Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техническое обслуживание рентгеновских аппаратов. Учебное пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
РЕНТГЕНОВСКИХ АППАРАТОВ
Учебное пособие
Казань
Издательство КНИТУ
2017
УДК 615.47.002.5(075)
Т38
Авторы: И. Н. Мусин, Э. В. Сахабиева, Е. С. Ямалеева,
О. В. Жерецова
Техническое обслуживание рентгеновских аппаратов : учебное пос
бие
технол. ун
ISBN
ББК 34.7я7
Т38
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
директор НПФ «Мединструмент» канд. техн. наук В. П. Вейнов
д-р мед. наук, проф. каф. СДВ КГМУ С. С. Ксембаев
/ И. Н. Мусин [и др.]; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед.
-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2017. – 104 с.
978-5-7882-2284-4
Рассмотрены виды рентгеновских аппаратов и его составляющих
частей, а также порядок выполнения технического обслуживания.
Предназначено для студентов кафедры технологического оборудова-
ния медицинской и легкой промышленности, изучающих дисциплины «Конструкционные и биоматериалы», «Диагностическая и терапевтическая техника», «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий», «Современные методы исследований», обучающихся по направлению подготовки 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии», профиль «Инженерное дело в медико-биологической практике».
Подготовлено на кафедре технологического оборудования медицин-
ской и легкой промышленности.
УДК 615.47.002.5(075)
ББК 34.7я7
ISBN 978-5-7882-2284-4 Мусин И. Н., Сахабиева Э. В., Ямалеева Е. С.,
Жерецова О. В., 2017
Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2017
2
о-
ВВЕДЕНИЕ
Существенный прогресс в диагностике многих заболеваний
связан с внедрением в медицинскую практику методов визуализации,
позволяющих получать изображения внутренней структуры и функционирования организмов без хирургического вмешательства. Большинство из применяемых методов визуализации относятся к методам
лучевой диагностики, которые основаны на применении ионизирующих и неионизирующих излучений.
Основу лучевой диагностики составляет рентгеновский метод,
который включает в себя как классическое рентгеновское исследование, так и различные новые технологии (обычная рентгеновская томография, компьютерная томография, ангиография, КТ-ангиография).
Рентгенологическое исследование основано на разной степени поглощения рентгеновских лучей различными тканями и органами тела человека. На сегодняшний день практически ни одна медицинская клиника не обходится без использования рентгеновских аппаратов, что
связано с широкими диагностическими и терапевтическими возможностями данного метода.
Качество медицинской техники определяется не только функциональными возможностями и техническим уровнем, но также надежностью и безопасностью ее использования.
Медицинское оборудование характеризуется сроком эксплуатации, который определяется его индивидуальными качествами, воздействиями условий внешней среды, частотой его применения и техническим обслуживанием. Техническое обслуживание является обязательным условием поддержания функциональной надежности, работоспособности, ресурса медицинской техники, а также обеспечения достоверности диагностики и качества лечения. Контроль эксплуатационных параметров рентгеновской медицинской техники проводится с
целью проверки соответствия эксплуатационных характеристик аппарата и установление радиационного выхода.
Качественное и своевременное проведение технических работ
по обслуживанию рентгеновской техники, как правило, значительно
снижает вероятность серьезных поломок аппарата, а также обеспечивает его бесперебойную работу в течение многих лет.
3
РАЗДЕЛ 1. УСТАНОВКА РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА
1.1 Виды рентгеновских аппаратов по назначению
Рентгеновский аппарат представляет собой сложное техническое устройство. Оно насыщено элементами телеавтоматики, электроники, электронно-вычислительной техники. Многоступенчатая система защиты обеспечивает радиационную и электрическую безопасность
персонала и больных.
Рентгеновские аппараты – устройства для получения и использования рентгеновского излучения в технических и медицинских целях. Медицинские рентгеновские аппараты в зависимости от назначения разделяют на диагностические и терапевтические. По условиям, в
которых они подлежат эксплуатации, рентгеновские аппараты подразделяют на стационарные, передвижные и переносные.
Стационарные рентгеновские аппараты, как диагностические
(рис. 1.1), так и терапевтические (рис. 1.2), предназначены для постоянного использования в специально приспособленном помещении –
рентгеновском кабинете.
Рис. 1.1. Стационарный диагностический рентгеновский аппарат
4
Рис. 1.2. Терапевтический рентгеновский аппарат
Передвижные рентгеновские аппараты в зависимости от условий использования делят на палатные и переносные.
Палатные аппараты (рис. 1.3) приспособлены для перемещения
в пределах лечебного учреждения с целью рентгенологического исследования больных непосредственно в палатах и рассчитаны на применение вне лечебного учреждения.
Рис. 1.3. Переносной рентгеновский аппарат
5
Переносные рентгеновские аппараты (рис. 1.4) предназначены
Типы рентгеновских
аппаратов
Напряжение (кВ)
Сила тока (мА)
Диагностические
Стационарные
100–150
60–1000
Передвижные
60–125
10–300
Переносные
50–85
5–15
Терапевтические
Стационарные
60–400
20–30
Передвижные
15–150
5–50
для производства простейших видов рентгенологических исследований в условиях скорой и неотложной помощи, а также для оказания
помощи на дому. Они малогабаритны, легки, умещаются в двух небольших чемоданах и обычно приспособлены для переноски силами
одного – двух человек.
Рис. 1.4. Передвижной рентгеновский аппарат
Существует большое количество типов рентгеновских аппаратов, предназначенных для различных целей. Рабочая мощность выпускаемых рентгеновских аппаратов определяется произведением вторичного напряжения, или напряжения генерирования (кВ), на силу
тока (мА), проходящего через рентгеновскую трубку в одну секунду.
Диапазоны значений напряжения и силы тока аппаратов в зависимости от их назначения приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Диапазоны напряжения и силы тока рентгеновских аппаратов
6
1.2 Основные узлы рентгеновского аппарата
Рентгеновский аппарат состоит из следующих основных узлов:
− Высоковольтное устройство, включающее трансформатор
высокого напряжения (так называемый главный трансформатор),
трансформатор накала рентгеновской трубки, систему, выпрямляющую ток, подаваемый на рентгеновскую трубку (в маломощных аппаратах выпрямительное устройство может отсутствовать).
− Генератор рентгеновых лучей – рентгеновская трубка
− Распределительное устройство – пульт управления, регули-
рующий режимы работы рентгеновского аппарата.
− Штатив или группы штативов для крепления рентгеновской
трубки, снабженные приспособлениями для установки или укладки
больных в процессе тех или иных видов рентгенологического исследования и лечения, а также средствами противолучевой защиты пациентов.
1.2.1 Принципиальное устройство генератора излучения
Рентгеновский генератор обеспечивает питание рентгеновских
трубок с заземленным катодом, а также использует схему управления
катодом прямого накала, обеспечивая точную регулировку силы тока
пучка. С помощью рентгеновского аппарата на трубку подается непрерывно регулируемое напряжение. При выполнении снимков через
трубку течет значительно больший ток, чем при просвечивании, поэтому главный трансформатор рентгеновского аппарата рассчитывается на мощность, потребляемую трубкой в режиме съемки. Электрическая схема аппарата состоит из главной цепи, цепей накала, управления и сигнализации.
Элементы главной цепи: сетевой включатель, регулировочный
автотрансформатор (сетевой корректор), электромагнитные рубильники для выключения цепи главного трансформатора при съемке и просвечивании, выпрямительные вентили, переключатель рабочего места,
высоковольтные кабели и кабельные наконечники, кожух рентгеновской трубки и трубка.
Сетевой выключатель рентгеновских аппаратов рассчитан на
наибольшие значения кратковременных токов и напряжений. При
кратковременной нагрузке потребляемый ток составляет 30–150 А
(в зависимости от типа аппарата).
7
Кабель, подводящий напряжение сети к рентгеновскому аппарату, состоит из 3–4 медных жил сечением 6–16 мм
².
Регулировочный автотрансформатор (корректор сети) корригирует колебания напряжения сети и питает первичную обмотку главного трансформатора. От пайки автотрансформатора позволяют присоединять аппарат к электрическим сетям с различным номинальным
напряжением (110/190 В и 220/380 В).
Коррекция колебаний напряжения сети возможна, если напряжение меняется в пределах ± 10% от номинального. Различают два
типа регулировки: ступенчатую и непрерывную. При непрерывной
регулировке витки верхнего слоя обмотки трансформатора на одной
стороне очищены от изоляции, и по ним движется угольный каток
(щетка), замыкающий одновременно 2–3 витка. При ступенчатой регулировке с обмотки трансформатора сделаны отпайки, и с помощью
коммутатора устанавливается желаемое напряжение.
В зависимости от конструкции рентгеновские аппараты могут
иметь одно- и трехфазные регулировочные автотрансформаторы.
Трехфазные трансформаторы можно рассматривать как три однофазных, обмотки которых находятся на трех стержнях стального сердечника Ш-образной формы. Обмотки трехфазного регулировочного автотрансформатора всегда соединяются звездой. В качестве провода
обмоток из-за большого сечения используется профильная проволока
с хлопчатобумажной изоляцией. В случае ступенчатой регулировки
напряжения изоляция на месте отпайки удаляется, и к проводу обмотки припаивается медная пластина для отвода. Готовая обмотка пропитывается лаком и высушивается.
Электромагнитный съемочный рубильник служит для разрыва
цепи между регулировочным и главным трансформатором при съемке.
Поскольку в момент переключения сила тока у мощных аппаратов
достигает 150 А, необходимо по возможности снизить время срабатывания электромагнитного выключателя (при разрыве цепи, в которой
течет ток, возникает дуга между размыкающимися контактами). В целях быстрого срабатывания катушка электромагнитного контактора
рассчитана на мгновенн
ую перегрузку в момент срабатывания. Если
электромагнитный выключатель способен срабатывать в тот момент,
когда величина напряжения имеет нулевое значение, между контактами дуга не возникает, и, следовательно, они менее нагружены. В аппаратах большой мощности, где необходимо снизить время срабатывания выключателя до 0,04 с и ниже, используются два последовательно
8
соединенных выключателя. Один из них служит для замыкания, а другой – для размыкания цепи.
Контактор для просвечивания. При просвечивании мощность,
потребляемая аппаратом, сравнительно небольшая. Разрывной ток не
превышает 10 А, следовательно, размыкающиеся контакты электромагнитного выключателя мало нагружены.
Высоковольтный (главный) трансформатор помещается в высоковольтном блоке генераторного устройства. Исключение составляют аппараты, выполненные по типу блок-трансформаторов. Главный трансформатор характеризуется высоким коэффициентом преобразования, выражающимся отношением числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки: а = n вторичн./n первичн.
У диагностических аппаратов средняя точка вторичной обмотки трансформатора заземляется. В современных аппаратах вместо однофазных трансформаторов применяются высоковольтные трансформаторы броневого типа. Этот переход к броневым трансформаторам в
новых конструкциях объясняется огромными магнитными потерями
трансформаторов с обмотками на одном стержне, приводящими к
уменьшению высокого напряжения при большой нагрузке. Главные
трансформаторы рассчитаны на короткоимпульсную работу рентгеновского аппарата. Схема главного трансформатора однофазных аппаратов представлена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Высоковольтные однофазные трансформаторы: 1 – стальной
сердечник; 2 – первичная обмотка; 3 – вторичная обмотка; 4 – отводы
первичной обмотки; 5 – средняя, заземленная точка вторичной
обмотки; 6 – высоковольтные концы вторичных обмоток
9
Первичная обмотка изготовляется из провода большого сечения с хлопчатобумажной изоляцией. Провод наматывается на бумажно-бакелитовую изоляционную втулку по всей длине стержня. Поверх
первичной обмотки надевается медная пластина, которая заземляется.
Толщина пластины составляет 0,2 мм. Важно, чтобы концы пластины
не касались друг друга, иначе она может служить короткозамкнутым
витком, и в ней могут возникать вихревые токи. Эта так называемая
потенциальная пластина предотвращает попадание высокого напряжения в сеть. На потенциальной пластине располагаются две секции вторичной обмотки. Они представляют собой две катушки, имеющие
противоположные обмотки. Средняя точка вторичной обмотки (общая
точка двух секций) заземляется и выводится к миллиамперметру, находящемуся на пульте управления. Таким образом, на концах вторичной обмотки появляется напряжение относительно земли, которое
вдвое меньше выходного напряжения.
В настоящее время высоковольтные трансформаторы почти
всегда являются масляными. Трансформатор размещается в баке, наполненном трансформаторным маслом.
Конструкция главного трансформатора терапевтических рентгеновских аппаратов аналогична конструкции трансформатора диагностических аппаратов. Отличие состоит в том, что вторичная обмотка
главного трансформатора терапевтических аппаратов выполняется в
виде одной катушки (без средней точки), один конец которой заземляется. Таким образом, к вторичной обмотке прилагается полное выходное напряжение. Мощность главных трансформаторов терапевтических аппаратов сравнительно небольшая. Они рассчитываются на непрерывную работу аппарата и изготовляются в виде однофазного
трансформатора с обмотками на одном стержне (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Однофазный высоковольтный трансформатор с обмотками
на одном стержне с одной высоковольтной обмоткой (без заземленной
средней точки): 1 – магнитопровод; 2 – первичная обмотка;
3 – вторичная обмотка
10