Актуальность тематики дипломного проекта

3. Актуальность тематики дипломного проекта.

Благодаря применению новых ангиографических методов исследований, многие отрасли медицины получили новый толчок в своем развитии. Некоторые новые специальные отрасли, такие как сердечно-сосудистая хирургия, возникли в результате постоянного взаимодействия с ангиографией.

Развитие такой сложной техники, а также самой методики рентгенологического исследования значительно повысило удельный вес как врача-рентгенолога и рентгеновского лаборанта в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, так и роль рентгенотехника, монтирующего, обслуживающего и ремонтирующего эту аппаратуру.

Свою задачу врач-рентгенолог сможет выполнить лишь в том случае, если оборудование ангиографического комплекса будет всегда исправно и правильно настроено. Оно должно обеспечивать четкую работу во всех режимах, что возможно только при соблюдении правил и норм технического обслуживания.

Современные ангиографические аппараты представляют собой сложные электротехнические и электромеханические устройства, и она продолжает усложняться. Очень важным является и правильное планирование ангиографического кабинета. Здесь большую роль играет не только удобное расположение ангиографической аппаратуры, которая должна обеспечивать свободный доступ к пациенту, но и порядок проведения подготовительных операций перед исследованием, в соответствии с которыми должны располагаться комнаты ангиографического комплекса. Это предъявляет высокие требования к уровню знаний, как обслуживающего персонала, так и проектировщиков.

Все это говорит о том, что тема дипломного проекта актуальна.

РАЗДЕЛ 2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

1.  Питающее устройство ангиографического аппарата.

Рентгеновским питающим устройством (УРП) называется комплекс электротехнической, электромеханической и электронной аппаратуры, обеспечивающий питание рентгеновской трубки, выбор, регулирование и стабилизацию режимов ее работы, ее защиту от перегрузки при проведении различных видов исследований, а также взаимодействие всех частей рентгеновского аппарата.

Тенденция развития УРП:

a) введение микропроцессорной техники для автоматизации управления аппаратом, повышения удобства обслуживания, расширения автоматики управления по исследуемым органам тела, технической диагностики, повышения надежности, уменьшения массы и габаритов;

использование преобразователей напряжения на повышенной частоте для получения анодного напряжения рентгеновских трубок.

К питающим устройствам ангиографических комплексов предъявляются более жесткие требования, чем в других аппаратах. Причиной таких условий является динамика сердца и его сравнительно быстрые сокращения (0,2 – 0,3 секунды), что ведет к необходимости уменьшения выдержек вплоть до 0,01 – 0,02 секунды. Из-за значительной плотности тканей сердца величина экспозиции при напряжении U = (80 – 100) кВ должна составлять не менее 20 – 25 мАс. Такой режим может быть осуществлен питающим устройством мощностью 50 кВт (I = 600 мА при U = 83 кВ, t = (0,02 – 0,05) сек).

При рентгенологическом исследовании коронарных сосудов необходимо учитывать быстрые и сложные движения в виде сокращений сердца и пульсирующего продвижения крови по сосудам. Анализ рентгенограмм, сделанных последовательно с частотой снимков 6 снимков в секунду при контрастировании коронарных сосудов, должен позволять оценить скорость кровотока.

В разные моменты времени сердечного цикла на разных участках эта скорость может принимать значения от 15 до 20 см/с. Чтобы динамическая нерезкость изображения не превышала 0,25 мм, рентгенограмму коронарного сосуда следует выполнять с выдержкой 0,002 – 0,001 секунды.

Вследствие малых размеров коронарные сосуды даже при контрастировании весьма слабо различаются на фоне сердца. Поэтому при коронарографии следует выбирать снимочные параметры, исходя из требования обеспечения максимальной контрастной чувствительности. Для этого следует выбирать минимально возможное анодное напряжение. В сочетании с короткими выдержками малые напряжения требуют резко повышенных токов.

Для снимков коронарных сосудов используют аппараты с импульсным питающим устройством.

Современные импульсные аппараты обеспечивают мощность 150 кВт в импульсе. При этом крупноформатные снимки коронарных сосудов получают при анодном токе 1500 – 2000 мА и выдержке 0,01 секунды. При выполнении снимков с экрана УРИ на фотопленку можно работать с выдержками более короткими (до 0,001 секунды).

Скорость кровотока в магистральных сосудах, сосудах головного мозга и спинного существенно меньше, чем в коронарных. Однако, из-за значительной плотности этих сосудов мощность питающих устройств при их исследованиях должна составлять не менее 100 кВт. Работать можно с выдержками 0,05 секунды.

Так, например, при аортографии работают с анодным напряжением 100 – 120 кВ при экспозиции 50 – 60 мАс (то есть с анодным током 1000 мА). При исследовании периферических сосудов, флебографии и лимфографии, где скорость кровотока сравнительно не велика, работают с выдержкой 0,1 секунды.

Плотность объектов исследования при указанных видах ангиографии также несколько меньше, чем при предыдущих. Поэтому мощность применяемых в этом случае аппаратов может составить 50 кВт.

Питающее устройство включает в себя генераторное устройство, пульт управления, иногда низковольтный шкаф. В последних располагаются системы регулирования, защиты, сигнализации, автоматики.

Генераторные устройства ангиографических аппаратов должны обеспечить возможность работы со сравнительно небольшими напряжениями, высокими анодными токами и короткими выдержками.

Для ангиографических исследований обычно используют мощный трехфазный генератор с 6-ти или 12-ти вентильным выпрямителем, дающим практически постоянное анодное напряжение. Включение и выключение анодного напряжения (высокого) осуществляется электронным коммутатором (синхронизирующее реле времени).

При однопроекционной ангиографии используется одно генераторное устройство. При двухпроекционной ангиографии возникает необходимость питать симультанно две рентгеновские трубки. В этом случае необходимо либо генераторное устройство большой мощности, либо два генераторных устройства.

В некоторых современных аппаратах во время просвечивания автоматика определяет плотность исследуемого объекта и в соответствии с заданной длительностью серии и частотой кадров, устанавливает оптимальные параметры киносъемки (кВ, длительность импульса, кВт), которые выводятся на индикаторы уже во время просвечивания. Значение кВ может быть предварительно задано в зависимости от исследуемого органа. Таким образом, достигается требуемая контрастность.

Изменение плотности объекта в процессе исследования учитывается автоматикой во время съемки серии кинокадров путем повторной оптимизации параметров съемки.

Экспозиция каждого кадра отсчитывается специальной системой, которая автоматически снимает высокое напряжение после каждого кадра на время, необходимое для смены кадров. Выдержка, установленная с помощью автоматического экспонометра, выводится на индикатор после окончания экспозиции. Автоматика современных аппаратов дает возможность программирования полной последовательности исследований. В соответствии с заданной программой система излучатель – ЭОП поворачивается и устанавливается в требуемую позицию. При этом микропроцессоры жестко контролируют все перемещения устройства. Технические характеристики аппарата MSI –1250 фирмы ДЖЕНЕРАЛ – ЭЛЕКТРИК.

1.   Аппарат питается от сети переменным током с частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В. Разброс питающего напряжения не должен превышать ±10% и перекос фаз питающего напряжения не должен превышать ±5%. Допустимые режимы питающего напряжения:

-    1000 мА при напряжении 100 кВ;

-    1250 мА при напряжении 80 кВ;

-    700 мА при напряжении 125 кВ;

-    500 мА при напряжении 150 кВ.

2.   Напряжение может быть плавно установлено при съемках в пределах от 35 до 150 кВ, а при просвечивании в пределах от 40 до 110 кВ независимо друг от друга.

3.   Реле времени обеспечивает диапазон выдержек от 0,003 до 5 секунд ступенчато и выдержки 0,003; 0,006; 0,012 секунд.

4.   Частота коммутации до 3 снимков в секунду.

5.   Выпрямление осуществляется 12-ти вентильным выпрямителем на полупроводниковых вентилях.

6.   Трехкнопочная установка (мА, кВ, с).

7.   Двухкнопочная (мА, кВ) с предварительным выбором нагрузки рентгеновской трубки или по желанию.

8.   Однокнопочная установка (кВ) в соединении с автоматом ФЛ – 300 (автоматическим экспонометром).

9.   Аппарат имеет полностью автоматизированную защиту от перегрузок для всех режимов рентгеновской трубки.

2. Штативные устройства ангиографического комплекса.

Проекционный принцип теневого рентгеновского изображения объекта (полученного путем облучения приемника излучения модулированным объектом исследования первичного пучка излучения) предопределяет необходимость ориентации объекта исследования относительно источника и приемника излучения. Взаимное расположение этих трех элементов определяется методикой исследования и создается с помощью специальных рентгенодиагностических устройств – штативов, осуществляющих линейные и угловые перемещения обследуемого, источника излучения и приемника и их относительное согласованное перемещение в процессе исследования. Комплекс рентгенодиагностического устройства или устройств с другим необходимым оборудованием часто называют рабочим местом применительно к определенной методике или области рентгенологического исследования. Рабочее место в общем случае может содержать любое число штативов, связанных между собой требованиями методики исследования.

Непрерывное совершенствование известных и появление новых методик рентгенологического исследования, а также совершенствование приемников излучения приводит к разработке новых и совершенствованию известных рентгенодиагностических устройств, к постоянному обновлению штативов рентгенодиагностических аппаратов.

Штативные устройства все время совершенствуются, чтобы улучшить условия работы медперсонала (врача и рентгенлаборанта) и повысить пропускную способность рентгеновского кабинета.

Для закрепления рентгеновских трубок, используемых в ангиографических комплексах, УРИ, кино и фотокамер, мониторов, а иногда и столов для пациента, служат различные потолочные телескопические штативы. Применение потолочных штативов обусловлено необходимостью освободить пространство вокруг стола для беспрепятственной работы персонала во время ангиографического исследования. При этом необходимо обеспечить высокую точность перемещения и фиксации рабочих положений перечисленных частей ангиографического комплекса. В простейшем основном комплекте рентгеновского ангиографического комплекса к потолочному штативу крепится дуга-держатель с источником излучения с одной стороны и РЭОП – с другой. Задачей этого потолочного штатива является обеспечение большого количества свободы пары источник излучения – приемник. По потолочным рельсам штатив перемещается вдоль стола пациента. Вертикальное перемещение дуги обеспечивается телескопическими трубками. В заданном положении дуга удерживается пружинным уравновешивателем. Очень важно, чтобы для горизонтального перемещения потолочного штатива не требовалось больших усилий со стороны врача, проводящего катетеризацию.

Для закрепления дополнительных рентгеновских трубок, формирующих пучки излучения для сагиттальных и латеральных снимков на крупноформатных пленках, служат отдельные потолочные штативы. Штатив трубки для сагиттальных снимков может быть неподвижным, особенно, если она работает в сочетании с пленкосменником, расположенным под столом пациента стационарно.

Штатив трубки для латеральных снимков перемещается вдоль стола пациента по потолочным рельсам. Это необходимо для правильной установки этой РТ относительно пленкосменника для латеральных снимков. Регулирование высоты кожуха рентгеновских трубок, присоединенных к потолочному штативу, производится с помощью телескопических трубок с пружинным уравновешивателем.

Защитный кожух с РТ может поворачиваться вокруг горизонтальной оси, что дает возможность направлять центральный луч под разными углами к столу пациента. Для установки требуемой высоты защитного кожуха на потолочном штативе имеется освещенная шкала в сантиметрах.

Все движения и перемещения потолочных штативов закрепляются электротормозами. Штативы выполняются стационарными (напольного, потолочного или напольно-потолочного крепления) и передвижными – транспортабельными со свободным перемещением по полу. Используют штативы в сочетании с рентгенодиагностическими столами. В качестве механической конструкции, связывающей излучатель и приемник, применяют дугообразный поворотный кронштейн, который посредством направляющего механизма обеспечивает поперечную ротацию излучателя и приемника на угол 90^о. Параметры дугообразного кронштейна и массы элементов подбирают так, чтобы неуравновешенность системы была наименьшей. В этих же целях применяют маятник, если штатив работает со столом, продольная ось которого совпадает с поперечной осью у штатива. Продольная ротация осуществляется в достаточно больших пределах (больше 360^о) и ограничивается допустимыми изгибами электрических кабелей излучателя и УРИ. Ввиду того, что масса излучателя достаточно больше по сравнению с массой других элементов, в штативах для просвечивания и снимков стараются применять не уравновешиватели, а электроприводные механизмы перемещения. Они дают возможность дистанционно управлять движениями элементов при ангиографических исследованиях, проводимых в насыщенных аппаратурой кабинетах, когда подход к штативу затруднен. Штативы снабжают хорошо различимыми шкалами линейных и угловых перемещений излучателя и пультами управления, размещаемыми в удобном месте.

Рассмотрим конструкцию штативного устройства фирмы ДЖЕНЕРАЛ-ЭЛЕКТРИК. Это устройство представляет собой модель MSI-1500 потолочного типа, телескопическая. Оно предназначено для крепления рентгеновской трубки второго и третьего рабочего места, с помощью которого осуществляется крупноформатная съемка.

Также на устройстве крепятся электронно-оптический усилитель и две съемочные камеры: кино и флюорография.

Потолочный штатив передвигается по рельсам в двух направлениях.

Степень передвижения дает возможность выполнения многосторонних задач, направленных на проведение рентгенологического исследования.

И поэтому первостепенным требованием является то, чтобы для горизонтального движения потолочного штатива электронно-оптического преобразователя (ЭОП) не требовалось большого усилия со стороны врача, проводящего катетеризацию, так как на штативе закрепляется рентгеновская трубка, то в зависимости от конструкции первого, он может быть фиксированным или подвижным в двух направлениях по потолочным рельсам.

Регулировка высоты рентгеновского кожуха рентгеновской трубки, присоединенного к потолочному штативу, производится с помощью телескопических штативов. Рентгеновская трубка подвешена так, что имеет возможность вращаться вокруг своей оси, перпендикулярной вертикальной оси таким образом, что главный луч с поверхностью стола закрывает различные углы. Для возможной репродукции вертикального положения на потолочном штативе имеется освещенная шкала в сантиметрах.

Закрепляется штатив в нужном месте с помощью электротормозов.