Устройство для регистрации лучевой нагрузки на пациента

 

О П И С А ."й"К.И

ИЗОБРЕТЕМ ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

713284 (61) Доно.1ни тельное к аВТ. свид-ву (22)Заявлено 15.09. 78 (2! ) 2663165/18-25 (5 l ) М. Кл.

G О! Т 1/161 е и!) иеоеяинением .заявки .Ма

Государственный комитет (23)Ириоритет до делам нзооретений н открытий (1пУбликовано 15 . 07. 81 . Ьктлзетень ¹ (53) УДК621.387. .424(088.8) Дата опубликования описания 1 7.07 .8 1 (72) Авторы изобретения

Ф.И.1 IE. çè), P.Ñ.Ìè." üøòåéH, Л.Л. Титов и В.И. Юдаев

Московский научно-исследовательский рентгенорадиологический институт (7! ) Заявитель (5 )УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРЛЦИ11 ЛУ ТБОЙ НАГРУЗКИ

HA IIAUÈÊÍÒÀ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к устройствам для регистрации лучевых нагрузок на пациентов, проходящих рентГенолотические исследования. o cTpoA—

5 ство может быть использовано при комплектовании рентгенодиагностических аппаратов.

Известно устройство контроля систем измерения дозы облучения и лу!

0 чевой терапии (! 1

Наиболее близким к изобретению является устройство для регистрации лучевой нагрузки на пациента, содержащее проходной детектор и схему

IS регистрации рентгенодиагностического а тпарата Г2).

Однако такое устройство не зыдает раздельной информации об экспозицион ной дозе, накопленной за время исследования, и о среднем значении площади поля облучения. Кроме того, в ходе исследования (при закрытой диафрагме) невозможно получить информацию о радиационном выходе рентгеновского аппарата — мощности экспозиционной дозы (Р), поскольку в известном устройстве проходной детектор установлен за диафрагмой и для регистрации излучения последняя должна быть открыта. Но при открытой диафрагме измерение радиационного выхода (Р) сопровождается облучением пациента, что в свете проводимых в государственном масштабе мер по снижению лучевых нагрузок на пациента — недопустимо.

Цель изобретения — получение раздельной информации об экспозиционной дозе и среднем значении площади облучения пациента.

Это достигается тем, что в известном устройстве для регистрации лученой нагрузки на пациента, совмещенном с выходным блоком рентгенодиагностического аппарата, проходной детектор расположен между фильтрами и диафрагмой рентгенодиагностического

713284 аппарата соосно с ними, шторки диафрагмы снабжены преобразователями их 1 перемещения в электрический сигнал, пропорциональньщ площади облучения, а в схему регистрации введены индикаторы измеряемых величин.

С целью упрощения конструкции проходноro детектора и совмещен.мх с ним деталей выходного блока рентгенодиагностического аппарата, в качест- д ве чувствительных элементов проход— ного детектора использованы пластинчатые полупроводниковые преобразо— ватели излучения в электрический сигнал, по поглощающим свойствам близ- 1 кие к материалу фильтров рептгенодиагностического аппарата, например, кремниевые с р-п переходом элементы, установленные в качестве фильтров между рентгеновской трубкой рентгеподиагиостического аппарата и диафрагмой.

1(роме того, с целью получения информации о качестве излучения по слою половинного ослабления, в алюминии применен еще один полупроводниковый проходной детектор, установленный по ходу пучка впереди первого. При этом чувствительные элементы обоих детекторов взяты с различной спектраль- 3О ной зависимостью от излучения, а толщина слоя половинного ослабления определяется блоком деления по отношению сигналов с выходов обоих детекторов.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, совмещенного с выходным блоком рентгеподиагностического аппарата.

Устройство имеет рентгеновскую трубку 1, проходной детектор 2, еще один проходной детектор 3, диафрагму 4, вертикальные шторки 5 и 6 диафрагмы, горизонтальные шторки 7 и 8 диафрагмы, датчик 9 раскрытия вертикальных шторок, датчик 10 раскрытия горизонтальных шторок, усилителя l!—

14, блоки 15 — 17 деления, индикатор 18 мощности экспозиционной дозы Р (радиационный выход), блоки 19 и 20 умножения, индикатор 21 площади облучения, интеграторы 22 и 23, индикатор

24 толщины слоя половинного ослабления — индикатор 25 экспозиционнои дозы (О), индикатор 26 произведения экспозиционной дозы на площадь облучения (D .S) .

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения, генерируемый диагностической рентгеновской трубкой

1, проходит через детекторный блок

2, 3, коллимируется диафрагмой 4 и далее фокусируется на пациенте. Раз— меры поля облучения задаются раскрытием шторок 5-8 диафрагмы 4.

Электрические сигналы, пропорциональные положению шторок диафрагмы, снимаются с датчиков 9 и 10 через разделительные усилители 13 и 14 подаются на блок 19 умножения. Далее сигнал интегрируется в блоке 23 и приводится к единице времени в блоке 17 деления. На выходе этого канала индикатор 21 проградуирован в единицах площади облучения и показывает ее среднее значение.

Блок детекторов состоит из двух проходных детекторов 2 и 3 с разной спектральной чувствительностью.

Блок в целом является одновременно фильтром, гомогенизирующим пучок излу. чеция .

Сигнал с проходного детектора 3 подается на усилитель 12, а затем на индикатор 18 мощности экспозиционной дозы — измеритель радиационного выхода рентгенодиагностического аппарата. Одновременно сигнал посту— пает иа блок 20 умножения, на другой вход которого подается сигнал размеров площади облучения S из блока 19 умножения. Сигнал на выходе блока 20 умножения представляет собой произ— ведение мгновенных значений площади облучения и мощности экспозиционной дозы. В блоке 22 сигнал иптегрируется и регистрируется индикатором 26 как произведение экспозиционной дозы на площадь облучения (О.S). Индикатор 26 проградуирован в единицах рентген х см . . Для получения экспозиционной дозы используется н метод интегрирования мощности экспозиционной дозы, поскольку проходной детектор 3 расположен перед диафрагмой 4 и сигнал от него поступает и при зак з врытой диафрагме, а метод деления в блоке 16. Сигнал, характеризующий размеры поля облучения S поступает в блок 16 из интегратора

23. Индикатором экспозиционной дозы является прибор 25. В этом схемном решении при закрытой диафрагме S--O, следовательно, g S = 0 и Д=О.

5 7132

В предлагаемом устройстве регистрируется среднее значение размеров площади облучения, хотя сигнал на выходе блока 19 может быть обработан и по другим параметрам. С этой целью на выходе интегратора 23 включен блок 17 деления, назначение которого состоит в том, чтобы привести интегрированный сигнал размеров площади облучения к единице времени, !О т.е. на индикаторе 21 получить среднее значение площади облучения.

Сигнал детектора 2 после усиления в блоке 11 подается так же, как и сигнал с детектора 3 (посл» усиле- 5 ния в блоке 12) на блок 15 деления .

Известно, что отношение двух сигналов от детекторов с различной спектральной чувствительностью характеризует качество излучения, которое может 20 оцениваться по толщине слоя половинного ослабления (СПО). Индикатор

24 проградуирован в толщинах СПО в алюминии.

Использование предлагаемого уст- 25 ройства будет способствовать дальнейшему снижению лучевых нагрузок на население при рентгенодиагностике.

Оно даст возможность в каждом конкрет ному случае учесть не только общую щ величину лучевой нагрузки (выраженной через произведение экспозиционной дозы на площадь поля облучения) но и вклад в эту величину всех элементов ее составляющих, например раэ- З5 мер поля облучения, экспозиционную дозу и мощность экспозиционной дозы .

Предлагаемое устройство также позволит персоналу рентгенодиагностических кабинетов избирать физические ус- 4О ловия исследования, пользуясь не кос— венными показателями работы рентгенаппарата 1,напряжение и ток трубки), а непосредственно по радиационному выходу аппарата и с учетом данных о ка-45 честве излучения. б

Формула изобретения

1. Устройство для регистрации лучевой нагрузки на пациента, при ис—

84 следованиях на рентгенодиагностичес ком аппарате, содержащее проходной детектор и схему регистрации рентгенодиагностического аппарата, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью получения раздельной информации об экспозиционной дозе и среднем значении площади облучения пациента, проходной детектор расположен между фильтрами и диафрагмой рентгенодиагностического аппарата соосно с ними, шторки диафрагмы снабжены преобразователями их перемещен я в электрический сигнал, пропорциональный плоцади облучения, а в схему регистрации введены индикаторы измеряемых величин.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения измерений, в качестве чувствительных элементов проходного детектора применены пластинчатые полупроводниковые преобразователи излучения в электрический сигнал, по поглощающим свойствам близки» к материалу фильтров рентгенодиагностического аппарата, например, кремниевые с р-п переходом элементы, установленные в качестве фильтров между рентгеновской трубкой рентгенодиагностического аппарата и диафрагмой.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения информации о качестве излучения и > слою половинного ослабления в алюминии, применен второй полупроводниковый проходной детектор с отличной от первого спектральной чувствительностью, а схема регистрации включает блок отношений сигналов обоих детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Н 23!5099, кл. 4 01 Т 1/161, опублик. 1977.

2. Arna! М.L u Puchlau Н. Fort

schritte auf bern Gebite der Rontqenstrah1ån, 1961, В 95, Р 3, 323-335 (прототип).

Составитель Е. Макаров

Редактор С. Суркова техред A.Ñàâêà Корректор Г ° Репетник

Заказ 5/4! 13 Гира;к 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

)!3035, Москва, Ж-35, Раушскан иаб., д. 4/5

Филиал ИЛИ "Ийтелт, г . У кгopo g, +It, Проектная,