рентгеновский аппарат

Формула изобретения

Рентгеновский аппарат содержащий несущий корпус, С-образный штатив, выполненный с возможностью перемещения по направляющим и вращения посредством двух секторов, вложенных один в другой, с возможностью вращения внутреннего подвижного сектора относительно оси секторов, стол для пациента, системы для управления и регистрации рентгеновского изображения, при этом рентгеновский излучатель и приемник-усилитель рентгеновского изображения установлены на противоположных концах подвижного сектора С-образного штатива, отличающийся тем, что несущий корпус выполнен плоским в виде плиты, снабжен приводом поворота, установленным на основании, а направляющие штатива выполнены в виде консолей, прикрепленных перпендикулярно к плоскости корпуса, рентгеновский излучатель и приемник-усилитель рентгеновского изображения снабжены синхронизированными приводами, при этом корпус каждого из них размещен на одном из концов внутреннего подвижного сектора, на выходном валу каждого привода одним концом установлен рычаг, на другом конце которого установлены рентгеновский излучатель или приемник-усилитель рентгеновского изображения.

Описание изобретения к патенту

Рентгеновский аппарат относится к медицинскому приборостроению и имеет преимущественно медицинское применение.

Известны многочисленные аналоги, выпускаемые различными зарубежными фирмами Siemens (наибольшее количество моделей), Toshiba, Shimadzu, Villa Sistemi Medicale, Karl Storz (Storz Medical), отечественной фирмой "Электрон". Все современные рентгеновские аппараты имеют в своем составе цифровую систему управления и регистрации рентгеновского изображения (Обзорные проспекты указанных фирм).

Модели этих фирм схожи между собой по компоновочным конструктивным решениям, основная общая особенность которых заключается в том, что они специализированы для определенных медицинских действий диагностических или хирургических. При более общем подходе все имеющиеся типы рентгеновских аппаратов можно характеризовать так, что диагностические аппараты позволяют ориентировать пациента в широком диапазоне углов, но не обеспечивают всестороннего близкого доступа врача к пациенту при выполнении исследований и, следовательно, не пригодны для хирургических вмешательств. Наоборот, хирургические аппараты не могут выполнять ориентацию пациента в широком диапазоне углов, что требуется при диагностических действиях. При более подробном подходе анализ различных характерных типов рентгеновских аппаратов представлен в прилагаемой таблице.

Известен (Обзорный проспект фирмы Siemens) рентгеновский аппарат Ангиоскоп Д 40 (ANGIOSCOP D40) фирмы Siemens, выбранный в качестве прототипа. Он состоит из несущего корпуса, C-образного штатива с несколькими степенями свободы, на который установлена рентгеновская аппаратура, стола для пациента с несколькими степенями свободы, системы управления и регистрации рентгеновского изображения. Несущий корпус выполнен как два несущих элемента отдельно для C-образного штатива с рентгеновской аппаратурой и для стола пациента и замыкающего звена, в качестве которого использовано помещение для установки аппарата. Несущий элемент C-образного штатива установлен на пол помещения, а несущий элемент стола для пациента установлен на потолок помещения. Одна из степеней свободы С-образного штатива выполнена в виде двух C-образных направляющих, а другая - в виде двух С-образных секторов, вложенных один в другой и один из которых может вращаться в другом. Рентгеновский излучатель и приемник-усилитель рентгеновского изображения установлены на противоположных концах подвижного сектора C-образного штатива посредством кронштейнов.

Недостатком известной конструкции является то, что она предъявляет к помещениям для установки аппарата повышенные требования, так как несущий корпус выполнен как набор несущих элементов с замыкающим звеном в виде самого помещения, причем несущий элемент C-образного штатива крепится к полу помещения, несущий элемент стола крепится к потолку помещения, в котором установлен аппарат. Фактически помещение должно быть оборудовано как часть конструкции аппарата, так направляющие несущего элемента C-образного штатива должны быть уложены прямо в полу помещения. Такой аппарат невозможно выполнить в мобильном варианте. При всем этом доступ врача к пациенту все равно оказывается закрытым на значительном протяжении с одной стороны из-за большого по размерам несущего элемента C-образного штатива. Кроме того, описываемый аппарат является специализированным, в силу своих компоновочных конструктивных особенностей не обеспечивает вращение стола на большие углы (до 90^o), как это требуется при диагностике многих заболеваний, и не является, таким образом, универсальным.

Задачей изобретения является придание аппарату свойства универсальности (то есть пригодности как для хирургических так и для диагностических действий) и улучшение условий доступа врача к пациенту при производимых медицинских действиях (хирургических и диагностических).

Указанная задача решается тем, что в известной конструкции несущий корпус выполнен плоским в виде плиты, дополнительно снабжен приводом поворота, установленным на основании, поворачивающим его в вертикальной плоскости относительно короткой стороны стола, направляющие для C-образного штатива выполнены в виде консолей, прикрепленных перпендикулярно к большей плоскости указанного корпуса с возможностью движения C-образного штатива по указанным направляющим, рентгеновский излучатель и приемник-усилитель рентгеновского изображения установлены на противоположных концах подвижного сектора C-образного штатива посредством синхронизированных механизмов, обеспечивающих поворот оптической оси рентгеновского излучателя и приемника-усилителя рентгеновского изображения на определенный угол из плоскости секторов с-образного штатива. Каждый из синхронизированных механизмов выполнен в виде синхронизированного привода (например, электромеханического), установленного на одном из концов подвижного сектора C-образного штатива, рычага, установленного одним концом на выходном валу указанного привода, а рентгеновский излучатель или приемник-усилитель рентгеновского изображения установлен на противоположном конце рычага. В плите несущего корпуса выполнено отверстие для прохода стола, что позволяет сократить длины направляющих. Каждый синхронизированный механизм может быть выполнен различными способами, например, аналогично C-образному штативу, то есть в виде двух секторов, вложенных один в другой, один из которых может вращаться в другом. Выше описан наиболее простой вид этого механизма. Минимальное количество направляющих для практически значимого случая равно двум, одна вверху и одна внизу несущего корпуса.

Изобретение поясняется чертежами фиг.1 и фиг.2, на которых представлен общий вид рентгеновского аппарата.

Рентгеновский аппарат содержит несущий корпус 1, выполненный в виде плиты, стол для пациента 2, закрепленный на несущем корпусе 1 с возможностью линейных перемещений в трех взаимно перпендикулярных направлениях, четыре направляющие 3, закрепленные на несущем корпусе 1, С-образного штатива, состоящего из внешнего корпуса-сектора 4, установленного на направляющих 3 с возможностью перемещения вдоль них, и внутреннего корпуса-сектора 5, вложенного во внешний корпус-сектор 4 с возможностью вращения относительно оси секторов, два синхронизированных привода 6 и 7, установленные на противоположных концах внутреннего подвижного корпуса-сектора 5, два рычага 8 и 9, каждый из которых одним концом установлен на выходном валу синхронизированного привода 6 или 7 соответственно, рентгеновского излучателя 10 и приемника-усилителя рентгеновского изображения 11, установленных на концах рычагов 8 и 9 соответственно, основание 12 с приводом поворота 13, на котором на шарнирах установлен несущий корпус 1. Несущий корпус 1 снабжен отверстием А для прохода стола 2. Направления возможных перемещений компонентов рентгеновского аппарата указаны стрелками.

При выполнении хирургических и части диагностических действий врач, перемещая вручную стол 2 с пациентом по трем взаимно перпендикулярным направлениям и с помощью встроенных приводов корпус-сектор 4 вдоль направляющих 3, поворачивая корпус-сектор 5 относительно корпуса-сектора 4 и поворачивая рычаги 8 и 9 относительно осей синхронизированных приводов 6 и 7 соответственно, может обеспечить нахождение оптической оси рентгеновского излучения в любом месте по длине и ширине тела пациента и ее поворот в любом направлении внутри кругового слоя с диаметром, определяемым диаметром С-образного штатива, и толщиной, определяемой длинами рычагов 8 и 9. Для всех практических целей достаточно выбрать длины рычагов 8 и 9 такими, чтобы они обеспечили угол отклонения оптической оси рентгеновского излучения из плоскости С-образного штатива на 30^o. Таким образом, внутренний радиус C-образного штатива и длина рычага 8 или 9 находятся с одной стороны из соотношения 1=R, где R - внутренний радиус с-образного штатива, - указанный угол, = /6, (т.е. =30^o), 1 - длина рычага 8 или 9 по дуге, с другой стороны внутренний радиус C-образного штатива должен обеспечивать размещение стола с пациентом, фокусировку изображения и вертикальное перемещение стола с пациентом в практическом диапазоне до 400 миллиметров. Одновременно, поворачивая несущий корпус 1 относительно шарниров основания 12 с помощью привода поворота 13, врач при выполнении других диагностических действий может придать пациенту угол наклона в вертикальной плоскости до 90^o, что требуется для эффективного перемещения контрастных растворов во внутренних полостях пациента при этих диагностических действиях.

Характерные положения элементов рентгеновского аппарата при характерных действиях врача поясняются фиг.3, 4, 5, 6. При лечении/диагностике травм нижних конечностей пациента они должны находиться вне стола на специальных накладных кронштейнах. В этом случае пациента кладут, как показано на фиг.5, а стол 2 наполовину вдвигают в отверстие А несущего корпуса 1. Наличие отверстия А, таким образом, позволяет сократить длины направляющих 3 и, следовательно, сделать конструкцию аппарата более компактной в целом. При всех положениях элементов рентгеновского аппарата и, следовательно, при всех врачебных действиях обеспечивается доступ врача к пациенту со всех сторон, узкий C-образный штатив не представляет для этого большого препятствия. Фактически у стола может одновременно разместиться до 4-х человек медицинского персонала и каждый при этом будет иметь доступ к пациенту, что очень важно при хирургических действиях. Это обстоятельство позволяет врачу с удобством для себя производить хирургические вмешательства.

Свойство универсальности достигается тем, что весь аппарат, включая С-образный штатив рентгеновской аппаратуры и стол пациента, смонтирован на едином несущем корпусе, который снабжен приводом поворота относительно короткой стороны стола. Таким образом, при сохранении всех традиционных степеней свободы С-образного штатива рентгеновской аппаратуры и стола пациента, требуемых для хирургических действий, также обеспечивается вертикальная ориентация пациента в большом диапазоне углов, требуемая для диагностических действий. При этом несущий корпус выполнен плоским, а направляющие С-образного штатива рентгеновской аппаратуры расположены перпендикулярно плоскости несущего корпуса и разнесены вверх и вниз. Привода С-образного штатива расположены в районе направляющих вверху и внизу. Замыкающим элементом является узкая балка внешнего сектора С-образного штатива. Все вместе не мешает доступу врача к пациенту при любых углах наклона несущего корпуса (и, следовательно, пациента). То есть аппарат может быть использован как хирургический с лучшим, чем у прототипа доступом врача к пациенту. При любых углах наклона несущего корпуса в силу кинематической замкнутости конструкции также сохраняется ориентация оптической оси рентгеновской аппаратуры относительно пациента, заданная врачом с пульта дистанционного управления, при этом врач имеет возможность управляемо изменять указанную ориентацию в процессе наклона пациента. То есть аппарат полностью сохраняет качества специализированных диагностических аналогов.

Свойство универсальности в данном случае аналогично свойству расширения функциональных возможностей рентгеновского аппарата, выражающихся в расширении перечня производимых над пациентом действий с использованием только одного аппарата. Обеспечение всестороннего доступа врача к пациенту при выполнении диагностических и оперативных действий (то есть удобство в работе) также можно отнести к расширению функциональных возможностей, так как это свойство является одним из важнейших эксплуатационных свойств рассматриваемых аппаратов. Как следствие из свойства универсальности следует свойство снижения стоимости медицинских услуг, так как предлагаемый аппарат один обеспечивает выполнение медицинских действий из известного перечня и тем самым заменяет 2. ..3 специализированных, то есть не универсальных аналога, имеющих разные функциональные возможности, но будучи взятые вместе имеющих такие же возможности. Перечень официальных названий медицинских действий, выполняемых предлагаемым рентгеновским аппаратом, прилагается.