RU134031U1

RU134031U1 - MEDICAL X-RAY DIAGNOSTIC APPARATUS

Info

Publication number: RU134031U1
Application number: RU2013134436/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Мишкинис
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "С.П.ГЕЛПИК"
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2013-11-10

Abstract

1. Медицинский рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный трансформатор, трансформатор накала, средства регулирования тока накала с блоком задания и предварительной установки начального значения анодного напряжения, средства регулирования анодного напряжения через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство, отличающийся тем, что в нем использован высоковольтный трансформатор с наклоном нагрузочной характеристики не менее 0,15 кВ/мА, а в качестве средств регулирования анодного напряжения использован непосредственно блок задания закона изменения анодного тока во время экспозиции, причем блок задания начального значения анодного напряжения подключен к блоку задания закона изменения анодного тока.2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в него введены средства выбора нагрузочной характеристики, выполненные в виде набора сопротивлений с переключателем, установленного в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора, причем величина этих сопротивлений выбрана таким образом, что при включении в цепь первичной обмотки любой доступной комбинации этих сопротивлений наклон нагрузочной характеристики составляет не менее 0,15 кВ/мА, и переключатель указанных сопротивлений соединен с блоком задания закона изменения анодного тока.1. Medical X-ray diagnostic apparatus containing a radiator, a high voltage transformer, a glow transformer, means for regulating the glow current with a unit for setting and presetting the initial value of the anode voltage, means for regulating the anode voltage through the anode current, the exposure relay, and a switching device, characterized in that a high-voltage transformer with a slope of the load characteristic of at least 0.15 kV / mA was used, and as a means of regulating the anode voltage zovan directly setting unit law of variation of the anode current during the exposure, the initial value setting unit is connected to the anode voltage unit assignment law of variation of the anode toka.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it includes means for selecting the load characteristic, made in the form of a set of resistances with a switch installed in the primary circuit of the high-voltage transformer, and the magnitude of these resistances is selected in such a way that when any primary winding is included in the circuit an accessible combination of these resistances, the slope of the load characteristic is not less than 0.15 kV / mA, and the switch of the indicated resistances is connected to the unit for setting the anode current law.

Description

Заявляемый объект относится к области медицины, точнее к медицинской технике и может быть использован в клинической практике. На его базе могут быть созданы аппараты на два и три рабочих места.The inventive object relates to medicine, more specifically to medical equipment and can be used in clinical practice. On its basis, devices for two and three workplaces can be created.

Известен рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный источник питания с высоковольтным трансформатором, в цепь первичной обмотки которого введен набор сопротивлений с переключателем и средства управления для установки требуемых значений анодного напряжения и анодного тока (Заявка Франции №2219602, 1974 г. [1]).A known X-ray diagnostic apparatus containing a radiator, a high-voltage power supply with a high-voltage transformer, in the primary circuit of which a set of resistances with a switch and control means are introduced to set the required values of the anode voltage and anode current (French Application No. 2219602, 1974 [1]).

Недостатком известного аппарата [1] является сложность схемы управления, связанная с необходимостью переключения во время экспозиции сопротивлений в цепи высоковольтного трансформатора и цепи накалаA disadvantage of the known apparatus [1] is the complexity of the control circuit associated with the need to switch during the exposure of the resistances in the circuit of a high voltage transformer and a glow circuit

Также известен медицинский рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный трансформатор с регулировочным автотрансформатором, трансформатор накала, программное устройство для установки анодного напряжения, средства уменьшения тока во время экспозиции (Патент США №3974385, 1976 г. [2]).Also known is a medical X-ray diagnostic apparatus containing an emitter, a high-voltage transformer with an adjustable autotransformer, a glow transformer, a software device for setting the anode voltage, and means for reducing current during exposure (US Patent No. 3974385, 1976 [2]).

Недостатком аналога [2] является сложность схемы питания, в которой для компенсации изменений анодного напряжения необходимо использовать специальные средства регулирования анодного напряжения (регулировочный автотрансформатор).The disadvantage of the analogue [2] is the complexity of the power circuit, in which to compensate for changes in the anode voltage, it is necessary to use special means of regulating the anode voltage (adjusting autotransformer).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является медицинский рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный трансформатор, трансформатор накала, средства регулирования тока накала с блоком задания и предварительной установки начального значения анодного напряжения, средства регулирования анодного напряжения через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство (Патент США №3974387, 1976 [3]).The closest technical solution to the claimed object is a medical X-ray diagnostic apparatus containing an emitter, a high voltage transformer, a glow transformer, means for regulating the glow current with a reference unit and presetting the initial value of the anode voltage, means for regulating the anode voltage through the anode current, exposure relay, and switching device ( US patent No. 3974387, 1976 [3]).

Аналог [3] был выбран в качестве прототипа.An analogue [3] was selected as a prototype.

Основной недостаток прототипа в сложности средств управления анодным напряжением и анодным током, причем лучевую нагрузку на пациента не удается свести к минимуму.The main disadvantage of the prototype in the complexity of the means of controlling the anode voltage and anode current, and the radiation load on the patient can not be minimized.

Цель настоящего предложения заключается в снижении лучевой нагрузки на пациента и в упрощении схемы управления аппаратом.The purpose of this proposal is to reduce the radiation load on the patient and to simplify the control circuit of the device.

Технический результат полезной модели выражается в упрощении схемы управления аппаратом и в снижении лучевой нагрузки на пациента. Он достигается тем, что в медицинском рентгенодиагностическом аппарате, содержащем излучатель, высоковольтный трансформатор, трансформатор накала, средства регулирования тока накала с блоком задания и предварительной установки начального значения анодного напряжения, средства регулирования анодного напряжения через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство использован высоковольтный трансформатор с наклоном нагрузочной характеристики не менее 0,15 кВ/мА, а в качестве средств регулирования анодного напряжения использован непосредственно блок задания закона изменения анодного тока во время экспозиции, причем блок задания начального значения анодного напряжения подключен к блоку задания закона изменения анодного тока.The technical result of the utility model is expressed in simplifying the control circuit of the apparatus and in reducing the radiation dose to the patient. It is achieved by the fact that in a medical X-ray diagnostic apparatus containing a radiator, a high-voltage transformer, a glow transformer, means for regulating the glow current with a unit for setting and presetting the initial value of the anode voltage, means for regulating the anode voltage through the anode current, an exposure relay, and a switching device, a high-voltage transformer is used with a slope of the load characteristic of at least 0.15 kV / mA, and using means of regulating the anode voltage using van directly setting unit law of variation of the anode current during the exposure, the initial value setting unit is connected to the anode voltage setting unit changes the anode current law.

Кроме того, в аппарате введены средства выбора нагрузочной характеристики, выполненные в виде набора сопротивлений с переключателем, установленного в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора, причем величина этих сопротивлений выбрана таким образом, что при включении в цепь первичной обмотки любой доступной комбинации этих сопротивлений наклон нагрузочной характеристики составляет не менее 0,15 кВ/мА, и переключатель указанных сопротивлений соединен с блоком задания закона изменения анодного тока.In addition, in the apparatus, means for selecting the load characteristic are introduced, made in the form of a set of resistances with a switch installed in the primary circuit of the high-voltage transformer, and the magnitude of these resistances is selected so that when any available combination of these resistances is included in the primary circuit, the slope of the load characteristic is not less than 0.15 kV / mA, and the switch of the indicated resistances is connected to the unit for setting the law of change of the anode current.

Нa чертеже приведена функциональная схема предлагаемого аппарата.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Медицинский рентгенодиагностический аппарат содержит излучатель 1, высоковольтный трансформатор 2 и высоковольтный выпрямитель 3. В первичную цепь высоковольтного трансформатора 2 введены сопротивления 4, 5, 6 с переключателем 7. Накал излучателя 1 обеспечивается от устройства питания накала 8, содержащего трансформатор накала (не показан). Управление устройством питания накала 8 осуществляется от блока 9 задания закона изменения анодного тока во время экспозиции, а также от блока 10 задания начального значения анодного напряжения. В аппарате имеется реле экспозиции, состоящее из детектора излучения 11, установленного за исследуемым объектом 12, усилителя 13, интегратора 14, источника опорного напряжения 15 и схемы сравнения 16, вырабатывающий сигнал окончания экспозиции, который поступает на устройство коммутации 17, приводящее в действие коммутатор 18 в главной цепи аппарата и средства коммутации тока накала в устройстве питания накала 8 (не показаны). За детектором 11 расположен приемник рентгеновского излучения 19, например полноформатная полупроводниковая матрица.The medical X-ray diagnostic apparatus contains a radiator 1, a high-voltage transformer 2 and a high-voltage rectifier 3. Resistance 4, 5, 6 with a switch 7 are introduced into the primary circuit of a high-voltage transformer 2. The emitter 1 is heated from a glow power supply device 8 containing a glow transformer (not shown). The power supply device of the glow 8 is controlled from the block 9 of the law of the change of the anode current during exposure, as well as from block 10 of the initial value of the anode voltage. The apparatus has an exposure relay, consisting of a radiation detector 11 installed behind the test object 12, an amplifier 13, an integrator 14, a reference voltage source 15 and a comparison circuit 16, which generates an exposure end signal that is supplied to the switching device 17, which drives the switch 18 in the main circuit of the apparatus and means for switching the glow current in the glow power supply device 8 (not shown). Behind the detector 11 is an X-ray detector 19, for example a full-format semiconductor matrix.

В описанном рентгенодиагностическом аппарате используется высоковольтный трансформатор 2, выполненный таким образом, что его нагрузочная характеристика имеет наклон ΔU/ΔJ не менее 0,15 кВ/мА. В случае использования нескольких нагрузочных характеристик источника питания за счет введения в цепь первичной обмотки высоковольтного трансформатора 2 переключаемых сопротивлений 4-6, указанная величина не должна превышать наклон нагрузочной характеристики трансформатора вместе с любой доступной для подключения к нему комбинацией сопротивлений.In the described X-ray diagnostic apparatus, a high-voltage transformer 2 is used, made in such a way that its load characteristic has a slope ΔU / ΔJ of at least 0.15 kV / mA. If several load characteristics of the power source are used due to the introduction of switchable resistances 4-6 into the primary winding circuit of the high-voltage transformer 2, the indicated value should not exceed the slope of the load characteristic of the transformer together with any combination of resistances available for connecting to it.

Указанные особенности конструкции позволяют регулировать в широких пределах анодное напряжение на излучателе за счет изменения во время экспозиции анодного тока. Величину наклона нагрузочной характеристики источника питания выбирают для каждого вида рентгенодиагностических исследовании из условия перекрытия требуемого интервала изменения напряжения, обусловленного задаваемым интервалом уменьшения анодного тока во время экспозиции.These design features allow you to widely control the anode voltage on the emitter due to changes during exposure of the anode current. The slope value of the load characteristics of the power source is selected for each type of X-ray diagnostic study from the condition of overlapping the required interval of voltage change due to the specified interval of reduction of the anode current during exposure.

Уменьшение лучевой нагрузки на пациента связано со следующими факторами. Каждому исследуемому органу соответствует интервал оптимальных с гонки зрения качества снимка и лучевой нагрузки напряжений. В то же время интенсивность излучения за биологическим объектом в общем случае пропорциональна U⁵. Мри установке на излучателе максимального начального анодного тока и минимального для исследуемого органа напряжения, попадаемого в оптимальный интервал, во время экспозиции за счет непрерывного (или ступенчатого) изменения (уменьшения) анодного тока происходит непрерывное линейное увеличение интенсивности излучения за исследуемым объектом, что собственно и обуславливает относительное снижение лучевой нагрузки на пациента.The decrease in radiation exposure to the patient is associated with the following factors. Each studied organ corresponds to an interval of race-optimal image quality and radiation exposure stresses. At the same time, the radiation intensity behind the biological object is generally proportional to U ⁵ . When the maximum initial anode current and the minimum voltage for the organ under study falls within the optimal range when the exposure is due to a continuous (or step) change (decrease) in the anode current, a continuous linear increase in the radiation intensity behind the object under study occurs, which actually determines relative reduction in radiation exposure to the patient.

В целом, предложенный аппарат характеризуется более простой схемой управления, поскольку в нем не требуется использование автотрансформатора для компенсации изменений анодного напряжения при изменении анодного тока, и все регулирование осуществляется только за счет изменения анодного тока по заданному закону, а также выбора нагрузочной характеристики источника питания за счет переключения сопротивлений в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора.In general, the proposed apparatus is characterized by a simpler control scheme, since it does not require the use of an autotransformer to compensate for changes in the anode voltage when the anode current changes, and all regulation is carried out only by changing the anode current according to a given law, as well as selecting the load characteristic of the power source for due to switching resistances in the primary circuit of the high voltage transformer.

Claims

1. Medical X-ray diagnostic apparatus containing a radiator, a high voltage transformer, a glow transformer, means for regulating the glow current with a unit for setting and presetting the initial value of the anode voltage, means for regulating the anode voltage through the anode current, the exposure relay, and a switching device, characterized in that a high-voltage transformer with a slope of the load characteristic of at least 0.15 kV / mA was used, and as a means of regulating the anode voltage zovan directly setting unit law of variation of the anode current during the exposure, the initial value setting unit is connected to the anode voltage setting unit changes the anode current law.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it includes means for selecting the load characteristic, made in the form of a set of resistances with a switch installed in the primary circuit of the high-voltage transformer, and the magnitude of these resistances is selected so that when connected to the primary circuit windings of any available combination of these resistances, the slope of the load characteristic is not less than 0.15 kV / mA, and the switch of the indicated resistances is connected to the unit for setting the law of change of the anode current.