RU165392U1

RU165392U1 - X-RAY CENTER

Info

Publication number: RU165392U1
Application number: RU2016119738/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Черний; Борис Менделевич Кантер; Геннадий Викторович Ратобыльский; Наталия Владимировна Шелина; Валентин Николаевич Дружинин; Валерий Анатольевич Малов; Сергей Геннадьевич Нехаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Совместное русско-французское предприятие "СпектрАп"
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Рентгеновский центратор, содержащий корпус, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, с координатными метками, маркирующими прямоугольную систему координат OXY, в его основании, с щелевым коллиматором и детектором рентгеновского излучения, подключенным к блоку обработки электрического сигнала, снабженному индикатором, отличающийся тем, что он дополнен горизонтальным лимбом с механизмом его вращения с помощью электродвигателя реверсионного типа в пределах от 0 до 90°, центр которого находится на вертикальной оси, проходящей через начало прямоугольной системы координат OXY - точку О, а щелевой коллиматор имеет линейную форму с шириной щели 0,3-1,0 мм, длиной щели 15-20 мм и высотой щели 30-40 мм, проходящей через ось вращения лимба, при этом в качестве детектора рентгеновского излучения используется полупроводниковая матричная линейка, закрепленная на выходе щелевого коллиматора.An X-ray centralizer comprising a housing made using a material with a high atomic number, with coordinate marks marking a rectangular coordinate system OXY, at its base, with a slotted collimator and an X-ray detector connected to an electric signal processing unit equipped with an indicator, characterized in that that it is supplemented by a horizontal limb with a mechanism for its rotation with the help of a reversible type electric motor in the range from 0 to 90 °, the center of which is on the vertical axis and, passing through the beginning of the rectangular coordinate system OXY, point O, and the slotted collimator has a linear shape with a slit width of 0.3-1.0 mm, a slit length of 15-20 mm, and a slit height of 30-40 mm passing through the axis of rotation of the limb while a semiconductor array array mounted at the output of the slit collimator is used as an X-ray detector.

Description

Предложенное техническое решение относится к разделу медицинской рентгенотехники и предназначено для юстировки рентгеновского штатива, а именно, для определения местоположения точки пересечения главного луча рентгеновского пучка с плоскостью деки съемочного стола при проведении рентгенотопографической съемки.The proposed technical solution relates to the field of medical X-ray technology and is intended to align the x-ray tripod, namely, to determine the location of the point of intersection of the main beam of the x-ray beam with the plane of the deck of the survey table during x-ray photography.

Главным лучом рентгеновского пучка называют луч, идущий перпендикулярно плоскости деки рентгеновского стола (Черний А.Н. Рентгенотопография М: Недра. - С. 30 [1]). При проведении рентгенотопографической съемки объект исследования, например печень, располагают вблизи главного луча с целью уменьшения проекционных искажений.The main beam of the x-ray beam is called the beam going perpendicular to the plane of the deck of the x-ray table (Cherniy AN X-ray topography M: Nedra. - S. 30 [1]). When conducting x-ray photographic survey, the object of study, such as the liver, is placed near the main beam in order to reduce projection distortion.

Известен рентгеновский центратор, корпус которого имеет форму прямого параллелепипеда, склеенного из картона, в боковой стенке которого сделан вырез для наблюдения дна. Внутренние поверхности корпуса оклеены черной бумагой. Дно представляет собой флуоресцирующий экран с нанесенным на нем ориентиром в виде перекрестия. На верхней крышке устройства по диагоналям нанесены проволоки диаметром 0,3 мм, образующие перекрестие. Верхнее и нижнее перекрестия развернуты относительно друг друга на 45°, их центры находятся на прямой, проходящей перпендикулярно к основанию устройства, имеющего квадратную форму. Основание устройства имеет четыре координатных метки, предназначенных для его ориентации на деке рентгеновского стола относительно системы координат рентгеновского штатива (Феоктистов В.В. Рентгеновское изображение, его метрические свойства и их применение в клинике. - Л.: Медицина, 1996, С. 117 [2])Known X-ray centralizer, the body of which is in the form of a straight parallelepiped glued from cardboard, in the side wall of which a cut is made to observe the bottom. The inner surfaces of the body are glued with black paper. The bottom is a fluorescent screen with a landmark drawn on it in the form of a crosshair. On the top cover of the device diagonally applied wires with a diameter of 0.3 mm, forming a crosshair. The upper and lower crosshairs are turned relative to each other by 45 °, their centers are on a straight line running perpendicular to the base of the device having a square shape. The base of the device has four coordinate labels designed for its orientation on the deck of the X-ray table relative to the coordinate system of the X-ray tripod (Feoktistov V.V. X-ray image, its metric properties and their application in the clinic. - L .: Medicine, 1996, S. 117 [ 2])

По координатным меткам устройство устанавливают на деке рентгеновского стола или на рентгеновскую кассету. Передвигая включенную рентгеновскую трубку, добиваются полного совпадения двух перекрестий на экране. В этом случае главный луч рентгеновской трубки, будет проходить через начало координат снимка.According to the coordinate marks, the device is installed on the deck of the x-ray table or on the x-ray cassette. By moving the included x-ray tube, they achieve a complete coincidence of two crosshairs on the screen. In this case, the main ray of the x-ray tube will pass through the origin of the image.

Основным недостатком известного устройства является то, что при проведении юстировки оператор находится в зоне рентгеновского облучения, кроме того, из-за полной темноты в помещении затруднена юстировка рентгеновского аппарата.The main disadvantage of the known device is that during the adjustment, the operator is in the x-ray zone, in addition, due to complete darkness in the room, it is difficult to adjust the x-ray apparatus.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является рентгеновский центратор, содержащий корпус, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, с координатными метками, маркирующими прямоугольную систему координат OXY, в его основании, с щелевым коллиматором крестообразной формы и детектором рентгеновского излучения, содержащим сцинтиллятор и фотоэлектронный умножитель, подключенный к блоку обработки электрического сигнала, снабженному индикатором (Авторское свидетельство СССР №341476 от 22.04.1971[3]).The closest technical solution to the claimed object is an X-ray centralizer containing a housing made using a material with a high atomic number, with coordinate marks marking the rectangular coordinate system OXY, at its base, with a cross-shaped slotted collimator and an X-ray detector containing a scintillator and a photoelectronic multiplier connected to an electric signal processing unit equipped with an indicator (USSR Author's Certificate No. 341476 of 04/22/1971 [3]).

Аналог [3] был выбран нами в качестве прототипа.The analogue [3] was chosen by us as a prototype.

Методика юстировки рентгеновского штатива с помощью центратора [3] предусматривает перемещение рентгеновского излучателя в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вначале вдоль оси X до появления сигнала на индикаторе, после чего излучатель перемещают вдоль оси Y до усиления сигнала.The alignment procedure for the X-ray tripod using a centralizer [3] involves moving the X-ray emitter in two mutually perpendicular directions, first along the X axis until the signal appears on the indicator, after which the emitter is moved along the Y axis until the signal is amplified.

Недостатком прототипа [3] является сложность оценки вторичного сигнала на индикаторе, вызванная крестообразной формой щелевого коллиматора, приводящая к понижению точности центрирования из-за сильного электрического сигнала на индикаторе, связанного с первичным наведением рентгеновского излучателя на щелевой коллиматор.The disadvantage of the prototype [3] is the complexity of evaluating the secondary signal on the indicator, caused by the cross-shaped shape of the slit collimator, leading to a decrease in centering accuracy due to the strong electrical signal on the indicator associated with the primary pointing of the x-ray emitter to the slit collimator.

Целью настоящей работы является повышение точности центрирования.The aim of this work is to improve the centering accuracy.

Технический результат полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств для юстировки рентгенодиагностических аппаратов. Он достигается тем, что рентгеновский центратор, содержащий корпус, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, с координатными метками, маркирующими прямоугольную систему координат OXY, в его основании, с щелевым коллиматором и детектором рентгеновского излучения, подключенным к блоку обработки электрического сигнала, снабженному индикатором, дополнен горизонтальным лимбом с механизмом его вращения с помощью электродвигателя реверсионного типа в пределах от 0 до 90°, центр которого находится на вертикальной оси, проходящей через начало прямоугольной системы координат OXY - точку О, а щелевой коллиматор имеет линейную форму с шириной щели 0,3-1,0 мм, длиной щели длиной 15-20 мм и высотой щели 30-40 мм, проходящей через ось вращения лимба, при этом в качестве детектора рентгеновского излучения используемся. полупроводниковая матричная линейка, закрепленная на выходе щелевого коллиматора.The technical result of the utility model is expressed in expanding the arsenal of technical means for adjusting X-ray diagnostic devices. It is achieved by the fact that an X-ray centralizer containing a housing made using a material with a high atomic number, with coordinate marks marking the rectangular coordinate system OXY, at its base, with a slotted collimator and an X-ray detector connected to an electric signal processing unit equipped with indicator, supplemented by a horizontal dial with a mechanism for its rotation using a reversible type electric motor in the range from 0 to 90 °, the center of which is on the vertical axis passing through the beginning of the rectangular coordinate system OXY is point O, and the slotted collimator has a linear shape with a slit width of 0.3-1.0 mm, a slit length of 15-20 mm and a slit height of 30-40 mm passing through the axis of rotation of the limb while using as an X-ray detector. a semiconductor array ruler attached to the output of a slotted collimator.

В дальнейшем описание полезной модели сопровождается рисунками и пояснениями их. На фиг. 1 показан внешний вид рентгеновского центратора (вид сверху), на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, а на фиг. 3 показана методика центрирования.In the following, the description of the utility model is accompanied by drawings and explanations thereof. In FIG. 1 shows the appearance of an X-ray centralizer (top view), FIG. 2 is a section AA of FIG. 1, and in FIG. 3 shows the centering technique.

Рентгеновский центратор 1 имеет корпус 2, изготовленный с использованием материала с высоким атомным номером, например свинца. Основание корпуса 2 закреплено на площадке 3 квадратной формы стороной 25-30 см. Площадка 3 имеет координатные метки 4, маркирующие прямоугольную систему координат OXY рентгеновского центратора. Рентгеновский центратор 1 снабжен горизонтальным лимбом 5, изготовленным например из латуни. Лимб 5 находится на металлической, например стальной, оси 6, закрепленной в центре площадки 3 (фиг. 2). На лимбе 5 закреплена шестеренка 7, например стальная, механически связанная с червяком 8, установленным на оси 9 электродвигателя 10 реверсионного типа. Электропитание на электродвигатель 10 подается через разъем 11, установленный на боковой стенке корпуса 2. Переключатель 12 предназначен для вращения лимба 5 по часовой → и против часовой ← стрелки; средняя точка переключателя 12 «0» - нейтральная. Электродвигатель 10 позволяет осуществить разворот лимба 5 в пределах от 0 до 90° и обратно. Для контроля разворота лимба 5 используются метки «0°» и «90°», нанесенные на верхней поверхности корпуса 2, и стрелка 13, нанесенная на краю лимба 5. Геометрическая ось ii вращения лимба 5 проходит через точку О - начало прямоугольной системы координат OXY рентгеновского центратора. На лимбе 5 закреплен щелевой коллиматор 14 линейной формы с шириной щели 15 0,3-1,0 мм, длиной щели 15-20 мм и высотой щели 30-40 мм. Корпус 16 щелевого коллиматора 14 изготовлен из металла с высоким атомным номером, например вольфрама. Геометрическая ость щелевого канала проходит через точку О и вершину стрелки 13. Сама щель 15 в вертикальном направлении проходит перпендикулярно верхней плоскости лимба 5. На оптическом выходе щелевого коллиматора 14 (в его основании) закреплен детектор рентгеновского излучения 17 - полупроводниковая матричная линейка, содержащая сцинтилляционный слой 18, например, из кристаллов гадолиния и светочувствительный полупроводниковый слой 19, например кремниевый. Выход детектора рентгеновского излучения 17 соединен токопроводом с блоком обработки электрического сигнала 20, включающий усилитель и аналого-цифровой преобразователь. Блок 20 соединен электропроводом с разъемом 21, предназначенным для подключения индикатора (на фиг. 1 и фиг. 2 не показан).X-ray centralizer 1 has a housing 2 made using a material with a high atomic number, such as lead. The base of the housing 2 is fixed on a square platform 3 with a side of 25-30 cm. The platform 3 has coordinate marks 4 marking the rectangular coordinate system OXY of the X-ray centralizer. X-ray centralizer 1 is equipped with a horizontal limb 5, made for example of brass. The limb 5 is located on a metal, for example steel, axis 6, fixed in the center of the platform 3 (Fig. 2). A gear 7 is fixed on the limb 5, for example, steel, mechanically connected to the worm 8 mounted on the axis 9 of the reversal-type electric motor 10. Power is supplied to the electric motor 10 through the connector 11 mounted on the side wall of the housing 2. The switch 12 is designed to rotate the dial 5 clockwise → and counterclockwise ← arrows; the midpoint of the 12 "0" switch is neutral. The electric motor 10 allows you to turn the limb 5 in the range from 0 to 90 ° and vice versa. To control the turn of limb 5, the “0 °” and “90 °” marks are used, printed on the upper surface of the body 2, and the arrow 13, placed on the edge of the limb 5. The geometric axis ii of rotation of the limb 5 passes through point O - the beginning of the rectangular coordinate system OXY X-ray centralizer. On the limb 5, a linear slit collimator 14 is fixed with a slit width of 15 0.3-1.0 mm, a slit length of 15-20 mm and a slit height of 30-40 mm. The housing 16 of the slotted collimator 14 is made of metal with a high atomic number, for example tungsten. The geometrical awn of the slot channel passes through point O and the vertex of arrow 13. The slot 15 itself in the vertical direction runs perpendicular to the upper plane of the limb 5. At the optical output of the slot collimator 14 (at its base) there is an X-ray detector 17 — a semiconductor array containing a scintillation layer 18, for example, from gadolinium crystals and a photosensitive semiconductor layer 19, for example, silicon. The output of the x-ray detector 17 is connected by a current path to the electric signal processing unit 20, including an amplifier and an analog-to-digital converter. Block 20 is connected by an electric wire to a connector 21 for connecting an indicator (not shown in FIG. 1 and FIG. 2).

Юстировка рентгеновского штатива с помощью рентгеновского центратора выполняется следующим образом.Adjusting the x-ray tripod using the x-ray centralizer is as follows.

Рентгеновский центратор 1 устанавливают на деку 22 рентгеновского стола 23 и ориентируют таким образом, чтобы оси X и Y рентгеновского центратора 1 проходили параллельно соответствующим осям X′ и Y′ рентгеновского штатива 24 (фиг. 3 - вид сверху). Рентгеновский излучатель 25 с действительным фокусом F располагают над рентгеновским центратором 1 (позиция 25₁). Электродвигатель 10 через разъем 11 подключают к электрической сети, а блок 20 через разъем 21 - к индикатору 26. Далее с помощью переключателя 12 разворачивают лимб 5 таким образом, чтобы щель 15 коллиматора 14 проходила через ось X рентгеновского центратора 1, как показано на фиг. 1. Включают рентгеновский аппарат в режиме просвечивания и перемещают рентгеновский излучатель 25 над рентгеновским центратором параллельно оси Y′ штатива до появления максимального сигнала m на индикаторе 26. При этом рентгеновский излучатель будет находиться в позиции 25₂. После этого выключают рентгеновский аппарат и с помощью электродвигателя 10 разворачивают лимб 5 на 90°. При этой позиции лимба 5 щель 15 коллиматора 14 будет проходить через ось Y рентгеновского центратора 1. Повторно включают рентгеновский аппарат в режиме просвечивания и перемещают рентгеновский излучатель 25 над рентгеновским центратором параллельно оси X′ штатива в позицию 25₃ до появления максимального сигнала m на индикаторе 26. После этой операции действительный фокус F рентгеновского излучателя 25 будет находиться строго над точкой О - центром рентгеновского центратора 1. Другими словами, главный луч рентгеновского пучка будет проходить через точку О, что и требовалось достигнуть в процессе юстировки.The X-ray centralizer 1 is mounted on the deck 22 of the X-ray table 23 and oriented so that the X and Y axes of the X-ray centralizer 1 are parallel to the corresponding X-axis and Y ′ of the X-ray tripod 24 (Fig. 3 is a top view). An x-ray emitter 25 with a valid focus F is positioned above the x-ray centralizer 1 (position 25 ₁ ). The electric motor 10 is connected through the connector 11 to the electrical network, and the block 20 through the connector 21 is connected to the indicator 26. Then, using the switch 12, turn the dial 5 so that the slit 15 of the collimator 14 passes through the X axis of the X-ray centralizer 1, as shown in FIG. 1. Turn on the x-ray apparatus in the translucent mode and move the x-ray emitter 25 over the x-ray centralizer parallel to the axis Y ′ of the tripod until the maximum signal m appears on the indicator 26. In this case, the x-ray emitter will be in position 25 ₂ . After that, the x-ray apparatus is turned off and, using the electric motor 10, the limb 5 is turned 90 °. At this position of the limb 5, the slit 15 of the collimator 14 will pass through the Y axis of the X-ray centralizer 1. Repeatedly turn on the X-ray machine in the transmission mode and move the X-ray emitter 25 above the X-ray centralizer parallel to the X-axis of the tripod to position 25 ₃ until the maximum signal m appears on indicator 26 After this operation, the actual focus F of the x-ray emitter 25 will be strictly above the point O - the center of the x-ray centralizer 1. In other words, the main beam of the x-ray beam will pass through point O, which was required to be achieved during the adjustment process.

Положение точки О отмечается на деке 22 рентгеновского стола 23. Эта точка является ориентиром для должной укладки пациента при рентгенографии.The position of the O point is marked on deck 22 of the X-ray table 23. This point is a guideline for the proper placement of the patient during radiography.

Claims

An X-ray centralizer comprising a housing made using a material with a high atomic number, with coordinate marks marking a rectangular coordinate system OXY, at its base, with a slotted collimator and an X-ray detector connected to an electric signal processing unit equipped with an indicator, characterized in that that it is supplemented by a horizontal limb with a mechanism for its rotation with the help of a reversible type electric motor in the range from 0 to 90 °, the center of which is on the vertical axis and passing through the beginning of the rectangular coordinate system OXY - point O, and the slotted collimator has a linear shape with a slit width of 0.3-1.0 mm, a slit length of 15-20 mm and a slit height of 30-40 mm passing through the axis of rotation of the limb while a semiconductor array array mounted at the output of the slit collimator is used as an X-ray detector.