Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техническое обслуживание рентгеновских аппаратов. Учебное пособие.pdf
универсальные и специальные рентгеновские штативы. В специальных
рентгеновских штативах рентгеновская трубка вмонтирована в опорную стенку, а в универсальных штативах помимо опорной стенки имеется отдельная колонка для рентгеновской трубки.
Универсальные штативы. Их общей отличительной чертой
является наличие особой колонки для рентгеновской трубки. На этих
штативах можно производить снимки и просвечивание при любом положении больного. Принципиальная схема универсального штатива
изображена на рис. 1.13.
Рис. 1.13. Универсальный штатив с отдельной колонкой
для рентгеновской трубки: а – принципиальная схема (1 – опорная
стенка; 2 – каретка; 3 – консоль для просвечивающего экрана;
4 – просвечивающий экран; 5 – рентгеновская трубка; 6 – блоки;
7 – противовес; 8 – подножка для больного; 9 – подножка опорной
стенки; 10 – ось вращения поворотной опорной стенки; 11 – колонка;
12 – шина на полу; 13 – шина на потолке; 14 – балласт рентгеновской
трубки; 15 – консоль для рентгеновской трубки со скользящим
креплением); б – «Tele-Pantoscope»
Он состоит из двух основных частей: из поворотной опорной
стенки и колонки для трубки, связанной со стенкой разъемным сцеплением. Опорная стенка поворачивается вокруг оси, зафиксированной
21
в станине. Поворотная опорная стенка имеет рентгеновскую отсеивающую решетку, каретку, противовес каретки, консоль, удерживающую рентгеновский экран, экрано-снимочное устройство, подножку и
противовес экрана.
Отдельная балансировка просвечивающего экрана необходима
для того, чтобы он оставался уравновешенным и при наклонном положении опорной стенки. В вертикальном положении противовес просвечивающего экрана суммируется с балластом каретки. Колонка
рентгеновской трубки обеспечивает уравновешенное и независимое
движение рентгеновской трубки и тубуса.
При выполнении снимков ликвидируется принудительное сцепление между поворотной опорной стенкой и колонкой. Это делается
очень просто, но все же ведет к потере времени. Поэтому эти штативы
применяются нечасто.
Чаще применяют специальные рентгеновские штативы, на которых нельзя производить Букки-снимок (в горизонтальном положении
больного) и телерентгенограммы. Для этих целей применяют отдельное
рабочее место (рентгеновская установка имеет два рабочих места).
Специальные рентгеновские штативы применяются главным
образом для просвечивания и выполнения прицельных снимков, например, при исследовании желудка. Рентгеновская трубка и экраноснимочное устройство прикреплены к общей каретке. Опорная стенка
держится на двух ножках. Она поворачивается вокруг осей, прикрепленных к ножкам. Балласт каретки включает противовес, необходимый для балансировки рентгеновской трубки. Имеется отдельная балансировка экрана.
Высота подножки простых рентгеновских штативов устанавливается вручную. Подножка фиксируется направляющими рельсами,
расположенными по краям опорной стенки. В современных штативах
опорная стенка вместе с больным передвигается с помощью электродвигателя.
Подвеска экрано-снимочного устройства старых штативов
предусматривала использование двух консолей. На новых рентгеновских штативах подвеска осуществляется с помощью одной консоли.
Такой способ позволяет сократить время позиционирования больного.
Потолочная балансировка осуществляется с помощью пружины
сжатия, уравновешивающей просвечивающий экран посредством рычажного механизма. Современные штативы вместо простого просвечивающего экрана обычно снабжены экранно-снимочным устройством.
22
1.3 Принципиальная схема управления рентгеновского аппарата
Цепи управления аппарата замыкаются с помощью переключателя рабочего режима, расположенного на пульте управления. Этот
переключатель имеет несколько положений, при которых замыкаются
соответствующие цепи управления. На рис. 1.14 дана схема цепей
управления рентгеновского аппарата, замыкаемых переключателем
режима работы. Из рисунка видно, что перед включением любого режима необходимо «подготовить» аппарат к соответствующему режиму работы. В положении «подготовка» переключатель рабочего режима включает накал катода рентгеновской трубки (для просвечивания
или для съемки) и цепь измерения, соответствующую определенному
рабочему режиму аппарата.
Рис. 1.14. Схема переключателя режима работы
рентгеновского аппарата
23
Соблюдение такого порядка включения аппарата очень важно.
Если напряжение накала и анодное напряжение одновременно подаются на рентгеновскую трубку, то вследствие отсутствия в первый
момент времени эмиссии на трубку подается высокое напряжение холостого хода. Это в режиме съемки приводит к высоковольтному пробою. При съемке длительность работы аппарата составляет доли секунды. За это время катод еще не успевает накалиться, поэтому по
трубке течет ток меньше заданного. Снимок будет плохого качества.
Для предотвращения ошибок из-за недостаточного накала катода в некоторых рентгеновских аппаратах иностранного производства катод рентгеновской трубки подогревается перед началом съемки
или используется принцип «накал сверху» (рис. 1.15).
Рис. 1.15. Принцип предварительного подогрева: 1 – изменение
температуры нити накала при предварительном подогреве;
2 – изменение температуры нити накала без предварительного
подогрева; (t – время предварительного подогрева; t
+ t1 – время,
2
необходимое для подогрева нити катода до рабочей температуры,
Т
– начало экспозиции)
0
В первом случае нить накала рентгеновской трубки подогревается до порогового значения. При такой температуре катод еще не
способен испускать электроны. При съемке температура накала быстрее достигает необходимого значения.
Преимущество такой системы особенно очевидно при двухфокусных рентгеновских трубках. Просвечивание проводится с помощью
малого фокуса. За это время большой фокус подогревается. Когда необходимо делать прицельные снимки, просвечивание автоматически
прекращается и аппарат переключается на накал большого фокуса.
При этом вместо малого фокуса работает более мощный. Вследствие
24
высокой начальной температуры нить накала подогревается быстрее.
В случае «накала сверху» в первый момент съемки нить накала через
автоматику получает импульсный перегрев, то есть во время съемки
ток накала с более высокого начального значения снижается до номинального. И в этом случае сокращается время нагрева нити накала.
Подобно цепи накала измерительный и анодный контуры рентгеновской трубки должны замыкаться перед подачей высокого напряжения.
1.4 Усилители яркости рентгеновского изображения (ЭОП)
Широкое применение рентгеновских аппаратов, необходимость уменьшения дозы излучения при исследовании предъявили новые требования к рентгеновским установкам. Классическое рентгеновское просвечивание и проведение рентгеновских исследований в операционной сопряжены с большими первыми нагрузками на врача и
больного. Слабое свечение экрана при рентгеноскопии не позволяет
производить рентгенокиносъемку и применять рентгенотелевизионное
просвечивание при малых дозах излучения.
Эти задачи были решены после разработки усилителей яркости
рентгеновского изображения, позволяющих производить просвечивание в освещенных помещениях, при малой интенсивности пучка рентгеновского излучения. При этом уменьшается первая нагрузка на
больного и уменьшается рассеянное излучение. Радиационная опасность существенно не увеличивается даже при длительных рентгеновских исследованиях. При просвечивании с помощью «ЭОП» изображение более четкое, поэтому время исследования сокращается. Во
многих случаях четкое просвечивание может заменять снимок. Высокая степень свечения экрана дает возможность применять рентгенокиносъемку и телевизионное просвечивание.
Принцип «ЭОП» заключается в том, что рентгеновские лучи
малой интенсивности, прошедшие сквозь исследуемого, с помощью
преобразователя изображения усиливаются и преобразуются в видимое излучение.
Применяемые усилители яркости рентгеновского изображения
имеют приблизительно 13, 18 и 23 см в диаметре, они выпускаются
венгерской фирмой «Медикор». В хирургии применяются усилители с
размерами фотокатода 13 и 18 см, а в терапии – 18 или 23 см. Усилители с большим размером экрана делать нецелесообразно, так как при
25
фотокатоде с размером приблизительно 23 см при расстоянии 30 см
достигается предел угла зрения человека.
Под светосилой усилителя яркости рентгеновского изображения
понимается отношение плотности света экрана к плотности света единицы поверхности просвечивающего экрана («Patterson CB 2»), принятого
за единицу, при одинаковой дозе излучения. Светосила, коэффициент
усиления различных усилителей яркости рентгеновского изображения
меняется в пределах 800–5000. Усилители яркости рентгеновского изображения с малым коэффициентом усиления снабжены глазком и применяются главным образом при исследовании структуры костей, а усилители с большим коэффициентом усиления используются для хирургических и диагностических целей в сочетании с теле- или кинокамерой.
Разрешающая способность электронно-оптического преобразователя меньше разрешающей способности человеческого глаза и даже
обыкновенного просвечивающего экрана, обычно она не превышает
16 линий/см. Разрешающая способность усилителей яркости рентгеновского изображения с большим коэффициентом усиления меньше, чем
«ЭОП» с меньшим коэффициентом усиления. В центре экранов «ЭОП»
разрешающая способность больше, чем по краям. С увеличением полезной площади кадра разрешающая способность уменьшается.
При просвечивании, когда используется усилитель яркости
рентгеновского изображения, требуется 0,1–3,5 мА и 45–95 кВ, а при
съемке – 10–30 мА и 45–120 кВ. Усилитель яркости рентгеновского
изображения вместе с электронно-оптическим преобразователем весит
8,5–25 кг.
Рассмотрим структуру усилителя яркости рентгеновского изображения. Устройство состоит из двух блоков: из блока усиления яркости рентгеновского изображения, содержащего оптическую систему
и электронный преобразователь изображения, и блока высоковольтного питания преобразователя изображения. Эти два блока рассматриваются отдельно.
Рассмотрим устройство блока усиления яркости рентгеновского изображения. Рентгеновские лучи, проходящие через больного, попадают на фотокатод преобразователя изображения. Под влиянием
рентгеновских лучей из фотокатода выходят электроны, которые ускоряются и фокусируются электрическим полем. Электроны, попадая
на флюоресцирующий экран, вызывают его свечение. В результате на
экране появляется изображение объекта. Схема оптической системы и
преобразователя изображения показана на рис. 1.16.
26
Рис. 1.16. Схема усилителя яркости рентгеновского изображения:
1 – фокус рентгеновской трубки; 2 – пучок рентгеновских лучей;
3 – просвечиваемый объект; 4 – электронно-оптический
преобразователь; 5 – фотокатод; 6 – электрод для установления
резкости изображения; 7 – пучок электронов; 8 – анод; 9 – экран;
10 – пучок видимого света; 11 – вращающаяся призма; 12 – кнопка
для смены пути световых лучей; 13 – камера; 14 – призма,
поворачивающая изображение на 180'; 15 – смотровая лупа;
16 – место для наблюдения
Это изображение с помощью вращающейся призмы проектируется на приемник изображения (перископическое устройство телеили кинокамеры).
Изображение объекта, появляющееся на флюоресцирующем
экране диаметром 20–25 мм, с помощью окуляра увеличивается до
истинных размеров. Существует монокулярное перископическое устройство, обеспечивающее наблюдение за изображением одним глазом.
Оно применяется чаще всего. Большим его преимуществом явля-
27
ется то, что оно легкое, не громоздкое (рис. 1.17). Бинокулярное перископическое устройство обладает большой светосилой и обеспечивает
наблюдение двумя глазами.
Рис. 1.17. Усилитель яркости рентгеновского изображения с размером
экрана 12,5 см, снабженный монокуляром
Изображение или кадр изображения можно перемещать в необходимое положение с помощью вращающейся призмы. Зеркальный
глазок (рис. 1.18) позволяет наблюдать изображение двумя глазами.
Рис 1.18. Усилитель яркости рентгеновского изображения с размером
экрана 23 см, снабженный окуляром
Недостатком является то, что с его помощью трудно найти
удобное положение для наблюдения.
Электронный преобразователь – наиболее важный элемент
усилителя яркости рентгеновского изображения. Его классическая
конструкция схематически показана на рис. 1.19.
28
Рис. 1.19. Электронный преобразователь изображения: 1 – стеклянная
оболочка; 2 – флюоресцирующий экран; 3 – разделяющий слой;
4 – фотокатод; 5 – анод; 6 – экран; 7 – электрод для устранения
искажений и установления четкости изображения
Трубка представляет собой вакуумную колбу; в ней со стороны
входа расположен изогнутый электрод, который с внутренней стороны
покрыт слоем вещества, флюоресцирующего под влиянием рентгеновских лучей. На этот слой путем испарения в вакууме наносится разделяющий слой и фотокатод. Под влиянием рентгеновских лучей флюоресцирующий слой начинает светиться, вследствие чего на фотокатоде
появляется электронная эмиссия. Напротив катода расположен анод,
устроенный в виде диффузора. Расширяющаяся часть его окружает
поверхность восходящей стеклянной оболочки, на которую нанесен
экран.
Внутренняя поверхность стеклянной колбы между анодом и катодом покрыта металлическим слоем. На него подается напряжение, с
помощью которого регулируется резкость изображения. Это положительное напряжение по отношению к катоду. Величина его составляет
около 100 В. Ток, протекающий через трубку (преобразователь), составляет 10
-7
А. Электроны, выходящие из фотокатода под действием рентгеновских лучей, ускоряются электрическим полем и попадают на экран. На экране появляется рентгеновское изображение с уменьшенным
масштабом, яркость свечения которого в несколько сот раз превышает
яркость свечения фотокатода. Под действием электронов, попадающих
на него, экран флюоресцирует желто-зеленым свечением. На экране со
стороны катода имеется непрозрачный слой, препятствующий попаданию света с экрана на фотокатод. Однако этот слой пропускает
29
электроны. Между анодом и катодом электронного преобразователя
изображения приложено постоянное напряжение в 15–25 кВ.
Блок питания может быть выполнен в виде самостоятельного
блока или его монтируют в электронный преобразователь напряжения.
Высоковольтное напряжение питания обеспечивается либо с помощью
трансформатора с частотой сети, либо преобразователем напряжения
звуковой частоты (так называемым телевизионным высоковольтным
блоком питания). В выпрямителе чаще всего используются вакуумные
выпрямительные диоды.
На рис. 1.20 показана принципиальная электрическая схема
блока питания усилителя яркости рентгеновского изображения «Muller
BV 20 ». Самостоятельный высоковольтный блок питания соединяется
с блоком преобразователя при помощи высоковольтного кабеля.
Рис. 1.20. Принципиальная схема усилителя яркости рентгеновского
изображения «BV 20» фирмы Muller
В хирургических усилителях яркости рентгеновского изображения блок питания помещается обычно в пульте управления рентгеновского аппарата.
30