Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X quang tần số cao 500ma (digital controlled x ray system)

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ LASER BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN CẤP BỘ KHẢO SÁT NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ TỔNG THỂ THIẾT BỊ CHỤP X-QUANG TẦN SỐ CAO 500mA (Digital Controlled X-Ray Instrument) Chủ nhiệm đề tài: KS. LÊ HUY TUẤN 7384 01/6/2009 HÀ NỘI – 2004 Đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ ( Thông tin quản lý ) 1. Tên đề tài: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X - Quang tần số cao 500mA Digital Controlled X Ray Instrument 2. Mã số: Chơng trình: 3. Chủ nhiệm đề tài: Ks. Lê Huy Tuấn. 4. Cơ quan (cấp) quản lý: Bộ Khoa học và Công nghệ. 5. Cơ quan chủ trì: Trung tâm công nghệ Laser Viện ứng dụng công nghệ 6. Cơ quan phối hợp: Manufacturer COMED CO., LTD Add: 128, Chowol, Gwongju, Gyunggi, Korea. 7. Thời gian thực hiện: 12 tháng (01/ 2004 ữ 12/ 2004). 8. Kinh phí : 92 triệu đồng. 9. Ngời tổ chức, thực hiện chính: - Ks. Lê Huy Tuấn - Ts. Trần Ngọc Liêm - Phòng Công nghệ Điện tử Y học TTCN Laser 10. Mục tiêu: 1 Làm chủ kỹ thuật chụp X Quang tần số cao ở Việt Nam. 2 Nghiên cứu khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA, tiến tới thiết lập đề án khả thi nhằm chế tạo toàn bộ thiết bị này tại Việt Nam. 11. Nội dung: 1 Khảo sát TT nguyên lý, đo lờng, phân tích các tham số điều khiển, kỹ thuật của thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA. 2 Thiết kế TT hệ thống thiết bị ( Bàn bệnh nhân, giá đỡ, ống X Quang, tủ điều hành, bộ lập trình điều khiển mặt máy, cao áp). 12. Nhu cầu Kinh tế Xã hội, nơi áp dụng (u thế áp dụng, giá thành thiết bị): Hiện nay, hầu hết các thiết bị chụp X Quang tần số cao ở Việt Nam phải nhập từ nớc ngoài với giá thành khá cao từ (40.000 ữ 100.000USD tuỳ loại). Trong khi đó tình trạng bệnh nhân quá tải trong các bệnh viện ngày càng tăng trong việc chụp dạ dầy, ngực, tiết niệu, xơng.(chiếm đến 70% số lợng bệnh nhân nhập viện) Việc nghiêu cứu, triển khai đề tài này sẽ đem lại nhiều lợi ích kinh tế xã hội; ngoài ra còn đáp ứng đợc vấn đề bảo trì thiết bị lâu dài và lắp đặt, đào tạo chủ động. 13. Tình hình nghiên cứu trong, ngoài nớc: Trong nớc: Đến thời điểm này, cha có tổ chức nào đặt vấn đề nghiên cứu thiết kế tổng thể chi tiết và chế tạo hoàn chỉnh thiết bị X Quang tần số cao. Trên thế giới: Thiết bị X Quang tần số cao khá phức tạp, chỉ có một số nớc có nền tảng công nghệ tốt đã chế tạo và ứng dụng rộng rãi. Nó có nhiều u thế trong sử dụng: Nhanh, chính xác, xử lý - lu trữ thuận tiện, hiệu quả, an toàn, gọn nhẹ. Bởi vậy đề tài có tính thiết thực và cấp thiết cho nền y học nớc nhà. Mục lục Phần 1 Khảo sát nguyên lý tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA Trang A. Tổng quan 2 A1. Sự ra đời và phát triển. 2 A2. u thế và hạn chế. 3 A21. u thế 3 A22. Hạn chế. 3 A3. Phân loại X- Quang. 3 A31. Thiết bị X Quang thông thờng (truyền thống ) Classic X-Ray Intrument. 4 A32. Máy X- Quang tần số cao (High Frequency X Ray Intrument). 4 A33. Thiết bị X Quang tần số cao điều khiển kỹ thuật số (Digital Controlled X -Ray Intrument ). 4 A34. Máy chụp XQuang tần số cao số hoá toàn bộ (Digital X-Ray System ). 4 A35. Thiết bị X - Quang tăng sáng truyền hình 5 A351. Khối thiết bị tăng sáng. 5 A352. Khối thiết bị thu ảnh. 6 A353. Thiết bị giám sát tín hiệu (monitor). 6 A36. Thiết bị X - Quang chụp mạch xoá nền. (Angiography) 6 Hình 01 : Hình ảnh máy chụp mạch 1 và 2 bình diện 7 A361. Chụp mạch. 8 Hình 02 : Chụp mạch X quang có thuốc cản quang 8 A362. Các yêu cầu khi chụp mạch 8 Hình 03 : Sơ đồ một máy chụp mạch 8 A37. ứng dụng của chụp mạch. 9 b. Nguyên lý và cấu trúc cơ bản của thiết bị x quang. 10 B1. Bức xạ tia X. 10 B2. Đặc trng cơ bản của tia X. 11 B3. ảnh X Quang. 12 B31. Độ tơng phản 12 B32. Độ sắc nét. 12 B33. Độ phân giải. 13 B4. Cấu trúc cơ bản của hệ thống. 13 Hình 04 : Kết cấu cơ bản của máy 14 Hình 05 : Sơ đồ cấu trúc thiết bị X Quang cao tần kỹ thuật số. 14 C. Khảo sát, phân tích các khối và phần tử cấu thành thiết bị 15 C1. Khối tạo và định vị chùm tia X. 15 C11. Bóng X-Quang (X ray tube ). 15 C111. Nguyên tắc hoạt động của bóng X-Quang. 15 C112. Cấu tạo 15 Hình 06: Bóng X- Quang 15 a) Ka tốt: 15 b) A nốt: 16 c) Vỏ trong: 16 d) Vỏ ngoài: 17 e) Cửa sổ 17 C113: Cấu tạo và nguyên lý của bóng X - Quang có Anốt cố định: 17 Hình 07: Cấu tạo một bóng X- quang có Anốt cố định. 17 a) Ka tốt: 18 Hình 08: Mô tả một Katốt kép 18 b) A nốt: 18 Hình 09 : Quan hệ giữa góc đích với chấm hội tụ thực và chấm hội tụ hiệu dụng. 18 c) Thiết bị loại bỏ các tia mềm: 19 d) Mạch khác phục trạng thái dới bão hoà: 19 C114: Cấu tạo bóng X-Quang có A-nốt quay: 20 Hình 10: Cấu trúc một Anốt quay. 20 a) A tốt: 20 b) Động cơ A nốt: 21 c) Vỏ thuỷ tinh 21 Hình 11 : Ruột và vỏ thuỷ tinh một loại bóng A-nốt quay. 21 C115: Khả năng tản nhiệt của bóng : 21 C116: Những thiết bị cải tiến trong bóng X-quang : 22 a) Lới điều khiển 22 c) Vỏ chế tạo từ kim loại : 22 d) Vỏ kim loại gốm: 22 e) A-nốt chế tạo từ Môlipđen: 23 C117: Một số chỉ tiêu cơ bản trong các loại bóng X-Quang: 23 C12. ống chuẩn trực. (Collimator/ diaphragm) 23 Hình 12 : Cấu trúc của hộp chuẩn trực. 24 C13. Lới điều khiển 24 C131: Lới tĩnh 24 C131: Lới động 24 Hình 13: Cấu trúc lới tĩnh và một loại lới động 25 C2. Khối định vị chụp (điều khiển bằng tay, giá đỡ, đờng ray, bàn bệnh nhân). 26 C21. Điều khiển bằng tay (Handle bar). 26 Hình 14: Mô hình khối điều khiển bằng tay 26 C22. Giá đỡ (Stand). 26 C23. Đờng ray (Rail). 27 Hình 15: Mô hình kết cấu giá đỡ, đờng ray 27 C24. Bàn bệnh nhân (Table). 27 Hình 16 : Bàn bệnh nhân, hộp Catssets 27 C3. Khối nguồn cao áp (biến áp cao áp, dao động cao tần công suất). 28 C31. Biến áp cao áp (High Trans). 28 C311. Biến áp 28 Hình 17: Cao áp 28 a) Cấu tạo 28 b) Dầu cách điện trong khối cao thế 29 C312. Chỉnh lu cao thế . 29 a ) Chỉnh lu cao thế một pha nửa sóng 29 b) Chỉnh lu cao thế 1 pha cả sóng 30 c) Chỉnh lu cao thế bội áp 30 C32. Dao động cao tần công suất (High Frequency Power). 30 C4. Khối điều khiển (điều hành hệ thống, đặt chơng trình và hiển thị ). 31 C41. Điều hành hệ thống (Controler Dislay). 31 Hình 18 : Khối điều hành và hiển thị 32 C42. Đặt chơng trình và hiển thị ( Console Display ). 32 Hình 19 : Sơ đồ điều khiển trên máy 33 C5. Khối nguồn công suất và nguồn nuôi hệ thống. 34 C6. Khối thu ảnh và rửa tráng phim. 34 C61. Phim X- Quang. 34 C62. Bìa tăng quang và Cát sét 34 C621. Bìa tăng quang 34 C622. Cát- xét 35 Hình 20 : Hình ảnh một Cát - xét chứa phim và bìa tăng quang 35 Phần 2. Thiết kế tổng thể thiết bị chụp x quang tần số cao 500mA 36 A. đặc điểm, thông số kỹ thuật. 36 A1. Đặc điểm, u thế. 36 A2. Cấu trúc thiết bị. 36 Hình 21 : Cấu trúc thiết bị 37 A3. Điều kiện kỹ thuật an toàn bắt buộc khi lắp đặt và sử dụng. 37 A31. Điều kiện kỹ thuật an toàn về môi trờng. 37 A32. Điều kiện kỹ thuật an toàn về nguồn điện. 38 A33. Điều kiện kỹ thuật an toàn về vận hành, vận chuyển, bảo hành, bảo trì, sửa chữa 39 A4. Thông số kỹ thuật. 40 A41. Thông số kỹ thuật toàn hệ thống (Specification). 40 Bảng 1 : Thông số kỹ thuật toàn hệ thống 40 A42. Khối cao áp cung cấp cao áp cho bóng X -Quang. 41 Bảng 2 : Thông số kỹ thuật khối cao áp 41 A43. Nguồn cung cấp cho toàn thiết bị. 41 Bảng 3 : Thông số kỹ thuật nguồn cung cấp cho toàn thiết bị 41 A44. Aptomat nhiệt từ tính (Thermomgnetic ). 41 Bảng 4 : Thông số kỹ thuật Aptomat nhiệt từ tính 41 A45. Dây nguồn cung cấp 1 pha (P = 37, 5KW). 41 Bảng 5 : Thông số kỹ thuật dây nguồn cung cấp 42 A46. ống X Quang 42 Bảng 6 : Thông số kỹ thuật ống X - Quang 42 A47. Hệ thống điều khiển. 42 Bảng 7 : Thông số kỹ thuật hệ thống điều khiển 42 A48. Hệ chuyển động. 42 Bảng 8 : Thông số kỹ thuật hệ chuyển động 42 A49. Kích thớc. 43 Bảng 9 : Thông số kích thớc thiết bị 43 B. Tiêu chuẩn lắp ráp vận hành thiết bị. 43 B1. Tháo dỡ 43 Hình 22 : Mô tả thiết bị khi tháo dỡ 43 B2. Lắp ráp và kích thớc tổng thể. 44 Hình23 : Độ dài tổng thể 44 Hình 24 : Lắp ráp mặt bàn vào tủ chân bàn 44 B21. Lắp ráp bàn bệnh nhân 44 B22. Lắp ráp đờng ray. 45 Hình 25 : Lắp ráp đờng ray 45 B23. Lắp ráp giá đỡ. 45 Hình 26 : Lắp ghép giá đỡ 45 B24. Lắp ráp mâm trợt của giá đỡ hệ bóng X- Quang. 46 Hình 27 : Lắp ráp mâm trợt của giá đỡ hệ bóng X- Quang 46 B25. Lắp ráp hệ bóng X- Quang. 46 Hình 28 : Lắp ráp hệ bóng X- Quang 46 Hình 29 : Nối dây 47 B26. Lắp ráp các tấm ốp. 47 Hình 30 : Hớng lắp ráp các tấp ốp đậy thiết bị 47 Hình 31 : Chỉ dẫn khoá tấm ốp đờng ray 47 B27. Lắp ráp đầu dây cao áp vào khối cao áp. 48 Hình 32 : Hớng dẫn lắp ráp đầu mút dây cao áp vào biến áp cao áp 48 B28. Lắp ráp dây điều khiển hệ bóng X Quang. 48 Hình 33 : Hớng dẫn lắp ráp dây điều khiển hệ bóng X- Quang 48 B29. Bố trí công tắc hành trình, khoá an toàn hệ thống và bảng đấu dây 49 Hình 34 : Bố trí công tắc hành trình, khoá an toàn hệ thống 49 Hình 35 : Bảng đấu dây của bàn bệnh nhân 49 B3. Cài đặt tham số, chơng trình, kiểm tra và vận hành chụp x- quang. 50 B31. Chuẩn bị. 50 B32. Cài đặt. 50 Hình 36 : Màn hình hiển thị thông số làm việc của thiết bị 50 Hình 37 : Màn hình hiển thị thông số khi cài đặt ống 50 Hình 38 : Chú thích các nút điều chỉnh số liệu tơng ứng với các bộ phận 51 Hình 39 : Biễu diễn so sánh đặc tính chế độ mA COMP và thờng 51 B33. Cài đặt S/W trong khối điều khiển mặt máy 52 Hình 40 : Cài đặt S/W trong khối điều khiển mặt máy . 52 B34. Kiểm tra các thông số. 52 B341. Kiểm tra về sợi đốt. 52 a) Kiểm tra về sợi đốt. 52 Bảng 10 : Thông số kiểm tra sợi đốt 52 b) Kiểm tra tần số sợi đốt 53 Bảng 11 : Tần số kiểm tra sợi đốt 53 c) Kiểm tra sự phản hồi sợi đốt. 53 Bảng 12 : Sự phản hồi sợi đốt 53 B3742. Kiểm tra Rotor. 53 a) Kiểm tra sự kết nối Rotor 53 Bảng 13 : Sự kết nối Rotor 53 b) Kiểm tra sự phản hồi Rotor 53 Bảng 14 : Sự phản hồi Rotor 53 B343. Kiểm tra IPM. 54 Bảng 15 : Kiểm tra công suất IPM1 54 Bảng 16 : Kiểm tra công suất IPM 2 54 B344. Kiểm tra cao áp. 54 Bảng 17 : Kiểm tra cao áp 54 B345. Kiểm tra tia X Quang 54 a) Kiểm tra tần số IPM. 54 Bảng 18 : Kiểm tra tần số IPM 54 b) Kiểm tra PWM. 55 Bảng 19 : Kiểm tra PWM 55 c) Kiểm tra cổng vào IPM 55 Bảng 20 : Kiểm tra cổng vào IPM 55 d) Kiểm tra đầu vào khối cao áp. 55 Bảng 21 : Kiểm tra đầu vào khối cao áp 55 e) Kiểm tra sự phản hồi. 55 Bảng 22 : Kiểm tra sự phản hồi 56 B35. Các thông báo lỗi. 56 Bảng 23 : Thông báo lỗi 56 B36. Vận hành chụp X - Quang 57 Hình 41 : Các cỡ ngời 57 Hình 42 : Các bộ phận thuộc cơ thể ngời 57 Hình 43 : Các cơ quan của ngời 58 Hình 44 : Màn hình LCD 2 58 Hình 45 : Lựa chọn các tham số chụp Màn hình LCD 1 58 Bảng 24 : Bảng tham khảo thông số chụp X- Quang với film thông dụng 59 B4. Cơ khí và điện tử (Gồm có 29 bản vẽ) 59 Bản vẽ 01 : Kích thớc lắp ráp tổng thể File : 01 60 Bản vẽ 02 : Hộp chứa khối điều hành File : 02 61 Bản vẽ 03 : Khối cao thế X Quang File : 03 62 Bản vẽ 04 : Mạch điện điều khiển chuyển động của bàn File : 04 63 Bản vẽ 05 : Khối điều hành chính [PCB] File : 05 64 Bản vẽ 06 : Mạch nguồn công suất chính File : 06 65 Bản vẽ 07 : Mạch Relay File : 07 66 Bản vẽ 08 : Mạch điều khiển sợi đốt File : 08 67 Bản vẽ 09 : Mạch điều khiển điều khiển HT File : 09 68 Bản vẽ 10 : Mạch CPU điều khiển HT File : 10 69 Bản vẽ 11 : Mạch điều khiển lập trình mặt máy File : 11 70 Bản vẽ 12 : SĐNL mạch kiểm soát tự động nạp tụ điện Fi le : SJ 2000-A 2 71 Bản vẽ 13 : SĐNL mạch (1)lập trình mặt máy Fi le : SJ 2000-A 20 72 Bản vẽ 14 : SĐNL mạch (2) lập trình mặt máy Fi le : SJ 2000-A 20 73 Bản vẽ 15 : SĐNL mạch hiển thị (1) mặt máy Fi le : SJ 2000-A 21 74 Bản vẽ 16 : SĐNL mạch phím bấm mặt máy Fi le : 75 Bản vẽ 17 : SĐNL mạch hiển thị (2) mặt máy Fi le : SJ 2000-A 21 76 Bản vẽ 18 : SĐNL mạch (1) điều khiển sợi đốt Fi le : SJ 2000-A 3 77 Bản vẽ 19 : SĐNL mạch (2)điều khiển sợi đốt Fi le : SJ 2000-A 3 78 Bản vẽ 20 : SĐNL mạch điều khiển IPM Fi le : SJ 2000-A 5 79 Bản vẽ 21 : SĐNL mạch nguồn cung cấp chính Fi le : SJ 2000-A 7 80 Bản vẽ 22 : SĐNL mạch lọc và nguồn IPM Fi le : 81 Bản vẽ 23 : SĐNL mạch CPU (1) điều khiển HT Fi le : SJ 2000-A 1 82 Bản vẽ 24 : SĐNL mạch CPU (2) điều khiển HT Fi le : SJ 2000- A 1 83 Bản vẽ 25 : SĐNL mạch điều khiển (1) điều khiển HT Fi le : SJ 2000-A 2 84 Bản vẽ 26 : SĐNL mạch điều khiển (2) điều khiển HT Fi le : SJ 2000-A 2 85 Bản vẽ 27 : SĐNL mạch (1) điều khiển Relay Fi le : SJ 2000-A 4 86 Bản vẽ 28 : SĐNL mạch (2) điều khiển Relay Fi le : SJ 2000-A 4 87 Bản vẽ 29 : SĐNL điều khiển Relay 2 Fi le : SJ 2000-A 9 88 Bản vẽ 30 : Mô tả thiết bị khi tháo dỡ Fi le : 89 Bản vẽ 31 : Phơng pháp lắp ghép giá đỡ Fi le : 90 Bản vẽ 32: Phơng pháp lắp mâm trợt, hệ bóng X -Quang Fi le : 91 Bản vẽ 33 : Hớng lắp ráp các tấm ốp vào thiết bị Fi le : 92 Bản vẽ 34 : Góc điều khiển hệ bóng X - Quang Fi le : 93 Bản vẽ 35 : Giắc kết nối Fi le : 94 Bản vẽ 36 : Một số loại ống X Quang Fi le : 95 Bản vẽ 37 : Một số loại cáp kết nối cao áp Fi le : 96 Bản vẽ 38 : Một số loại cáp kết nối ống Fi le : 97 Bản vẽ 39 : Bảng thông số cáp X Quang Fi le : 98 Bản vẽ 40 : Cáp kết nối máy in Fi le : 99 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao500mA 1 Báo cáo tóm tắt thực hiện đề tài Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA Digital Controlled X Ray Instrument Thiết bị chụp X Quang tần số cao 500mA điều khiển kỹ thuật số là loại thiết bị hiện đại, nó bao hàm nhiều vấn đề về công nghệ và kỹ thuật phức tạp cần phải giải quyết (điều khiển, điện tử tin học, đo lờng, tự động, cơ khí chính xác.). Đặt vấn đề chế tạo thiết bị này, chúng tôi phải chia làm 2 giai đoạn nghiên cứu chế tạo: Giai đoạn 1 : Nghiên cứu khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể (đề tài). Giai đoạn 2 : Lựa chọn giải pháp công nghệ thích hợp, khả thi để chế tạo 1 thiết bị mẫu(đề tài). Sau 2 giai đoạn trên, rút kinh nghiệm và ổn định phơng án công nghệ chế tạo, chúng tôi chuyển sang giai đoạn 3 là: Giai đoạn 3 : Hoàn thiện công nghệ sản xuất thử nghiệm 5 thiết bị và đa vào ứng dụng trong thực tế bệnh viện(dự án SX - TN). Qua 12 tháng (01/2004 ữ 12/2004) nghiên cứu, tìm tòi, tiếp cận khảo sát thiết bị mẫu và nhiều tài liệu về chụp X- Quang, chúng tôi đã hoàn tất bộ hồ sơ thiết kế tổng thể, chính xác theo thiết bị mẫu của Hàn Quốc và có tham khảo của Trung Quốc (công nghệ Canada). Trong đề tài, có nhiều vấn đề chung và những vấn đề kỹ thuật, lựa chọn giải pháp công nghệ hữu ích có đặc thù riêng: - Thiết kế có gắn với công nghệ chế tạo khả thi sau này. - An toàn, đẹp, gọn, độ bền cao (thích nghi với điều kiện và hoàn cảnh công nghệ xã hội kinh tế khí hậu Việt Nam). - Dễ thay thế bảo hành bảo trì, cũng nh trong việc khai thác vật t. Trong cuốn hồ sơ có 59 trang thuyết minh, 45 hình vẽ, 24 bảng, 40 bản vẽ, gồm 2 phần thuyết minh và thiết kế đề cập đến nguyên lý, cấu tạo hoạt động cơ bản của kỹ thuật chụp X Quang; Quy trình lắp ráp, căn chỉnh, cài đặt cấu hình và chơng trình; Đặc điểm và các tham số điều khiển, kỹ thuật; Thiết kế, bản vẽ kỹ thuật; Môi trờng sử dụng; Môi trờng an toàn. Nhìn chung, chúnh tôi thiết lập khá đầy đủ về các phơng diện kỹ thuật - công nghệ vận hành. Do khả năng ứng dụng và nhu cầu thị trờng của thiết bị X Quang tần số cao là rất lớn, nhóm đề tài kiến nghị Bộ KHCN, Nhà Nớc ủng hộ phát triển đề tài ở giai đoạn tiếp theo, cụ thể là: - Có kinh phí để chế tạo thiết bị mẫu (phải có sự hỗ trợ của nhà nớc). - Tiến hành chạy thử, đo lờng, thống kê số liệu. - Thực hiện sửa đổi công nghệ kỹ thuật cho thích hợp với yêu cầu làm việc. - Xác định đợc định công nghệ chế tạo, hoàn chỉnh hồ sơ công nghệ. - Chuẩn bị sản xuất 5 thiết bị (trong dự án SX TN nếu nh đợc nhà nớc xét duyệt ). Trong đề tài này còn nhiều điều sơ xuất và thiếu sót mong bạn đọc đóng góp ý kiến để chúng tôi sửa đổi hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn Bộ Khoa học và Công nghệ Viện ứng dụng Công nghệ Trung tâm Công nghệ Laser và các đồng nghiệp đ tạo điều kiện và giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài. Hà nội: ngày 25 tháng 03 năm 2005 Chủ nhiệm dự án Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao500mA 2 Phần 1 Khảo sát nguyên lý tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA (Hệ thống, hoạt động, cấu tạo, tham số và chỉ tiêu kỹ thuật) A. Tổng quan. A1. Sự ra đời và phát triển. Trải qua một thế kỷ phát triển, kế thừa từ khi tia X đợc phát hiện bởi nhà khoa học ngời Đức Wilthelm Cornad Rontgen và đa vào ứng dụng (năm 1895) đến nay, nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật công nghệ đã đợc ứng dụng vào chế tạo máy X - Quang nh công nghệ vi xử lý và kỹ thuật siêu cao tầnđã làm thay đổi đáng kể bộ mặt thiết bị. Thiết bị X - Quang đã phát triển qua nhiều thế hệ và ngày càng hoàn thiện để có thể thực hiện nhiều chức năng chẩn đoán phong phú, đa dạng, chính xác, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của việc chẩn đoán hình ảnh. Ngày nay, hầu hết các máy X - Quang đều đợc thiết kế dựa trên sự ứng dụng những thành tựu kỹ thuật điện tử hiện đại. Từ vài chục năm trở lại dây, thay vì sử dụng các loại bóng đèn điện tử chân không để chế tạo các loại mạch chỉnh lu và mạch điều khiển, ngời ta chuyển sang các linh kiện bán dẫn nh: Trasistor, Diode, Thyristor, và các mạch tích hợp (Intergrate Circuit) gần đây nữa là mạch vi xử lý (Microprocessor). Thay vì sử dụng nguồn điện lới có tần số thấp (50Hz) để tạo nguồn điện cao thế (KV) trong các máy X-Quang truyền thống, nay các nhà chế tạo đã ứng dụng các mạch đổi tần nhân tần số nguồn cấp điện lên vài chục KHz tới hàng trăm KHz trong các máy X- Quang cao tần hiện đại. Mặt khác công nghệ chế tạo bóng X- Quang cũng đợc hoàn thiện thêm nhờ có công nghệ kim loại và hợp kim chịu nhiệt cao. Cộng thêm những tiến bộ của việc tạo chân không, tăng tốc độ quay của Anot từ 3000vg/ph lên 9000vg/ph ứng dụng công nghệ truyền hình và tin học vào việc thiết kế và chế tạo thiết bị X- Quang để tạo ra loại thiết bị X- Quang truyền hình số hoá điều khiển xa và tạo tiền đề cho việc xây dựng các bệnh viện không film và việc nối mạng truyền ảnh X- Quang. Vì thế thiết bị X- Quang ngày nay thực hiện đợc nhiều chức năng phong phú và đạt đợc nhiều đặc trng kỹ thuật cao nh: - Công suất phát xạ lớn( dòng cao thế có thể dạt tới 1000mA với điện áp cao có thể đạt tới 80 KV) - Thời gian phát xạ có thể ngắn tới 1ms. - Liều lợng tia xạ qua bệnh nhân giảm. - Hình ảnh rõ ràng. - Có thể tạo ảnh cắt lớp theo mặt phẳng hoặc không gian tạo ra hình ảnh có chiều sâu và quan sát dễ dàng hơn. [...]... cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA C Khảo sát, phân tích các khối và phần tử cấu thành thiết bị C1 Khối tạo và định vị chùm tia X ( Bóng X Quang, ống chuẩn trực, lới điều khiển ) C11.Bóng X- Quang (X ray tube ) C111 Nguyên tắc hoạt động của bóng X- Quang Nh ta đã nói ở trên, bóng X - Quang là một trong những linh kiện chủ yếu trong thiết bị X - Quang, ... kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA X - Quang và máy X - Quang xoá nền, trớc hết ta tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý chung của một máy X - Quang cơ bản hay còn gọi là máy X - Quang truyền thống Dới đây ta phân loại theo góc độ điều khiển và giao diện A31 Thiết bị X Quang thông thờng (truyền thống ) Classic X- Ray Intrument - Là loại thiết bị X- Quang đầu tiên, chỉ sử dụng hiệu ứng X- Quang. .. thiết bị lu trữ ảnh Trong máy X- Quang chụp mạch và máy chụp mạch xoá nền DSA quá trình số hoá ảnh và lu trữ ảnh đều sử dụng nguyên lý trong bộ sử lý ảnh số trong máy XQuang số hoá Sau đây ta sẽ nghiên cứu sơ qua về ba khối trong bộ sử lý ảnh số của loại máy X- Quang số hoá nhằm làm tiền đề cho những chơng về máy chụp mạch sau này 4 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang. .. giản: - Thiết bị chỉ bao gồm đèn X- Quang, phần nguồn f = 50Hz và film Thiết bị cồng kềnh, nặng nề gần nh không có điều khiển và x lý các tham số A32 Máy X- Quang tần số cao (High Frequency X Ray Intrument) - Thiết bị này cải tiến đợc phần nguồn dao động (SWITCHING) có tần số từ 30Kz trở lên, nhờ đó mà thiết bị kết cấu nhẹ và gọn hơn A33 Thiết bị X Quang tần số cao điều khiển kỹ thuật số (Digital Controlled. .. có A-nốt cố định và A-nốt quay C113 Cấu tạo và nguyên lý của bóng X - Quang có Anốt cố định: Cấu tạo một bóng X- Quang Anốt cố định đợc mô tả nh hình 07 Gồm có Katốt, Anốt, thiết bị loại bỏ tia mềm, các mạch hạn chế trạng thái dới mức bão hoà Hình 07: Cấu tạo một bóng X- quang có Anốt cố định 17 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA a) Ca tốt Tơng... hình, khối x lý số trong máy X- Quang số hoá Phần tiếp theo này chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về một loại máy X - Quang còn khá mới, đó là máy X quang chụp mạch và chụp mạch xoá nền DSA A36 Thiết bị X - Quang chụp mạch xoá nền (Angiography) - Là một dạng đặc biệt của thiết bị X- Quang tăng sáng truyền hình số hoá dùng để chẩn đoán mạch máu Hệ thống thiết bị này bao gồm một hoặc hai thiết bị tơng ứng... có máy chụp với tốc độ 30 8 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA hình/s, nhng do nhu cầu quan sát ảnh động và với những mạch máu rất nhỏ thì cần có tốc độ quan sát nhanh hơn nữa, nên cần chụp với tốc độ là 60 hình/s - Cần có máy bơm thuốc cản quang tự động, nó kết hợp với máy X quang để tự động tiến hành chụp khi bắt đầu bơm thuốc cản quang Khi... x c định liều lợng tia X Trong bóng X - Quang A-nốt cố định, chùm tia điện tử luôn bắn vào một điểm cố định trên bề mặt A-nốt, do vậy làm cho nhiệt độ tại điểm này tăng lên đáng kể Điều 19 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA này hạn chế công suất phát x của bóng Vì vậy hiện nay loại bóng X - Quang A-nốt cố định chỉ dùng trong các thiết bị X. .. có thể lắp hộp Catset film X Quang với lới tĩnh hoặc lới động Yêu cầu kỹ thuật: - Vững chắc, chịu đợc tải trọng trên 150Kg - Chịu đợc môi trờng hoá chất - Cho tia X xuyên qua - Chế tạo chính x c, không cong vênh Hình 16 : Bàn bệnh nhân, hộp Cát- x t 27 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA C3 Khối nguồn cao áp (biến áp cao áp, dao động cao tần. .. máy X - Quang chụp mạch hoặc những máy đòi hỏi chụp liên tiếp nh kiểu chụp xinê 22 Đề tài cấp bộ: Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA d) A-nốt chế tạo từ Môlipđen: Các nhà chế tạo đã dùng Môlipđen để chế tạo A-nốt của bóng trong chẩn đoán các mô mềm chứ không phải là Tungsten nh trong bóng X - Quang thông thờng, nhằm khác phục tình trạng tia X có năng lợng cao . sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA 1 Báo cáo tóm tắt thực hiện đề tài Khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA. thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao5 00mA 2 Phần 1 Khảo sát nguyên lý tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA (Hệ thống, hoạt động, cấu tạo, tham số và chỉ tiêu kỹ thuật) A. Tổng. thuật chụp X Quang tần số cao ở Việt Nam. 2 Nghiên cứu khảo sát nguyên lý và thiết kế tổng thể thiết bị chụp X- Quang tần số cao 500mA, tiến tới thiết lập đề án khả thi nhằm chế tạo toàn bộ thiết