Аппараты для глубокой терапии представляют собой рентгеновские установки, работающие при анодном напряжении рентгеновской трубки 160 - 300 кв и анодном токе 4 - 20 ма. Характерной чертой излучения, ими генерируемого, является относительно большая проникающая способность. Рассматривая кривую распределения дозы (рис. 11.11), видим, что доза постепенно уменьшается с увеличением глубины. В глубине тела, равной 20 см, доза уменьшается до очень малой величины. Аппараты для глубокой терапии находят очень широкое применение как источники статического облучения.
Измерительные контуры терапевтических рентгеновских установок являются очень важными элементами с точки зрения контроля дозы облучения. Анодное напряжение, подобно диагностическим рентгеновским аппаратам, измеряется непрямым путем. Электромагнитный вольтметр, калиброванный в киловольтах, подключается к выводам первичной обмотки главного трансформатора. Анодный ток рентгеновской трубки терапевтических аппаратов измеряется всегда двумя миллиамперметрами. Это необходимо для избежания ошибочной дозировки, которая может возникнуть вследствие погрешности или неисправности измерительного прибора.
Схема подключения измерительных приборов к рентгеновским аппаратам с открытой высоковольтной проводкой показана на рис. 11.12. У рентгеновских аппаратов с открытой высоковольтной проводкой в качестве изоляции используется воздух. Таким образом, они не безопасные и требуют отдельного помещения для генераторного устройства. Один из миллиамперметров помещен в пульте управления, а другой на генераторном устройстве. Последний расположен так, что его видно с пульта управления. Он нужен еще и потому, что миллиамперметр, подключенный между двумя конденсаторами в пульте управления, и миллиамперметр в высоковольтной цепи показывают разные величины. Через прибор, находящийся на пульте управления, течет ток на 0,1 - 1 ма меньше, так как ток утечки вредной емкости высоковольтных кабелей через него не течет. Другой причиной расхождения является то, что миллиамперметр, подключенный между двумя конденсаторами, измеряет неправильно из-за емкостного тока трансформаторов накала рентгеновской трубки и одного из кенотронов.
Рис. 11.12. Схема включения измерительных приборов в цепь рентгеновских аппаратов для глубокой терапии
РТ - рентгеновская трубка; К - кенотрон; С - конденсатор; Тр - трансформатор; r - демпфирующее сопротивление
Высоковольтные элементы более современных рентгеновских аппаратов для глубокой терапии помещены в общем масляном баке. У таких аппаратов миллиамперметр выведен с того же места высоковольтной цепи. В некоторых установках вместо второго миллиамперметра применяется дозиметр, расположенный на пульте управления. Чувствительный элемент (датчик) дозиметра помещен перед окном для выхода рентгеновских лучей. Напряжение более 150 кв на рентгеновские трубки сразу подавать нельзя. Выпускающие фирмы предписывают различные ограничения включения. После нескольких часов паузы и в начале работы максимальное рабочее напряжение подается на рентгеновскую трубку ступенчато. Время нарастания анодного напряжения должно составлять несколько минут. После короткой паузы время нарастания напряжения должно длиться всего несколько секунд. Анодное напряжение рентгеновской трубки регулируется в первичной цепи главного трансформатора (с помощью потенциометра), путем плавного выключения сопротивления.
В более старых рентгеновских аппаратах для глубокой терапии, в которых увеличение анодного напряжения требует много времени, окно для выхода рентгеновских лучей закрыто свинцовым затвором. Для точной дозировки рентгеновского излучения свинцовый затвор открывается только после достижения максимального рабочего напряжения. Во время регулировки анодного напряжения рентгеновской трубки жесткость излучения меняется. Время нарастания анодного напряжения аппаратов без свинцового затвора приблизительно 2 - 3 сек. По стандарту (DIN 6811) терапевтический:режим работы без свинцового затвора допускается только тогда, когда время нарастания анодного напряжения рентгеновской трубки не превышает 5 сек.
Рентгеновская трубка снабжена водяным или масляным охлаждением.
Рис. 11.13. Охлаждение терапевтической рентгеновской трубки
1. масляный насос; 2. спиральная трубка; 3. всасывающая сетка; 4. масляный рукав; 5. шланг; 6. предохранительный клапан; 7. выключатель давления; 8. термовыключатель; 9. кожух рентгеновской трубки; 10. масляный бак; 11. выключатель давления воды
Анод рентгеновских трубок для глубокой терапии охлаждается принужденно циркулирующим маслом. Схема системы охлаждения показана на рис. 11.13. После выключения рентгеновского аппарата охлаждающая система должна работать минимум 5 мин, так как при преждевременном выключении охлаждения масло пригорает к еще горячему аноду и стареет. Система охлаждения работает следующим образом. Тепло, возникающее в аноде рентгеновской трубки, отводится потоком масла. Из масляного бака масло высасывается при помощи насоса и через трубки вдавливается в кожух рентгеновской трубки. Фильтрация масла осуществляется с помощью всасывающей сетки. Из кожуха рентгеновской трубки масло течет обратно в бак. Для обеспечения бесперебойной работы в систему включено термореле, которое в случае перегрева масла выключает рентгеновский аппарат, а также реле давления, которое выключает аппарат при недостаточной скорости циркуляции масла. Масло охлаждается проточным водяным охлаждением. Спираль водопровода присоединяется к водопроводной сети с помощью резинового шланга. При недостаточной циркуляции воды выключатель давления, выключенный на пути потока воды, отключает рентгеновский аппарат от питающей сети. Масляный бак содержит приблизительно 60 - 70 л масла, скорость циркуляции масла составляет 13 - 15 л/мин, скорость циркуляции воды - 5 - 6 л/мин. Скорость циркуляции масла, необходимая для охлаждения терапевтических рентгеновских трубок, задается выпускающими фирмами.
Можно сказать, что через кожух рентгеновской трубки необходимо передавать приблизительно столько литров холодного масла (макс. 35'С) в минуту, сколько миллиампер тока течет по анодной цепи рентгеновской трубки.
Рис. 11.14. Предохранительные контуры
Тр - главный трансформатор; Вгл - главный электромагнитный контактор; 1. контакт двери помещения управления; 2. контакт двери машинного зала; 3. выключатель давления масла; 4. термовыключатель масла; 5. выключатель давления воды
Двери пультовой и комнат переодевания всегда снабжены специальными контактами. Если во время облучения пациента по какой-либо причине открывают дверь, то рентгеновский аппарат автоматически выключается и облучение может продолжаться только при повторном включении. Значит обмотка главного электромагнитного контактора рентгеновского аппарата для глубокой терапии получает напряжение только тогда, когда температура и давление охлаждающего масла, а также давление охлаждающей воды соответствуют режиму работы, двери закрыты и вставлен нужный фильтр. Отсутствие любого из этих компонентов приводит к разрыву цепи обмотки главного контактора (рис. 11.14).
На практике применяются следующие рентгеновские аппараты для глубокой терапии.
«Stabilivolt» (SRW) является наиболее распространенным в Венгрии рентгеновским аппаратом для глубокой терапии. Он работает при анодном напряжении 200 кв и анодном токе 15 ма. Его генераторное устройство собрано по схеме Грейнахера-Делона. Величина демпфирующих сопротивлений 300 ком, емкость высоковольтных конденсаторов 8000 см. Главный трансформатор, кенотроны, конденсаторы, демпфирующие сопротивления и система охлаждения помещены в машинном зале. Накал катода кенотронов и рентгеновской трубки осуществляется от феррорезонансного трансформатора. Принципиальная электрическая схема аппарата приведена на рис. 11.15.
«TuR T 200» (производства ГДР, см. рис. 11.6 б). Максимальная мощность его 200 кв и 20 ма. Его более современным прототипом является «TuR T 250» с предельной мощностью 250 кв и 15 ма. Генераторное устройство представляет собой два выпрямителя, собранных по схеме Грейнахера-Делона и помещенных в отдельных масляных баках. Анодное напряжение и анодный ток рентгеновской трубки регулируются плавно в пределах 80 - 250 кв и 5 - 20 ма. Время облучения может быть установлено в пределах 1 сек - 20 мин.
«ТНХ 250» (Медикор). Его максимальная рабочая мощность 250 кв и 15 ма. Регулировка анодного напряжения ступенчатая и плавная в пределах 25 - 75, 50 - 150 и 150 - 250 кв. Анодный ток рентгеновской трубки поддерживается постоянным с помощью автоматики, вследствие чего максимальное расхождение в дозе не превышает 1%.
«Stabilipan» (SRW). Генераторное устройство представляет собой два выпрямителя, выполненных по схеме Грейнахера - Делона, собранных в общем масляном баке. В них применяются селеновые выпрямительные столбы, преимуществом которых является компактный блок питания (рис. 11.16). Известны шесть типов аппарата с максимальным рабочим напряжением 300, 250 и 200 кв в исполнении на одно или два рабочих места. Мощность дозы приведена в таблице 19. Ввиду того, что мощность дозы зависит от проницаемости (толщины) стеклянной оболочки рентгеновской трубки, от качества масла, заполняющего кожух рентгеновской трубки, а также местной питающей сети, данные, приведенные в таблице, являются приблизительными. Значения мощности дозы, приведенные в таблице, являются дозами воздуха, измеренными на расстоянии 50 см от трубки.
«RT 250» (Muller). Его максимальная рабочая мощность 250 кв и 15 ма. Генераторное устройство аппарата собрано по каскадной учетверенной схеме.
