Рентгенофлюорографическая камера

Заявляемый объект относится к области медицинской техники, точнее к рентгеновским флюорографическим аппаратам, используемым для скрининг-диагностики заболеваний органов грудной полости. Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении контрастности рентгеновского изображения. Данный технический результат достигается тем, что в рентгенофлюорографической камере, содержащей светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экран плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора, нанесенного на тонкую металлическую фольгу, подключенную к отрицательному полюсу источника напряжения; внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор, на поверхность люминофора нанесен сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой из серебра толщиной 0,05-0,2 мкм, подключенный к положительному полюсу источника напряжения, величиной 20-30 кВ.

Предполагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, точнее к рентгеновским флюорографам, используемым для скрининг диагностики заболеваний органов грудной полости.

Известна рентгенофлюорографическая камера КФ-70Т, разработанная Загорским оптико-механическим заводом. (Чикирдин Э.Г. Рентгеновские флюорографические аппараты. - М.: Медицина, 1970. - С.7) [1].

Рентгенофлюорографическая камера КФ-70Т содержит светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экран плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора; внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор. Фоторегистратор содержит лентопротяжный механизм и схему автоматического управления им, соединенный с фотоэкспонометром. Флюорография производится на рулонную пленку шириной 70 мм.

Основным недостатком пленочных камер [1] является недопустимо большая лучевая нагрузка на пациента. В настоящее время пленочные флюорографы сняты с производства.

Известна рентгенофлюорографическая камера, в которой в качестве фотодетектора используется запоминающий экран, нанесенный на поверхность барабана. После экспозиции считывание скрытого изображения производится с помощью инфракрасного лазера (Авторское свидетельство 1018623, от 13.10.82, А61В 6/00) [2].

Применение фотодетектора с запоминающим экраном [2] позволяет на порядок снизить лучевую нагрузку на пациента. Однако данная технология получения флюорографического снимка чрезвычайно дорога.

В нашей стране фотодетекторы с запоминающим экраном не выпускаются и в практике фтизиопульмонологии не применяются.

Известна также рентгенофлюорографическая камера, содержащая светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экран плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора, нанесенного на тонкую металлическую фольгу, подключенную к отрицательному полюсу источника напряжения. Внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор с ПЗС-матрицей (Рентгенофлюорографическая камера. Заявка 2010122889 от 07.06.2010 г., по которой принято положительное решение о выдаче Патента РФ на полезную модель 02.08.2010 г. [3]). Рентгенофлюорографическая камера [3] наиболее близка конструктивно к заявляемому объекту, поэтому и была выбрана нами в качестве прототипа.

Наличие металлической фольги в составе экрана рентгенофлюорографической камеры [3] с одной стороны повышает светимость люминофора, а с другой стороны, снижает контрастность рентгеновского изображения. Снижение контрастности вызвано широкой диаграммой направленности вылета фотоэлектронов, выбитых из фольги рентгеновскими квантами, и вызывающих свечение люминофора.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении контрастности рентгеновского изображения.

Данный технический результат достигается тем, что в рентгенофлюорографической камере, содержащей светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экран плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора, нанесенного на тонкую металлическую фольгу, подключенную к отрицательному полюсу источника напряжения; внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор, на поверхность люминофора нанесен сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой из серебра толщиной 0,05-0,2 мкм, подключенный к положительному полюсу источника напряжения, величиной 20-30 кВ.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой рентгенофлюорографической камеры неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Далее наше предложение сопровождается чертежом и пояснением к нему (фиг.1).

Рентгенофлюорографическая камера содержит светонепроницаемый корпус 1, защищенный свинцом, с входным окном 2, закрытым пластиной 3 из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, например углепластика, к которой примыкает флюоресцирующий экран 4. Экран имеет плоскую форму и состоит из подложки 5, связующего слоя 6 и люминофора 7, нанесенного на тонкую алюминиевую фольгу 8, закрепленную на связующем слое 6. В качестве люминофора 7 используются кристаллы гадолиния, имеющего повышенную световую отдачу.

Внутри корпуса установлен светосильный объектив 9 и фоторегистратор с ПЗС-матрицей 10, которая связана оплатой считывания и обработки сигнала 11. При облучении флюоресцирующего экрана 4 рентгеновским излучением люминофор 7 преобразует невидимые рентгеновские кванты в видимые глазом лучи, которые собираются в осевой точке S плоскости полевой диафрагмы объектива 9, находящейся на расстоянии f от плоскости люминофора 7. Со стороны объектива 9 на люминофор 7 нанесен сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой 12, который представляет собой пленку из серебра, толщиной 0,05-0,2 мкм. Слой 12 наносится методом напыления паров серебра в вакуумной камере. Со стороны объектива 9 флюоресцирующий экран 4 закрыт просвинцованным стеклом 13, защищающим фоторегистратор от воздействия рентгеновских лучей. Поверхность алюминиевой фольги 8, примыкающая к люминофору 7 как зеркало отражает лучи светящегося люминофора 7 и тем самым увеличивает яркость рентгеновского изображения приблизительно на 50%, что позволяет сократить время экспозиции и тем самым снизить лучевую нагрузку на пациента. Кванты рентгеновского излучения выбивают из алюминиевой фольги 8 фотоэлектроны, которые вызывают свечение люминофора 7. Фотоэлектроны имеют широкую диаграмму направленности вылета, что приводит к снижению контрастности рентгеновского изображения. Для исключения этого нежелательного явления алюминиевая фольга 8 и токопроводящий слой 12 подключены к источнику высокого напряжения 14, величиной 20-30 кВ, фольга 8 к отрицательному полюсу, а слой 12 - к положительному. Высокое напряжение заставляет фотоэлектроны двигаться по кратчайшему расстоянию к токопроводящему слою 12, что сужает их диаграмму направленности вылета и тем самым повышает контрастность рентгеновского изображения.

Предложенная конструкция рентгенофлюорографической камеры может найти широкое применение в пульмонологии и фтизиатрии, особенно при обследовании детей, так как обеспечивает значительное снижение лучевой нагрузки на пациента при хорошем качестве изображения. Предложенное техническое решение отличается простотой и низкой себестоимостью.

1. Рентгенофлюорографическая камера, содержащая светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экран плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора, нанесенного на тонкую металлическую фольгу, подключенную к отрицательному полюсу источника напряжения; внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор, отличающаяся тем, что на поверхность люминофора нанесен сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой, подключенный к положительному полюсу источника напряжения, величиной 20-30 кВ.

2. Рентгенофлюорографическая камера по п.1, отличающаяся тем, что сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой представляет собой пленку из серебра толщиной 0,05-0,2 мкм.