CS255827B1 - Zařízeni pro automatické řízení expozice rentgenové fotofluorografie - Google Patents

Abstract

Úkolem řešení je zařízení doplňující ovládač diagnostického rentgenového přístroje s elektronickým řízením napětí rentgenky při snímku ve fotofluorografickém kompletu sestávajícím zejména ze zářiče, zesilovače rtg obrazu, optického spojovacího členu vybaveného snímačem jasu dominanty obrazu a z fotofluorografické kamery vybavené integrátorem světelné dávky, kterým je přes úrovňový člen ukončována expozice snímku v ovládači rentgenového přístroje. Zařízení umožňuje plně automatický provoz fotofluorografie i bez předchozího provozu prohlíží tím, že uzavírá smyčku zpětné vazby řízení pro dosažení zvoleného jasu dominanty v ploše filmu. Výhodou je zjednodušení obsluhy rtg kompletu, zvýšení snímkovací kapacity, snížení dávky ozáření pacientů na polovinu, u snímkovacího pracoviště je možné vypustit celý televizní řetězec s monitorem a vytváření dalších předpokladů pro urychlení přechodu na nepřímé snímkování s vysokou úsporou filmového materiálu, zejména stříbra při současném snížení dávky záření asi na desetinu oproti přímým snímkům; automatická korekce vlivu přepínání formátu obrazu v zesilovači rtg obrazu a změny výtěžnosti záření rentgenky i zisku zesilovač rtg obrazu.

Description

(54) Zařízeni pro automatické řízení expozice rentgenové fotofluorografie

Úkolem řešení je zařízení doplňující ovládač diagnostického rentgenového přístroje s elektronickým řízením napětí rentgenky při snímku ve fotofluorografickém kompletu sestávajícím zejména ze zářiče, zesilovače rtg obrazu, optického spojovacího členu vybaveného snímačem jasu dominanty obrazu a z fotofluorografické kamery vybavené integrátorem světelné dávky, kterým je přes úrovňový člen ukončována expozice snímku v ovládači rentgenového přístroje. Zařízení umožňuje plně automatický provoz fotofluorografie i bez předchozího provozu prohlíží tím, že uzavírá smyčku zpětné vazby řízení pro dosažení zvoleného jasu dominanty v ploše filmu. Výhodou je zjednodušení obsluhy rtg kompletu, zvýšení snímkovací kapacity, snížení dávky ozáření pacientů na polovinu, u snímkovacího pracoviště je možné vypustit celý televizní řetězec s monitorem a vytváření dalších předpokladů pro urychlení přechodu na nepřímé snímkování s vysokou úsporou filmového materiálu, zejména stříbra při současném snížení dávky záření asi na desetinu oproti přímým snímkům; automatická korekce vlivu přepínání formátu obrazu v zesilovači rtg obrazu a změny výtěžnosti záření rentgenky i zisku zesilovač rtg obrazu.

Vynález se týká zařízení doplňujícího ovladač diagnostického rentgenového přístroje s elektronickým řízením napětí rentgenky při snímku vé fluorografickém kompletu sestávajícím dále zejména ze zářiče, zesilovače rtg obrazu, optického spojovacího členu vybaveného snímačem jasu dominanty obrazu a z fotofluorografické kamery vybavené integrátorem světelné dávky, kterým je přes úrovňový člen určována expozice snímku v ovládači rentgenového přístroje. Zařízení umožňuje plně automatický provoz fotofluorografie, tj. automatické nastavování snímkovacího napětí rentgenky během jeho nástupu.

Jsou známa zařízení, například AO 183 945, která umožňují nastavení potřebného snímkovácího napětí rentgenky během předchozího provozu prohlížení.

Zařízení podle vynálezu ve spojení s rtg přístrojem s rychlým elektronickým řízením napětí rentgenky při snímku umožňuje plně automatický provoz fluorografie i bez předchozího provozu prohlížení.

Tím se zjednodušuje obsluha rentgenového kompletu, zvýší se jeho snímkovací kapacita a sníží se asi o polovinu dávka ozáření pacientů. U snímkovacího pracoviště je možné zcela vypustit televizní řetězec s monitorem, který představuje značný podíl nákladů na vybavení rentgenového kompletu. Tím se vytvářejí další předpoklady pro urychlení přechodu na nepřímé snímkování s vysokou úsporou filmového materiálu - zejména stříbra při současném snížení dávky záření asi na desetinu oproti přímým snímkům.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstupní svorka řízení je spojena s jedním pólem rezistoru zpětné vazby řízení, s jedním pólem rezistoru zpětné vazby komparátoru s katodou omezovači diody řízení a katodou diody výstupu komparátoru, anoda omezovači diody řízení je uzemněna, invertující vstup komparátoru je připojen na druhý pól rezistoru zpětné vazby komparátoru, na jeden pól rezistoru invertujícího vstupu komparátoru a na jeden pól kondenzátoru zpětné vazby komparátoru, jehož druhý pól je připojen na výstup kofnparátoru společně s anodou diody výstupu komparátoru, neinvertující vstup komparátoru je připojen jeden na pól rezistoru neinvertujícího vstupu komparátoru a na anodu diody zesilovače bloku, druhý pól rezistoru je připojen na běžec potenciometru, jehož živý pól je připojen na kladné napájecí napětí a druhý pól je uzemněn, vstupní svorka signálu jasu je spojena s jedním pólem sériového rezistoru, jeho druhý pól je zapojen na jeden pól kondenzátoru zpětné vazby řízení a jeden pól rezistoru neinvertujícího vstupu zesilovače signálu jasu, druhý pól kondenzátoru zpětné vazby řízení je spojen s druhým pólem rezistoru zpětné vazby řízení, druhý pól rezistoru je zapojen na neinvertující vstup zesilovače signálu jasu, invertující vstup zesilovače, signálu jasu je spojen s jedním pólem rezistoru invertujícího vstupu zesilovače signálu jasu a s jedním pólem rezistoru zpětné vazby zesilovače* signálu jasu a s jedním pólem rezistoru zpětné vazby zesilovače signálu jasu, druhý pól rezistoru je uzemněn, druhý pól rezistoru je spojen s výstupem zesilovače signálu jasu a s druhým pólem rezistoru invertujícího vstupu komparátoru, vstupní svorka expozice je spojena s jedním pólem rezistoru neinvertujícího vstupu zesilovače bloku, druhý pól rezistoru je zapojen na neinvertující vstup zesilovače bloku, invertující vstup zesilovače bloku je spojen s jedním pólem rezistoru děliče a jedním pólem rezistoru invertujícího vstupu zesilovače bloku, druhý pól rezistoru děliče je zapojen na kladné napájecí napětí, druhý pól rezistoru je uzemněn, výstup zesilovače bloku je spojen s katodou diody zesilovače bloku.

Na připojeném výkrese je zjednodušeně uveden příklad zapojení podle vynálezu. Pro zjednodušení není zakresleno uspořádání dalších členů rentgenového kompletu, které je obdobné s dříve používaným systémem, například podle AO 183 945. Také napájení zařízení není zakresleno.

Výstupní svorka 3 řízení je spojena s jedním pólem rezistoru 12 zpětné vazby komparátoru 14 s katodou omezovači diody 16 řízení a katodou diody 15 výstupu komparátoru.

Anoda omezovači diody 16 řízení je uzemněna. Invertující vstup komparátoru 14 je připo3 jen na druhý pól rezístoru 10 invertujícího vstupu komparátoru a na jeden pól kondenzátorů zpětné vazby komparátoru. Druhý pól kondenzátorů 13 je připojen na výstup komparátoru společně s anodou diody 15 výstupu komparátoru.

Neinvertující vstup komparátoru 14 je připojen na jeden pól rezístoru 22 neinvertujícího vstupu komparátoru a na anodu diody 19 zesilovače 18 bloku. Druhý pól rezístoru 22 je připojen na běžce potenciometru 23, jehož živý pól je připojen na kladné napájecí napětí a druhý pól je uzemněn. Potenciometr 23 slouží k nastavení srovnávací úrovně zesíleného signálu jasu pro komparátor 14. Vstupní svorka 1. signálu jasu je spojena s jedním pólem sériového rezístoru 4., jeho druhý pól je zapojen na jeden pól kondenzátorů £ zpětné vazby řízení a jeden pól rezístoru 5^ neinvertujícího vstupu zesilovače 2 signálu jasu. Druhý pól kondenzátorů £ zpětné vazby řízení je spojen s druhým pólem rezístoru 7_ zpětné vazby řízení, druhý pól rezístoru 5 je zapojen na neinvertující vstup zesilovače signálu jasu £.

Invertující vstup zesilovače 2 signálu jasu je spojen s jedním pólem rezístoru 8. invertujícího vstupu zesilovače signálu jasu a s jedním pólem rezístoru 11 zpětné vazby zesilovače signálu jasu. Druhý pól rezístoru 8^ je uzemněn, druhý pól rezístoru 11 je spojen s výstupem zesilovače 9 signálu jasu a s druhým pólem rezístoru 10 invertujícího vstupu komparátoru 14.

Vstupní svorka 2^ expozice je spojena s jedním pólem rezístoru 17 neinvertujícího vstupu zesilovače 18 bloku, druhý pól rezistoru 17 je zapojen na neinvertující vstup zesilovače bloku. Invertující vstup zesilovače bloku 18 je spojen s jedním pólem rezistoru 21 invertujícího vstupu zesilovače bloku. Druhý pól rezistoru 20 děliče je zapojen na kladné napájecí napětí, druhý pól rezistoru 21 je uzemněn. Výstup zesilovače 18 bloku je spojen s katodou diody 19 zesilovače bloku.

Zařízení pro automatické řízení expozice rentgenové fotofluorografie je do rentgenového kompletu zapojen takto:

Vstupní svorka _1 signálu jasu dominanty obrazu je připojena v ovladači fotofluorografické kamery na výstup zesilovače signálu jasu před integrátorem jasové dávky. Vstupní svorka 2 expozice je připojena v ovládači rtg přístroje na svorku signálu zahájení snímku, tj. nástupu anodového napětí rentgenky po skončení intervalu přípravy v celém rentgenovém kompletu. Výstupní svorka 2 řízení je zapojena v ovládači rentgenového přístroje na svorku řízení napětí rentgenky při snímku provozu fotofjuorografie.

Obvod ukončení snímku v ovládači fotofluorografické kamery je spojen se svorkou ukončení expozice v ovládači rentgenového přístroje.

Zařízení funguje takto:

V klidu a v době kdy probíhá příprava snímku v rentgenovém kompletu není na vstupní svorce 1. signálu jasu ani na vstupní svorce 2 expozice napětí. Proto není napětí na neinvertujících vstupech, jak u zesilovače 9 signálu jasu, tak i zesilovače 18 bloku. Protože invertující vstup zesilovač 18 bloku dostává přes rezistor 20 děliče kladné napětí, je výstup zesilovače 18 bloku v záporném nasycení. Dioda 19 bloku v tomto případě vede a tím i neinvertující vstup komparátoru 14 dostává záporné napětí. Protože invertující vstup zesilovače komparátoru 14 má nulové napětí, nastaví se výstup komparátoru na záporné napětí blízké nasycení.

Dioda 1_5 v tomto případě nevede, proto zůstává na výstupní svorce 3. řízení nulové napětí. Po proběhnutí přípravy snímku v řtg kompletu vyšle ovladač rtg přístroje kladný signál zahájení expozice na vstupní svorku 2 expozice a současně zruší blokování vysokonapětového generátoru. Tím, že signál expozice na vstupní svorce 2_ expozice je nyní vyšší než napětí na invěrtujícím vstupu zesilovače 18 bloku, dojde k překlopení jeho výstupu ze záporného do kladného nasycení.

Tím dojde k přerušení proudu diodou 19 bloku a ke zvýšení napětí na neinvertujícím vstupu komparátoru 14 na kladnou hodnotu blízkou hodnotě nastavené na běžci potenciometrů 23. Toto rychlé přepnutí polarity napětí neinvertujícího vstupu komparátoru 14 nevyvolá . .

okamžitou změnu jeho výstupu vlivem působení kondenzátoru 13 zpětné vazby komparátoru.

Kondenzátor 13 zpětné vazby ve spojení s rezistorem 10 invertujícího vstupu komparátoru počne v této fázi .fungovat jako. integrátor. Rychlost nástupu výstupního hapětí komparátoru 14 je omezena hodnotou časové kons.tanty integrátoru. Jakmile začne výstupní napětí komparátoru 14 nabývat kladných hodnot, stane se vodivou dioda 15 a počne stoupat napětí na výstupní svorce 2 řízení. Protože vysokonapětový generátor je odblokován, vyvolává zvyšování napětí na výstupní svorce 3^ řízení zvyšování napětí rentgenky s malým zpožděním vyvolaným nabíjecím procesem ve vysokonapětovém obvodu.

Když napětí rentgenky se začne přibližovat hodnotě potřebné k požadovanému jasu dominanty obrazu v ploše filmu (0,5 - 5 Lx) začne rychle.stoupat napětí na vstupní svorce 1_ signálu jasu.

Zesilovač 9 signálu jasu vyvolá na svém výstupu i na invertujícím vstupu komparátoru 14 zvýšení napětí do kladných hodnot, až dojde k vyrovnání napětí na obou vstupech komarátoru 14 , tj. až hodnota signálu jasu bude shodná s hodnotou nastavenou na potenciomertu 23 řízení jasu. Snímek ukončí integrátor světelné dávky v ovládači fotofluorografické kamery. Hodnota napětí na běžci potenciometrů 23 je volena tak, aby pro obvyklý rozsah útlumů rentgenového záření pacientem v rozsahu cca 1 až 25 cm ^0 vodního fantomu bylo dosaženo průměrného zčernání filmu D - 1 při stálé době snímku pouhou regulací anodového napětí rentgenky do horní hranice 100 resp. 110 kV omezené omezovači diodou 16. Při větších útlumech rtg záření, kdy horní hranice napětí nedá potřebný jas, prodlouží integrátor světelné dávky v ovládači kamery dobu snímku.

Volbou hodnoty kondenzátoru 13 zpětné vazby komparátoru a rezistoru 10 invertujícího vstupu komparátoru lze dosáhnout zcela plynulého nás.t.u.pu anodového, napětí rentgenky bez překmitů v celém rozsahu útlumu záření i př'i časovém zpoždění signálu jasu v řádu milisekundy, vyvolaném ve vysokonapěřovém traktu a ve vyhodnocení jasu dominanty obrazu.

Kondenzátor _6 a rezistor 7. zpětné vazby řízení zajištují stabilitu celé uzavřené smyčky automatického řízení jasu během snímku. Zařízení automaticky koriguje vliv přepínání formátu obrazu v zesilovači rentgenového obrazu, změny ve vzdálenosti fokus - zesilovač rentgenového obrazu, změny výtěžnosti záření rentgenky i zisku zesilovače rentgenového obrazu. Jeho použití umožňuje u snímkovacích pracovišt vypuštění televizního řetězce, namátkové kontroly zesilovače obrazu lze provádět vizérem.

Claims (1)

1. P Ř-E DMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro automatické řízení expozice rentgenové fotofluorografie v rentgenovém kompletu sestávajícím z rentgenového přístroje s rychlým elektronickým řízením napětí, zářiče, zesilovače rentgenového obrazu, optického spojovacího členu vybaveného snímačem jasu dominanty obranu a z fluorografické kamery vybavené integrátorem světelné dávky, kterým je přes úrovňový člen určována expozice snímku v ovládači rentgenového přístroje, vyznačený tím, že výstupní svorka (3) řízení je spojena s jedním pólem rezistoru (7) 2pětné vazby řízení, s jedním pólem rezistoru (12) zpětné vazby komparátoru (14), s katodou omezovači diody (16) řízení a katodou diody (15) výstupu komparátoru (14), anoda omezovači diody (16) řízení je uzemněna, ínvertující vstup komparátoru (14) je připojen na druhý pól rezistoru (12) zpětné vazby komparátoru (14), na jeden pól rezistoru (10) invertujícího vstupu komparátoru (14) a na jeden pól kondenzátoru (13) zpětné vazby komparátoru (14), jehož druhý pól je připojen na výstup komparátoru (14) společně s anodou diody (15) výstupu komparátoru (14), neinvertující vstup komparátoru (14) je připojen na jeden pól rezistoru (22) neinvertujícího vstupu komparátoru (14) a na anodu diody (19) zesilovače (18) bloku, druhý pól rezistoru (22) neinvertujícího vstupu komparátoru (14) je připojen na běžec potenciometru (23), jehož živý pól je připojen na kladné napájecí napětí a druhý pól je uzemněn, vstupní svorka (I) signálu jasu je spojena s jedním pólem sériového rezistoru (4), jeho druhý pól je zapojen na jeden pól kondenzátoru (6) zpětné vazby řízení a jeden pól rezistoru (5) neinvertujícího vstupu zesilovače (9) signálu jasu, druhý pól kondenzátoru (6) zpětné vazby řízení je spojen s druhým pólem rezistoru (7) zpětné vazby řízení, druhý pól rezistoru (5) neinvertuj ícího vstupu zesilovače signálu jasu je zapojen na neinvertující vstup zesilovače (9) signálu jasu, Ínvertující vstup zesilovače (9) signálu jasu je spojen s jedním pólem rezistoru (8) invertujícího vstupu zesilovače (9) signálu jasu a s jedním pólem rezistoru (II) zpětné vazby zesilovače (9) signálu jasu, druhý pól rezistoru (8) invertujícího vstupu zesilovače signálu jasu je uzemněn, druhý pól rezistoru (11) zpětné vazby zesilovače signálu jasu je spojen s výstupem zesilovače (9) signálu jasu a s druhým pólem rezistoru (10) invertujícího vstupu komparátoru (14), vstupní svorka (2) expozice je spojena s jedním pólem rezistoru (17) neinvertujícího vstupu zesilovače (18) bloku, druhý pól rezistoru (17) neinvertujícího vstupu zesilovače bloku je zapojen na neinvertující vstup zesilovače (18) bloku, Ínvertující vstup zesilovače (18) bloku je spojen s jedním pólem rezistoru (20) děliče a jedním pólem rezistoru (21) invertujícího vstupu zesilovače (18) bloku, druhý pól rezistoru (20) děliče je zapojen;na skladné napájecí napětí, druhý pól rezistoru (21) invertujícího vstupu zesilovače bloku je uzemněn, výstup zesilovače (18) bloku je spojen s katodou diody (19) zesilovače bloku.