RU2715613C1 - X-ray tomography for examination of lower extremities - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medical equipment, namely to tomography imaging devices. X-ray tomograph for examination of lower extremities includes an axisymmetric support bench for a patient, rigidly fixed on a fixed base or floor, at least one X-ray radiator and at least one X-ray detector, rigidly fixed on the frame, which is made with possibility of rotation relative to vertical axis of the pedestal, drive, which performs frame rotation and casing, closing X-ray radiator and X-ray detector, at that, the tomograph additionally contains stages fixed on the frame, the supporting surface of which is installed at the same height with the pedestal bearing surface, the casing in the longitudinal section is U-shaped, central part of which coincides with the support surface of the bench as to height, wherein the housing is configured to detect pressure thereon in the horizontal plane.

EFFECT: use of the invention improves ergonomic characteristics and diagnostic results due to higher image quality.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к устройствам для проведения томографических исследований, и может быть использовано для диагностики патологий нижних конечностей человека.The invention relates to medical instrumentation, and in particular to devices for conducting tomographic studies, and can be used to diagnose pathologies of the lower extremities of a person.

Рентгеновских томограф для исследования нижних конечностей является медицинским оборудованием, предназначенным для диагностики патологий нижних конечностей человека путем получения трехмерной картины их внутренней структуры. Картина получается за счет математической обработки множества рентгеновских снимков, выполненных для различных положений излучателя и детектора.An X-ray tomograph for examining the lower extremities is medical equipment intended for the diagnosis of pathologies of the lower extremities of a person by obtaining a three-dimensional picture of their internal structure. The picture is obtained due to the mathematical processing of many x-rays taken for various positions of the emitter and detector.

Из описания к патенту US 7394888 известен рентгеновский томограф для исследования нижних конечностей, содержащий излучатель и приемник рентгеновского излучения, представляющий собой плоскопанельный преобразователь, закрепленные на раме, выполненной с возможностью вращения вокруг неподвижной опорной тумбы, неподвижный во время исследования кожух, внутри которого располагаются названные излучатель, детектор и рама.From the description of US 7394888, an X-ray tomograph for examining the lower extremities is known, comprising an emitter and an X-ray detector, which is a flat-panel transducer mounted on a frame that can rotate around a stationary support stand, a casing, during which the said emitter is located, detector and frame.

Недостатками данной конструкции являются: анатомически неестественное положение пациента при исследовании в положении стоя, что связано с необходимостью расположения между ногами пациента кожуха, закрывающего рентгеновские детектор и излучатель;The disadvantages of this design are: the anatomically unnatural position of the patient when examining in a standing position, which is associated with the need to place a casing between the patient’s legs, covering the x-ray detector and emitter;

трудности при заходе пациента внутрь аппарата, особенно при работе с маломобильными категориями граждан, являющимися основной целевой аудиторией для обследования на данном аппарате.difficulties when a patient enters the device, especially when working with people with limited mobility who are the main target audience for examination on this device.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению известно решение из описания к патенту US 8210745, в котором представлен рентгеновский томограф для исследования нижних конечностей, содержащий излучатель рентгеновского излучения, привод рентгеновского излучателя, перемещающий излучатель по незамкнутой дуге окружности, приемник рентгеновского излучения, представляющий собой плоскопанельный преобразователь, привод детектора, перемещающий детектор по незамкнутой дуге окружности, концентричной траектории движения излучателя при том, что радиус дуги, по которой перемещается детектор меньше радиуса дуги, по которой перемещается излучатель, неподвижный кожух привода излучателя и кожух привода детектора с возможностью поворота относительно кожуха излучателя для получения замкнутого контура, неподвижный при проведении исследования.Closest to the claimed technical solution, a solution is known from the description of the patent US 8210745, which presents an X-ray tomograph for examining the lower extremities, comprising an X-ray emitter, an X-ray emitter drive, a radiator moving along an open arc of a circle, an X-ray detector, which is a plane-panel converter, detector drive, moving the detector along an open arc of a circle, a concentric trajectory of the emitter while that the radius of the arc along which the detector moves is less than the radius of the arc along which the emitter moves, the stationary casing of the drive of the emitter and the casing of the drive of the detector with the possibility of rotation relative to the casing of the emitter to obtain a closed loop, stationary during the study.

Недостатками данной конструкции являются: невозможность поворота пары излучатель-детектор на полный оборот, что приводит к значительному уменьшению рабочей области томографа при сохранении габаритных размеров и размера детектора; низкая жесткость конструкции, что приводит к уменьшению точности позиционирования пары излучатель-детектор и, соответственно, к ухудшению качества томограммы; большое количество подвижных соединений, что усложняет конструкцию, увеличивая ее стоимость и ухудшая надежность.The disadvantages of this design are: the inability to rotate the pair of emitter-detector a full revolution, which leads to a significant reduction in the working area of the tomograph while maintaining the overall dimensions and size of the detector; low structural rigidity, which leads to a decrease in the accuracy of positioning of the emitter-detector pair and, consequently, to a deterioration in the quality of the tomogram; a large number of movable joints, which complicates the design, increasing its cost and compromising reliability.

Технической задачей, решаемой изобретением, является улучшение эргономических характеристик рентгеновского томографа для исследования нижних конечностей, улучшение результатов диагностики в связи с более высоким качеством изображения и анатомически естественным положением пациента при исследовании, увеличение области исследования при соблюдении необходимого уровня безопасности эксплуатации устройства.The technical problem solved by the invention is to improve the ergonomic characteristics of an X-ray tomograph for examining the lower extremities, to improve diagnostic results due to the higher image quality and the anatomically natural position of the patient during the study, to expand the study area while observing the necessary level of operational safety of the device.

Заявляемая конструкция томографа, так же, как и известные аналоги, содержит неподвижную тумбу для пациента, по крайней мере один излучатель и по крайней мере один детектор рентгеновского излучения, выполненные с возможностью вращения относительно тумбы, привод, осуществляющий это вращение и кожуха.The inventive design of the tomograph, as well as known analogues, contains a fixed curbstone for the patient, at least one emitter and at least one X-ray detector configured to rotate relative to the curbstone, the drive that performs this rotation and the casing.

В заявляемом рентгеновском томографе для исследования нижних конечностей, включающем осесимметричную опорную тумбу для пациента, жестко закрепленную на неподвижном основании или полу, по крайней мере один рентгеновский излучатель и по крайней мере один детектор рентгеновского излучения, жестко закрепленные на раме, которая выполнена с возможностью вращения относительно вертикальной оси тумбы, привод, осуществляющий вращение рамы и кожух, закрывающий рентгеновский излучатель и детектор рентгеновского излучения, поставленная задача решена за счет того, что томограф дополнительно содержит закрепленные на раме ступени, опорную поверхность которых устанавливают на одной высоте с опорной поверхностью тумбы, кожух в продольном сечении представляет собой форму перевернутой буквы «П», центральная часть которого по высоте совпадает с опорной поверхностью тумбы, причем кожух выполнен с возможностью детектирования давления на него в горизонтальной плоскости.In the inventive X-ray tomograph for examining the lower extremities, including an axisymmetric support pedestal for the patient, rigidly mounted on a fixed base or floor, at least one X-ray emitter and at least one X-ray detector, rigidly mounted on a frame that is made to rotate relatively the vertical axis of the cabinet, the drive that rotates the frame and the casing, covers the x-ray emitter and the x-ray detector, the task solved due to the fact that the tomograph additionally contains steps mounted on the frame, the supporting surface of which is installed at the same height as the supporting surface of the cabinet, the casing in longitudinal section is the shape of an inverted letter "P", the central part of which coincides in height with the supporting surface of the cabinet, moreover, the casing is made with the possibility of detecting pressure on it in a horizontal plane.

Кожух может быть жестко зафиксирован на раме, а привод иметь возможность остановки по превышению порогового момента.The casing can be rigidly fixed on the frame, and the drive can stop when the threshold torque is exceeded.

Ступени могут быть выполнены с возможностью вертикального перемещения относительно рамы и возможностью опоры на пол или неподвижное основание.The steps can be made with the possibility of vertical movement relative to the frame and the possibility of support on the floor or fixed base.

По крайней мере один детектор рентгеновского излучения может быть выполнен с возможностью перемещения относительно рамы.At least one x-ray detector may be configured to move relative to the frame.

По крайней мере один рентгеновский излучатель может быть выполнен с возможностью перемещения относительно рамы.At least one x-ray emitter may be configured to move relative to the frame.

По крайней мере один рентгеновский излучатель может быть выполнен с возможностью вращения относительно произвольной оси.At least one x-ray emitter may be configured to rotate about an arbitrary axis.

Рентгеновский томограф может быть дополнительно оснащен сиденьем для проведения исследований сидя.The X-ray tomograph can be additionally equipped with a seat for conducting research while sitting.

В заявляемом изобретении достигается комплексный технический результат. Конструкция аппарата позволяет беспрепятственно разместиться в анатомически естественном положении пациенту, в том числе и с ограниченными возможностями, реализовать схемы расположения детектора и излучателя, обеспечивающие максимально возможные области реконструкции при сохранении высокого качества снимков, что, в свою очередь позволяет делать снимки двух ног пациента одномоментно, улучшая качество диагностики, обеспечить требования безопасности за счет детектирования давления на подвижные части во время исследования кожуха.The claimed invention achieves a comprehensive technical result. The design of the apparatus allows the patient to be freely accommodated in an anatomically natural position, including those with disabilities, to realize the arrangement of the detector and emitter, providing the maximum possible reconstruction areas while maintaining high quality images, which, in turn, allows you to take pictures of the patient’s two legs simultaneously, improving the quality of diagnostics, ensure safety requirements by detecting pressure on moving parts during the study of the casing.

Заявляемое техническое решение, возможность его технической реализации и достижение указанного технического результата поясняется фигурами 1-5.The claimed technical solution, the possibility of its technical implementation and the achievement of the specified technical result is illustrated by figures 1-5.

Фиг. 1 - Рентгеновских томограф для исследования нижних конечностей в сборе.FIG. 1 - X-ray tomograph for the study of the lower limbs in the collection.

Фиг. 2 - Расположение пациента на томографе при съемке стоп под нагрузкой стоя.FIG. 2 - Location of the patient on the tomograph when shooting feet under load while standing.

Фиг. 3 - Расположение пациента на томографе при съемке стоп сидя.FIG. 3 - Location of the patient on the tomograph when shooting feet while sitting.

Фиг. 4 - Расположение пациента на томографе при съемке одной ноги под нагрузкой.FIG. 4 - The location of the patient on the tomograph when shooting one leg under load.

Фиг. 5 - Подвес кожуха.FIG. 5 - Suspension of the casing.

Рентгеновских томограф для исследования нижних конечностей содержит как минимум один рентгеновский излучатель 1 (фиг. 1), представляющий собой рентгеновскую трубку или моноблок, как минимум один цифровой детектор рентгеновского излучения 2, рентгеновский излучатель и детектор закреплены на раме 3. Рама 3 может быть выполнена в виде сварной стальной или алюминиевой конструкции, сборной конструкции из стальных или алюминиевых профилей, литой или сборной конструкции из полимеров или композита. Рама 3 может быть закреплена через опору 4 на тумбе 5 или другом неподвижном основании. Опора 4 может быть реализована подшипником качения, скольжения или в виде направляющей с роликами различной конфигурации. Рама 3 приводится в движение приводом 6 посредством ремня 7, цепной, зубчатой, фрикционной, червячной или волновой передачи. На раме 3 закреплены с возможностью поворота относительно вертикальной оси по меньшей мере три подвеса кожуха 8, которые шарнирно соединены с кожухом 9, выполненным из полимера, металла или композитных материалов и имеющего как минимум два рентгенопрозрачных окна 10, расположенных по разные стороны от тумбы 1. На каркасе закреплены ступени 11, предназначенные для комфортного прохода пациента в зону исследования. Возможно исполнение устройства, при котором ступени будут составной частью кожуха 9.An x-ray tomograph for examining the lower extremities contains at least one x-ray emitter 1 (Fig. 1), which is an x-ray tube or a monoblock, at least one digital x-ray detector 2, an x-ray emitter and a detector are mounted on the frame 3. The frame 3 can be made in the form of a welded steel or aluminum structure, a prefabricated structure of steel or aluminum profiles, a cast or prefabricated structure of polymers or composite. The frame 3 can be fixed through the support 4 on the pedestal 5 or other fixed base. The support 4 can be implemented with a rolling or sliding bearing or in the form of a guide with rollers of various configurations. The frame 3 is driven by the drive 6 through the belt 7, a chain, gear, friction, worm or wave transmission. At least three suspensions of the casing 8 are mounted on the frame 3 with a possibility of rotation relative to the vertical axis, which are pivotally connected to the casing 9 made of polymer, metal or composite materials and having at least two X-ray transparent windows 10 located on opposite sides of the cabinet 1. On the frame are fixed steps 11, designed for a comfortable passage of the patient into the study area. Possible execution of the device, in which the steps will be part of the casing 9.

Подвес кожуха 8 состоит из направляющей 13, выполненной с проушиной для установки и фиксации перемещения в осевом направлении оси 14, штока 15 выполненного с возможностью поступательного движения относительно направляющей 13 и содержащего упорный бурт 16, который может быть выполнен в виде стопорного кольца, шарнира 17, жестко закрепленного на направляющей или выполненного с ней единой деталью, толкателя 18, выполненного с проушиной для пружины, пружины растяжения 19, одним из концов зацепленной за проушину на корпусе направляющей 13, другим - за проушину толкателя 18, микропереключателя 20, закрепленного с помощью кронштейна 21 на направляющей 13, толкателя 22, закрепленного на штоке 15.The suspension of the casing 8 consists of a guide 13, made with an eye for installing and fixing the axial movement of the axis 14, the rod 15 made with the possibility of translational motion relative to the guide 13 and containing a thrust shoulder 16, which can be made in the form of a locking ring, hinge 17, rigidly fixed to the guide or made with it as a single part, the pusher 18, made with an eye for the spring, the tension spring 19, one of the ends hooked on the eye on the housing of the guide 13, the other for p the throat of the pusher 18, the microswitch 20, mounted using the bracket 21 on the guide 13, the pusher 22, mounted on the rod 15.

Для выполнения исследований сидя или для съемки одной ноги пациента устройство может комплектоваться сиденьем 12.To perform studies while sitting or to shoot one patient’s leg, the device can be equipped with a seat 12.

Claims (7)

1. Рентгеновский томограф для исследования нижних конечностей, включающий осесимметричную опорную тумбу для пациента, жестко закрепленную на неподвижном основании или полу, по крайней мере один рентгеновский излучатель и по крайней мере один детектор рентгеновского излучения, жестко закрепленные на раме, которая выполнена с возможностью вращения относительно вертикальной оси тумбы, привод, осуществляющий вращение рамы, и кожух, закрывающий рентгеновский излучатель и детектор рентгеновского излучения, отличающийся тем, что томограф дополнительно содержит закрепленные на раме ступени, опорную поверхность которых устанавливают на одной высоте с опорной поверхностью тумбы, кожух в продольном сечении представляет собой форму перевернутой буквы «П», центральная часть которого по высоте совпадает с опорной поверхностью тумбы, причем кожух выполнен с возможностью детектирования давления на него в горизонтальной плоскости.1. An x-ray tomograph for examining the lower extremities, comprising an axisymmetric support pedestal for the patient, rigidly mounted on a fixed base or floor, at least one X-ray emitter and at least one X-ray detector, rigidly mounted on a frame that is rotatable relative to the vertical axis of the pedestal, a drive that rotates the frame, and a casing covering the x-ray emitter and the x-ray detector, characterized in that the tomograph additionally contains steps fixed to the frame, the supporting surface of which is installed at the same height as the supporting surface of the cabinet, the casing in longitudinal section is the shape of an inverted letter “P”, the central part of which coincides in height with the supporting surface of the cabinet, and the casing is configured to detect pressure on it in a horizontal plane. 2. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что кожух жестко зафиксирован на раме, а привод имеет возможность остановки по превышению порогового момента.2. The x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that the casing is rigidly fixed on the frame, and the drive has the ability to stop when the threshold moment is exceeded. 3. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что ступени выполнены с возможностью вертикального перемещения относительно рамы и возможностью опоры на пол или неподвижное основание.3. An x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that the steps are made with the possibility of vertical movement relative to the frame and the possibility of support on the floor or fixed base. 4. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере один детектор рентгеновского излучения выполнен с возможностью перемещения относительно рамы.4. The x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that at least one x-ray detector is arranged to move relative to the frame. 5. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере один рентгеновский излучатель выполнен с возможностью перемещения относительно рамы.5. An x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that at least one x-ray emitter is arranged to move relative to the frame. 6. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере один рентгеновский излучатель выполнен с возможностью вращения относительно произвольной оси.6. An x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that at least one x-ray emitter is configured to rotate about an arbitrary axis. 7. Рентгеновский томограф по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит сиденье для проведения исследований сидя.7. An x-ray tomograph according to claim 1, characterized in that it further comprises a seat for conducting research while sitting.

Images