SU784033A1

SU784033A1 - Diagnostic x-ray apparatus

Info

Publication number: SU784033A1
Application number: SU792765810A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Блинов; Димитр Симеонов Карадимов; Борис Янович Мишкинис; Николай Николаевич Петухов; Борис Николаевич Таран
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Рентгено-Радиологический Институт
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1980-11-30

Description

(54) РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕС Й АППАРАТ(54) X-RAY DIAGNOSTIC EQUIPMENT

Изобретение относитс к рентгенотехнике , а более конкретно - к рентгенодиагностическим аппаратам со средствами регулировани анодного напр жени с помощью анодного тока. Известен рентгенодиагностическиЯ аппарат, содержащий излучатель, высоковольтный источник питани с высоковольтным трансформатор «, в цепь первичной обмотки которого введен на бор сопротивлений с переключателем, трансформатор накгша, сопротивлени в цепи накала с переключателем к средства управлени дл установки в выбранные моменты времени требуемых значений анодного напр жени и анодного тока l. Недостатком известного аппарата вл етс сложность схемы управлени св занна с необходимостью переключени во врем экспозиции сопротивлений в цепи высоковольтного транс форматора и цепи накала, а, кроме того, - недостаточна точность выдерживани требуемого режима из-за инерционности нити накгша, про вл ющейс при ступенчатом переключении сопротивлений в цепи накала. Также известен рентгенодиагнос .тический аппарат, содержа |ций излуча тель, источник высоковольтного питани с высоковольтным трансформатором и регулировочным автотрансформатором , трансформатор накала, программное устройство дл установки анодного нап1 жени , средства уменьшени тока во врем экспозиции дл регшизации режима пс1дги(хца нагрузка 2. Недостатком данного аппарата вл етс сложность схемы питани , в которой дл компенсации изменений анодного напр жени , вызванных изменени ми анодного тока во врем экспозиции , необходимо использовать специальные средства регулировани анодного напр жени (регулировочный автотрансформатор с переключаеьвлми об14отками ). Также известен рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель , высоковЬльтный трансформатор, трансформатор накгша, средства управлени током накгша, причем в данном аппарате производитс изменение анодного тока в зависимости от измеренной величины анодного напр жени таким образом, что выходное напр жение высоковольтного трансформатора остаетс посто нным Сз. Недостатком данного аппарата в етс сложность системы регулирован напр жени . Иэвестей рентгенодиа;гностичёски аппарат, в котором содержатс сред ства управлени анодным напр жение через регулирование анодного тока Недостатками данного аппарата л ютс сложность системы регулиров ни , а также вли ние колебаний сет вого на1пр жени , приво;с; щих к временной задержке установлени требу мой величины анодного напр жени , что увеличивает лучевую нагрузку на пациента и вли ет на качество снимка. Наиболее близким техническим ре шением вл етс рентгенодиагностический аппарат, содержащий излучатель , источник высоковольтного питани с ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ трансформатором , трансформатор накала, средства регулировани тока накала с блоком задани и предварительной установки начального значени анодного тока и закона изменени тока накала во врем экспозиции, средства задани начального значени анодного напр жени , средства регулировани анодного напр жени через анодный ток, реле экспозиции и коммутирующее устройство 5 . В известном аппарате используетс отработка изменений анодного напр жени за счет изменени анодного тока, т.е. анодное напр жение в ходе экспозиции остаетс неизменным. При реализации режима падающа нагрузка такое решение, равно как и в Других известных аппаратах, требует использовани сложных средствуправлени анодным напр жением и анодным током, причем лучевую наРрузку на пациента не удйетс свест к минимуму. Це.ь изобретени заключаетс в том, чтобы уменьшить лучевую нагруз ку на пациента и упростить схему уп равлени рентгенодиагностическим аппаратом. Согласно изобретению поставленна цель достигаетс тем, что в рентген диагностическом аппарате, содержащем излучатель, источник высоковольтного питани с высоковольтным трансформатором, трансформатор накала , блок задани закона изменени анодного тока во врем экспозиции , блок задани начального значени анодного напр жени , средства регулировани анодного напр жени через анодный ток, реле экспозиции и коммути1 укм21ее устройство, использован высоковольтный трансформа тор с наклоном нагрузочной характеристики ди/л:| не менее 0,15 кВ/м а в качестве средств регулировани анодного напр жени использован непосредственно блок задани закона изменени анОдного тока во врем экспозиции, причем блок задани начального значени анодного напр жени подсоединен к блоку задани закона изменени анодного тока. .Кроме того, в аппарат введены средства выбора нагрузочной характеристики , выполненные в виде набора сопротивлений с переключателем, установленного в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора, причем величины этих сопротивлений выбраны таким образом, что при включении в цепь первичной обмотки любой доступной комбинации этих сопротивлений наклон нагрузочной характеристики составл ет Не менее 0,15 кВ/мА, и переключатель указанных сопротивлеНИИ соединен с блоком задани закона изменени анодного тока. На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого рентгенодиагностического аппарата. Рентгенодиагностический аппарат, содержит излучатель 1, высоковольтный источник питани с высоковольтнъвл трансформатором 2 и высоковольтным выпр мителем 3. В первичную цепь высоковольтного трансформатора 3 введены сопротивлени 4,5, б с переключателем 7. Накал излучател 1 обеспечиваетс от устройства питани накала 8, содержащего трансформатор накала (не показан). Управление устройством гтитани накала 8 осуществл етс от блока 9 задани закона изменени анодного тока во врем экспозиции , а также блока 10 згщани начального значени анодного напр жени . В аппарате имеетс реле экспозиции , состо щее из детектора излучени 11, установленного за исследуемым объектом 12, усилител 13, интегратора 14, источника опорного напр жени 15 и схемы сравнени 16, вырабатывающей сигнал окончани эксйозиции , который поступает на устройство коммутации 17, привод щее в действие коммутатор 18 в главной цепи рентгенодиагностического аппарата и средства коммутации тока накала в устройстве питани накала 8 (не показаны). За детектором 11 расположена кассета с рентгеновской пленкой 19. В описанном рентгенодиагностическом .аппарате используетс высоковольтный трансформатор 2, выполненный таким образом, что его нагрузочна характеристика имеет наклон AU/лЗ не MvjHee 0,15 кВ/мА. В случае использовани нескольких нагрузочных характеристик источника питани за счет введени в цепь первичной обмотки высоковольтного трансформатора переключаемых сопротивлений 4-6, указанную величину не должен превыать наклон нагрузочной характеристики трансформатора вместе с, любойдоступной дл подключени к нему комбинацией сопротивлений.The invention relates to X-ray technology, and more specifically to X-ray diagnostic apparatus with means of controlling anode voltage using anode current. An X-ray diagnostic apparatus containing an emitter, a high-voltage power source with a high-voltage transformer, in the primary circuit of which is introduced into a burr of resistance with a switch, a transformer, a resistance in a circuit with a switch to a control device for setting the desired anode voltage values at selected points in time, is known and anode current l. A disadvantage of the known apparatus is the complexity of the control circuit associated with the need to switch during the exposure of resistances in the high voltage circuit of the transformer and the heat circuit, and, in addition, the lack of accuracy in maintaining the required mode due to the inertia of the filament yarn developed during step switching resistance in the heat chain. An X-ray diagnostic unit is also known, including an emitter, a high-voltage power source with a high-voltage transformer and an adjusting autotransformer, a filament transformer, a software device for setting the anode voltage, means for reducing the current during exposure to regulate the PS1DGI mode (Hz load 2. Disadvantage This apparatus is the complexity of the power supply circuit, in which, to compensate for changes in the anode voltage caused by changes in the anode current during exposure, It is possible to use special means of adjusting the anode voltage (adjusting autotransformer with switching current). Also, an X-ray diagnostic device containing an emitter, a high-voltage transformer, an ankles transformer, means of controlling ancurrent current is known, and in this device the anodic current is varied depending on the measured anodic voltage so that the output voltage of the high voltage transformer remains constant Sz. The disadvantage of this apparatus is that the complexity of the system is regulated by voltage. Ignoring X-ray; Gnostic apparatus, in which the anode voltage is controlled by adjusting the anode current. The disadvantages of this apparatus are the complexity of the control system, as well as the effect of fluctuations in network voltage, lead; c; time delay setting of the desired anode voltage, which increases the radiation load on the patient and affects the quality of the image. The closest technical solution is an X-ray diagnostic apparatus containing an emitter, a high-voltage power source with a HIGH-VOLTAGE transformer, a heat transformer, means of controlling the current of the heat with the task unit and presetting the initial value of the anode current and the law of change of the current of the heat during the exposure, means of setting the initial value anode voltage, means of regulating the anode voltage through the anode current, the exposure relay and switching device 5. In a known apparatus, the testing of changes in anode voltage due to a change in anode current, i.e. the anode voltage during exposure remains unchanged. When implementing a dropping load, such a solution, as well as in other known devices, requires the use of complex means of anodic voltage and anode current, and the radiation load per patient will not be minimized. The purpose of the invention is to reduce the radiation load on the patient and simplify the control scheme of the X-ray diagnostic apparatus. According to the invention, the goal is achieved by the fact that in an X-ray diagnostic apparatus containing an emitter, a high-voltage power source with a high-voltage transformer, a filament transformer, a unit for setting the law of anode current variation during an exposure, a block for setting the initial value of anode voltage, means for controlling the anode voltage through anode current, exposure relay and switching device, a high-voltage transformer with a slope of the load characteristics of di / l is used: | Not less than 0.15 kV / m, the unit for setting the law of anode current during exposure is used directly as means of controlling the anode voltage, and the unit for setting the initial value of the anode voltage is connected to the unit for setting the law of anode current. In addition, the device has a means of selecting a load characteristic made as a set of resistances with a switch installed in the primary circuit of a high-voltage transformer, and the values of these resistances are chosen in such a way that when the primary winding turns on any available combination of these resistances, the slope of the load the characteristics is not less than 0.15 kV / mA, and the switch of the indicated resistances is connected to the unit for setting the law of variation of the anode current. The drawing shows the functional diagram of the proposed X-ray diagnostic apparatus. X-ray diagnostic device, contains emitter 1, high-voltage power source with high-voltage transformer 2 and high-voltage rectifier 3. Resistors 4.5, b with switch 7 are inserted into the primary circuit of high-voltage transformer 3. The radiator 1 is heated from a heat source 8 containing a heat transformer. (not shown). The control of the filing device 8 is carried out from the unit 9 for setting the law of anode current variation during the exposure, as well as the unit 10 for loading the initial value of the anode voltage. The apparatus has an exposure relay consisting of a radiation detector 11 installed behind the object under study 12, an amplifier 13, an integrator 14, a reference voltage source 15 and a comparison circuit 16 generating an end-of-exposure signal that is supplied to the switching device 17 leading to the action of the switch 18 in the main circuit of the x-ray apparatus and the means of switching the current of the heat in the power supply device 8 (not shown). Behind the detector 11 is a cassette with an X-ray film 19. In the described X-ray diagnostic device, a high-voltage transformer 2 is used, designed in such a way that its load characteristic has an AU / L3 slope not MvjHee 0.15 kV / mA. If several load characteristics of the power source are used due to the introduction of a switching voltage resistance of 4-6 into the primary winding of a high-voltage transformer, this value should not exceed the slope of the load characteristic of the transformer together with any combination of resistances available to connect to it.

Указанные особенности позвол ют регулировать в широких пределах анодное напр жение на излучателе за сче изменени во врем экспозиции анодного тока. Величину наклона нагрузоной характеристики источника питани выбирают дл каждого типа рентгенодиагностических исследований из услови перекрыти требуемого интервёша изменени напр жени , обусловленного , задаваемым интервгшом уменьшени анодного тока во врем экспозиции.These features make it possible to regulate the anodic voltage on the radiator over a wide range by varying the amount of anode current during exposure. The magnitude of the slope of the load characteristic of the power source is chosen for each type of X-ray diagnostic studies from the condition of overlapping the required range of voltage variation caused by the specified anodic current decrease interval during the exposure.

Уменьшение лучевой нагрузки на пациента при использовании данного аппарата св зано со следующими факторами . Каждому исследуемому органу соответствует интервал оптимальных с точки зрени качества снимка и лучевой нагрузки напр жений. В то же врем интенсивность излучени за биологическими объектами в общем слчае пропорционсшьна U . При уставке на излучателе максимального начгшьного анодного тока и минимального дл исследуемого органа напр жени , попгщагащего в оптимальный интервал , во вретс экспозиции за счет непрерывного (или стуйенчатого) изменени (уменьшени ) анодного тока происходит непрерывное увеличение интенсивности излучени за исследуемым объектом (зависимость этой интенсивности от тока - линейна ), что собственно и обуславливает относительное снижение лучевой нач грузки на пациента. Кроме того, такое решение позвол ет отказатьс от использовани специальных средств регулировани экспозиции и/или напр жени и тока излучател в зависимости от колебаний размеров исследуемого объекта, поскольку изменение напр жени и тока происходит в оптимсшьном дл каждого исследуемого органа диапазоне, и реле экспозиции просто прерывает экспозицию по достижению дозы за объектом требуемой величины.The reduction in patient radiation exposure when using this device is associated with the following factors. Each examined organ corresponds to an interval of optimum stresses from the point of view of image quality and radiation load. At the same time, the intensity of radiation behind biological objects is generally proportional to U. With a setpoint on the emitter of the maximum anode current and the minimum voltage for the test organ, which fits into the optimal interval, exposure during the exposure to the anode current continuously (or steed) changes (decreases) the radiation intensity behind the object under study (the dependence of this intensity on current - linear), which in fact causes a relative decrease in the radiation load on the patient. In addition, this solution allows refusing the use of special means of regulating the exposure and / or voltage and current of the radiator depending on fluctuations of the dimensions of the object under study, since the voltage and current changes in the optimum range for each organ under study and the exposure relay simply interrupts Exposure to achieve the dose of the object of the desired size

В целом рентгенодиагностический аппарат в соответствии с изобретением характеризуетс более простой схемой управлени , поскольку в нем не требуетс фактически использование автотрансформатора дл компенсации изменений анодного напр жени при изменении анодного тока, и все регулирование осуществл етс только за счет изменений анодного тока по заданному закону, а также выбора нагрузочной характеристики источника питани за счет переключени соУвЮЗЗIn general, the X-ray diagnostic apparatus in accordance with the invention is characterized by a simpler control circuit, since it does not actually require the use of an autotransformer to compensate for changes in the anode voltage when the anode current changes, and all regulation is carried out only by changing the anode current according to a given law, as well as selection of the load characteristics of the power source due to the switching of the switch

противлении в цепи первичной обмотки высоковольтного трансформатора.resistance in the primary circuit of the high voltage transformer.

Claims

1. X-ray diagnostic apparatus containing emitter, high-voltage power source with high-voltage transformer, nakshcha transformer, unit for setting the law of anode current variation during exposure, setpoint for initial value of anode voltage, means for controlling anode voltage through anode current, exposure relay and a switching device, about t5 that, in order to reduce the radiation load on the patient and simplify the apparatus control circuit, it uses a high-voltage transformer with a load voltage characteristic of l / lh3 not less than 0.15 kV / mA, and as a means of adjusting the anode voltage, the unit for setting the law of changing the anode current during exposure is used directly, and the unit for setting the initial value of the voltage is connected to the setpoint unit the law of change of the anode current.

ABOUT

2. X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, characterized in that means of selecting a load characteristic are introduced, made in the form of a set of resistances with a switch installed in the primary circuit of a high-voltage transformer, and the values of these resistances are chosen in such a way that In the primary winding circuit of any available combination of these resistances, the slope of the load characteristic is not less than 0.15 kV / mA, and the switch is indicated for S interconnections connected to the power unit and laws of variation of the anode current.

Information sources,

O taken into account in the examination

1. For France of France 2219602, cl. H 05 G 1/30, publ. 1974.

2. US patent 3974385, cl. 250-402, publ. 1976.

3. Published in the Federal Republic of Germany No. 262604,

5 cl. H 05 G 1/34, publ. 1976.

4. For France, 2052642, cl. H 05 G 1/00, publ. 1971.

5.Patent QUA 3974387,

cl. 250-409, publ. 1976 (prototype).