RU2620931C2 - Мобильный рентгеновский аппарат - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к мобильным рентгеновским аппаратам. Мобильный рентгеновский аппарат включает в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя и шарнирный перемещаемый рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, причем рентгеновский аппликатор присоединен к основанию, а рентгеновская трубка включает в себя мишень для генерации рентгеновского луча, и коллиматор, подключаемый к гнезду коллиматора, для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу, при этом расстояние между мишенью и коллиматором находится в диапазоне от 4 до 10 см. Коллиматор снабжен средством автоматической идентификации, выполненным с возможностью генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, а средство идентификации сформировано посредством уникальной пары выступов, приводящей к различимому изменению полного сопротивления гнезда коллиматора. Способ изготовления мобильного рентгеновского аппарата и способ доставки рентгеновского луча для облучения поверхностного поражения состоят в том, что соединяют рычаг с основанием при помощи гибкого кабеля, устанавливают рентгеновскую трубку с мишенью и коллиматор, задают расстояние между мишенью и коллиматором, подключаемым к гнезду коллиматора, в диапазоне от 4 до 10 см, причем коллиматор дополнительно снабжен средством автоматической идентификации с возможностью генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, и обнаруживать различимое изменение полного сопротивления гнезда коллиматора. Использование изобретений позволяет уменьшить кожную дозу облучения. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к мобильному рентгеновскому аппарату, включающему в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя и дополнительно включающему в себя шарнирный перемещаемый рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, причем упомянутый рентгеновский аппликатор присоединен к основанию, причем рентгеновская трубка включает в себя мишень для генерации рентгеновского луча, и коллиматор для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу.

Настоящее изобретение относится также к способу изготовления рентгеновского аппарата и к способу доставки рентгеновского луча.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рак кожи, увеличив показатель заболеваемости в последнем десятилетии 20-го века, требует значительных усилий со стороны медицинских работников в плане ранней диагностики, логистики и доступности подходящего лечения. Тем не менее, следует понимать, что ежегодно диагностируется более 1,3 миллиона новых случаев рака кожи и их количество растет со скоростью примерно 5% в год. Повышенное пребывание на солнце без защиты кожи и уменьшение озонового слоя рассматриваются как основные причины этого роста - цена проблемы по оценкам составляет более 1 млрд евро, необходимых для ежегодных расходов на лечение. Более 80% рака кожи происходят в областях головы и шеи, и 50% заболеваний приходятся на пациентов старше 60 лет. Ожидается, что численность этой старшей части населения к 2025 году удвоится по сравнению с нынешними демографическими показателями.

Нераспространяющиеся виды рака, являясь по существу поверхностными поражениями, могут лечиться различными способами. Во-первых, может быть предусмотрена операция. Однако такой способ может быть невыгоден с точки зрения длинных очередей и осложнений, связанных с послеоперационным уходом. В дополнение к этому, в связи с инвазивным характером хирургического вмешательства дополнительный риск может представлять собой загрязнение раны инфекцией. Во-вторых, может быть предусмотрено облучение электронами с использованием мягкого рентгеновского излучения. Такие способы имеют то преимущество, что они не являются инвазивными, а сеанс лечения может быть коротким - от 2 до 4 минут. Следует иметь в виду, что обычно интегральное лечение с использованием радиотерапевтических методов может включать в себя курс сеансов облучения.

Соответственно, рост заболеваемости раком кожи и увеличение доли старшего населения в общих демографических показателях создают существенные проблемы для логистики лечения рака.

В последнее время было предложено использование мобильных и портативных рентгеновских аппаратов, которые могут быть использованы в больничном отделении лучевой терапии. Один из вариантов осуществления такого портативного устройства описан в патентном документе США 2007/0076851. Известное устройство включает в себя источник рентгеновского излучения, снабженный фильтрующим устройством, имеющим множество фильтров, расположенных с возможностью вращения относительно фокусной точки рентгеновской трубки для изменения характеристик фильтрации по требованию. Множество фильтров расположено в фильтрующем устройстве, которое поперечно расположено относительно продольной оси рентгеновской трубки.

Недостатком известной рентгеновской трубки является то, что характеристикам рентгеновского луча из-за внутренней геометрии известной рентгеновской трубки может быть нанесен ущерб, например, приводящий к расширению полутени рентгеновского луча.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является предложить мобильный рентгеновский аппарат с улучшенными эксплуатационными характеристиками. В частности, задачей изобретения является предложить мобильный рентгеновский аппарат с улучшенной полутенью рентгеновского луча и/или уменьшенной кожной дозой облучения, когда доставка дозы облучения осуществляется на глубину 5 мм.

С этой целью в мобильном рентгеновском аппарате в соответствии с настоящим изобретением расстояние между мишенью и коллиматором находится в диапазоне от 4 до 10 см.

Следует иметь в виду, что термины «мобильный» и «портативный» в контексте настоящей заявки могут быть взаимозаменяемыми, поскольку эти термины в равной степени относятся к легко перемещаемому или транспортируемому устройству, например, к устройству, которое может быть перемещено или транспортировано одним человеком.

Было обнаружено, что путем установки расстояния между рентгеновской мишенью и коллиматором в диапазоне от 4 до 10 см, предпочтительно на расстоянии от 5 до 6 см, достигаются улучшенные характеристики пучка. Например, было обнаружено, что улучшенные плоскостность луча, а также более резкая полутень достижимы для расстояния между мишенью и коллиматором от 4 до 10 см, особенно для расстояния между мишенью и коллиматором примерно от 5 до 6 см, благодаря относительно небольшому фокусному расстоянию. Например, для расстояния между мишенью и коллиматором около 5 см достижима полутень размером 1,5-1,8 мм (указано для границ 20/80%).

Следует понимать, что такая более резкая полутень является важной особенно для лечения небольших повреждений, таких как рак кожи, поскольку доза, получаемая здоровой тканью, которая является критическим элементом при планировании дозы облучения, сводится к минимуму.

В варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением мишень и коллиматор размещены в рентгеновской трубке по существу цилиндрической формы, имеющей продольную ось, а направление распространения рентгеновского луча по существу параллельно упомянутой продольной оси.

Было обнаружено, что предпочтительно организовать геометрию анод-коллиматор таким образом, чтобы ось рентгеновской трубки по существу совпадала с направлением распространения генерируемого рентгеновского луча. Таким образом, рентгеновская трубка и рентгеновский аппликатор могут иметь одну и ту же продольную ось. Такая конфигурация является предпочтительной с механической точки зрения, поскольку балансировка аппликатора на шарнирной конструкции для коаксиальной геометрии упрощается. Следует иметь в виду, что рентгеновская трубка, размещенная в рентгеновском аппликаторе, представляет собой относительно тонкий (наружный диаметр меньше 10 см) удлиненный цилиндр (длиной около 30 см), который смещается предпочтительно в вертикальном направлении для доставки рентгеновского луча к пациенту. Так как внутренняя геометрия рентгеновской трубки является коаксиальной, вес рентгеновской трубки может быть соответствующим образом сбалансирован, что позволяет легко и воспроизводимо смещать шарнирный рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор.

В дополнительном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением коллиматор снабжен средством автоматической идентификации, выполненным с возможностью генерировать сигнал о характеристиках коллиматора для блока управления.

Было найдено предпочтительным обеспечить полностью автоматическую идентификацию коллиматора, вставленного в рентгеновскую трубку, поскольку в этом случае человеческие ошибки в отношении определения геометрии поля облучения могут быть минимизированы или исключены. Например, в случае, когда коллиматор вставляется в приемную часть, такая приемная часть может быть снабжена резистивным путем, сопротивление которого может быть изменено. Коллиматор затем может быть снабжен выступами, предназначенными для взаимодействия с резистивным путем приемной части для изменения сопротивления в результате этого и, следовательно, для генерирования сигнала о вставленном коллиматоре. Предпочтительно этот сигнал становится доступным для блока управления мобильным рентгеновским аппаратом для независимой проверки. Предпочтительно рентгеновский аппарат включает в себя набор коллиматоров, снабженных соответствующими средствами идентификации.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением рентгеновский аппарат снабжен средством сигнализации, указывающим на генерацию рентгеновского луча.

Было найдено полезным обеспечить средство сигнализации о том, что рентгеновский луч включен. Например, такая сигнализация может быть реализована как подходящий свет на рентгеновском аппликаторе. Для этой цели могут быть использованы один или несколько светоизлучающих диодов. Возможно также обеспечить множество сигнальных средств в зависимости от энергии генерируемого рентгеновского луча.

Например, для рентгеновского луча нижней части спектра (около 50 кВ), может быть использован первый индикатор, например, первый цвет света. В промежуточной части спектра (около 60-65 кВ) может быть использован второй индикатор, например, второй цвет света. Наконец, для верхней части спектра (66-75 кВ, предпочтительно 66-70 кВ) может быть использован третий индикатор, например, третий цвет света. Следует иметь в виду, что существует множество возможностей для индикации различных спектров, включая, но не ограничиваясь этим, подсветку из множества индикаторов, прогрессирующую по мере усиления жесткости переданного рентгеновского луча. Кроме того, следует отметить, что такая индикация диапазона кВ может быть осуществлена на самом устройстве, в пользовательском интерфейсе или в дополнительном блоке. Кроме того, следует понимать, что поименованные диапазоны кВ могут быть масштабированы, например, со значениями коэффициента, равными 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5.

Предпочтительно средство сигнализации включает в себя световой индикатор, расположенный на внешнем корпусе. Такая компоновка средства сигнализации является выгодной, поскольку пациент становится информированным о точке начала и прекращения облучения, так что пациент может сохранять статическое положение в течение курса лечения.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением в непосредственной близости от рентгеновской трубки предусмотрен охладитель с трубопроводом для обеспечения охлаждающей среды, причем трубопровод проходит в пространстве между рентгеновской трубкой и защитной стенкой, связанной с рентгеновской трубкой.

Было найдено выгодным обеспечить некоторое пространство между наружной поверхностью рентгеновской трубки и внутренней поверхностью рентгеновской трубки, чтобы упомянутое пространство было по меньшей мере частично заполнено хладагентом. Было найдено выгодным обеспечить циркуляцию воды в качестве охлаждающего агента в связи с ее высокой удельной теплоемкостью, обеспечивающей улучшенную теплопередачу воды по отношению к газу. Тем не менее, сжатый газ также может быть использован в качестве подходящего хладагента. Предпочтительно, чтобы датчик температуры был размещен на наружном корпусе рентгеновского аппликатора для измерения фактической температуры наружного корпуса. Датчик температуры может быть подключен к блоку управления для управления охладителем и/или для управления подачей высокого напряжения. Если температура поднимается выше заранее определенного порогового значения, блок управления может быть выполнен с возможностью отключить источник высокого напряжения и/или активизировать режим охлаждения, например, путем увеличения производительности насоса охлаждающей жидкости.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением внутри внешнего корпуса предусмотрен датчик излучения для обнаружения рентгеновского луча.

Было найдено выгодным обеспечить независимое средство для обнаружения присутствия сгенерированного рентгеновского луча. Предпочтительно рентгеновский аппарат в соответствии с настоящим изобретением включает в себя первичный таймер, который устанавливает период времени подачи высокого напряжения для обеспечения заданной дозы облучения. Датчик излучения, размещенный внутри внешнего корпуса рентгеновского аппликатора, может быть частью схемы вторичного таймера, выполненного с возможностью отключения подачи высокого напряжения в том случае, если заданная доза облучения будет достигнута. Таким образом может быть улучшена безопасность путем радиационного контроля.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением рентгеновский аппликатор включает в себя выходную поверхность, предназначенную для того, чтобы быть направленной в сторону пациента, при этом упомянутая поверхность закрывается с помощью колпачка аппликатора.

Было найдено выгодным обеспечить такой колпачок аппликатора, который мог бы иметь много используемых функций. Во-первых, колпачок аппликатора может быть использован для защиты выходной поверхности рентгеновского аппликатора от загрязнения пациентом. Во-вторых, толщина колпачка в направлении распространения луча может быть подобрана так, чтобы быть достаточной для существенного устранения электронного загрязнения от рентгеновского луча. Следует иметь в виду, что специалисты в данной области техники легко поймут соотношение между энергией вторичных электронов, исходящих из рентгеновской трубки, и требуемой толщиной данного материала, например пластика, стекла или керамики, достаточной для полного перехвата этих электронов. Предпочтительно колпачок аппликатора является одноразовым.

В-третьих, колпачок аппликатора может действовать как поглотитель тепла для смягчения повышенной температуры рентгеновского аппликатора при его использовании. В результате пациент будет чувствовать аппликатор, контактирующий с кожей, как слегка теплый объект.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением рентгеновский аппликатор присоединен к основанию с помощью перемещаемой панели, причем гибкий кабель проходит по существу в перемещаемой панели.

Было найдено выгодным обеспечить промежуточный механический блок, соединяющий основание мобильного рентгеновского аппарата и рентгеновского аппликатор для размещения гибких кабелей, предотвращая таким образом их запутывание. Перемещаемая панель может быть реализована с заранее определенным расстоянием перемещения по отношению к самому низкому положению и к самому высокому положению. Такое предопределенное расстояние перемещения может быть полезным для увеличения срока службы кабельных каналов и проводки рентгеновского аппарата, особенно труб для охлаждающей жидкости.

В еще одном варианте осуществления рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением перемещаемая панель включает в себя пользовательский интерфейс для управления рентгеновским аппаратом. Предпочтительно, чтобы пользовательский интерфейс включал в себя дисплей. Например, дисплей может быть реализован в виде сенсорного экрана, выполненного с возможностью ввода данных. Альтернативно дисплей может быть выполнен для эхо-отображения данных, тогда как для ввода входных данных в рентгеновский аппарат могут быть предусмотрены специальные кнопки или другие подходящие средства.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ изготовления мобильного рентгеновского аппарата, включающего в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя, и дополнительно включающего в себя шарнирный перемещаемый рентгеновский рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, в соответствии с настоящим изобретением включающий в себя этапы:

- подключения упомянутого рычага к основанию при помощи гибкого кабеля;

- установки рентгеновской трубки с мишенью для генерации рентгеновского луча и коллиматором для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу;

- установки расстояния между мишенью и коллиматором в диапазоне от 4 до 10 см.

Предпочтительно в рентгеновском аппарате в соответствии с настоящим изобретением мишень и коллиматор размещены в рентгеновском аппликаторе по существу цилиндрической формы, имеющем продольную ось, причем направление распространения рентгеновского луча по существу параллельно упомянутой продольной оси. Другие предпочтительные варианты осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением будут описаны со ссылкой на Фиг. 3.

В способе доставки рентгеновского луча для облучения поверхностного повреждения, в котором рентгеновский аппарат включает в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя, и дополнительно включает в себя шарнирный перемещаемый рычаг, содержащий рентгеновскую трубку, причем упомянутый рычаг соединен с основанием при помощи гибкого кабеля, рентгеновская трубка включает в себя мишень для генерации рентгеновского луча и коллиматор для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу, а расстояние между мишенью и коллиматором находится в диапазоне от 4 до 10 см.

Настоящее изобретение относится также к колпачку аппликатора для рентгеновского аппарата, включающего в себя рентгеновскую трубку, размещенную в рентгеновском аппликаторе, причем рентгеновский аппликатор включает в себя выходную поверхность, предназначенную для того, чтобы быть направленной в сторону пациента, причем колпачок аппликатора выполнен с возможностью закрывания по меньшей мере упомянутой поверхности. Предпочтительно колпачок аппликатора является одноразовым. Более предпочтительно, чтобы толщина колпачка в направлении распространения луча была по существу достаточной для устранения электронного загрязнения от рентгеновского луча. Колпачок аппликатора может быть преимущественно изготовлен из по существу прозрачного материала для обеспечения возможности визуализации линии разграничения между выходной поверхностью рентгеновского аппликатора и областью тела пациента, подлежащей лечению.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается мобильный медицинский блок, такой как кровать, стул, тележка, корзина или блок обработки, включающий в себя три, четыре или более колес, в котором по меньшей мере некоторые колеса соединены между собой гибкой рамой, обеспечивающей автоматическую регулировку высоты колеса при контакте с поверхностью пола.

Например, рама может включать в себя одно или более ребер, работающих совместно или по отдельности. Упомянутые одно или более ребер могут быть снабжены ослабленными областями, позволяющими ребрам деформироваться при воздействии веса мобильного медицинского блока при перемещении по полу.

Более конкретно, рама может включать в себя гибкие области, выполненные с возможностью упругого сжатия и/или изгиба при воздействии веса мобильного медицинского блока. В конкретном варианте осуществления мобильного медицинского блока гибкая рама включает в себя одно или более ребер, одно или каждое из которых построено из одного или более сегментов, соединенных между собой посредством пружины.

Было обнаружено, что такая гибкая рама имеет особое преимущество, когда мобильный медицинский блок перемещается по неровному полу или полу с нарушениями, такими как выбоины.

Следует иметь в виду, что для многих применений может быть желательным, чтобы мобильный медицинский блок не менял свою пространственную ориентацию даже при транспортировке по неровной поверхности. Например, лабораторные лотки, кровати, в частности кровати для новорожденных, лотки для продуктов питания и так далее, предпочтительно поддерживают по существу постоянную ориентацию при транспортировке.

Более конкретно, мобильный рентгеновский аппарат в соответствии с вышеизложенным имеет преимущество, когда основание снабжено колесами, которые поддерживаются гибкой рамой. Одним из конкретных видов применения мобильного рентгеновского аппарата является мобильная клиника, то есть когда мобильный рентгеновский аппарат находится в транспортном средстве и транспортируется в различные места лечения. В конкретных обстоятельствах лечение может проводиться в плохих условиях, возможно даже лечение на открытом воздухе. Посредством обеспечения для мобильного рентгеновского аппарата возможности самоадаптации к неровностям поверхности настройка рентгеновского аппликатора может быть осуществлена по существу таким же образом, как если бы лечение проводилось в кабинете врача. В дополнение к этому, посредством обеспечения того, что рентгеновской аппликатор расположен по существу в той же ориентации, что и при хранении, врачу будет необходимо выполнить по существу такую же процедуру позиционирования при размещении рентгеновского аппликатора для лечения. Соответственно, могут быть предотвращены человеческие ошибки из-за сложной трехмерной работы с рентгеновским аппликатором.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут рассмотрены со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые условные позиции или обозначения относятся к одинаковым элементам. Следует иметь в виду, что чертежи представлены только для иллюстративных целей и не могут быть использованы для ограничения объема прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1a представляет собой схему варианта осуществления мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1b представляет собой схему варианта осуществления перемещаемой панели мобильного рентгеновского аппарата.

Фиг. 1c представляет собой схему варианта осуществления функции перемещения аппликатора рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет собой схему варианта осуществления архитектуры мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 представляет собой схему варианта осуществления поперечного сечения рентгеновского аппликатора мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 представляет собой схему варианта осуществления рентгеновского аппликатора, изображенного на Фиг. 3, снабженного колпачком аппликатора.

Фиг. 5 представляет собой схему варианта осуществления коллиматора, снабженного средством идентификации.

Фиг. 6 представляет собой схему варианта осуществления системы идентификации коллиматора.

Фиг. 7 представляет собой схему дополнительного варианта осуществления рентгеновской трубки в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.

Фиг. 8 представляет собой схему варианта осуществления медицинского блока, такого как мобильный рентгеновский аппарат, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения.

Фиг. 9 представляет собой еще один вид связи между различными компонентами гибкой рамы.

Фиг. 10 представляет собой еще один схематический вид варианта осуществления, показанного на Фиг. 9.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1a представляет собой схему варианта осуществления мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением. Мобильный рентгеновский аппарат 10 включает в себя основание 2, содержащее по меньшей мере блок питания, систему охлаждения и блок управления для управления работой рентгеновского аппликатора 4, включающего в себя рентгеновскую трубку размещенную во внешнем корпусе. Рентгеновский аппликатор 4 соединен с основанием с использованием гибких кабелей 3, которые могут по меньшей мере частично находиться в перемещаемой панели 5. Аппликатор 4 поддерживается шарнирным перемещаемым рычагом 4а, который может включать в себя стержень для изменения угла наклона аппликатора 4 в пространстве. Шарнирный рычаг 4а также может быть механически соединен с перемещаемой панелью 5 для обеспечения возможности изменения вертикального положения аппликатора 4. Перемещаемая панель 5 предпочтительно снабжена рукояткой 6, которая позволяет легко манипулировать ею. Перемещаемая панель 5 может перемещаться вдоль подходящих рельсов для обеспечения по существу плавного и безударного ее перемещения.

Перемещаемая панель 5 может быть также названа перемещаемой мачтой. Было найдено выгодным обеспечить возможность перемещения мачты вдоль по существу вертикальной оси по отношению к основанию 2. Следует иметь в виду, что по существу вертикальная ось проходит по существу в вертикальном направлении, которое, как правило, является вертикальным направлением. Однако следует также иметь в виду, что термины «обычно вертикальный» или «по существу вертикальный» могут относиться к направлению, существенно перпендикулярному (+- 20 градусов) к плоскости поверхности, на которой расположен мобильный рентгеновский аппарат.

Предпочтительно основание 2 снабжено дисплеем 7 для отображения соответствующей пользовательской информации. Дисплей 7 может быть выполнен в виде сенсорного экрана для ввода соответствующих входных данных в систему.

Фиг. 1b схематически изображает вариант осуществления перемещаемой панели мобильного рентгеновского аппарата. На этом увеличенном виде 10а изображены конкретные элементы перемещаемой панели 5. Соответственно, рукоятка 6 может быть выполнена в виде механической детали для притягивания или отталкивания панели 5. Альтернативно, рукоятка 6 может быть выполнена в виде электрического привода для запуска двигателей (не показаны) для перемещения панели 5. Например, когда рукоятку 6 тянут на себя, могут быть активированы двигатели, в результате чего панель 5 сместится в направлении А. Нажатие на рукоятку 6 может привести к опусканию панели 5 в направлении B. Предпочтительно мобильный рентгеновский аппарат включает в себя средство ограничения перемещения панели 5. Это может быть полезным для обеспечения механической стабильности системы с одной стороны (ограничение верхнего уровня), а с другой стороны это может быть полезно для предотвращения повреждений кабеля (ограничение нижнего уровня). Предпочтительно панель 5 перемещается с помощью встроенных рельсов, длина которых может быть выбрана для ограничения диапазона смещения панели 5 желаемым образом.

Предпочтительно основание 2 дополнительно включает в себя дисплей 7, который может функционировать в качестве подходящего пользовательского интерфейса 7а. Например, данные о пациенте, такие как фотография пациента и/или фотография поражения могут быть представлены в окне 7b, при этом соответствующая информация о пациенте, например, дата рождения, пол, предписанная доза, протокол применения дозы и так далее, может отображаться в окне 7с. Кнопки 7d могут быть предусмотрены как сенсорная функциональность для обеспечения возможности ввода данных. Альтернативно или дополнительно к этому могут быть предусмотрены подходящие аппаратные переключатели или кнопки.

Фиг. 1c схематически изображает вариант осуществления функции перемещения аппликатора рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением. В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения разработана и реализована механическая часть мобильного рентгеновского аппарата для поддержки широкого спектра поступательных и вращательных движений рентгеновского аппликатора 4.

Вид 11 схематически изображает вариант осуществления, в котором рентгеновский аппликатор находится в своем исходном положении. Следует иметь в виду, что для простоты кабели не показаны. Такое положение может быть пригодным для перевозки мобильного рентгеновского аппарата к кабине и/или для маневрирования рентгеновским аппаратом вокруг пациента. Для того, чтобы придвинуть рентгеновский аппликатор как можно ближе к основанию 2, шарнирный рычаг 4а может быть изогнут под внешней частью 5а перемещаемой панели 5. Для обеспечения устойчивости мобильного рентгеновского аппарата при его маневрировании, вблизи от пола предусмотрен блок 2а груза для снижения абсолютного положения центра тяжести всей конструкции.

Вид 12 схематически изображает еще одну возможность, в которой рентгеновский аппликатор 4 находится в одном из рабочих положений, в которых рентгеновская выходная поверхность 8 ориентирована по направлению к пациенту P. Для того чтобы соответствующим образом позиционировать рентгеновский аппликатор по отношению к пациенту Р, смещаемая панель может быть перемещена в определенную позицию, расположенную между самым низким положением и самым высоким положением панели 5. Шарнирный рычаг 4а может быть использован для соответствующего вращения рентгеновского аппликатора вокруг оси вращения. Ось вращения предпочтительно выбирается так, чтобы совпадать с направлением выхода рентгеновского луча из выходной поверхности для вертикально ориентированного рентгеновского аппликатора.

Вид 13 схематически изображает еще одну возможность, в которой рентгеновский аппликатор 4 должен быть использован в опущенном положении. С этой целью перемещаемая панель 5 может занять самое низкое положение, и рычаг 4а может быть использован для ориентации рентгеновского аппликатора желаемым способом.

Основание мобильного рентгеновского аппарата может поддерживаться подходящим набором колес, поддерживаемых рамой. Предпочтительно, чтобы колеса были соединены между собой с помощью деформируемой рамы, которая гарантирует, что все колеса находятся в контакте с нижележащей поверхностью, такой как пол или земля, даже если такая поверхность не является совершенно плоской.

Например, рама может включать в себя одно или более ребер, работающих совместно или по отдельности для поддержки колес основания. Когда прикладывается вес мобильного рентгеновского аппарата, ребро должно деформироваться, обеспечивая полный контакт всех колес с грунтом.

В конкретном варианте осуществления рама может включать в себя гибкие участки, выполненные с возможностью упругого сжатия и/или изгиба при приложении веса мобильного рентгеновского аппарата. Для реализации гибких участков рамы может быть использована пружина или другой упругий элемент, такой как резина. Медицинский блок, включающий в себя гибкую раму, обсуждается со ссылкой на Фиг. 8-10.

Фиг. 2 схематически показывает вариант осуществления архитектуры мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением. Мобильный рентгеновский аппарат в соответствии с настоящим изобретением включает в себя источник высокого напряжения, предпочтительно выполненный с возможностью генерирования рентгеновских лучей 50-75 кВ в подходящей рентгеновской трубке, систему охлаждения для охлаждения рентгеновской трубки во время использования и систему управления для управления электронными и электрическими параметрами подблоков рентгеновского аппарата во время использования. Вид 20 схематически изображает основные блоки системы 21 управления и рентгеновского аппликатора 22.

Система 21 управления предпочтительно включает в себя аппаратный пользовательский интерфейс 21а для включения и выключения источника 21b высокого напряжения. Предпочтительно источник 21b высокого напряжения включает в себя генератор 21c высокого напряжения с улучшенными характеристиками разгона и торможения. Источник высокого напряжения предпочтительно выполнен с возможностью подачи используемой мощности около 200 Вт. Предпочтительно время разгона составляет порядка 100 мс. Аппаратный интерфейс 21а может также быть выполнен с возможностью автоматического включения системы 21d охлаждения, когда генератор высокого напряжения включен. Кроме того, система 21 управления может включать в себя первичный контроллер 21е, выполненный с возможностью управления доставкой дозы от используемого рентгеновского аппликатора. Такой первичный контроллер 21е может быть снабжен первичным счетчиком, выполненным с возможностью регистрировать время, прошедшее после того, как инициировано рентгеновское излучение. Первичный счетчик может затем автоматически выключать подачу высокого напряжения на рентгеновскую трубку в случае достижения заранее определенной дозы облучения. Следует иметь в виду, что заранее определенная доза зависит по меньшей мере от энергии генерируемого рентгеновского излучения и его мощности, причем эта зависимость может быть откалибрована заранее. При условии, что соответствующие калибровочные данные доступны для первичного контроллера, может быть обеспечен адекватный первичный контроль дозы облучения. Предпочтительно предусматривается вторичный контроллер 21f для обеспечения возможности независимого контура дозиметрического контроля. Вторичный контроллер может быть соединен с дозиметром, размещенным внутри рентгеновского аппликатора в рентгеновском поле перед коллиматором. Соответственно, дозиметр может в режиме реального времени обеспечить данные о фактической дозе облучения с учетом изменения дозы в процессе разгона и замедления источника высокого напряжения. Также предпочтительно, чтобы система управления могла дополнительно включать в себя контроллер 21g безопасности, выполненный с возможностью сравнения показаний от первичного контроллера 21e и вторичного контроллера 21g для инициирования отключения генератора 21c высокого напряжения в случае, если желаемая доза облучения достигнута. В дополнение к этому или альтернативно, контроллер 21g безопасности может обеспечивать аппаратный аварийный останов, блокировку двери и блокировку генератора.

Рентгеновский аппликатор 22 может предпочтительно включать в себя следующие особенности: рентгеновскую трубку 22a, размещенную во внешнем корпусе (защите) 22k. В соответствии с настоящим изобретением предлагается рентгеновская трубка, имеющая расстояние между мишенью и коллиматором в диапазоне 4-10 см, предпочтительно примерно от 5 до 6 см. Рентгеновский аппликатор может дополнительно включать в себя фильтр 22b увеличения жесткости излучения для перехвата излучения низкой энергии и фильтр 22с уплощения луча, предназначенный для перехвата части рентгеновского излучения для образования луча по существу с плоским профилем вблизи выходной поверхности рентгеновского аппликатора. Кроме того, рентгеновский аппликатор 22 может включать в себя один или более коллиматоров, выполненных для определения геометрии лучевой обработки. Предпочтительно используется набор коллиматоров, например, имеющих диаметры 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5 см. Следует иметь в виду, что хотя обсуждаются круглые коллиматоры, возможны также коллиматоры любой формы, например квадратной, эллиптической или заказной формы. Было найдено выгодным обеспечить рентгеновский аппликатор 22 средством 22f автоматического определения коллиматора, выполненным с возможностью автоматического формирования сигнала об используемом коллиматоре. Предпочтительно используется резистивное распознавание, в котором каждый коллиматор снабжен по меньшей мере парой выступов для замыкания резистивного пути, предусмотренного в гнезде коллиматора. Результирующее электрическое сопротивление гнезда представляет собой сигнал, характеризующий используемый коллиматор. Дополнительно рентгеновский аппликатор 22 еще более предпочтительно включает в себя встроенный температурный датчик, выполненный с возможностью формирования сигнала о температуре рентгеновской трубки и/или ее защиты. Сигнал с датчика температуры принимается системой управления, которая проводит его анализ. Если измеренная температура вышла за верхний предел допустимого уровня, может быть предусмотрен сигнал тревоги. По желанию может быть предусмотрен сигнал отключения генератора высокого напряжения. Рентгеновский аппликатор 22 включает в себя также датчик 22h излучения, расположенный внутри внешнего корпуса 22k для обнаружения рентгеновского излучения, фактически выходящего из рентгеновской трубки. По соображениям безопасности рентгеновский аппликатор 22 предпочтительно также включает в себя энергонезависимую память 22i данных, выполненную с возможностью записи рабочих параметров по меньшей мере рентгеновской трубки. Кроме того, для повышения радиационной безопасности рентгеновский аппликатор 22 может быть снабжен индикатором 22j излучения, выполненным с возможностью обеспечения визуального и/или звукового выходного сигнала для пользователя и/или пациента относительно включенного/выключенного состояния рентгеновской трубки. Следует иметь в виду, что индикатор 22j излучения может включать в себя множество распределенных средств сигнализации. Предпочтительно по меньшей мере одно средство сигнализации, например, светоизлучающий диод (LED), связано с рентгеновским аппликатором 22. Более предпочтительно, чтобы средства сигнализации были предусмотрены на рентгеновском аппликаторе 22.

Фиг. 3 схематически изображает вариант осуществления поперечного сечения рентгеновского аппликатора мобильного рентгеновского аппарата в соответствии с настоящим изобретением. Рентгеновский аппликатор 30 включает в себя внешний корпус 36, в котором размещена сборка 35 рентгеновской трубки, снабженная внешней защитой 35а. При использовании рентгеновский аппликатор может быть перемещен пользователем за корпус 32. Рентгеновский аппликатор 30 также включает в себя мишень 45, выполненную с возможностью излучать пучок рентгеновских лучей, имеющий продольную ось 45а распространения. В соответствии с настоящим изобретением расстояние между мишенью (анодом) и коллиматором 33 находится в диапазоне от 4 до 10 см, предпочтительно примерно от 5 до 6 см. Такое относительно короткое расстояние от мишени до коллиматора является удивительно подходящим для генерации рентгеновского луча, имеющего существенно узкую полутень (1,5-1,8 мм для линий 20/80%) и хорошую плоскостность луча.

Рентгеновский аппликатор 30 также включает в себя фильтр 39 для увеличения жесткости рентгеновского луча, исходящего из мишени 45, фильтр 40 уплощения луча для создания плоского профиля луча и коллиматор 33, вставляемый в гнездо 41 коллиматора.

Для того, чтобы предотвратить перегрев используемой рентгеновской трубки, предусмотрена система 34 охлаждения, которая может быть выгодно расположена в пространстве между рентгеновской трубкой 35 и защитой 35а и находиться в контакте с поверхностью рентгеновской трубки 35. Подходящий хладагент может подаваться по трубе 31. Предпочтительно хладагент является циркулирующим и может быть водой, сжатым газом или даже специальным маслом. Рентгеновский аппликатор может дополнительно включать в себя датчик 37 температуры.

Рентгеновская сборка 30 может дополнительно включать в себя подходящий датчик 38 излучения, связанный с индикатором 43 излучения. Предпочтительно данные, собранные датчиком 38 излучения, хранятся в блоке 44 хранения данных.

Для того, чтобы защитить выходную рентгеновскую поверхность рентгеновского аппликатора 30 от загрязнения пациентом, может быть предусмотрен колпачок 42 аппликатора, чтобы закрыть по меньшей мере выходную поверхность рентгеновского аппликатора 30. Предпочтительно колпачок аппликатора имеет достаточную толщину, чтобы полностью перехватить вторичные электроны, исходящие из рентгеновского аппликатора. Предпочтительно колпачок аппликатора изготовлен из PVDF (поливинилиденфторид) и в той части, которая закрывает окно, имеет толщину около 0,4-0,7 мм, предпочтительно 0,6 мм, и плотность приблизительно 1,75-1,8, предпочтительно 1,78. Альтернативно колпачок аппликатора в той части, которая закрывает окно, может иметь толщину 0,3-0,6 мм, предпочтительно 0,5 мм, и плотность 1,30-1,45, предпочтительно 1,39, будучи изготовленным из PPSU (полифенилсульфон). Было обнаружено, что эти материалы особенно пригодны, поскольку они устойчивы к воздействию рентгеновских лучей и подходят для различных типов стерилизации, например, химической стерилизации или стерилизации при повышенных температурах.

Фиг. 4 схематически изображает вариант осуществления рентгеновского аппликатора, изображенного на Фиг. 3, снабженного колпачком аппликатора. Колпачок 42 аппликатора может быть изготовлен из прозрачного стекла, прозрачного пластика или из керамики, а также из PVDF и PPSU как описано выше. Возможно также, но не является предпочтительным, изготавливать колпачок аппликатора из металла. В последнем случае колпачок аппликатора может быть стерилизован, однако предпочтительно использовать одноразовый колпачок аппликатора. На виде 50, изображенном на Фиг. 4, видно, что внешний размер рентгеновского аппликатора 51 может быть больше, чем внешний размер выходной части, закрытой колпачком 42 аппликатора. Хотя такой вариант осуществления является предпочтительным для минимизации общей массы рентгеновского аппликатора, возможно также, чтобы выходная часть имела тот же размер, что и корпус рентгеновского аппликатора 51.

Фиг. 5 схематически изображает вариант осуществления коллиматора, снабженного средством идентификации. Коллиматор 63 снабжен центральным отверстием 64 для определения формы и размера результирующего рентгеновского луча, исходящего из рентгеновского аппликатора 30, как обсуждается со ссылкой на Фиг. 3. Коллиматор 63 выполнен с возможностью его вставки в гнездо 61 коллиматора, которое может быть выполнено в виде подходящей камеры, в которую плотно вставляется коллиматор 63. Для того, чтобы обеспечить автоматическую идентификацию коллиматора, коллиматор имеет два выступа 65а, 65b, выполненных с возможностью взаимодействия с резистивным путем 62, предусмотренным в гнезде 61 коллиматора. Когда выступы 65а, 65b входят в контакт с резистивным путем 62, полное сопротивление гнезда коллиматора изменяется. Изменение сопротивления гнезда коллиматора используется в качестве автоматического идентификатора коллиматора, вставленного в гнездо коллиматора. Следует иметь в виду, что для набора коллиматоров каждый коллиматор должен быть снабжен уникальной парой выступов, приводящей к различимому изменению полного сопротивления гнезда коллиматора. Специалисты в данной области техники легко поймут, что может быть предусмотрено множество пар 65а, 65b, имеющих различные соответствующие позиции по поверхности коллиматора. Альтернативно, можно обеспечить каждый коллиматор электронным средством идентификации, например, микросхемой, соединенной с разъемом. Когда разъем вставлен в гнездо коллиматора (снабженное соответствующей ответной частью разъема) идентификация коллиматора может быть получена блоком управления мобильного рентгеновского аппарата.

Фиг. 6 схематически изображает альтернативный вариант осуществления коллиматора, снабженного средством идентификации. Различные варианты осуществления коллиматора 33, показанные на Фиг. 3, будут здесь обсуждаться более подробно. Коллиматор 33 может быть снабжен отверстием 71, которое может иметь любую форму. Средства идентификации 72а, 72b могут быть использованы для автоматического определения того, является ли правильным (то есть назначенным) коллиматор, вставленный в рентгеновский аппликатор. Например, средства идентификации 72а, 72b могут относиться к подходящим подпружиненным контактам для взаимодействия с резистивным телом (показанным на виде 33а), вызывающим изменение полного сопротивления резистивного тела. Путем обнаружения сигнала, представляющего абсолютное или относительное сопротивление резистивного тела, может быть выполнена автоматическая идентификация вставленного коллиматора.

На виде 33a схематически изображен вариант осуществления резистивного тела, в котором каждая точка последовательностей 74a, 74b, 74c, 74d, 74е, 74f связана с отдельной резистивной контактной окружностью (для ясности показано только несколько). Изменение полного сопротивления резистивного пути 33а зависит от того, в каком месте контакты 72а или 72b контактируют с резистивной окружностью резистивной цепи 33а, и будет меняться в зависимости от положения контактов. Разные коллиматоры типа 33 могут быть закодированы различным размещением контактов 72a, 72b на внешней поверхности 70.

В альтернативных вариантах осуществления 33', 33'', контакты 72a, 72b могут быть дополнены контактным стержнем 76, который используется для закрепления и/или вставки коллиматора в гнездо коллиматора в определенном положении. Эта функция особенно выгодна для коллиматоров, не имеющих осевой симметрии.

В еще одном варианте осуществления коллиматоры и/или контакты могут кодироваться цветом.

Фиг. 7 схематически изображает дополнительный вариант осуществления рентгеновской трубки в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения. Рентгеновская трубка 100 имеет корпус 102, закрытый с одного конца концевым окном 104, через которое проходят рентгеновские лучи (см. Фиг. 7, сечение Е-Е). Концевое окно сделано из тонкого листа металлического бериллия. Покрытием концевого окна 104 для обеспечения защиты от повреждений окна и защиты от токсического воздействия металла является колпачок 106 аппликатора. Колпачок 106 аппликатора предпочтительно изготавливается из пластмассы. Предпочтительно колпачок аппликатора изготовлен из PVDF (поливинилиденфторид) и в той части, которая закрывает окно, имеет толщину около 0,4-0,7 мм, предпочтительно 0,6 мм, как более подробно описано выше, или, альтернативно, колпачок аппликатора может быть изготовлен из PPSU (полифенилсульфон) и в той части, которая закрывает окно, может иметь толщину 0,3-0,6 мм, предпочтительно 0,5 мм, что также описано выше более подробно.

В корпусе 102 трубки мишень 108 находится на расстоянии от 4 до 10 см от коллиматора 130, и предпочтительно на расстоянии от 4 до 6 см от коллиматора 130 (см. Фиг. 7, сечение F-F). Следует иметь в виду, что это расстояние измеряется между внешней поверхностью мишени 108 и средней плоскостью коллиматора 130. Мишень выполнена из металла вольфрама, чтобы обеспечить желаемый рентгеновский спектр. Вольфрамовое острие мишени устанавливается на большой анодной сборке 110, которая также служит для отвода тепла, образующегося при генерации рентгеновского излучения в мишени. Большая часть анодной сборки изготовлена из меди. Катод 112 (см. Фиг. 7, сечение F-F) расположен немного сбоку от оси вблизи окна. Электроны, испускаемые катодом, ускоряются в зазоре разностью потенциалов между катодом и анодом, в данном случае установленной на уровне 70 кВ, и направляются на мишень, воздействие на которую приводит к генерации рентгеновских лучей известным способом. Рентгеновские лучи, испускаемые из мишени 108, проходят через фильтр 122 увеличения жесткости, а затем через коллиматор 130 и выходную поверхность 124 и попадают на колпачок 106 аппликатора. Коллиматор 130 может быть размещен в подходящем гнезде 128 коллиматора.

Анодная сборка 110 установлена в корпусе 102 и электрически изолирована от него. Чтобы обеспечить желаемый уровень изоляции между анодом и корпусом 102, может быть использован один из ряда известных способов и материалов.

Как также хорошо известно в данной области техники, генерирование рентгеновских лучей производит большое количество тепла, в результате чего необходимо охлаждать трубку для того, чтобы поддерживать ее температуру на безопасном уровне. Для этого в данной области техники известны и используются различные механизмы охлаждения. В данном варианте осуществления рентгеновская трубка охлаждается с помощью охлажденной воды, принудительно циркулирующей вокруг области анода. Охлажденная вода поступает в заднюю часть трубки через каналы 116 и выходит из нее через второй канал 118 (см. Фиг. 7, сечение F-F). Контур охлаждающей воды представляет собой замкнутый контур, причем вода, выходящая из сборки трубки, охлаждается удаленным охладителем (не показан) перед возвращением в трубку. Альтернативно в качестве охлаждающей среды могут быть использованы масло или другая жидкость. Известно также, что сжатый газ используется в качестве эффективного хладагента в некоторых применениях.

Как известно в данной области техники, рентгеновские лучи генерируются и испускаются во всех направлениях, но экранирование корпусом трубки 102 и другими внутренними компонентами будут иметь тенденцию снижать количество излучения, испускаемого из тела трубки, до минимума, причем большая часть излучения будет испускаться из окна. Толщина экранирования, обеспечиваемого телом, проектируется таким образом, чтобы она обеспечивала по меньшей мере минимальный уровень защиты для безопасного использования оператором.

Сборка 120 кабеля высокого напряжения соединена с анодной сборкой 110. Сборка кабеля высокого напряжения подключена к гибкому кабельному средству (не показано), которое в свою очередь соединено с источником питания высокого напряжения.

Датчик 114 излучения находится вне пути рентгеновского луча, испускаемого из мишени 108 и проходящего через окно 104. Этот датчик может быть любым известным видом датчика излучения. В данном варианте осуществления это известный вид подходящего радиационно-стойкого полупроводника, подключенного к усилителю. Датчик 114 излучения определяет, когда трубка 102 работает и излучает рентгеновскую энергию. Выход датчика подается на блок управления, выходные сигналы которого могут быть использованы для обеспечения оптической индикации для пользователя, работает трубка или нет. Посредством этого обеспечивается датчик рентгеновского излучения, который может быть использован для определения того, является ли рентгеновская трубка включенной или выключенной.

Для того чтобы обеспечить точное размещение трубки 102 над опухолью, используется средство освещения опухоли. Средство освещения опухоли включает в себя множество ламп 126, расположенных вокруг окружности трубки вблизи концевого окна. При использовании свет попадает на кожу пациента. Так как лампы 126 расположены по окружности корпуса 102 трубки, на небольшом расстоянии от конца трубки они создают круг света с резкой границей внутренней части круга. Таким образом, положение ламп на корпусе 102 трубки создает тень. Этот теневой круг используется для указания области, которая будет подлежать облучению при включении рентгеновской трубки. Следует иметь в виду, что область внутри круга не будет полностью темной, в область тени может попадать окружающий свет.

Предпочтительно лампы 126 являются белыми светодиодами, которые могут быть достаточно яркими, чтобы четко осветить целевую область, но при этом не генерировать большое количество тепла и иметь очень долгий срок службы. Отсутствие тепла важно, потому что свет будет находиться в непосредственной близости к коже пациента, и поэтому очень важно свести к минимуму риск ожога или других повреждений кожи. Могут быть использованы и другие цвета светодиодов. Кроме того, могут быть использованы другие источники света, например, известные лампы накаливания или даже удаленный источник света, связанный с кольцом посредством волоконно-оптических кабелей.

При дополнительной калибровке датчика 114 излучения можно определить и вычислить рентгеновскую дозу, полученную пациентом во время лечения. Таким способом возможно получить дозиметрическую измерительную систему реального времени, с помощью которой может быть определено точное количество дозы излучения. Если мощность дозы известна, план лечения может быть изменен во время лечения. Это является преимуществом, поскольку позволяет очень точно и тщательно контролировать дозу получаемого пациентом рентгеновского излучения.

Фиг. 8 схематически изображает вариант осуществления медицинского блока, такого как мобильный рентгеновский аппарат, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения. Мобильный рентгеновский аппарат может быть построен на катящемся шасси 200. Шасси на виде сверху может иметь форму буквы Н. Предпочтительно, чтобы ножки этой Н-образной секции расходились и немного выступали наружу, чтобы обеспечить повышенную устойчивость. Шасси может иметь четыре колеса 204, которые могут независимо вращаться и поворачиваться и могут быть использованы для маневрирования мобильным рентгеновским аппаратом для его перемещения в желаемое положение.

Шасси может быть также снабжено тормозным механизмом, который может приводиться в действие с помощью педали. Может быть предусмотрено две педали 220, по одной на каждой стороне шасси. Педали предпочтительно соединены с помощью вала, гарантируя тем самым, что для торможения шасси против движения будет достаточно только одной педали. Тормозной механизм может быть выполнен с возможностью торможения диаметрально противоположных колес. Также могут быть предусмотрены другие тормозные механизмы.

Ножки 201, 202 шасси в настоящем варианте осуществления имеют форму жестких структурных элементов, таких как штампованный металлический профиль или балки. Две ножки 201 и 202 соединены поперечным элементом 210. Поперечный элемент 210 может иметь C-образное поперечное сечение и может быть прикреплен на или вблизи его концов к ножкам 201 и 202 с помощью известных средств, например болтов или сварки.

В настоящем варианте осуществления ножки и поперечный элемент изготовлены из штампованных металлических деталей, но могут быть предусмотрены многие другие подходящие формы и материалы. Может быть предусмотрено, чтобы катящаяся часть шасси также могла быть сформована из пластмассы, или в случаях, требующих высокой прочности, нагрузочных характеристик или жесткости, она может быть изготовлена из литых металлических структур.

Первый вертикальный элемент 206 шасси может быть надежно прикреплен к первой из ножек 201 и может выступать вверх от нее. Присоединенным к второй ножке 202 является второй вертикальный элемент 208 шасси. Вертикальные элементы 206 и 208 шасси надежно соединены друг с другом с помощью известных средств, которые не показаны. Рабочее оборудование, образующее мобильный рентгеновский аппарат, например, высоковольтный источник питания, система охлаждения для рентгеновской трубки и система управления, могут быть смонтированы на вертикальных элементах 206, 208 шасси. Кроме того, на вертикальных элементах шасси смонтирован подвижный рычаг (не показан). Этот вариант осуществления имеет преимущество в том, что вертикальные элементы шасси не обязаны быть расположены вертикально, но могут проходить вверх под любым углом, что удобно и подходит для монтажа любых дополнительных приспособлений или оборудования.

Первая ножка 201 шасси надежно прикреплена к вертикальному элементу 206 шасси с помощью болтов, которые облегчают сборку шасси. Тем не менее, другие известные средства надежной фиксации двух компонентов вместе, например, с помощью сварных швов, также могут быть использованы. Второй вертикальный элемент 208 шасси соединен со второй ножкой 202 с помощью несущей структуры. Второй вертикальный элемент 208 шасси прочно прикреплен к монтажному кронштейну 214 посредством болтов, сварки или любого другого известного крепежного средства. Монтажный кронштейн снабжен средством поддержки опоры, которое работает совместно с соответствующим средством опоры во второй ножке 202. Опора обычно выполнена в виде вала или штифта 212. Вал 212 проходит через средство поддержки опоры в монтажном кронштейне 214 в соответствующее ему средство опоры во второй ножке 202. Вал и соответствующие ему опорные отверстия обеспечивают возможность вращения второго вертикального элемента 208 вокруг оси, определенной как продольная ось, проходящая по длине вала 212. Средство поддержки опоры может быть изготовлено из любого известного вида опорного материала, такого как относительно мягкий металл, такой как латунь, или предпочтительно из пластмассы типа нейлона или полиэтилена.

При работе вертикальные элементы 206, 208 шасси жестко соединены друг с другом с помощью не показанных здесь средств, чтобы обеспечить прочное жесткое вертикально направленное шасси, на котором могут быть смонтированы любые другие необходимые компоненты, в то время как катящаяся часть шасси снабжена гибкостью, чтобы обеспечить ее перемещение на грубых или неровных поверхностях.

Фиг. 9 представляет еще один вид связи между различными компонентами гибкой рамы. Следует иметь в виду, что детали конструкции для вертикального элемента 206 шасси могут быть аналогичными. Опора, включающая в себя вал 212, имеет проходящую через центр вала 212 ось вращения, вокруг которой может вращаться ножка 202, обеспечивая таким образом средство, позволяющее катящейся части шасси деформироваться и адаптироваться к неровностям пола или поверхности, одновременно относительно жестко поддерживая вертикальную часть шасси. Вал 212 проходит через средство поддержки опоры в монтажном кронштейне 214 в соответствующее ему средство опоры в ножке 202 (показано на Фиг. 8). Эта конструкция позволяет ножкам 201, 202 (показаны на Фиг. 8) вращаться относительно друг друга при их движении по (или нахождении на) неровной поверхности, снижая таким образом риск неустойчивости оборудования в целом.

Фиг. 10 представляет собой дополнительный схематический вид варианта осуществления, показанного на Фиг. 9. Ножка 202 механически связана опорным средством 212 через монтажный кронштейн 214 с элементом 208 шасси. Как описано выше, поперечный элемент 210 присоединен на или вблизи каждого его конца с одной из ножек 201, 202. Это по сути обеспечивает средство для сохранения ножек в выбранных ими относительных положениях, когда устройство является стационарным. Однако, он будет испытывать воздействие вращательного скручивания и крутящего момента по мере того, как шасси будет передвигаться по неровной поверхности. Структурная прочность поперечного элемента будет порождать силы, сопротивляющиеся скручиванию ножек по отношению друг к другу, и таким образом также обеспечит демпфирующий эффект для ограничения и смягчения относительного перемещения ножек. Будет очевидно, что вращательная жесткость поперечного элемента может быть выбрана так, чтобы обеспечить желаемый демпфирующий эффект с учетом веса мобильного блока и ожидаемой неровности поверхности.

Хотя конкретные варианты осуществления были описаны выше, должно быть понятно, что изобретение может быть осуществлено иначе, чем описано выше. Вышеприведенные описания предназначены для иллюстрации, а не для ограничения. Таким образом, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в изобретении могут быть сделаны модификации, как описано выше, без отступления от объема формулы изобретения, изложенной ниже.

Claims (33)

1. Мобильный рентгеновский аппарат, включающий в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя и дополнительно включающий в себя шарнирный перемещаемый рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, причем упомянутый рентгеновский аппликатор присоединен к основанию, рентгеновская трубка включает в себя мишень для генерации рентгеновского луча, и коллиматор, подключаемый к гнезду коллиматора, для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу, при этом расстояние между мишенью и коллиматором находится в диапазоне от 4 до 10 см, причем коллиматор снабжен средством автоматической идентификации, выполненным с возможностью генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, причем упомянутое средство идентификации сформировано посредством уникальной пары выступов, приводящей к различимому изменению полного сопротивления гнезда коллиматора.

2. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 1, в котором мишень и коллиматор размещены в рентгеновской трубке, по существу, цилиндрической формы, имеющей продольную ось, причем направление распространения рентгеновского луча, по существу, параллельно упомянутой продольной оси.

3. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 2, в котором коллиматор является сменным, а рентгеновский аппарат включает в себя набор коллиматоров, снабженных соответствующими средствами идентификации.

4. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, снабженный средством сигнализации, указывающим на генерацию рентгеновского луча.

5. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 4, в котором средство сигнализации включает в себя световой индикатор, расположенный на рентгеновском аппликаторе.

6. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, в котором охладитель выполнен с трубопроводом для обеспечения охлаждающей среды в непосредственной близости от рентгеновской трубки, причем трубопровод проходит в пространстве между рентгеновской трубкой и экранирующей стенкой.

7. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, в котором для обнаружения рентгеновского луча внутри рентгеновского аппликатора предусмотрен датчик излучения.

8. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 7, в котором датчик излучения выполнен с возможностью генерации дополнительного сигнала управления при генерации рентгеновского луча.

9. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, 8, дополнительно включающий в себя датчик температуры для измерения фактической температуры внешней поверхности рентгеновского аппликатора.

10. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, 8, в котором рентгеновский аппликатор включает в себя выходную поверхность, направляемую в сторону пациента, причем рентгеновский аппликатор дополнительно включает в себя колпачок аппликатора для покрытия, по меньшей мере, упомянутой поверхности.

11. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 10, в котором колпачок аппликатора является одноразовым.

12. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 10, в котором толщина колпачка в направлении распространения луча, по существу, достаточна для устранения электронного загрязнения от рентгеновского луча.

13. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, 8, 11, 12, в котором источник питания выполнен с возможностью работать в диапазоне 60-75 кВ для генерации рентгеновского луча.

14. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 13, в котором источник питания выполнен с возможностью подачи мощности около 200 Вт при использовании.

15. Мобильный рентгеновский аппарат по любому из пп. 1-3, 5, 8, 11, 12, 14, в котором рентгеновский аппликатор соединен с основанием при помощи перемещаемой панели, причем гибкий кабель проходит, по существу, в перемещаемой панели.

16. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 15, в котором перемещаемая панель включает в себя пользовательский интерфейс для управления рентгеновским аппаратом.

17. Мобильный рентгеновский аппарат по п. 16, в котором пользовательский интерфейс включает в себя дисплей, предпочтительно с сенсорным экраном, выполненный с возможностью обеспечения ввода данных.

18. Способ изготовления мобильного рентгеновского аппарата, включающего в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя и дополнительно включающего в себя перемещаемый шарнирный рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, причем способ включает в себя следующие этапы, на которых:

- соединяют упомянутый рычаг с основанием при помощи гибкого кабеля;

- устанавливают рентгеновскую трубку с мишенью для генерации рентгеновского луча и коллиматор для придания формы генерируемому рентгеновскому лучу;

- задают расстояние между мишенью и коллиматором, подключаемым к гнезду коллиматора, в диапазоне от 4 до 10 см, причем коллиматор дополнительно снабжен средством автоматической идентификации, сформированным посредством уникальной пары выступов с возможностью:

- генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, и

- обнаруживать различимое изменение полного сопротивления гнезда коллиматора.

19. Способ доставки рентгеновского луча для облучения поверхностного поражения, в котором обеспечивают рентгеновский аппарат, включающий в себя основание для размещения блока управления, источника питания и охладителя и перемещаемый шарнирный рычаг, поддерживающий рентгеновский аппликатор, содержащий рентгеновскую трубку, причем упомянутый рычаг соединен с основанием с помощью гибкого кабеля, причем рентгеновская трубка включает в себя мишень для генерации рентгеновского луча и коллиматор, подключаемый к гнезду коллиматора, для придания формы сгенерированному рентгеновскому лучу, а расстояние между мишенью и коллиматором находится в диапазоне от 4 до 10 см, причем коллиматор дополнительно снабжен средством автоматической идентификации, сформированным посредством уникальной пары выступов с возможностью:

- генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, и

- обнаруживать различимое изменение полного сопротивления гнезда коллиматора.

20. Коллиматор, подключаемый к гнезду коллиматора, для придания формы сгенерированному рентгеновскому лучу для рентгеновского аппарата, включающего в себя рентгеновскую трубку, размещенную в рентгеновском аппликаторе, содержащем выходную поверхность, направляемую в сторону пациента, причем коллиматор снабжен средством автоматической идентификации, сформированным посредством уникальной пары выступов с возможностью:

- генерировать сигнал в блоке управления, представляющий характеристики коллиматора, и

- обнаруживать различимое изменение полного сопротивления гнезда коллиматора.

21. Коллиматор по п. 20, дополнительно содержащий колпачок аппликатора, выполненный с возможностью закрытия, по меньшей мере, упомянутой поверхности.

22. Коллиматор по п. 21, в котором колпачок аппликатора является одноразовым.

23. Коллиматор по п. 21 или 22, в котором толщина колпачка в направлении распространения луча, по существу, достаточна для устранения электронного загрязнения от рентгеновского луча.

24. Коллиматор по п. 21 или 22, в котором колпачок изготовлен из, по существу, прозрачного материала.

Images