadovaného zčernáni filmu', poklesne Výstupní napětí komparátorů 22 jasové dávky a tím prahový spínací prvek 25 vyvolá vypnutí anodového napětí rentgenky vypínacím obvodem 26. Tím se dosáhne žádoucího zčernání dominanty snímku. Před zahájením expozice dalšího.snímku se .vynuluje integrátor 20 expoziční rychlosti sepnutím nulovacího spínače 21. Nastavení prvku velení 18 maximální doby expor zice odpovídá současně minimální expoziční rychlosti pří které dosáhneme požadované hustoty dominanty snímku 0,9-1 a tím i potřebné světelné dávky D_s v rovině filmu. Světelná dávka D_s

V rovině filmu je přímo úměrná dávce rtg. zářeníD:

D_s » k . D, kde konstanta k je závislá zejména na citlivosti Tilmu, konverzní účinnosti zesilovacích folií a kvalitě rtg, záření.

Potřebná expoziční rychlost: d'=-^— ; kde t je doba expozice. Maximální expoziční doba t_e max. je omezena přípustným snížením rozlišovací schopnosti snímku vyvolaným posunem snímaného orgánu během expozice. 3e-li maximální přípustný posun orgánu £1 během doby expozice te a . rychlost pphybu orgánu je v₀, pak je maximální doba expozice dána vztahem:

e max v

Minimální expoziční rychlost je dána vztahem:

D.v₀ I<.D_s.Vq k . Οθ Δ 1 max

233 9B3

Použitím uvedeného vztahu lze určit hodnoty napětí prvku velení maximální doby expozice 18 pro různé vyšetřované skupiny orgánů - při použití universálních zesilovacích fólií. Při použití zesilovacích fólií a vyšší konverzní účinnosti (zesilovacím činitelem) se zkrátí doba expozice nepřímo úměrně s konverzní účinností.

Claims (1)

1. Předmět vynálezu ⁷ 233 963

   Zařízeni pro automatické řízení rentgenového snímkováni a prohlížení sestávající z rentgenky, zdroje napětí rentgenky, zdroje žhavicího proudu rentgenky, štítu nebo zesilovače obrazu a snimovacího zařízení, vyznačující se tím,, že řízení automatického provozu obsahuje detekční jednotku ěxpoziční rychlostizářeni se zesilovačem (7) signálu detekční jednotky záření s přepínatelným ziskem, jehož výstup j'e připojen ke komparátorů (11) expoziční rychlosti, jehož výstup je přiveden na vstup (2) řízeni zdroje napětí rentgenky, do obvodů (13) řízeni anodového proudu rentgenky pro provoz prohlížení a obvodu (19) řízeni anodového proudu pro provoz snímkování, když jejich výstupy jsou přes přepínač (14) řízení proudu rentgenky přivedeny na vstup (3) řízeni zdroje žhavicího proudu rentgenky, přičemž výstup zesilovače^signálu detekční jednotky zářeni je připojen k integrátoru (20) expoziční rychlosti, jehož výstup je přiveden na komparátor (22) jasové dávky, na jehož výstup je přpojen prahový spínací prvek (25) pro ovládáni vypínacího obvodu (26).

   •v.