установка для рентгенологического исследования, оснащенная наклонным столом

Формула изобретения

1. Установка для рентгенологического исследования содержащая стол (1) для пациента, который выполнен с возможностью наклона вокруг горизонтальной оси (21), устройство (7, 9) для преобразования изображения, которое выполнено с возможностью смещения в продольном направлении стола, и расположенный над столом источник (5) рентгеновского излучения, который выровнен относительно устройства для преобразования изображения, отличающаяся тем, что источник (5) рентгеновского излучения установлен на смещаемой в горизонтальном направлении стойке (2) с возможностью смещения в вертикальном направлении и посредством механического соединительного элемента (3) может быть присоединен к столу для пациента таким образом, что при наклоне стола (1) для пациента стойка (2) и источник (5) рентгеновского излучения смещаются так, что расстояние между устройством (7, 9) для преобразования изображения и источником (5) рентгеновского излучения остается неизменным и сохраняется выровненное положение устройства (7, 9) для преобразования изображения и источника (5) рентгеновского излучения друг относительно друга.

2. Установка для рентгенологического исследования по п. 1, отличающаяся тем, что источник (5) рентгеновского излучения смонтирован на горизонтальном кронштейне (4), который выполнен с возможностью наклона вокруг своей центральной оси и присоединен к соединительному элементу (3) с возможностью отсоединения.

3. Установка для рентгенологического исследования по п. 2, отличающаяся тем, что кронштейн (4) присоединен к каретке (18), которая выполнена с возможностью смещения в вертикальном направлении на стойке (2).

4. Установка для рентгенологического исследования по п. 3, отличающаяся тем, что кронштейн (4) присоединен к каретке (18) с возможностью наклона относительно вертикальной оси (17).

5. Установка для рентгенологического исследования по п. 1, отличающаяся тем, что предусмотрены соединительные средства (11, 11a, 14, 15; А, В; 42, 43), посредством которых соединительный элемент (3) создает жесткое соединение между источником (5) рентгеновского излучения и устройством (7, 9) для преобразования изображения при первом режиме работы и посредством которых соединительный элемент (3) обеспечивает возможность смещения источника (5) рентгеновского излучения и по меньшей мере части (9) устройства (7, 9) для преобразования изображения в противоположных направлениях при втором режиме работы.

6. Установка для рентгенологического исследования по п. 5, отличающаяся тем, что соединительный элемент (3) содержит устройство (11a) для регулирования высоты среза (слоя), которое присоединено к каретке (11), выполненной с возможностью смещения в продольном направлении стола (1) для пациента, причем соединительный элемент (3) шарнирно прикреплен к устройству (11a) для регулирования высоты среза в точке (15) соединения, для которой обеспечена возможность регулировки высоты, причем каретка выполнена с возможностью свободного смещения при первом режиме работы и фиксации относительно стола (1) для пациента при втором режиме работы.

7. Установка для рентгенологического исследования по п. 6, отличающаяся тем, что стол (1) для пациента содержит приводное устройство (28), которое воздействует на каретку (8), выполненную с возможностью смещения в продольном направлении стола для пациента, а соединительный элемент (3) присоединен к этой каретке (8) на расстоянии от точки (15) соединения.

8. Установка для рентгенологического исследования по п. 5, отличающаяся тем, что устройство для преобразования изображения содержит преобразователь (7) изображения для рентгеноскопии и преобразователь (9) изображения для снимков, установленные на соответствующих каретках (8, 9), которые присоединены к соединительному элементу (3) и выполнены с возможностью смещения в продольном направлении стола для пациента.

9. Установка для рентгенологического исследования по п. 6 или 8, отличающаяся тем, что преобразователь (7) изображения для рентгеноскопии и устройство (11а) для регулирования высоты среза размещены на общей каретке (40), стол (10) для пациента имеет первое приводное устройство (42), которое воздействует на каретку (41), выполненную с возможностью смещения в продольном направлении стола для пациента, соединительный элемент (3) присоединен к данной каретке на расстоянии от точки (15) соединения, причем соединительные средства (3, 11а, А, В) обеспечивают присоединение двух кареток (40, 41) друг к другу при первом режиме работы и блокируют каретку (40) с преобразователем (7) изображения для рентгеноскопии относительно стола (10) для пациента при втором режиме работы.

10. Установка для рентгенологического исследования по п. 9, отличающаяся тем, что содержит второе приводное устройство (43), которое воздействует на каретку (40) с преобразователем изображения для рентгеноскопии, причем управление двумя приводными устройствами (42, 43) осуществляется таким образом, что две каретки (40, 41) смещаются с одинаковой скоростью и в одном и том же направлении при первом режиме работы, а при втором режиме работы второе приводное (42) устройство отключено.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установке для рентгенологического исследования, которая содержит стол для пациента, выполненный с возможностью наклона вокруг горизонтальной оси, устройство для преобразования изображения (электронно-оптический преобразователь), которое выполнено с возможностью смещения в продольном направлении стола, и расположенный над столом источник рентгеновского излучения, который выровнен относительно устройства для преобразования изображения.

Установки подобного типа, предназначенные для рентгенологического исследования, известны на практике, например, установка фирмы Philips "DIAGNOST 120". Источник рентгеновского излучения и электронно-оптический преобразователь данной установки расположены на каретке, которая выполнена с возможностью смещения в продольном направлении стола. Такая установка для рентгенологического исследования имеет сравнительно сложную конструкцию, и она пригодна для различных методов исследования только в ограниченной степени. Следовательно, целью настоящего изобретения является разработка такой установки для рентгенологического исследования указанного выше типа, которая отличается простой конструкцией и при этом, обеспечивает возможность более универсального применения.

Цель изобретения достигают за счет того, что источник рентгеновского излучения установлен на смещаемой в горизонтальном направлении стойке с возможностью смещения в вертикальном направлении и может быть соединен посредством механического соединительного элемента со столом для пациента таким образом, что при наклоне стола для пациента стойка и источник рентгеновского излучения смещаются так, что расстояние между электронно-оптическим преобразователем и источником рентгеновского излучения остается постоянным и сохраняется выровненное положение электронно-оптического преобразователя и источника рентгеновского излучения друг относительно друга.

Таким образом, установка для рентгенологического исследования в соответствии с изобретением включает в себя, помимо стола для пациента с электронно-оптическим преобразователем, который выполнен с возможностью смещения в продольном направлении стола, стойку, которая выполнена с возможностью скольжения в горизонтальном направлении и на которой установлен источник рентгеновского излучения с возможностью смещения в вертикальном направлении. Соединительный элемент обеспечивает возможность соединения стола для пациента и источника рентгеновского излучения друг с другом таким образом, что при наклоне стола для пациента стойка смещается в горизонтальном направлении, а источник рентгеновского излучения смещается в вертикальном направлении, при этом расстояние между электронно-оптическим преобразователем и источником рентгеновского излучения остается постоянным и сохраняется выровненное положение электронно-оптического преобразователя и источника рентгеновского излучения друг относительно друга. С помощью такой рентгеноустановки можно реализовать все обычные методы рентгеноскопии. Более того, установка для рентгенологического исследования в соответствии с изобретением также пригодна для выполнения снимков с диафрагмой Букки (снимков с рентгеновской решеткой, растровых снимков) при вертикальной траектории луча. То обстоятельство, что стойка выполнена с возможностью смещения, позволяет использовать стол для пациента, который не оснащен "плавающей" верхней частью стола, а выполнен с верхней частью стола, неподвижной относительно рамы стола, что позволяет получить существенно более простую конструкцию.

Когда соединительный элемент отсоединен от источника рентгеновского излучения, возникают дополнительные возможности. В варианте осуществления, раскрытом в пункте 2 формулы изобретения, рентгеновские снимки могут быть выполнены с помощью источника рентгеновского излучения на отдельном преобразователе изображения, например, установленном на настенном штативе Букки; в этом случае траектория луча может проходить горизонтально и параллельно направлению смещения штатива. Вариант осуществления, раскрытый в пункте 3 формулы изобретения, обеспечивает возможность приспосабливания (установки) к различным габаритам пациента. Дополнительный вариант осуществления, раскрытый в пункте 4 формулы изобретения, обеспечивает возможность получения рентгеновских снимков при траектории луча, проходящей горизонтально и перпендикулярно продольному направлению стола.

Вариант осуществления, раскрытый в пункте 5 формулы изобретения, позволяет реализовать возможности исследования, упомянутые выше при описании первого режима работы (при жестком соединении источника рентгеновского излучения с электронно-оптическим преобразователем); при втором режиме работы можно выполнить линейную томографию или снимки в косой проекции.

С помощью варианта осуществления, раскрытого в пункте 6 формулы изобретения, можно реализовать первый и второй режимы работы. Когда каретка, служащая опорой устройству для регулирования высоты среза (слоя), смещается (первый режим работы), возможны выполнение рентгеноскопии и получение снимков с диафрагмой Букки. Однако в том случае, когда каретка зафиксирована относительно стола для пациента, источник рентгеновского излучения и электронно-оптический преобразователь смещаются в противоположных направлениях. Это позволяет выполнить, например, снимки в косой проекции. В пункте 7 формулы изобретения раскрыт предпочтительный вариант осуществления изобретения, который обеспечивает возможность изменения положения исследуемой зоны при первом режиме работы и возможность выполнения линейной томографии при втором режиме работы.

В пункте 8 формулы изобретения принято во внимание то обстоятельство, что в устройстве для преобразования изображения обычно используют отдельные электронно-оптические преобразователи для рентгеноскопии и получения рентгеновских снимков. Таким образом, можно использовать дополнительную каретку для устройства, предназначенного для регулирования высоты среза.

В пункте 9 формулы изобретения раскрыт предпочтительный вариант осуществления, который может иметь механически более простую и, кроме того, более устойчивую конструкцию. Следующий вариант осуществления, раскрытый в пункте 10 формулы изобретения, обеспечивает возможность очень простой смены одного режима работы другим. Когда две каретки смещают с одинаковой скоростью (или когда обе каретки неподвижны), можно выполнить рентгеноскопию или снимки с диафрагмой Букки (первый режим работы). Когда второе приводное устройство отключено и первое приводное устройство воздействует на каретку, присоединенную к соединительному элементу, можно выполнить линейную томографию. Для двух приводных устройств можно использовать общий приводной двигатель, причем указанный двигатель воздействует на приводной элемент через соединительную муфту, которая может быть приведена в рабочее состояние или выведена из рабочего состояния, при этом приводной элемент выполнен, например, в виде приводного вала.

Далее изобретение подробно описано со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг.1 - вид спереди первого варианта осуществления;

фиг.2 - вид сбоку для режима выполнения снимков с диафрагмой Букки;

фиг.3 - вид сбоку для режима выполнения рентгеноскопии;

фиг. 4 - вид сбоку для режима выполнения снимков в косой проекции или послойных снимков;

фиг. 5 - вид сбоку при горизонтальной траектории луча (в продольном направлении стола);

фиг.6 - вид сбоку при горизонтальной траектории луча (поперек к продольному направлению стола);

фиг.7 - возможности перемещения установки для томографии;

фиг. 8 - частичный вид спереди усовершенствованного варианта осуществления;

фиг.9 - получающийся в результате диапазон перемещения для томографии; и

фиг. 10 - частичный вид спереди следующего усовершенствованного варианта осуществления.

Установка для рентгенологического исследования, представленная на фиг.1, имеет три основных элемента: стол 1 для пациента, стойку 2 и соединительный элемент 3.

Продольные балки 12 рамы стола закреплены на основании 1а стола 1 для пациента с возможностью поворота вокруг оси 21. Для образования рамы в целом предусмотрены поперечины 22 (фиг.2), которые соединяют продольные балки друг с другом. Верхняя часть 10 стола установлена на поперечинах 22. Имеются три каретки, выполненные с возможностью смещения в продольном направлении продольных балок 12: каретка 8 для электронно-оптического усилителя изображения 7, предназначенного для выполнения рентгеноскопии, каретка 9 с движущейся решеткой, предназначенная для получения рентгеновских изображений (снимков с диафрагмой Букки) на кассете с пленкой, имеющейся в ней, и каретка 11, предназначенная для устройства 11а, служащего для регулирования высоты среза, которое далее также называется устройством для регулирования высоты среза или шарниром.

Стойка 2 двигается по направляющим 19 и 20, которые предусмотрены на полу и на потолке (или на стене) и проходят параллельно продольному направлению стола (при горизонтальном положении верхней части стола). Каретка 18 присоединена к противовесу (не показан) и присоединена к стойке с возможностью смещения в вертикальном направлении. Кронштейн 4 каретки 18 служит опорой источника 5 рентгеновского излучения с многопластинчатым коллиматором 6. Кронштейн 4 выполнен с возможностью поворота с помощью поворотной опоры 16 вокруг его (горизонтальной) продольной оси, а сама поворотная опора 16 может поворачиваться на каретке 18 вокруг вертикальной оси 17.

Соединительный элемент 3 обеспечивает соединение кронштейна 4, трех вышеупомянутых кареток и стола 1 для пациента друг с другом. Соединительный элемент 3 представляет собой штангу, но могут быть использованы и другие устройства, обеспечивающие механическое соединение кронштейна 4 с кареткой. Соединительный элемент 3 присоединен к устройству 11 для регулирования высоты среза посредством шарнира 13, высоту которого можно регулировать. Кроме того, посредством соединительных (стяжных) болтов 14 и 15 он присоединен к кареткам 9 и 8 таким образом, что при смещении соединительной штанги относительно стола для пациента эти каретки перемещаются вместе с ней. Эти соединительные средства (11, 11а, 14, 15 и другие элементы) обеспечивают выбор двух различных режимов работы, которые будут подробно описаны ниже со ссылкой на соответствующие чертежи.

На фиг. 2 представлена установка для рентгенологического исследования с верхней частью 10 стола, находящейся в горизонтальном положении, в режиме работы, который используют для получения рентгеновских изображений с диафрагмой Букки, причем стойка показана в первом и во втором рабочих положениях. Смещение между этими двумя рабочими положениями может быть выполнено с помощью приводного вала 28 (фиг.1), тем самым происходит смещение каретки 8 и, с помощью соединительного элемента 3, смещение кареток 9 и 11, а также смещение кронштейна со стойкой. Вместо такого приводного вала, приводимого в движение соответствующим двигателем, также может быть использован цепной привод или зубчатая рейка, которая взаимодействует с зубчатым колесом, приводимым в движение двигателем.

На фиг. 3 представлена установка для рентгенологического исследования в рабочем положении для рентгеноскопии. В этом случае рама 12, 22 и верхняя часть стола занимают наклонное положение относительно горизонтали. Наклон стола выполняют с помощью приводного двигателя 31, который посредством цепи 35, зубчатого колеса 33 и двух направляющих роликов 34 приводит в движение сегмент 32, присоединенный к раме 12, 22. В ответ на наклонное смещение соединительный элемент 3 заставляет стойку смещаться вправо или влево, и одновременно вызывает смещение каретки 18 с источником 5 рентгеновского излучения в направлении вверх или вниз, при этом расстояние между электронно-оптическим устройством 7 (или 9) для преобразования изображения и источником 5 рентгеновского излучения остается неизменным и сохраняется выровненное положение электронно-оптического устройства 7 (или 9) для преобразования изображения и источника 5 рентгеновского излучения друг относительно друга. Когда каретка 8, а тем самым также и каретки 9 и 11 смещаются в продольном направлении стола, рентгеновская трубка смещается вместе с ними соединительным элементом 3 таким образом, что расстояние между электронно-оптическим устройством 7 (или 9) для преобразования изображения и источником 5 рентгеновского излучения остается неизменным и сохраняется выровненное положение друг относительно друга электронно-оптического устройства 7 (или 9) для преобразования изображения и источника 5 рентгеновского излучения.

На фиг. 4 представлена установка для рентгенологического исследования с горизонтальной верхней частью стола при другом режиме работы. Этот режим работы реализуют, когда каретка 11 зафиксирована (например, с помощью тормоза или жесткого фиксатора на верхней продольной балке 12) и, следовательно, ее смещение относительно стола для пациента заблокировано. Если при этом каретка 8 с электронно-оптическим усилителем изображения смещается, соединительная штанга смещается вместе с ней (с помощью цапфы 15), при этом соединительный элемент 3 наклоняется, поворачиваясь вокруг неподвижной (зафиксированной) оси 15, так что стойка 2 смещается в боковом направлении. При этом каретка 9 с движущейся решеткой смещается вместе со стойкой посредством цапф 14, так что получается косая проекция, при которой центральный луч всегда направлен в центр кассеты с пленкой, предусмотренной в каретке 9 с движущейся решеткой.

Если происходит непрерывное смещение каретки 9 с движущейся решеткой, осуществляемое с помощью привода 28 таким образом, что соединительный элемент 3 перемещается из своего показанного положения в положение, обозначенное пунктирной линией, то во время этого смещения может быть получено послойное изображение с линейной размытостью (линейная томография). Когда смещают высоту шарнира или точки 13 соединения, соответствующим образом изменяется высота слоя с четким изображением во время экспозиции слоя. Когда точка 13 соединения смещена достаточно далеко вниз, также можно выполнить рентгеноскопию в косой проекции, во время которой центральный луч попадает в центр электронно-оптического усилителя изображения 7.

В то время, как при втором режиме работы, представленном на фиг.4, каретка неподвижно зафиксирована на столе 1, три каретки 8, 9, 11 жестко соединены друг с другом при первом режиме работы, как представлено на фиг.2 или фиг. 3, так что при смещении каретки 8 каретки 9 и 11 также смещаются и посредством соединительного элемента 3 вызывают смещение стойки 2.

Когда соединительный элемент 3 отсоединен от кронштейна 4, возникают дополнительные возможности.

Как представлено на фиг.5, стойка 2 может быть смещена на стол для пациента, а источник 5 рентгеновского излучения может быть наклонен на 90^o в поворотной опоре 16 (см. фиг.1), так что могут быть выполнены боковые снимки на настенном штативе (не показан). Путем использования каретки 18 (фиг.1) источник 5 рентгеновского излучения затем можно сместить в вертикальном направлении в произвольные положения, как показано пунктирными линиями на фиг. 5.

На фиг. 5 также схематично показано вышеупомянутое уравновешивание. Оно предусматривает использование противовеса 50, котopоe уравновешивает каретку 18 вместе с кронштейном 4 и источником 5 рентгеновского излучения. Если бы противовес 50 был бы выполнен с возможностью смещения внутри стойки в направлении, противоположном источнику 5 рентгеновского излучения, то во время смещения стойки пришлось бы также смещать и этот противовес. Однако противовес присоединен к неподвижной точке 56 с помощью троса 51, который направляют неподвижный ролик 52, закрепленный на стене или на потолке, первый ролик 53 на стойке, ролик 54 на каретке 18 и второй ролик 55 на стойке 2. При использовании такой схемы размещения роликов противовес может изменять свое положение в пространстве только в вертикальном направлении, но не в горизонтальном направлении. Это создает преимущество, заключающееся в том, что отсутствует необходимость в перемещении и ускорении противовеса при смещении стойки 2.

На фиг. 6 представлена вторая возможность выполнения снимков в отсоединенном состоянии. Данная возможность имеет место, когда кронштейн 4 наклонен вокруг вертикальной оси 17 и после этого повернут на 90^o вокруг горизонтальной оси. При этом получается горизонтальная траектория луча, которая проходит перпендикулярно продольному направлению стола.

На фиг.8 представлен вид спереди усовершенствованного варианта осуществления изобретения; по существу на фигуре показан только стол для пациента.

В то время как в варианте осуществления, представленном на фиг.1, устройство 11а для регулирования высоты среза опирается на каретку 11, а электронно-оптический усилитель изображения 7 опирается на отдельную каретку 8, в варианте осуществления, представленном на фиг.8, предусмотрена общая каретка 40 для устройства 11а, предназначенного для регулирования высоты среза, и для электронно-оптического усилителя изображения 7, при этом общая каретка 40 обеспечивает более устойчивое (стабильное) направление устройства для регулирования высоты среза. На нижней стороне левой нижней продольной балки 12 предусмотрена приводная каретка 41, предназначенная для наклона или смещения соединительного элемента 3, причем данная приводная каретка воздействует на нижний конец соединительного элемента через соединительные болты 15, и обеспечивается ее линейное перемещение в продольном направлении стола. Приводной вал 42 (или цепной привод или т.п.) воздействует на приводную каретку 41, при этом поведение системы зависит от того, присоединена ли каретка 40 к соединительному элементу 3 (прочное присоединение в точке А) или к продольной балке 12 (слабое присоединение в точке В на продольной балке 12), так что каретка 40 не может быть смещена.

Когда каретка 40 присоединена к соединительному элементу 3 (в точке А), каретка 40, соединительный элемент 3 и каретка 9 смещаются одинаковым образом (в одном и том же направлении и на одно и то же расстояние) в соответствии с фиг.2 или фиг.3 (первый режим работы). Когда каретка 40 присоединена к точке В, то есть зафиксирована относительно продольной балки 12, приводная каретка посредством соединительных (стяжных) болтов 15 вызывает поворот соединительного элемента 3 вокруг шарнира 13 в соответствии с фиг.4. Преимущество заключается в том, что не происходит одновременного смещения электронно-оптического усилителя изображения 7 (в этом случае каретка 40 неподвижна), так что отсутствует необходимость в ускоряющих или тормозящих усилиях, создаваемых приводом 42 для данной цели. Это обусловлено тем, что для послойных снимков (послойного облучения) не требуется электронно-оптический усилитель изображения 7.

Следующее преимущество заключается в наличии увеличенной зоны, внутри которой могут быть выполнены послойные снимки.

На фиг.7 схематично показаны детали установки, представленной на фиг.1. Очевидно, что для получения послойных снимков устройство 11а для регулирования высоты среза (слоя) может быть смещено в положении рядом с головой или с ногами, показанном на фиг.7, при этом необходимо избегать столкновения между электронно-оптическим усилителем изображения 7 или кареткой, на которую он опирается, и поперечинами 22 у конца стола для пациента, где располагается голова, и у конца стола, где располагаются ноги. Зоны, которые расположены дальше конца, где располагается голова, или конца, где располагаются ноги, не доступны для послойного облучения; это является недостатком, особенно в том случае, когда, как указано, верхняя часть 10 стола не может быть смещена относительно рамы.

На фиг.9 показаны детали варианта осуществления, представленного на фиг. 8. Как видно, крайние положения у обоих концов могут находиться существенно дальше друг от друга, чем на фиг.7, поскольку нет необходимости смещать довольно объемный электронно-оптический усилитель изображения 7 и каретку 40, служащую его опорой, а нужно сместить только сравнительно узкую приводную каретку 42, которая направляется под левой нижней продольной балкой. Таким образом, существенно увеличивается часть тела пациента, для которой могут быть получены послойные изображения.

На фиг. 10 представлено усовершенствование варианта осуществления, представленного на фиг.8. Усовершенствование состоит в том, что каретка 40 может быть смещена с помощью приводного вала 43 (или цепного привода, или зубчатой рейки). В этом случае возможны следующие режимы работы.

При первом режиме работы как привод 42 для каретки 41, так и привод 43 для каретки 40 приводят в действие таким образом, что две каретки 40 и 41 смещаются в направлении одного конца или другого конца стола с одинаковой скоростью. При этом соединительный элемент 3 смещается в боковом направлении и вызывает смещение стойки вместе с ним. При таком режиме работы можно делать снимки с диафрагмой Букки в соответствии с фиг.2 или рентгеноскопию в соответствии с фиг.3, в этом случае источник рентгеновского излучения смещается параллельно соответствующему продольному направлению стола.

При втором режиме работы не приводят в действие приводной вал 43, то есть каретку 40 не смещают относительно продольной балки 12, в то время как приводной вал 42 воздействует на каретку 41. В результате соединительный элемент 3 поворачивается вокруг оси 13 поворота и выполняется послойное облучение в соответствии с фиг.4 или фиг.9.

Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что отсутствует необходимость в фиксации различных кареток или соединительного элемента 3 друг относительно друга в зависимости от режима работы, как в вариантах осуществления, представленных на фиг.1 и 8. Кроме того, переключение между двумя режимами работы можно выполнить просто посредством переключателей, предусмотренных в соответствующих местах. В принципе для двух приводных валов 42 и 43 может быть предусмотрен общий приводной двигатель, причем указанный двигатель воздействует на приводной вал 43 через соединительную муфту, которая может быть электрически переведена в рабочее состояние ("включена") и выведена из него ("выключена"), поскольку или два привода работают синхронно (первый режим работы), или приводят в действие только второй привод 42 (второй режим работы).