Устройство для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СЪЕМКИ ОРГАНОВ ЬУДНОЙ КЛЕТКИ по авт. св. № 948370, отличающееся тем, что вания, в устройство дополнительно введены схема блокировки включения снимка при обрыве или коротком замыкании датчика, схема блокировки включения снимка при нарушении функционирования датчика или первичного каскада схемы преобразования, схема задержки и схема совпадения, два входа которой подключены к выходам указанных схем блокировки включения снимка, а два других входа - к выходам порогового компаратора и . схемы задержки.

СОО3 СОВЕТСКИХ . ««««ЮМ

РЕСПУБЛИК

3 @ А 61 В 6/00, Н 05 G 1/62.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛА@ И ОБРЕТЕНИЙ V ОТНЯТИЙ

Е - л ...

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНС«М СВИДЕТВЬСТВ« (61) 948370 (21) 3275218/18-25 (22) 09.04.81 (46) 15.07.84 ° Бюп. У 26 (72) В.А.Марко, Б.М.Пятигорский, И.М.Моргенштерн и Л.А.Ефремова (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621.386:616-073 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 948370, кл. А 61 В 6/00, 1980 (прототип). (54) (57) f . УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИ3АЦИИ РЕНТГЕНОВСКОЙ СЪЕМКИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ по авт. св. N 948370, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что

% ,SU„„11 25 9 А с целью повышения эксплуатационных характеристик за счет автоматизации контроля работы датчика и первичного каскада схемы преобразования, в устройство дополнительно введены схема блокировки включения снимка при обрыве или коротком замыкании датчика, схема блокировки включения снимка при нарушении функционирования датчика или первичного каскада схемы преобразования, схема задержки и схема совпадения, два входа которой подключены к выходам указанных схем блокировки включе.— ния снимка, а два других входа — к . выходам порогового компаратора и . схемы задержки.

1102569 рушении функционирования датчика или первичного каскада схемы преобразования содержит два J-К триггера, два генератора одиночного импульса с внешним запуском, два одновибратора с запуском по переднему фронту импульса, схему инвертирования и схему

ИЛИ-НЕ, причем выходы генераторов подключены к,3 -входам триггеров, входы генераторов соединены с входами .одновибраторов, выходы которых подключены к Я -входам триггеров, вход схемы инвертирования соединен с входом одного из генераторов и входом управляющего элемента, выход схемы инвертирования подключен к входу второго генератора, а входы схемы

ИЛИ-НЕ подключены к единичным выходам триггеровг

Изобретение относится к рентгено". технике, преимущественно. медицинской .рентгенографии.

По основному авт. св. В 948370 известно устройство для автоматизации рентгеновской съемки органов грудной клетки, которое содержит источник питания, датчик дыхания пациента, например терморезистор, активный фильтр, схему преобразования сигнала датчика, соединенную с активным фильтром и включающую первичный. каскад, схему интегрирования, управляющий элемент, подклю:ченный к одному из выходов первичного каскада схемы преобразования, два транзисторных ключа, затворы которых подключены к различным выходам управляющего элемента, а истоки соединены с выходом схемы интегрирования, вход управления которой соеди- нен со стоком одного из транзисторных ключей, запоминающий конденсатор и усилитель, подключенные к стоку второго транзисторного ключа, схему вычитания, делители напряжения, один из которых включен между выходом усилителя и .неинвертирующим входом схемы вычитания, а другой подключен к иивертирующему входу схемы вычитания, и пороговый компаратор, один ЗО

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, схема блокировки включения снимка при обрыве или коротком замыкании датчика содержит два пороговых компаратора,. два делйтеля напряжения и схему

ИЛИ-НЕ, причем один из делителей . подключен к иивертирующему входу .первого компаратора, другой — к неинвертирующему входу второго компаратора, инвертирующнй вход которого соединен с неинвертирующим входом первого компаратора и выходом источника питания, а выходы компараторов подключены к входам схемы ИЛИ-НЕ

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем,что схема блокировки включения снимка при на2 вход которого соединен с выходом схемы вычитания, а другой вход подФ ключен к выходу схемы интегрирования 513.

В известном устройстве активный фильтр имеет значительную постоянную времени, определяемую величиной наименьшей частоты дыхания пациентов.

Поэтому после включения устройства в сеть необходимо некоторое время для установления его рабочего режима

{величина этого времени соответствует

1 мин). При отклонении от указан- ного времени в меньшую сторону воз- . можно нарушение режима работы устройства, отклонение же в большую сторону ведет к неоправданному снижению оперативности проведения рентгенологических исследований.

Кроме того, в данном устройстве отсутствует автоматический контроль работы датчика и приемнопреобразующего тракта, что особенно важно при телеуправляемом процессе обследования пациентов, где нарушение режима работы датчика или схемы преобразования сигнала датчика с актцвным фильтром может привести к появлению рентгеновских снимков с низким, качеством и необходимости проведения повторных снимков, что, как следствие, приводит

3 к переоблучению пациентов и перерасхо- Устройство соде жи с ройство содержит источник пиду рентгеновской пленки и фотомате- я, подключенныи к нему датчик

2 дыхания пациента, например термориалов .

Цель изобретения — повышение экс- резистор подключенный к плуатационных характеристик за счет

5 автоматизации контроля работы дат- схемы преобразовачика и первичного каскада схемы ния сигнала дат 2 прео разования. б ния сигнала датчика, один выход которого подключен к схеме интегриПоставленная цель достигается тем рования 5 а друг а другои — к управляющему что в устройство для автоматизации 0 элементу 6 Выходы упра оды управляющего элерентгеновской съемки органов грудной мента 6 подключе подключены к затворам транклетки дополнительно введены схема зисторных ключей 7 и 8 с соединенными блокировки включения снимка при обры друг с другом сток с другом стоками, к которым подве или коротком замыкании датчика, ключен и выход схемы интегрирования схема блокировки включения снимка то транзисторного ключа под° при наРУшении функЦионированиЯ Дат- ключен к втором вт рому входу схемы интегричика или первичного каскада схемы рования 5 а ист а исток транзисторного преобразования, схема задержки и схе ключа 8 — к а кл ча — к запоминающему конденсама совпадения, два входа которой под- тору 9 и и входу усилителя 10, -котоключены к выходам указанных схем рь через делитель напряжения блокировки включения снимка, а два подключен к схеме вычитания 12, на других входа — к выходам порогового . другой вход кот р и руго вход которой подается напряжекомпаратора и схемы задержки. ние с делителя 13. Выход схемы вычиСхема блокировки включения снимка тания 12 и и схемы интегрирования 5 при обрыве или коротком замыкании подключены к пороговому компаратодатчика содержит два пороговых компаратора, два делителя напряжения В устр устройство дополнительно введеи схему ИЛИ-НЕ, причем один из де- на схема 15 б локировки включения лителей подключен к инвертирующему снимка при обрыв имка при о рыве или коротком замывходу первого компаратора, другой — кании датчик 2

30 датчика, включающая два к неинвертирующему входу втоРого делителя напряже компаратора, инвертирующий вход ко- роговых компара оных компаратора 18 и 19 и схеторого соединен с неинвертирующим му HJIH-HE 20 к которой п6дключены входом первого компаратора и выходом выходы компарат выходы компараторов 18 и 19. Инверисточника питания, а выходы компарато- тирующий вход одного компаратора 19

: ров подключены к входам схемы HIIH-ÍÅ. 35 и неинвертирующий вход другого комСхема блокировки включения снимка паратора 18 подключены к датчику 2. при нарушении функционирования да.т- другим входам компараторов 18 и 19 чика или первичного каскада схемы . подключены делители 16 и 17. преобразования содержит два 3-К триггера, два генератора одиночного

В устройство также дополнительно импульса с внешним запуском, два введена схема 21 для блоки овки дл ро ки одновибратора с запуском по передне- они ова„ия ат и включения снимка при на шении ф ив ционировани датч а или п рвичного рования и схему ИЛИ-НЕ причем выхо-. ды генераторов пок1ю ены к д -входам 45 первый генератор 23 одиночного имтриггеров, входы генераторов соединены с входами одновибраторов,:выхопульса, первый одновибрато 2 с ды которых подключены к g -входам запуском по переднему фронт имРед у фр у м триггеров, вход схемы инвертирования пульса, второй аналогичный гене ато соединен с входом одного из генера- 50 26 ва .1

25, второй аналогичный одновиб ато д р ор

26, два 3-К триггера 27 и 28, а торов и входом управляющего элемента, выход схемы инвертирования поц-, также схему ИЛИ-НЕ 29. Входы схемы ючен к входу второго генератора,,инверти ования 22 а входы схемы ИЛИ-НЕ п одключены к 24 по клю ратора 23 и первого одновибратора единичным выходам триггеров ного каскада 4 схемы преобразования

На чертеже показана схема устрой- сигнала датчи 2 чика, который подклюуправляющего элемента 6. ства для автоматизации рентгеновской. чен к входу управляю его съемки органов грудной клетки. Входы второго генератора 25 и второго новления рабочего режима. устройства на время, равное максимальной длительности фазы дыхания.

С выхода активного фильтра 3 напряжение поступает на вход первичного каскада 4 схемы преобразования сигнала датчика 2. Сформированные в каскаде 4 положительные импульсы управления поступают на входы управляющего элемента 6 и схемы 21 блокировки включения снимка, которая обеспечивает автоматический выход устройства на рабочий режим (после окончания переходного процесса при включении устройства в сеть) и блокирует цепь включения снимка в случае нарушения функционирования датчика (неправильная установка, снижение чувствительности собственно датчика и т.д.) или первичного каскада и схемы преобразования.

В схеме 21 по переднему фронту импульса управления включается генератор одиночного импульса 23 и запускается одновибратор 24, с выхода которого на -вход триггера 28 приходит импульс, устанавливающий на его единичном выходе напряжения, соответствующее логическому нулю, а по заднему фронту импульса управления включается генератор одиночного . импульса 25 и запускается одновибратор 26, что достигается с помощью схемы инвертирования 22. При этом на Я-вход триггера 27 с выхода одновибратора 26 приходит импульс, устанавливающий на его единичном выходе напряжение, соответствующее логическому нулю.

При нарушении работы датчика 2 или первичного каскада 4 схемы преобразования, а также при выходе устройства на рабочий режим, на входе схемы 21 вместо управляющих импульсов, длительность которых равна длительности нерабочей фазь1 дыхания (вдох или выдох), а пауза между импульсами — длительности рабочей фазы дыхания (соответственно выдох

50, нли вдох), появляются импульсы длиЭ тельность которых или пауза между ними превышает максимально допустимую длительность соответственно нерабочей или рабочей фазы дыхания. При этом генераторы одиночного импульса 23 или 25 вырабатывают импульс, поступающий на 3 -вход одного из тригге1 ров 28 или 27 и устанавливающий на единичном выходе одного из них на5 1102569 6 одновибратора 26 подключены к выходу схемы инвертирования 22. Генераторы 23 и 25 подключенык Э -входам триггеров 27 и 28, к J(-входам которых подключены одновибраторы 24 и 26.

Q âüðñîäû (единичные выходы) триггеров 27 и 28 подключены к входам схемы ИЛИ-НЕ 29.

В устройство также введены схема задержки 30 и 4-входовая схема сов-,1б падения 31>, K входам,"которой подключены выходы порогового.компаратора 14, схем ИЛИ-НЕ 20 и 29, а также схемы задержки 30.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть источник питания 1 обеспечивает питание датчика 2 стабильным током.

Напряжение с датчика 2 поступает одновременно на входы активного фильтра 3 и схемы 15 блокировки включения снимка при обрыве или коротком замыкании датчика, в которой с помощью делителей напряжения 25

16 и 17 задаются соответственно максимально и минимально допустимые величины напряжения на датчике 2.

При обрыве датчика 2 напряжение на его выводах превышает значение мак.симально допустимой величины, при этом на выходе порогового компаратора 18 появляется напряжение, соответствующее логической единице, которое подается на один из входов схемы ИЛИ-НЕ 20. При коротком замы35 канин датчика 2 напряжение на его выводах становится меньше минимально допустимой величины, при этом на выходе порогового компаратора 19 появляется напряжение, соответствующее логической единице, которое поступает на второй вход схемы ИЛИ-НЕ 20, на выходе которой как в случае обрыва датчика, так и в случае короткого

45 замыкания формируется напряжение логического нуля, которое подается на один из входов схемы совпадения ,:31 и блокирует цепь цодачи сигнала на включение высокого напряжения в рентгеновском аппарате.

Одновременно с включением устройства в ееть напряжение питания подается на схему задержки 30, на выходе которой формируется напряжение логического нуля, которое пос тупает на другой вход схемы совпа-. дения 31, что обеспечивает блокировку включения снимка в.процессе устаСоставитель К.Кононов

Редактор Л.Авраменко Техред С. Мигунова Корректор А. Дзятко

Заказ 4866/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3,-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 1025 пряжение, соответствующее логической единице. Указанное напряжение поступает на один из входов схемы ИЛИ-НЕ

29, на выходе которой формируется напряжение, соответствующее логическому нулю, которое подается на один из входов схемы совпадения 31 и блокирует цепь включения снимка.

В случае отсутствия неисправностей устройство для автоматической рентгеносъемки органов грудной клеФки работает аналогично известному устройству где с помощью схемы интегрирования 5, схемы управления 6, транзисторных ключей 7 и 8, запоминающего конденсатора 9, усилителя 10, делителей напряжения 11 и 13 и схемы вычитания 12 на выходе дифференциального компаратора 14 формируется. импульс на включение снимка, соответствующий логической единице, который поступает на один из входов схемы совпадения 31, на остальные входы которой поданы напряжения, также соответствующие логической единице.

С выхода схемы совпадения 31 в рентгеновский аппарат подается команда на включение высокого напряжения.

Схема задержки 30 может быть выполнена, например, в виде интегратора и подключенного к его выходу компаратора, причем запуск интегратора осуществляется при включении устройства в сеть. Время задержки.

czech> 30 определяется постоянной времени интегрирования и порогом срабатывания компаратора.

Работа схемы 21 с учетом рабочей и нерабочей фазы дыхания позволяет

69 8 до минимума с окра тить вр емя переходного процесса при включении устройства в сеть и блокировки включения ,снимка при возникновении неисправности датчика или приемнопреобразующего тракта.

Введение в состав устройства для автоматизации рентгеновской съемки . органов грудной клетки схемы блокировки включения снимка при обрыве

Йли коротком замыкании датчика поз воляет проводить оперативный контроль подготовки устройства к работе.

Применение схемы блокировки включения снимка при нарушении функционирования датчика или первичного каскада схемы преобразования сигнала датчика, а также схемы задержки позволяет проводить автоматический контроль работы датчика, в том числе и правильности его установки относительно выхода дыхательных путей пациента, и схемы преобразования сигнала датчика с активным фильтром в,процессе работы устройства, сокращая при этом до минимума время выхода устройства на рабочий режим.

Таким образом, введение указанных схем повышает надежность работы устройства для автоматизаций рентгеновской съемки органов грудной клетки в составе рентгенодиагностического комплекса, оперативность его использования, ремонтопригодность,сокращая при этом время выявления и устранения возможных неисправностей и обеспечивает значительные удобства при его эксплуатации.