RU2281692C1

RU2281692C1 - Device for diaphragming working bucnh of medical x-ray diagnostic apparatus

Info

Publication number: RU2281692C1
Application number: RU2004138354/14A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Черний (RU); Александр Николаевич Черний; Борис Менделевич Кантер (RU); Борис Менделевич Кантер; Елена Викторовна Серова (RU); Елена Викторовна Серова; Геннадий Викторович Ратобыльский (RU); Геннадий Викторович Ратобыльский
Original assignee: Александр Николаевич Черний; Борис Менделевич Кантер; Елена Викторовна Серова; Геннадий Викторович Ратобыльский
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-08-20
Also published as: RU2004138354A

Abstract

FIELD: medical eqipment.

SUBSTANCE: device can be used for rigging digital X-ray diagnostic apparata. Device has for diaphragming working bunch of medical X-ray diagnostic apparatus has depth diaphragm provided with top and lower group of shutters made of material withhigh atomic number, for example, of plumbum. Shutters are made for movement by mechanism connected with electric engine and disposed between entrance and exit holes of depth diaphragm. Case of diaphragm is tightly connected with optical window of X-ray irradiator. Digital photocamera is fixed inside case of depth diaphragm. Photocamera is connected with computer equipped with display and with electric coordinatographic device connected woth electric engine. Digital photcamera is mounted for bringing phot image together with X-ray image. Camera is has two mirrord, one of which mirrors is disposed within area of direct X-ray from X-ray radiator. Shadow image of internal organs is brought into coincidence with image of skin cover of patient within area of rentgenography.

EFFECT: eased scheduling of surgical operation.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к разделу медицинской техники и предназначено преимущественно для оснащения цифровых рентгенодиагностических аппаратов.The present invention relates to the field of medical equipment and is intended primarily to equip digital x-ray diagnostic devices.

Известно устройство для диафрагмирования рабочего пучка медицинского рентгенодиагностического аппарата, содержащее тубус из металла с высоким атомным номером (свинца), закрепленный в оптическом окне моноблока [1, с.94]. Данным устройством был оснащен передвижной портативный рентгенодиагностический аппарат 8Л3. Недостатком известного устройства является то, что в нем отсутствует механизм регулировки ширины рабочего рентгеновского пучка. Этот недостаток ограничивает использование известного устройства [1].A device for diaphragming the working beam of a medical X-ray diagnostic apparatus is known, containing a tube of metal with a high atomic number (lead), mounted in the optical window of the monoblock [1, p. 94]. This device was equipped with a portable portable X-ray diagnostic apparatus 8L3. A disadvantage of the known device is that it lacks a mechanism for adjusting the width of the working x-ray beam. This disadvantage limits the use of the known device [1].

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство для диафрагмирования рабочего пучка медицинского рентгенодиагностического аппарата, содержащее глубинную диафрагму с верхней и нижней парами шторок из материала с высоким атомным номером, например свинца, закрепленными в корпусе из рентгенозащитного материала и оснащенными электромеханическим приводом с дистанционным управлением [2, с.105]. Кроме того, глубинная диафрагма оснащена световым центратором. Корпус глубинной диафрагмы, имеющий входное и выходное отверстие, жестко соединен с оптическим окном рентгеновского излучателя. Данный аналог выбран нами в качестве прототипа. Конструкция прототипа позволяет осуществлять регулировку ширины рентгеновского пучка в зоне интереса. В то же время известное устройство не обеспечивает возможности получения на рентгеновском снимке изображения кожного покрова пациента. Такое совмещенное изображение необходимо, например, при местном лечении туберкулезной каверны, когда производится чрескожная пункция полости с последующим введением лекарственного препарата. Совмещенное изображение внутренних органов и кожного покрова в зоне интереса облегчает планирование хирургической операции.The closest analogue to the claimed object is a device for diaphragming the working beam of a medical X-ray diagnostic apparatus, containing a deep diaphragm with an upper and lower pair of shutters made of a material with a high atomic number, for example lead, fixed in a case made of X-ray protective material and equipped with an electromechanical drive with remote control [2 p.105]. In addition, the deep diaphragm is equipped with a light centralizer. The body of the deep diaphragm having an inlet and an outlet is rigidly connected to the optical window of the x-ray emitter. This analogue was chosen by us as a prototype. The design of the prototype allows you to adjust the width of the x-ray beam in the zone of interest. At the same time, the known device does not provide the possibility of obtaining on an x-ray image of the skin of the patient. Such a combined image is necessary, for example, in the local treatment of a tuberculous cavity, when percutaneous puncture of the cavity is performed with the subsequent administration of the drug. The combined image of internal organs and skin in the area of interest facilitates the planning of a surgical operation.

Целью настоящего изобретения является совмещение теневого изображения внутренних органов с изображением кожного покрова пациента в зоне рентгенографии.The aim of the present invention is to combine the shadow image of the internal organs with the image of the skin of the patient in the radiography area.

Данная цель достигается тем, что в устройстве для диафрагмирования рабочего пучка медицинского рентгенодиагностического аппарата, содержащем глубинную диафрагму с верхней и нижней группами шторок из материала с высоким атомным номером, например свинца, выполненными с возможностью перемещения механизмом, соединенным с электродвигателем, и расположенными между входным и выходным отверстиями глубинной диафрагмы, корпус которой жестко соединен с оптическим окном рентгеновского излучателя, в корпусе глубинной диафрагмы закреплена цифровая фотокамера, подключенная к компьютеру, оснащенному дисплеем и электронным координатографом, подключенным к электродвигателю, при этом цифровая фотокамера посредством двух зеркал, одно из которых расположено в зоне прямых рентгеновских лучей, оптически сопряжена с рентгеновским излучателем с возможностью совмещения фотоизображения с рентгеновским изображением.This goal is achieved by the fact that in the device for diaphragming the working beam of a medical X-ray diagnostic apparatus containing a deep diaphragm with upper and lower groups of shutters made of a material with a high atomic number, for example, lead, made with the possibility of movement by a mechanism connected to an electric motor, and located between the input and the output holes of the deep diaphragm, the casing of which is rigidly connected to the optical window of the x-ray emitter, in the casing of the deep diaphragm is fixed numbers A new camera connected to a computer equipped with a display and an electronic coordinator connected to an electric motor, while the digital camera is optically coupled to an x-ray emitter by means of two mirrors, one of which is located in the direct x-ray region, with the possibility of combining the photo image with the x-ray image.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием к ним.The invention is further illustrated by drawings and a description thereof.

На фиг.1 дан общий вид устройства; на фиг.2 показано взаимное расположение шторок глубинной диафрагмы; на фиг.3 показано устройство в составе цифрового рентгенодиагностического аппарата.Figure 1 is a General view of the device; figure 2 shows the relative position of the shutters of the deep diaphragm; figure 3 shows the device as part of a digital x-ray diagnostic apparatus.

Устройство для диафрагмирования рабочего пучка медицинского рентгенодиагностического аппарата имеет глубинную диафрагму 1, в корпусе 2 которой закреплены две группы шторок (верхняя А и нижняя В) (фиг.1). Каждая группа содержит четыре шторки 3 (а, b, с, d), представляющие собой пластины из металла с высоким атомным номером, например свинца (фиг.2). Шторки 3 (a, b) могут перемещаться вдоль оси х, а шторки 3 (с, d) - вдоль оси у при работе механизма 4, соединенного с электродвигателем 5. Механизм 4 представляет собой редуктор; он предназначен для синхронной работы верхней А и нижней В групп шторок 3 (а, b, с, d), необходимой для обеспечения должной геометрии рабочего рентгеновского пучка, формируемого свободным пространством 6 А и 6 В между шторками 3 (a, b, с, d).The device for diaphragming the working beam of a medical X-ray diagnostic apparatus has a deep diaphragm 1, in the housing 2 of which two groups of shutters are fixed (upper A and lower B) (Fig. 1). Each group contains four curtains 3 (a, b, c, d), which are plates of metal with a high atomic number, for example, lead (figure 2). The shutters 3 (a, b) can move along the x axis, and the shutters 3 (c, d) along the y axis when the mechanism 4 is connected to the electric motor 5. The mechanism 4 is a gear; it is designed for synchronous operation of the upper A and lower B groups of curtains 3 (a, b, c, d), necessary to ensure proper geometry of the working X-ray beam formed by the free space 6 A and 6 B between the curtains 3 (a, b, c, d)

Корпус 2 глубинной диафрагмы 1 имеет входное 7 и выходное 8 отверстия. Входное отверстие 7 примыкает к оптическому окну 9 рентгеновского излучателя 10, жестко соединенного с корпусом 2 глубинной диафрагмы 1. Внутри корпуса рентгеновского излучателя 10 находится рентгеновская трубка 11. В оптическом окне 9 рентгеновского излучателя 10 закреплены первичный коллиматор 12 из материала с высоким атомным номером, например свинца, и фильтр 13, например из алюминия, предназначенный для поглощения мягких рентгеновских лучей.The body 2 of the deep diaphragm 1 has an inlet 7 and an outlet 8 openings. The inlet 7 is adjacent to the optical window 9 of the x-ray emitter 10, rigidly connected to the housing 2 of the deep diaphragm 1. Inside the case of the x-ray emitter 10 is an x-ray tube 11. In the optical window 9 of the x-ray emitter 10 a primary collimator 12 of a material with a high atomic number is fixed, for example lead, and a filter 13, for example of aluminum, designed to absorb soft x-rays.

Внутри корпуса 2 глубинной диафрагмы 1 закреплена цифровая фотокамера 14, оптически сопряженная с рентгеновским излучателем 10 посредством двух зеркал 15 и 16. Зеркало 16, расположенное в зоне прямых рентгеновских лучей, имеет основание из рентгенопрозрачного материала, например из органического стекла. Цифровая фотокамера 14 соединена с микропроцессором 17, в качестве которого может быть использован персональный компьютер. Микропроцессор 17 соединен с цифровым дисплеем 18, оснащенным электронным координатографом 19, управляющим электродвигателем 5. Управление работой устройства осуществляется с пульта 20.A digital camera 14 is mounted inside the housing 2 of the deep diaphragm 1, which is optically coupled to the x-ray emitter 10 by means of two mirrors 15 and 16. The mirror 16, located in the area of direct x-rays, has a base made of x-ray transparent material, for example, of organic glass. The digital camera 14 is connected to a microprocessor 17, which can be used as a personal computer. The microprocessor 17 is connected to a digital display 18, equipped with an electronic coordinator 19, controlling the electric motor 5. The operation of the device is controlled from the remote control 20.

Рассмотрим работу предложенного нами устройства в составе цифрового рентгенодиагностического аппарата.Consider the operation of our proposed device as part of a digital X-ray diagnostic apparatus.

Основными элементами цифрового рентгенодиагностического аппарата являются рентгеновское питающее устройство высокочастотного типа 21, подключенное к рентгеновскому излучателю 10, и электронный детектор рентгеновского излучения 22 (например, цифровая панель), подключенный к персональному компьютеру 17 (фиг.3). Детектор 22 закреплен под декой 23 рентгеновского стола.The main elements of a digital X-ray diagnostic apparatus are a high-frequency type X-ray power device 21 connected to an X-ray emitter 10, and an electronic X-ray detector 22 (for example, a digital panel) connected to a personal computer 17 (Fig. 3). The detector 22 is mounted under the deck 23 of the x-ray table.

Пациента 24, обследуемого, например, по поводу заболевания кавернозным туберкулезом, укладывают на деку 23 рентгеновского стола под рентгеновским излучателем 10 (фиг.3). При раскрытых шторках 3 (а, b, с, d) глубинной диафрагмы 1 цифровой камерой 14 производят съемку тела больного 24. На фиг.3 зона фотосъемки обозначена внешними штрих-пунктирными линиями k. Фотоизображение 25 тела больного воспроизводят на экране цифрового дисплея 18. Далее на экране цифрового дисплея 18 с помощью пульта управления 20 квадратом 26 выделяют зону рентгенографии. Координаты квадрата 26 преобразуются электронным координатографом 19 в электрический сигнал, который подается на электродвигатель 5, управляющий работой шторок 3 (а, b, с, d) глубинной диафрагмы 1. В результате этой операции верхние А и нижние В шторки 3 (а, b, с, d) занимают исходную позицию. После этого на пульте управления 20 устанавливают режим рентгенографии и включают рентгеновское питающее устройство 21. На фиг.3 зона рентгенографии обозначена внутренними штрих-пунктирными линиями n. Точкой F обозначен фокус рентгеновской трубки 11. Рентгеновское изображение преобразуется детектором 22 в электрический сигнал, который передается на персональный компьютер 17, где формируется цифровая матрица изображения. Цифровое рентгеновское изображение 27 воспроизводится на экране дисплея 18. Рентгеновское изображение 27, содержащее туберкулезную полость 28, совмещенное с фотоизображением 25 тела больного 24, используют для планирования хирургической операции.Patient 24, examined, for example, for a disease of cavernous tuberculosis, is placed on deck 23 of the X-ray table under X-ray emitter 10 (Fig. 3). When the shutters 3 (a, b, c, d) of the deep diaphragm 1 are opened, the patient’s body 24 is photographed by the digital camera 14. In Fig. 3, the photographing area is indicated by external dashed-dotted lines k. A photo image 25 of the patient’s body is reproduced on the screen of the digital display 18. Next, on the screen of the digital display 18, using the control panel 20, a square 26 allocates a radiography zone. The coordinates of square 26 are converted by an electronic coordinator 19 into an electrical signal that is fed to an electric motor 5 that controls the shutter 3 (a, b, c, d) of the deep diaphragm 1. As a result of this operation, the upper A and lower B shutters 3 (a, b, c, d) occupy the starting position. After that, the control mode 20 set the x-ray mode and turn on the x-ray power supply device 21. In figure 3, the x-ray area is indicated by the inner dashed lines n. Point F denotes the focus of the x-ray tube 11. The x-ray image is converted by the detector 22 into an electrical signal, which is transmitted to a personal computer 17, where a digital image matrix is formed. A digital x-ray image 27 is reproduced on the display screen 18. An x-ray image 27 containing a tuberculous cavity 28, combined with a photo image 25 of the patient’s body 24, is used to plan a surgical operation.

Источники информации (аналоги)Sources of information (analogues)

[1] Технические средства рентгенодиагностики. - М.: Медицина, 1981. - Под ред. проф. И.А.Переслегина.[1] X-ray diagnostic equipment. - M .: Medicine, 1981. - Ed. prof. I.A. Pereslegin.

[2] Чикирдин Э.Г., Мишкинис А.Б. Техническая энциклопедия рентгенолога. - М.: МНИПИ, 1996.[2] Chikirdin EG, Mishkinis A.B. Technical encyclopedia of the radiologist. - M .: MNIPI, 1996.

Claims

A device for diaphragming a working beam of a medical X-ray diagnostic apparatus, comprising a deep diaphragm with upper and lower groups of shutters made of a material with a high atomic number, for example, lead, made with the possibility of movement by a mechanism connected to an electric motor, and located between the inlet and outlet openings of the deep diaphragm, the casing of which is rigidly connected to the optical window of the x-ray emitter, characterized in that a digital photo is fixed in the casing of the deep diaphragm EPA connected to a computer equipped with a display and an electronic plotter connected to the motor, wherein the digital camera via two mirrors, one of which is disposed in the zone of direct X-rays from the X-ray emitter is arranged to optically align images with an X-ray image.