Рентгенофлюорографическая камера

 

Заявляемый объект относится к области медицинской техники, точнее к рентгеновским флюорографическим аппаратам, используемым для скрининг диагностики заболеваний органов грудной полости.

Целью изобретения является снижение лучевой нагрузки на пациента.

Данная цель достигается тем, что во флюорографической 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, внутри которого установлен светосильный объектив и фоторегистратор, дополнительно введена кольцевая линза Френеля, оптически сопряженная с объективом, при этом оптический вход линзы Френеля примыкает к люминофору.

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 экраном 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 флюоресцирующий экран плоской формы. Внутри корпуса находится фоторегистратор. Оптическая связь между флюоресцирующим экраном и фоторегистратором осуществляется с помощью волоконно-оптического фокона, оптический вход которого плотно примыкает к поверхности люминофора флюоресцирующего экрана (Авторское свидетельство на изобретение 633173 от 28.04.77 г., МПК А61В 6/00) [3].

Для рентгенофлюорографического обследования легких взрослого человека диаметр оптического входа фокона в аналоге [3] должен быть не менее 57 см. Оптическая промышленность не смогла освоить выпуск таких фоконов. Кроме того, такие фоконы имеют огромную массу, что затрудняет их практическое использование. По этим причинам изобретение [3] не нашло клинического применения.

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. Внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор с ПЗС-матрицей, которая связана с платой считывания и обработки сигнала (Рентгеновские диагностические аппараты под редакцией Н.Н.Блинова и Б.И.Леонова. - М.: ВНИИМТ, 2001, с.198) [4]. Флюорографические камеры типа [4] принято называть цифровыми. Она наиболее близка конструктивно к заявляемому объекту, поэтому и была выбрана нами в качестве прототипа.

При фотосъемке с флуоресцентного экрана только 1% светового потока попадает в объектив фотокамеры и участвует в формировании изображения. Это объясняется широкой диаграммой направленности излучения люминофора под действием рентгеновского излучения (В.В.Дмоховский, Э.Г.Чикирдин Физико-технические основы флюорографии/ Основы флюорографии. - Ленинград: Медицина, 1965. - С.11). Это обстоятельство является большим недостатком всех типов флюорографов, в конструкции которых используются флюоресцирующие экраны, так как вынуждает увеличивать время экспозиции, что приводит и излишнему облучению пациента.

Целью нашего предложения является снижение лучевой нагрузки на пациента. Данная цель достигается фокусировкой светового потока от флюоресцирующего экрана с помощью кольцевой линзы Френеля. Для этого во флюорографической камере, содержащей светонепроницаемый корпус, защищенный свинцом, с входным окном, закрытым пластиной из рентгенопрозрачного и светонепроницаемого материала, к которой примыкает экраном плоской формы, состоящий из подложки, связующего слоя и люминофора, внутри которого установлен светосильный объектив и фоторегистратор, дополнительно введена кольцевая линза Френеля, оптически сопряженная с объективом, при этом оптический вход линзы Френеля примыкает к люминофору.

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, имеющего эпитаксиальную структуру. Такой люминофор представляет собой систему игольчатых кристаллов CsI-Na, действующих как световоды. Люминофор с зпитпксиальной структурой сочетает высокий энергетический выход люминесценции с более высоким разрешением.

Внутри корпуса установлен светосильный объектив 8 и фоторегистратор с ПЗС-матрицей 9, которая связана с платой считывания и обработки сигнала 10.

К поверхности люминофора 7 примыкает оптический вход кольцевой линзы Френеля 11, состоящую из центральной части 12 и боковых колец 13. Кольцевая линза Френеля 11 оптически сопряжена с объективом 8. Большая часть излучения игольчатых кристаллов CsI-Na распространяется нормально к выходной плоскости люминофора 7. Эти лучи преломляются кольцевой линзой Френеля и направляются в объектив 8, где собираются в осевой точке S плоскости полевой диафрагмы объектива 8, находящейся на расстоянии f от выходной плоскости люминофора.

Такая конструкция оптической части рентгенофлюорографической камеры позволяет направить большую часть светового потока флюоресцирующего экрана 7 в объектив 8 фоторегистратора, в результате чего уменьшается время экспозиции и лучевая нагрузка на пациента, как минимум в два раза.

Световые кванты, пройдя через объектив 8, попадают в ПЗС-матрицу 9, где преобразуются в электрический сигнал, который поступает на плату считывания и обработки сигнала 10 и далее в ЭВМ флюорографа (на фиг. не показана).

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.

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; внутри корпуса установлен светосильный объектив и фоторегистратор, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введена кольцевая линза Френеля, оптически сопряженная с объективом, при этом оптический вход линзы Френеля примыкает к люминофору.



 

Похожие патенты:

Медицинское оборудование для первичной диагностики новообразований молочной железы и назначения последующего обследования и лечения. В некоторых случаях имеет ощутимое преимущества перед более простым, безопасным и дешевым УЗИ, особенно, когда необходимо проверить аксиллярную зону.
Наверх