RU2405438C1 - X-ray installation for medical diagnostics - Google Patents
X-ray installation for medical diagnostics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405438C1 RU2405438C1 RU2009128727/14A RU2009128727A RU2405438C1 RU 2405438 C1 RU2405438 C1 RU 2405438C1 RU 2009128727/14 A RU2009128727/14 A RU 2009128727/14A RU 2009128727 A RU2009128727 A RU 2009128727A RU 2405438 C1 RU2405438 C1 RU 2405438C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- linear
- emitter
- detector
- ray detector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к разделу медицинской техники, а именно к рентгенодиагностическим аппаратам, предназначенным для использования как в специализированных медицинских учреждениях, например противотуберкулезных диспансерах, так и больницах общего профиля.The present invention relates to the field of medical equipment, namely to x-ray diagnostic devices intended for use both in specialized medical institutions, for example, TB dispensaries, and general hospitals.
Известна малодозовая цифровая рентгеновская установка (МЦРУ) «Сибирь», разработанная в институте ядерной физики им. Г.И.Будкера (Новосибирск) (Белова И.Б., Китаев В.М. Малодозовая цифровая рентгенография. - Орел, 2001 г., с.29). МЦРУ «Сибирь» содержит высоковольтный генератор высокочастотного типа, рентгеновский излучатель с щелевым коллиматором, многоэлементный линейный рентгеновский детектор, соединенный с системой регистрации и воспроизведения изображения, механическое сканирующее устройство, защитную кабину с площадкой для ног пациента. Сканирование пациента выполняется в вертикальном направлении узким горизонтальным веерным рентгеновским пучком.Famous low-dose digital x-ray unit (ICRC) "Siberia", developed at the Institute of Nuclear Physics. G.I. Budker (Novosibirsk) (Belova I. B., Kitaev V. M. Low-dose digital radiography. - Orel, 2001, p.29). ICRC “Siberia” contains a high-voltage generator of high-frequency type, an x-ray emitter with a slit collimator, a multi-element linear x-ray detector connected to an image recording and reproducing system, a mechanical scanning device, a protective cabin with a platform for the patient’s legs. The patient is scanned vertically with a narrow horizontal fan-shaped x-ray beam.
Известно также радиографическое сканирующее устройство (Международная заявка WO 02/17790 А1 от 07.03.2002), содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник рентгеновского излучения, щелевой коллиматор и линейный приемник рентгеновского излучения. Приемник и коллиматор закреплены на едином кронштейне, установленном с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, проходящей через фокус источника рентгеновского излучения.Also known is a radiographic scanning device (International Application WO 02/17790 A1 of 03/07/2002) containing an x-ray source, a slit collimator, and a linear x-ray receiver sequentially located on the same optical axis. The receiver and collimator are mounted on a single bracket mounted rotatably around a vertical axis passing through the focus of the x-ray source.
В отличие от первого аналога в этом аппарате сканирование пациента производится в горизонтальной плоскости узким вертикальным рентгеновским пучком.In contrast to the first analogue in this apparatus, the patient is scanned horizontally with a narrow vertical x-ray beam.
Известна также рентгенографическая установка для медицинской диагностики (патент RU 2098929 от 29.05.95 г., А61В 6/00), содержащая высокочастотный рентгеновский генератор, рентгеновский излучатель с щелевым коллиматором, рентгеновский детектор, соединенный с системой регистрации и воспроизведения изображения, механическое сканирующее устройство, защитную кабину с площадкой для ног пациента.Also known is a radiographic unit for medical diagnostics (patent RU 2098929 from 05.29.95, АВВ 6/00) containing a high-frequency x-ray generator, an x-ray emitter with a slit collimator, an x-ray detector connected to an image recording and reproducing system, a mechanical scanning device, protective cabin with a platform for the patient’s legs.
Сканирование пациента производится в вертикальном направлении. Рентгеновское излучение, прошедшее через тело пациента, регистрируется многоэлементным линейным детектором (МЛД). Детектор улавливает сигналы, минимально превышающие порог чувствительности усилителя, благодаря чему фоновое излучение не фиксируется и создается оптимальное соотношение «сигнал-шум». При этом максимально уменьшается радиационная доза на пациента.The patient is scanned vertically. X-ray radiation that has passed through the patient’s body is detected by a multi-element linear detector (MLD). The detector picks up signals that are minimally higher than the sensitivity threshold of the amplifier, due to which the background radiation is not fixed and an optimal signal-to-noise ratio is created. At the same time, the radiation dose per patient is minimized.
Информация, накопленная в МЛД во время экспозиции строки, переписывается в память ЭВМ, и затем начинается регистрация следующей по вертикали строки. Для этой цели рентгеновский излучатель, щелевой коллиматор и МЛД во время съемки одновременно и равномерно перемещаются в вертикальном направлении. Коллиматор с узкой щелью формирует тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, который после прохождения через тело пациента, попадает во входное окно МЛД.The information accumulated in the MLD during the exposure of the line is copied to the computer memory, and then the registration of the next vertical line begins. For this purpose, the x-ray emitter, the slit collimator, and the MLD simultaneously and uniformly move in the vertical direction during shooting. A narrow slit collimator forms a thin fan-shaped x-ray beam, which, after passing through the patient’s body, enters the MLD entrance window.
Информация, накопленная детектором за время экспозиции строки, передается в компьютер. После окончания съемки кадра в памяти компьютера формируется матрица изображения (320×256 чисел), содержащая информацию о распределении излучения после прохождения через тело пациента. Цифровое рентгеновское изображение выводится на видеомонитор компьютера через 5 с после окончания сканирования.The information accumulated by the detector during the exposure of the line is transmitted to the computer. After shooting, the image matrix is formed in the computer's memory (320 × 256 numbers) containing information about the distribution of radiation after passing through the patient’s body. A digital x-ray image is displayed on a
Управление аппаратом осуществляется с помощью ЭВМ. Программное обеспечение включает в себя основную программу, управляющую аппаратом во время съемки, и программы для контроля работоспособности блоков и аппарата в целом.The device is controlled by a computer. The software includes the main program that controls the device during shooting, and programs for monitoring the health of the units and the device as a whole.
Все известные аналоги предназначены в первую очередь для рентгенологического исследования легких (флюорографии) с целью своевременного выявления туберкулеза и других заболеваний органов грудной полости.All known analogues are intended primarily for X-ray examination of the lungs (fluorography) in order to timely detect tuberculosis and other diseases of the chest cavity.
Недостатком всех известных аналогов является невозможность получения томографического среза в зоне интереса, что затрудняет проведение диагностики и ограничивает эксплуатационные возможности аппарата.The disadvantage of all known analogues is the inability to obtain a tomographic slice in the zone of interest, which complicates the diagnosis and limits the operational capabilities of the apparatus.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является рентгенографическая установка для медицинской диагностики (патент RU 2343836 от 15.08.2007 г., А61В 6/00), содержащая высокочастотный рентгеновский генератор, рентгеновский излучатель с щелевым коллиматором, линейный рентгеновский детектор, механическое сканирующее устройство, защитную кабину с площадкой для ног пациента, снабженной механизмом вращения пациента, причем рентгеновский излучатель подключен к высокочастотному рентгеновскому генератору и программируемому блоку управления, снабженному ЭВМ, пультом управления и видеомонитором, а линейный детектор соединен с цифровой электронной системой преобразования, регистрации и формирования изображения. Рентгеновский излучатель с щелевым коллиматором оптически сопряжены с линейным рентгеновским детектором и механически связаны между собой кронштейном.The closest in design to the claimed object is a radiographic installation for medical diagnostics (patent RU 2343836 from 08/15/2007, A61B 6/00), containing a high-frequency x-ray generator, an x-ray emitter with a slit collimator, a linear x-ray detector, a mechanical scanning device, a protective a cabin with a platform for the patient’s legs, equipped with a patient rotation mechanism, the x-ray emitter being connected to a high-frequency x-ray generator and a programmable control unit equipped with a computer, a control panel and a video monitor, and a linear detector is connected to a digital electronic conversion system, registration and image formation. An x-ray emitter with a slit collimator is optically coupled to a linear x-ray detector and mechanically connected to each other by a bracket.
Данная рентгенографическая установка позволяет выполнять как флюорографию легких, так и поперечную компьютерную томографию в зоне интереса; она выбрана нами в качестве прототипа.This X-ray unit allows both fluorography of the lungs and transverse computed tomography in the area of interest; It is chosen by us as a prototype.
Конструкция прототипа затрудняет проведение массового осмотра населения при проверочных обследованиях, из-за того, что стенка кабины и кронштейн, на котором крепятся рентгеновский излучатель и линейный рентгеновский детектор, препятствуют свободному проходу пациентов через установку. Этот недостаток не позволяет медперсоналу рационально организовать поток пациентов, что удлиняет обследование.The design of the prototype makes it difficult to conduct a mass examination of the population during verification examinations, due to the fact that the wall of the cabin and the bracket on which the x-ray emitter and linear x-ray detector are mounted prevent patients from freely passing through the unit. This drawback does not allow the medical staff to rationally organize the flow of patients, which lengthens the examination.
Целью изобретения является создание рентгенографической установки, конструкция которой обеспечивает удобное и быстрое обследование пациентов при массовой проверочной флюорографии.The aim of the invention is the creation of an x-ray unit, the design of which provides a convenient and quick examination of patients with mass verification fluorography.
Данная цель достигается тем, что в рентгенографической установке для медицинской диагностики, содержащей расположенные на одной оптической оси рентгеновский излучатель с щелевым коллиматором и линейный рентгеновский детектор, механическое сканирующее устройство с системой вывода на уровень томографического среза рентгеновского излучателя с щелевым коллиматором и линейного детектора, площадку для ног пациента с устройством для ее вращения, причем рентгеновский излучатель подключен к высокочастотному рентгеновскому генератору и программируемому блоку управления, а линейный рентгеновский детектор соединен с системой преобразования, регистрации и формирования изображения, рентгеновский излучатель и линейный рентгеновский детектор установлены с возможностью синхронного перемещения в вертикальном направлении на вертикальных фермах, а система вывода на уровень томографического среза включает механизм их синхронного перемещения в вертикальном направлении.This goal is achieved by the fact that in a radiographic installation for medical diagnostics comprising an x-ray emitter with a slit collimator and a linear x-ray detector located on the same optical axis, a mechanical scanning device with a system for outputting a tomographic slice of an x-ray emitter with a slit collimator and a linear detector, a platform for the patient’s legs with a device for its rotation, and the x-ray emitter is connected to a high-frequency x-ray generator and the programmable control unit, and the linear X-ray detector is connected to the conversion, registration and imaging system, the X-ray emitter and the linear X-ray detector are mounted with the possibility of synchronous movement in the vertical direction on vertical farms, and the output system to the level of the tomographic slice includes a mechanism for their synchronous movement in the vertical direction.
В дальнейшем изобретение сопровождается чертежами и описанием к ним. На фиг.1 показаны основные элементы рентгеновского штатива, а на фиг.2 приведена блок-схема рентгенографической установки.The invention is further accompanied by drawings and a description thereof. Figure 1 shows the basic elements of an x-ray tripod, and figure 2 shows a block diagram of an x-ray unit.
Штатив рентгенографическая установка для медицинской диагностики содержит рентгеновский излучатель 1 с щелевым коллиматором 2 и линейный рентгеновский детектор 3 (фиг.1). В качестве линейного детектора может быть использованы газоразрядный приемник или полупроводниковая линейка матричного типа. Выходная щель 4 коллиматора 2 и оптический вход 5 линейного рентгеновского детектора 3 находятся в одной горизонтальной плоскости. Такое оптическое сопряжение рентгеновского излучателя 1 и линейного рентгеновского детектора 3 позволяет производить съемку узким веерным рентгеновским пучком. Рентгеновский излучатель 1 жестко соединен с кареткой 6, установленной на направляющих 7, закрепленных на вертикальной ферме 8. Каретка 6 подвижно соединена с червячным валом 9 и может перемещаться в вертикальном направлении при его вращении. В свою очередь, линейный рентгеновский детектор 3 жестко соединен с кареткой 10, установленной на направляющих 11, закрепленных на вертикальной ферме 12. Каретка 10 подвижно соединена с червячным валом 13 и может перемещаться в вертикальном направлении при его вращении. Червячные валы 9 и 13 взаимно параллельны и проходят перпендикулярно плоскости основания установки. Геометрия червячных валов 9 и 13 взаимно идентична. В своем основании червячный вал 9 соединен с редуктором 14, который, в свою очередь, посредством муфты 15, соединительного вала 16, муфты 17 подключен к раздаточному редуктору 18. Червячный вал 13 соединен с редуктором 19, который в свою очередь, посредством муфты 20, соединительного вала 21, муфты 22 подключен к раздаточному редуктору 18. Редуктор 18 соединен с электродвигателем 23 реверсионного типа, подключенным к программируемому блоку управления. Внизу, между фермами 8 и 12 находится площадка 24 для ног пациента, оснащенная механизмом для ее вращения, содержащим электродвигатель 25, редуктор 26 и группу шестеренок 27. Площадка 24 оборудована экраном 28, изготовленным из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла (фиг.2). К экрану 28 прижимается грудь пациента А во время съемки. На площадке 24 также закреплены фиксаторы для ног 29 и рук 30 пациента А.Tripod x-ray installation for medical diagnostics contains an x-ray emitter 1 with a
Рентгенографическая установка содержит систему вывода сканирующего устройства на уровень томографического среза, включающую координатометр 31, механически соединенный с электродвигателем 23 сканирующего устройства, а электрически - через ЭВМ 32 с видеомонитором 33 (фиг.2).The x-ray installation contains a system for outputting the scanning device to the level of the tomographic slice, including a
Управление аппаратом осуществляется с помощью ЭВМ 32 с программированного блока управления 34. Программное обеспечение содержит основную управляющую программу, предназначенную для получения стандартного цифрового рентгеновского изображения, тестовую программу для проведения контроля работоспособности блоков и аппарата в целом и дополнительную программу для получения поперечных томографических изображений. Высокое напряжение на рентгеновский излучатель 1 подается с высокочастотного генератора 35 по команде ЭВМ 32.The apparatus is controlled by a
При получении стандартного цифрового рентгеновского изображения распределение излучения в горизонтальном направлении (строка) измеряется с помощью многоэлементного линейного детектора 3. Строки «сшиваются» в кадр путем механического сканирования тела пациента в вертикальном направлении. Для этой цели рентгеновский излучатель 1 с щелевым коллиматором 2 и детектор 3 во время съемки одновременно и равномерно перемещаются в вертикальном направлении. Коллиматор 2 с шириной щели от 0,5 до 2,0 мм формирует тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, который после прохождения через тело пациента A попадает во входное окно 5 линейного детектора 3. Детектор 3 соединен с электронной системой преобразования, регистрации и воспроизведения цифрового изображения 36, подключенной к ЭВМ 32. Информация, накопленная в приемниках многоэлементного линейного детектора 3 во время экспозиции строки, переписывается в память ЭВМ 32, после чего начинается регистрация следующей по вертикали строки. После окончания съемки кадра в памяти накапливается цифровое изображение-матрица чисел, описывающая распределение излучения после прохождения через тело пациента.Upon receipt of a standard digital X-ray image, the radiation distribution in the horizontal direction (row) is measured using a multi-element
Первое необработанное изображение на видеомониторе возникает одновременно со сканированием. На экране видеомонитора отображается рентгеновское изображение внутренних органов пациента, например легких, и координатная шкала, позволяющая определить положение того или иного структурного элемента организма по высоте (в системе координат аппарата).The first raw image on the video monitor occurs simultaneously with the scan. The video monitor screen displays an X-ray image of the patient’s internal organs, such as the lungs, and a coordinate scale that allows you to determine the position of a structural element of the body by height (in the coordinate system of the device).
В случае обнаружения патологического образования, например туберкулезной каверны в легком, врач-рентгенолог наводит «плавающую марку» видеомонитора на целевую точку изображения и нажимает соответствующую кнопку на клавиатуре 37 видеомонитора 33. При этом, во-первых, на программируемом блоке управления 34 включается дополнительная программа получения поперечного томографического среза, и, во-вторых, сигнал через ЭВМ 32 и координатометр 31 поступает на электродвигатель 23 сканирующей системы, в результате чего рентгеновский излучатель 1 с щелевым коллиматором 2 и детектор 3 выводятся на уровень томографического среза. Кроме того, включается электродвигатель 25, задающий равномерное вращение площадки 24, например, со скоростью 1 оборот в секунду. Пациенту A дается команда «глубокий вдох и не дышать». После чего включается рентгеновский излучатель 1. ЭВМ 30 производит обработку сигнала, приходящего с линейного детектора 3, и формируется матрица томографического среза, которая выводится на экран видеомонитора для визуального анализа.If a pathological formation, such as a tuberculous cavity in the lung is detected, the radiologist points the “floating mark” of the video monitor to the target image point and presses the corresponding button on the
Для получения одного томографического среза достаточна цифровая информация, полученная ЭВМ за один оборот каретки (360°). При экспозиции одной строки 0,015 с за один оборот каретки производится 67 сканов (строчных сканирований). Если многоэлементный линейный детектор содержит 400 датчиков, то при получении одного томографического среза ЭВМ обрабатывает 26800 дискретных сигналов.To obtain one tomographic slice, digital information obtained by a computer for one revolution of the carriage (360 °) is sufficient. With an exposure of one line of 0.015 s per one revolution of the carriage, 67 scans (line scans) are performed. If a multi-element linear detector contains 400 sensors, then upon receipt of one tomographic slice the computer processes 26800 discrete signals.
Предложенное техническое решение обеспечивает возможность пациентам свободно проходить через установку и выходить из рентгеновского кабинета через противоположную от входа дверь, что ускоряет процесс флюорографии. Такая возможность особенно важна при массовой флюорографии населения.The proposed technical solution allows patients to freely pass through the unit and exit the X-ray room through a door opposite the entrance, which accelerates the process of fluorography. This possibility is especially important in mass fluorography of the population.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128727/14A RU2405438C1 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | X-ray installation for medical diagnostics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128727/14A RU2405438C1 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | X-ray installation for medical diagnostics |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2405438C1 true RU2405438C1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009128727/14A RU2405438C1 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | X-ray installation for medical diagnostics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2405438C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617443C2 (en) * | 2012-07-05 | 2017-04-25 | Америкен Сайнс Энд Энджиниринг, Инк. | Collimator with variable angle |
-
2009
- 2009-07-27 RU RU2009128727/14A patent/RU2405438C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
E.B.ВИНОГРАДОВ и др. Микродозовая флюорография. Современная рентгенография. 19.05.2006. Найдено в Интернет www.fluro.ukrbiz.net/. УКРАИНЦЕВ Ю.Г. Сканирующий метод получения рентгеновских изображений на цифровом аппарате «Сибирь-Н». Научно-практическая конференция «Возможности и методы цифровой рентгенодиагностики и радиационной безопасности населения», 14.03.2007. - Новосибирск, www.medafarm.ru. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617443C2 (en) * | 2012-07-05 | 2017-04-25 | Америкен Сайнс Энд Энджиниринг, Инк. | Collimator with variable angle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5638419A (en) | Spiral-helical scan computed tomography apparatus | |
US9001964B2 (en) | Computed tomography and tomosynthesis system | |
JP4444338B2 (en) | Radiotherapy apparatus control apparatus and radiation irradiation method | |
Ford et al. | Prospective respiratory‐gated micro‐CT of free breathing rodents | |
US8246531B2 (en) | Incubator for non-ionising radiation imaging | |
US20120069951A1 (en) | Tomographic image displaying method and apparatus | |
JP2007021217A (en) | Method for generating image in body range of moving living body and x-ray diagnostic equipment | |
JPH095441A (en) | Radiodiagnosis and radiodiagnostic device | |
JP2007534396A (en) | Diagnostic equipment | |
CN111772652A (en) | Three-dimensional image detection system, device, imaging method and lung detection device | |
CN101528130B (en) | Radiographic apparatus | |
KR20160139294A (en) | Apparatus and method for photographing medical image | |
JP2010051337A (en) | Tomographic breast imaging system | |
JP2004230154A (en) | Volumetric ct system and method utilizing multiple detector panels | |
CN106659454B (en) | The image pickup method of X ray CT device and X ray CT image | |
CN116636313A (en) | Multiaxial medical imaging | |
RU2405438C1 (en) | X-ray installation for medical diagnostics | |
JP2006192286A (en) | Radiation diagnosis system | |
JP2003299643A (en) | Tomographic equipment | |
RU2352250C1 (en) | Radiographic equipment for medical diagnostics | |
RU2407438C1 (en) | X-ray installation for medical diagnostics | |
RU2407439C1 (en) | X-ray installation for medical diagnostics | |
RU2352252C1 (en) | Radiographic equipment for medical diagnostics | |
CN212466014U (en) | Three-dimensional image detection system applied to operating room | |
RU2343836C1 (en) | Medical diagnostic x-ray system |