RU2230390C1 - X-ray slot collimator - Google Patents
X-ray slot collimator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230390C1 RU2230390C1 RU2002124734/09A RU2002124734A RU2230390C1 RU 2230390 C1 RU2230390 C1 RU 2230390C1 RU 2002124734/09 A RU2002124734/09 A RU 2002124734/09A RU 2002124734 A RU2002124734 A RU 2002124734A RU 2230390 C1 RU2230390 C1 RU 2230390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- collimator
- plane
- laser
- reflector
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к разделу рентгеновской техники. Оно предназначено для ограничения пучка излучения, выходящего из рентгеновского излучателя, и формирования узкого веерного пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа.The alleged invention relates to the field of x-ray technology. It is intended to limit the beam of radiation emerging from the x-ray emitter, and the formation of a narrow fan beam of radiation in the x-ray diagnostic apparatus of the scanning type.
Известен рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав цифрового рентгенодиагностического аппарата сканирующего типа [1]. Рентгеновский коллиматор имеет корпус, изготовленный из металла с высоким атомным номером, в форме плоского тубуса. Коллиматор соединен с рентгеновским излучателем. Рабочий канал коллиматора формирует узкий веерный рентгеновский пучок.Known x-ray slit collimator, which is part of a digital x-ray diagnostic apparatus of the scanning type [1]. The X-ray collimator has a housing made of metal with a high atomic number in the form of a flat tube. The collimator is connected to an x-ray emitter. The working channel of the collimator forms a narrow fan X-ray beam.
Известен также рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав рентгенографической установки для медицинской диагностики [2]. Рентгеновский коллиматор представляет собой пластину из металла с высоким атомным номером, в которой выполнена узкая продольная щель, формирующая узкий веерный пучок рентгеновского излучения.Also known is an x-ray slit collimator, which is part of an x-ray unit for medical diagnosis [2]. The X-ray collimator is a plate of metal with a high atomic number, in which a narrow longitudinal slit is made, forming a narrow fan beam of x-ray radiation.
Наиболее близкий по конструкции к заявляемому объекту является рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав цифровой рентгенодиагностической установки сканирующего типа [3]. Коллиматор образован двумя плоскопараллельными пластинами из материала с высоким атомным номером (свинца), закрепленными взаимно параллельно с небольшим зазором (щелью), формирующим узкий веерный рентгеновский пучок, который после прохождения через тело пациента попадает во входное окно линейного детектора рентгеновского излучения. Коллиматор механически соединен с рентгеновским излучателем и линейным детектором. При этом фокус рентгеновской трубки, щель коллиматора и входное окно линейного детектора находятся в одной горизонтальной плоскости. В этой плоскости проходит рабочий пучок рентгеновского излучения. В процессе экспозиции система излучатель + коллиматор + детектор равномерно смещается в вертикальном направлении.The closest in design to the claimed object is an x-ray slit collimator, which is part of a digital x-ray diagnostic installation of scanning type [3]. The collimator is formed by two plane-parallel plates of a material with a high atomic number (lead), fixed mutually in parallel with a small gap (gap) forming a narrow x-ray fan beam, which, after passing through the patient’s body, enters the input window of a linear X-ray radiation detector. The collimator is mechanically connected to an x-ray emitter and a linear detector. In this case, the focus of the x-ray tube, the collimator slit, and the input window of the linear detector are in the same horizontal plane. A working beam of x-ray radiation passes in this plane. During the exposure, the emitter + collimator + detector system is uniformly shifted in the vertical direction.
Все известные рентгеновские щелевые коллиматоры, в том числе и коллиматор [3], принятый нами в качестве прототипа, имеют существенный недостаток. В отличие от полевых рентгеновских диафрагм в конструкции рентгеновских щелевых коллиматоров отсутствует световой имитатор рентгеновского пучка. Это обстоятельство затрудняет юстировку рентгенодиагностического аппарата сканирующего типа в процессе его наладки. Дело в том, что в аппаратах сканирующего типа узкий веерный рентгеновский пучок, формируемый щелевым коллиматором, должен строго попадать в щелевую диафрагму (входное окно) детектора рентгеновского излучения. Даже небольшое отклонение от нормы может привести к потере чувствительности рентгенографической установки н повышению лучевой нагрузки на пациента. На этот недостаток рентгеновских щелевых коллиматоров обращают внимание специалисты, например, в работе [4]. Кроме того, отсутствие светового имитатора рентгеновского пучка затрудняет планирование лучевой диагностической процедуры для конкретного больного, особенно когда объект исследования имеет небольшие размеры, например каверна в верхней доле легкого. Невозможность проецирования светового пучка на тело пациента и ограничения вертикального смещения излучателя лишь зоной интереса вынуждают рентгенолога производить рентгеновское сканирование всего легкого - от верхней доли до диафрагмы. При этом пациент подвергается излишнему облучению.All known x-ray slit collimators, including the collimator [3], adopted by us as a prototype, have a significant drawback. Unlike field X-ray diaphragms, the design of X-ray slit collimators lacks a light simulator of the X-ray beam. This circumstance makes it difficult to adjust the X-ray diagnostic apparatus of the scanning type in the process of its adjustment. The fact is that in scanning-type devices, a narrow fan-shaped x-ray beam formed by a slit collimator must strictly fall into the slit diaphragm (input window) of the x-ray detector. Even a small deviation from the norm can lead to a loss of sensitivity of the radiographic installation and an increase in radiation exposure to the patient. Specialists pay attention to this drawback of X-ray slit collimators, for example, in [4]. In addition, the absence of a light simulator of an x-ray beam makes it difficult to plan a radiation diagnostic procedure for a particular patient, especially when the object of study is small, for example, a cavity in the upper lobe of the lung. The inability to project the light beam onto the patient’s body and the restriction of the vertical displacement of the emitter to only the zone of interest force the radiologist to perform an X-ray scan of the entire lung - from the upper lobe to the diaphragm. In this case, the patient is exposed to excessive radiation.
Целью изобретения является обеспечения возможности световой имитации пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа.The aim of the invention is to provide the possibility of light imitation of a radiation beam in x-ray diagnostic devices of the scanning type.
Данная цель достигается тем, что рентгеновский щелевой коллиматор, содержащий две плоскопараллельные пластины из материала с высоким атомным номером, закрепленные взаимно параллельно с небольшим зазором, образующим щелевой канал коллиматора, дополнен оптико-электронной системой, включающей оптически сопряженные лазер, две прямоугольные призмы и зеркальный отражатель, причем лазер и первая призма находятся с внешней стороны одной из плоскопараллельных пластин и закрыты свето- и рентгенозащитным кожухом, а вторая призма и зеркальный отражатель, изготовленные из материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи, размещены в отверстиях между плоскопараллельными пластинами и перекрывают щелевой канал коллиматора, причем зеркальный отражатель, представляющий собой прямоугольный многогранник с отражающими боковыми гранями, соединен своим основанием с осью электродвигателя, проходящей перпендикулярно к щелевому каналу коллиматора, кроме того, на выходе щелевого канала установлена бленда из светонепроницаемого и рентгенопрозрачного материала.This goal is achieved by the fact that the X-ray slit collimator, containing two plane-parallel plates of material with a high atomic number, fixed mutually in parallel with the small gap forming the slit channel of the collimator, is supplemented by an optoelectronic system including an optically coupled laser, two rectangular prisms and a mirror reflector moreover, the laser and the first prism are located on the outside of one of the plane-parallel plates and are closed by a light- and X-ray protective casing, and the second prism and a mirror a trap made of a material that is weakly absorbing x-rays, is placed in the holes between plane-parallel plates and overlap the slit channel of the collimator, and the mirror reflector, which is a rectangular polyhedron with reflecting side faces, is connected by its base to the axis of the electric motor passing perpendicular to the slot channel of the collimator In addition, a hood of opaque and radiolucent material is installed at the exit of the slotted channel.
В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием к ним.The invention is further illustrated by drawings and a description thereof.
На фиг.1 показан рентгеновский щелевой коллиматор (вид сбоку, в разрезе); на фиг.2 - вид коллиматора спереди по направлению А фиг.1 (в масштабе 0,5 фиг.1); на фиг.3 - вид коллиматора в разрезе В-В фиг.1 (в масштабе 0,5 фиг.1). На фиг.4 схематически показано положение щелевого коллиматора в составе штатива рентгеновского аппарата сканирующего типа: а) - вид сбоку, б) - вид сверху. На фиг.5 показана проекция лазерного луча на теле пациента.Figure 1 shows an x-ray slit collimator (side view, in section); figure 2 is a front view of the collimator in the direction A of figure 1 (on a scale of 0.5 of figure 1); figure 3 is a view of a collimator in the context of BB in figure 1 (on a scale of 0.5 of figure 1). Figure 4 schematically shows the position of the slotted collimator as part of a tripod of an x-ray apparatus of the scanning type: a) is a side view, b) is a top view. 5 shows a projection of a laser beam on a patient’s body.
Рентгеновский щелевой коллиматор содержит две плоскопараллельные пластины 1, 2 из материала с высоким атомным номером, например вольфрама, закрепленные взаимно параллельно с небольшим зазором 3 посредством щечек 4, 5, изготовленных из того же материала, что и пластины 1, 2. Зазор 3 является щелевым каналом коллиматора, его ширина равна 1-2 мм. Щелевой канал формирует узкий веерный рентгеновский пучок. На внешней стороне пластины 1 посредством фиксатора 6 закреплен компактный полупроводниковый лазер 7, излучающий в красном диапазоне видимого спектра. Вблизи оптического выхода лазера 7 установлена прямоугольная призма 8, изменяющая направление лазерного луча на 90° (фиг.1). Далее световой луч через отверстие 9 попадает в прямоугольную призму 10 и после отклонения на 90° идет вдоль щелевого канала 3 по направлению к зеркальному отражателю 11, представляющему собой прямоугольный многогранник с отражающими боковыми гранями. В нашем случае зеркальный отражатель 11 имеет форму куба. Зеркальный слой отражателя 11 представляет собой тонкий слой серебра, нанесенный на боковые грани, например методом вакуумного напыления. Основа зеркального отражателя 11 и прямоугольной призмы 10 изготовлена из материала, слабопоглощающего рентгеновские лучи, например оргстекла. Призма 10 введена в щелевой канал 3 через отверстие 12, выполненное в пластинах 1, 2, а зеркальный отражатель 11 - через отверстие 13. Основание зеркального отражателя 11 закреплено посредством держателя 14 на оси 15 асинхронного электродвигателя 16. Ось 15 проходит перпендикулярно к щелевому каналу 3. Электродвигатель 16 соединен с основанием пластины 2 винтами 17. Напряжение на электродвигатель 16 подается через электрический провод 18. В свою очередь, электропитание лазера 7 осуществляется через провод 19. Включение лазера 7 и электродвигателя 16 производится оператором с помощью дистанционного пульта управления (на фиг. не показан). Лазер 7 и призма 8 закрыты светонепроницаемым кожухом 20 из материала с высоким атомным номером, например свинца. Кожух 20 предназначен для защиты полупроводникового лазера 7 от рентгеновского излучения и глаз оператора от лазерного излучения. На выходе щелевого канала 3 установлена бленда 21 из светонепроницаемого и рентгенопрозрачного материала, например алюминия. Бленда 21 предназначена для ограничения ширины лазерного пучка.The x-ray slit collimator contains two plane-
Щелевой коллиматор входит в состав штатива рентгенографического аппарата сканирующего типа, например цифрового рентгенодиагностического аппарата. Щелевой коллиматор 22 располагается между рентгеновским излучателем 23 и приемником рентгеновского излучения 24 перед пациентом 25 (фиг.4, 5). Рентгеновский излучатель 23,щелевой коллиматор 22 в приемник рентгеновского изображения 24 жестко связаны между собой посредством горизонтальной балки 26, закрепленной на каретке 27, которая в процессе сканирования равномерно перемещается вдоль вертикальной направляющей колонны 28. Движение каретки 27 производится с помощью электродвигателя 29. В качестве приемника рентгеновского изображения 24 может быть использован как газоразрядный многопроволочный пропорциональный счетчик рентгеновских квантов, так и полупроводниковый линейный детектор. Входное окно приемника рентгеновского изображения 24 ограничивает щелевая диафрагма 30.A slit collimator is included in the tripod of a scanning type X-ray apparatus, for example, a digital X-ray diagnostic apparatus. The
Рентгеновский щелевой коллиматор новой конструкции оснащен световым имитатором рентгеновского пучка, что позволяет рентгенологу произвести оптимальное планирование рентгенографии, ограничив участок съемки зоной интереса. Рассмотрим принцип работы и методику использования щелевого коллиматора при контрольной рентгенографии больного кавернозным туберкулезом, которая проводится периодически с целью определения динамики терапевтического лечения.The new design X-ray slit collimator is equipped with a light simulator of the X-ray beam, which allows the radiologist to carry out optimal radiography planning, limiting the survey area to the zone of interest. Consider the principle of operation and the method of using a slit collimator in the control radiography of a patient with cavernous tuberculosis, which is carried out periodically in order to determine the dynamics of therapeutic treatment.
Больного 25 кавернозным туберкулезом (каверна 31 локализуется в верхней доле легкого) устанавливают перед приемником рентгеновского излучения 24, грудью по направлению к детектору 24. После этого рентгенолаборант с помощью дистанционного пульта управления работой коллиматора (на фиг. не показан) включает лазер 7 и электродвигатель 16. При вращении зеркального отражателя 11 луч лазера, попадающий на зеркало от призмы 10, постоянно изменяет свое направление выхода из щелевого канала 3. При положении зеркального отражателя 11 в позиции I лазерный луч проецируется в точку М на теле больного 25, а при положении в позиции II - в точку N. В результате вращения зеркального отражателя 11 излучение лазера выходит из щелевого канала 3 узким веерным пучком, ширину которого ограничивают боковые стенки окна бленды 21. Ширину окна бленды 21 задают в процессе юстировки рентгенодиагностического аппарата, добиваясь того, чтобы крайние лучи света попадали в точки К, L, расположенные на границе щелевой диафрагмы 30, установленной перед приемником рентгеновского изображения 24. В эти же точки приходят и граничные рентгеновские лучи. В результате постоянного вращения зеркального отражателя 11 рентгенолаборант будет наблюдать на теле больного яркую горизонтальную световую линию, прочерченную лазерным лучом. Этот эффект вызван инерциальностью зрения человека. Для обеспечения стабильности этого эффекта необходимо, чтобы вращение зеркального четырехгранника (куба) 11 происходило со скоростью не менее 25 оборотов в секунду.A
При проведении контрольной рентгенографии основной задачей рентгенолога является получение изображения патологического образования и сравнение его размеров с предыдущим снимков, полученным, например, месяц назад на том же аппарате. Поэтому в данном случае зона интереса рентгенолога ограничивается патологическим образованием (каверной) и окружающими патологию легочными тканями. Для выделения зоны съемки рентгенолаборант при включенном лазере 7 и электродвигателе 16 перемещает каретку 27 рентгеновского штатива до положения I проекции лазерного луча 32 на теле пациента 25 (фиг.5). В этом положении след лазерного луча 32 проходит над каверной 31. Локализация патологии 31 известна по предыдущему снимку. В средней точке лазерной полосы 32 имеется небольшой разрыв 33. Разрыв 33 вызван затенением прямого лазерного луча призмой 10. Положение каретки 27 запоминается компьютером цифрового рентгеновского аппарата. Далее рентгенолаборант смещает каретку 27 вниз до позиции II, при которой след лазерного луча 32 на теле пациента 25 пройдет ниже каверны 31. И это положение каретки 27 фиксируется компьютером. После этого лазер 7 и электродвигатель 16 выключаются и производится рентгенография. Снимок зоны интереса производится методом сканирования рентгеновским лучом тела пациента между положениями I и II (фиг.5). За пределами этой зоны высокое напряжение на рентгеновский излучатель не подается. При таком ограничении зоны рентгенографии лучевая нагрузка на больного значительно снижается.When conducting a control x-ray, the main task of the radiologist is to obtain an image of a pathological formation and compare its size with the previous images obtained, for example, a month ago on the same device. Therefore, in this case, the area of interest of the radiologist is limited to a pathological formation (cavity) and the lung tissue surrounding the pathology. To highlight the shooting area, the X-ray laboratory assistant with the
Кроме рентгенодиагностики предложенный нами щелевой коллиматор может оказаться полезным и в гамма-терапии.In addition to X-ray diagnostics, our proposed slit collimator may also be useful in gamma therapy.
Литература (аналоги)Literature (analogues)
[1] Авторское свидетельство СССР №1018623, МКИ А 61 В 6/00, 1983 г.[1] Copyright certificate of the USSR No. 1018623, MKI A 61
[2] Патент РФ №2098929, МКИ Н 05 G 1/26, А 61 В 6/00, 1997 г.[2] RF patent No. 2098929, MKI N 05
[3] Патент США №4, 873, 702. Национальный класс 378. 62, 1989 г.[3] US patent No. 4, 873, 702. National class 378. 62, 1989
[4] Блинов Н.Н. Исследование и разработка цифровых рентгенопреобразующих систем для исследования легких //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Москва, 1998 г.[4] Blinov N.N. Research and development of digital X-ray converting systems for lung research // Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. - Moscow, 1998
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124734/09A RU2230390C1 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | X-ray slot collimator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124734/09A RU2230390C1 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | X-ray slot collimator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002124734A RU2002124734A (en) | 2004-03-20 |
RU2230390C1 true RU2230390C1 (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32846107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002124734/09A RU2230390C1 (en) | 2002-09-18 | 2002-09-18 | X-ray slot collimator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230390C1 (en) |
-
2002
- 2002-09-18 RU RU2002124734/09A patent/RU2230390C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002124734A (en) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5335255A (en) | X-ray scanner with a source emitting plurality of fan beams | |
EP0155064B1 (en) | An apparatus for slit radiography | |
JP3197560B2 (en) | Method for improving the dynamic range of an imaging device | |
JP5921462B2 (en) | Radiation shielding unit, radiation image capturing apparatus, and radiation image capturing method | |
JP2005538786A (en) | Method of operating a computed tomography apparatus | |
JP2012090944A (en) | Radiographic system and radiographic method | |
US20090180590A1 (en) | X-ray image apparatus and method of imaging an object under examination | |
JPH078483A (en) | Pulpy tissue filter device for cephalostat | |
US3244878A (en) | Stereoscopic X-ray examination apparatus with light conductive rods to transmit the optical images | |
US3962579A (en) | Three-dimensional radiography | |
KR20130059489A (en) | Scoliosis series assistance apparatus of digital radiography system | |
JPH09508048A (en) | X-ray inspection system consisting of beam diaphragm | |
US5543874A (en) | Instant printer for volumetric imaging of data from electromagnetic radiation output device | |
KR101434753B1 (en) | Collimator apparatus having means for controlling x-ray radiation field | |
WO2012169426A1 (en) | Radiography system | |
RU2230390C1 (en) | X-ray slot collimator | |
EP0140695A2 (en) | Digital radiography device | |
US3560740A (en) | Depth-perception radiography | |
RU2071725C1 (en) | Computer-based tomograph | |
KR101621228B1 (en) | Shooting point and area display device of collimator for x-ray equipment | |
NL1004862C2 (en) | Electromagnetic flux moderator. | |
CN212346554U (en) | Beam limiter of X-ray imaging equipment and X-ray imaging equipment | |
US20070297571A1 (en) | X-Ray Emitter and Method for Generating and Representing X-Ray Images | |
RU2217055C1 (en) | Digital scanning x-ray diagnostic apparatus | |
CN106344054B (en) | Multi-section double-smooth surface X-ray machine system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040919 |