RU103288U1 - X-ray fluorography camera - Google Patents

Abstract

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. 1. X-ray fluorography camera containing a light-tight housing protected by lead, with an entrance window closed by a plate of X-ray transparent and opaque material, which is adjacent to a flat-screen screen consisting of a substrate, a bonding layer and a phosphor deposited on a thin metal foil connected to the negative pole voltage source; inside the body there is a fast lens and a photorecorder, characterized in that an ultra-thin translucent electrically conductive layer is applied to the phosphor surface, connected to the positive pole of the voltage source, 20-30 kV. ! 2. The X-ray fluorographic camera according to claim 1, characterized in that the ultra-thin translucent electrically conductive layer is a silver film 0.05-0.2 microns thick.

Description

Предполагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, точнее к рентгеновским флюорографам, используемым для скрининг диагностики заболеваний органов грудной полости.The alleged technical solution relates to the field of medical technology, more specifically to x-ray fluorographs used for screening the diagnosis of diseases of the organs of the chest cavity.

Известна рентгенофлюорографическая камера КФ-70Т, разработанная Загорским оптико-механическим заводом. (Чикирдин Э.Г. Рентгеновские флюорографические аппараты. - М.: Медицина, 1970. - С.7) [1].Known X-ray fluorography camera KF-70T, developed by the Zagorsk Optical-Mechanical Plant. (Chikirdin EG X-ray fluorographic apparatus. - M .: Medicine, 1970. - P.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.X-ray fluorography camera KF-70T contains a light-tight case, protected by lead, with an entrance window closed by a plate of X-ray transparent and light-tight material, which is adjacent to a flat-shaped screen consisting of a substrate, a bonding layer and a phosphor; Inside the body there is a fast lens and a photo recorder. The photorecorder contains a tape drive mechanism and an automatic control circuit connected to it with a photo exposure meter. Fluorography is performed on a roll film of a width of 70 mm.

Основным недостатком пленочных камер [1] является недопустимо большая лучевая нагрузка на пациента. В настоящее время пленочные флюорографы сняты с производства.The main disadvantage of film cameras [1] is the unacceptably large radiation load on the patient. Currently, film fluorographs are discontinued.

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].Known x-ray fluorography camera, in which the photodetector uses a storage screen deposited on the surface of the drum. After exposure, the reading of the latent image is carried out using an infrared laser (Copyright certificate No. 1018623, dated 13.10.82, АВВ 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.The use of a photo detector with a storage screen [2] allows one to reduce the radiation load on the patient by an order of magnitude. However, this X-ray technology is extremely expensive.

В нашей стране фотодетекторы с запоминающим экраном не выпускаются и в практике фтизиопульмонологии не применяются.In our country, photo detectors with a memory screen are not available and are not used in the practice of phthisiopulmonology.

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.Also known is an X-ray fluorography camera containing a light-proof housing protected by lead, with an entrance window closed by a plate of X-ray transparent and opaque material, which is adjacent to a flat-shaped screen consisting of a substrate, a bonding layer and a phosphor deposited on a thin metal foil connected to the negative pole voltage source. A high-aperture lens and a photorecorder with a CCD array are installed inside the housing (X-ray fluorography camera. Application No. 201022889 of 06/07/2010, according to which a positive decision was made to issue a RF Patent for a utility model on 02/08/2010 [3]). X-ray fluorography camera [3] is the closest structurally to the claimed object, and therefore was chosen by us as a prototype.

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.The presence of a metal foil in the screen of an X-ray fluorographic camera [3] on the one hand increases the luminosity of the phosphor, and on the other hand, reduces the contrast of the x-ray image. The decrease in contrast is caused by a wide radiation pattern of the photoelectrons knocked out of the foil by x-ray quanta and causing the phosphor to glow.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении контрастности рентгеновского изображения.The problem to which the claimed technical solution is directed is to increase the contrast of the x-ray image.

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.This technical result is achieved by the fact that in the X-ray fluorographic camera containing a light-tight housing protected by lead, with the input window closed by a plate of X-ray transparent and light-tight material, which is adjacent to a flat-shaped screen consisting of a substrate, a bonding layer and a phosphor deposited on a thin metal foil connected to the negative pole of the voltage source; A fast lens and a photorecorder are installed inside the housing, an ultrathin translucent electrically conductive layer of silver 0.05-0.2 microns thick connected to the positive pole of a voltage source of 20-30 kV is applied to the phosphor surface.

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».Studies on patent and scientific and technical information sources have shown that the design of the proposed X-ray fluorography camera is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Далее наше предложение сопровождается чертежом и пояснением к нему (фиг.1).Further, our proposal is accompanied by a drawing and an explanation to it (figure 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.The X-ray fluorography camera contains a light-tight housing 1, protected by lead, with an entrance window 2, a closed plate 3 made of X-ray transparent and light-tight material, for example carbon fiber, adjacent to the fluorescent screen 4. The screen has a flat shape and consists of a substrate 5, a bonding layer 6 and a phosphor 7 deposited on a thin aluminum foil 8, mounted on a bonding layer 6. As a phosphor 7, gadolinium crystals having increased light output are used.

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.Inside the housing there is a fast lens 9 and a photorecorder with a CCD matrix 10, which is connected by reading and processing the signal 11. When the fluorescent screen 4 is irradiated with x-ray, the phosphor 7 converts the invisible x-ray quanta into rays visible to the eye, which are collected at the axial point S of the field diaphragm plane the lens 9, located at a distance f from the plane of the phosphor 7. From the side of the lens 9 on the phosphor 7 applied ultra-thin translucent electrically conductive layer 12, which represents oh film of silver, a thickness of 0.05-0.2 microns. Layer 12 is applied by spraying silver vapor in a vacuum chamber. From the side of the lens 9, the fluorescent screen 4 is closed by a lead-free glass 13, which protects the photographic recorder from exposure to x-rays. The surface of the aluminum foil 8 adjacent to the phosphor 7 as a mirror reflects the rays of the luminous phosphor 7 and thereby increases the brightness of the x-ray image by approximately 50%, which reduces the exposure time and thereby reduce the radiation load on the patient. X-ray quanta knock out 8 photoelectrons from aluminum foil, which cause the phosphor to glow 7. Photoelectrons have a wide emission pattern, which reduces the contrast of the X-ray image. To eliminate this undesirable phenomenon, aluminum foil 8 and the conductive layer 12 are connected to a high voltage source 14 of 20-30 kV, foil 8 to the negative pole, and layer 12 to the positive. High voltage causes photoelectrons to move along the shortest distance to the conductive layer 12, which narrows their emission pattern and thereby increases the contrast of the x-ray image.

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.The proposed design of the X-ray fluorography camera can be widely used in pulmonology and phthisiology, especially when examining children, as it provides a significant reduction in radiation exposure to the patient with good image quality. The proposed technical solution is simple and low cost.

Claims (2)

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.1. X-ray fluorography camera containing a light-tight housing protected by lead, with an entrance window closed by a plate of X-ray transparent and opaque material, which is adjacent to a flat-screen screen consisting of a substrate, a bonding layer and a phosphor deposited on a thin metal foil connected to the negative pole voltage source; inside the body there is a fast lens and a photorecorder, characterized in that an ultra-thin translucent electrically conductive layer is applied to the phosphor surface, connected to the positive pole of the voltage source, 20-30 kV. 2. Рентгенофлюорографическая камера по п.1, отличающаяся тем, что сверхтонкий светопрозрачный электропроводящий слой представляет собой пленку из серебра толщиной 0,05-0,2 мкм.

2. The X-ray fluorographic camera according to claim 1, characterized in that the ultra-thin translucent electrically conductive layer is a silver film 0.05-0.2 microns thick.