Первый советский томограф

Аннотация

Современная рентгенодиагностика с помощью просвечивания и снимка все же имеет недостатки, так как при исследовании внутренних органов, особенно грудной клетки, большой помехой является наслоение ребер и мышц на внутренности.

Полный текст

При помощи же томографии производится снимок по плоскости исследуемого органа на любой глубине, причем ребра, мышцы и все то, что встречается на пути лучей до плоскости среза и за ней, стушевывается (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Обычная нормальная рентгенограмма легкого заднепередней проекции. Видны ребра, за ребрами скрываются сосуды.

К началу июня 1936 г. относится начало конструкции томографа по типу „интроскоп“ Сименса при нашей кафедре.

В сентябре 1936 г. уже была сделана первая томограмма легких на нашем первом советском томографе. Первые наши томограммы демонстрировались в Ленинграде на конференции по рентгенотехнике и в Казани на заседании медицинских обществ.

Рис. 2. Томограмма этого же легкого. Видна плоскость среза на глубине 11 см. Ребра не видны. Отчетливо выступают сосуды.

Изображение анатомического среза с помощью томографии достигается содружественным движением трубки и кассеты с рентгенопленкой в противоположном друг к другу направлении с таким расчетом, что центральный луч всегда падает на одно и то же место пленки (см. рис. 3¹⁾).

Рис. 3 изображает схему проекции среза при этом содружественном движении трубки и кассеты с фотопленкой.

Направлению луча A1, А2, А3 соответствует положение кассеты с фотопленкой в К1, К2 и К3, напр. A1 соответствует положению K1, и т. д., все точки плоскости С проецируются на пленку. Точки же а и б вне плоскости С, как блуждающие, не дают изображения и стушевываются, оставляя одно лишь четкое изображение плоскости С.

Технически это достигается тем, что вместе с движением трубки по вертикали, двигается штанга N (рис. 4), которая и координирует движение кассеты с рамкой по отношению к трубке; с другой стороны, штанга, двигающаяся в 4-роликовом приспособлении, одновременно поворачивает и трубку, качаясь в центре С. Главная задача—координировать положение антикатода трубки так, чтобы направление центрального луча точно соответствовало направлению штанги и положению кассеты с фотопленкой.

рис. 4

Схема (на рис. 4) изображает ход трубки (положение антикатода и направление луча), положение штанги N, и положение объекта.

D1—дуга, описываемая конечной точкой штанги N.

X1—хорда хода каретки К.

D2—дуга, описываемая воображаемой точкой в основании бленды.

Х2—хорда хода оси бленды (центра фокуса антикатода трубки).

N1—ролики, поворачивающие бленду трубки.

NN1—направление центрального луча рентгена (параллельно штанге).

С—центр поворота штанги и точки изображаемой плоскости.

N2—ролики для движения кассеты.

∠45°—угол, отвечающий дуге D2.

Наш томограф состоит из 4 деревянных рам, высота 190 см, ширина 60 см (см. рис. 5—1, 2, 3 и 4).

Две рамы № 1 и 2 соединены вместе и представляют собой основу движения каретки для бленды с трубкой. Каретка и бленда уравновешены грузом посредством цепей (на рис. 5 см. цифру 6).

Движение каретки с трубкой рассчитано в длину до 1 метра, с поворотом трубки в оси, находящейся на каретке, на угол до 45°.

Ось трубки поворачивается штангой (7 на рис. 5), двигающейся между четырьмя опорными шариковыми подшипниками, посаженными на ось (8 на рис. 5).

Движение каретки с блендой происходит по вертикали снизу вверх и обратно, а поворот трубки описывает некоторую часть окружности, в зависимости от положения штанги.

Передняя рама томографа (4 на рис. 5) служит основой для движения рамки экрана и рамки кассеты (10) по вертикали.

Рамки экрана и кассеты уравновешены грузом, находящимся по сторонам рамы.

Длина движения рамки с кассетой переменная и зависит от положения расстояния между рамами № 1, 2 и № 3 и положением центральной стойки (11). Центральная стойка является центром вращения штанги.

Бленда с рентгеновской трубкой поднимается мотором (в 1400 оборотов, 0,2 Нр, 50 периодов) через червячную передачу—1:20 и дисковую 1:30 конусную (12).

Скорость движения бленды с трубкой от 1 до 10 сек. на 1 метр ее хода и регулируется передвижением шкивочка диаметром 120 мм по диску диаметра 250 мм. Диск находится на нижнем валу, а вал связан с бесконечными цепями посредством шестеренок (см. 13 на рис. 5).

Мотор поднимает бленду и опускает одновременно кассету через штангу. Мотор включается и выключается автоматически на конечных точках верхнего и нижнего положения бленды помощью магнитного рубильника через кнопки (см. рис. 5, № 16).

Включение и выключение трубки рентгена автоматически связано с движением каретки бленды, дающей ток в катушку магнитного рубильника, включенного в цепь рентгеновского аппарата (14).

Объект для томографии устанавливается:

1. Передвижением средней рамы (3 на рис. 5) по отношению к центру поворота штанги (7).
2. Передвижением стойки штанги, отчего изменяется угол поворота штанги (см. рис. 5 стойки 11).
3. Допускается изменение расстояния между рамами № 1— 2—3 и 4.
4. Передвижение штанги при ее линейном удлинении происходит путем скольжения по шариковым подшипникам, как со стороны каретки, так и рамки для кассеты (см. рис. 5, № 81—8).
5. Остальные детали также двигаются на шариковых подшипниках. Рамы 1—2—3—4 двигаются в пазах параллельно основанию (15).
6. Бленда для трубки, раскрывающаяся на 2 половины, представляет удобный прибор для помещения в ней трубки рентгена с соблюдением всех правил защиты от рентгеновских лучей.

Рис.5

Таким образом конструкция нашего томографа сводится к следующему:

1—2. Рамы для движения каретки с блендой, уравновешенной грузом.

3. Стойка, ограничивающая положение больного при снимках.
4. Рама для движения рамки с экраном и кассетой.
5. Бленда для трубки.
6. Груз.
7. Штанга.
8. 4-рольное направление штанги для поворота бленды с трубкой.
9. Двухрольное направление для движения рамки с кассетой.
10. Рамка экрана и рамка кассеты.
11. Центральная стойка центра поворота штанги.
12. Диск вращения шестерен.
13. Шестерни с цепями.
14. Выключатель трубки рентгена.
15. Параллели основания рам 1—2—3.

Главное отличие нашего первого советского томографа от заграничного заключается в том, что у последнего томографа штанга укорачивается за счет хода трубы в трубе. В нашей же конструкции штанга скользит по специальным роликам на шариковых подшипниках и рентгеновская трубка автоматически включается и выключается.

Изготовление советского томографа может быть вполне налажено без особого труда в заводском масштабе.

¹ На рис. ошибка: вместо К2 должно быть К3 и обратно Ред