Рентгеновское изображение

Запись изображения

В России наиболее распространённым способом записи рентгеновского изображения является фиксация его на рентгенчувствительной плёнке с последующей его проявкой. В настоящее время также существуют системы, обеспечивающие регистрацию данных в цифровом виде. В большинстве развитых стран этот способ уже вытеснил аналоговый. В России в связи с высокой стоимостью и сложностью изготовления данный вид оборудования по распространенности уступает аналоговому.

Аналоговая

Существуют следующие варианты получения изображения с помощью рентгеночувствительной плёнки.

Одним из ранее применяемых методов получения снимков пригодной к использованию плотности является переэкспозиция с последующей недопроявкой, сделанной при визуальном контроле. В настоящее время данный метод считается устаревшим и в мире широко не используется.

Другой способ — адекватная экспозиция (что сложнее) и полная проявка. При первом методе рентгеновская нагрузка на пациента получается завышенной, однако при втором возможно появление необходимости проведения повторной съёмки. Появление возможности предпросмотра на экране компьютеризированной рентгеновской установки с цифровой матрицей и автоматических проявочных машин снижают потребности и возможности использования первого метода.

Также следует отметить, что качество снимка снижает динамическая нерезкость. То есть размытие снимка связано с движением пациента во время облучения. Определённую проблему представляет собой вторичное излучение, оно формируется в результате отражения рентгеновского излучения от различных объектов. Для фильтрации рассеянного излучения применяют фильтрационные решетки, состоящие из чередующихся полос рентгенпрозрачного и рентгеннепрозрачного материала. Данный фильтр отсеивает вторичное излучение, но он так же ослабляет центральный пучок, в связи с чем требуется большая доза облучения для получения адекватного снимка. Вопрос о необходимости использования фильтрующих решеток решается в зависимости от размеров пациента и органа, подвергающегося рентгенографии.

Многие современные рентгеновские плёнки имеют очень низкую собственную рентгеновскую чувствительность и рассчитаны на применение с усиливающими флуоресцентными экранами, светящимися голубым или зелёным видимым светом при облучении рентгеновским излучением. Такие экраны вместе с плёнкой помещаются в кассету, которая после снимка извлекается из рентгеновского аппарата и затем производится проявка плёнки. Проявка плёнки может производиться несколькими способами.

• Полностью автоматически, когда в аппарат закладывается кассета, после чего проявочная машина извлекает плёнку, проявляет, сушит и заправляет новую.
• Полуавтоматически, когда плёнка извлекается и загружается вручную, а проявочная машина только проявляет и сушит плёнку.
• Полностью вручную, когда проявка происходит в баках-танках, извлечение, заправку, проявку плёнки осуществляет рентген лаборант.

Для рентгенологического анализа изображения аналоговый рентгеновский снимок фиксируется на подсвечивающем устройстве с ярким экраном — негатоскопе.

Цифровая

Одним из самых высоких разрешений плёнки считается «26 пар линий на мм», что примерно соответствует разрешающей способности 0,02 мм.

Перечислите основных производителей досмотровых рентгеновских аппаратов. Досмотровые рентгеновские системы для томографии грузов. Каковы принципы работы досмотровых флюороскопов?

Ведущими странами,
производящими ИДК(инспекционно-досмотровые
комплексы), являются Германия (Smiths
Heimann)
и Китай (Nuctech
company
limited).
Рядом российских предприятий в рамках
научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ созданы
отдельные составные части и узлы ИДК.

Наиболее эффективной
техникой для досмотра крупногабаритных
грузов являются инспекционно-досмотровые
комплексы (ИДК). ИДК позволяет за
минимальное время (3—5 мин) без вскрытия
и разгрузки грузового транспортного
средства получить его изображение и
изображение перевозимых в нем товаров
с характеристиками, позволяющими
идентифицировать перевозимые товары,
конструкционные узлы транспортного
средства, обнаруживать в них предметы,
запрещенные к перевозке, а также проводить
ориентировочную оценку количества
перевозимых товаров.

Стационарные ИДК
представляют собой специально построенное
здание в котором находится досмотровый
тоннель, а также все необходимые для
работы персонала помещения . Досмотровый
тоннель стационарного ИДК окружен
бетонными стенами, служащими защитой
от выхода наружу рентгеновского
излучения. Грузовой автомобиль
перемещается по досмотровому тоннелю
при помощи конвейерной системы со
скоростью 0,4 м/с. Максимальный вес
досматриваемого автотранспортного
средства с грузом составляет 60 т.1 После
сканирования текста таможенной декларации
и отображения ее на экране монитора
проводится сопоставление заявленных
сведений о товаре с информацией,
содержащейся на рентгеновском изображении.
Оценка полученной информации требует
около 15 мин в зависимости от вида груза
и опыта работы оператора. Досмотровый
тоннель стационарного ИДК может иметь
один или два линейных ускорителя ,
которые излучают веерообразные пучки,
направленные на детекторные линейки,
расположенные сбоку и снизу от
досматриваемого объекта. В местах
расположения источников излучения и
линеек детекторов стены тоннеля выполнены
из толстого (до 1,5 м) армированного
железобетона. Въездные и выездные ворота
досмотрового тоннеля могут быть либо
железобетонными, либо стальными,
открываются путем отката и на стыке
имеют специальные профильные «замки»
для исключения проникновения излучения
наружу во время просвечивания объектов.
Досмотровый тоннель оборудован
телекамерами, мониторы которых установлены
в операторской. Процессом просвечивания
объектов управляет главный оператор
со своего рабочего места. Он открывает
и закрывает ворота, включает и выключает
линейные ускорители, управляет
перемещением объекта. Транспортные
средства, в изображениях которых выявлены
признаки нарушений таможенного
законодательства, направляются в бокс
углубленного досмотра для выгрузки и
ручного досмотра. Результаты досмотра
и оценки рентгеновского изображения
выводятся на печать. Распечатки со
специальными маркерами, указывающими
на точное местоположение подозрительных
предметов, с привязкой к реальным
координатам могут использоваться для
облегчения поиска данных предметов при
ручном досмотре.

Недостатки рентгенографии

• Статичность изображения — сложность оценки функции органа.
• Наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на пациента.
• Информативность классической рентгенографии значительно ниже таких современных методов медицинской визуализации, как , МРТ и др. Обычные рентгеновские изображения отражают проекционное наслоение сложных анатомических структур, то есть их суммационную рентгеновскую тень, в отличие от послойных серий изображений, получаемых современными томографическими методами.
• Без применения контрастирующих веществ рентгенография недостаточно информативна для анализа изменений в мягких тканях, мало отличающихся по плотности (например, при изучении органов брюшной полости).

История[править]

Для получения рентгеновского изображения Немецкий физик Вилхелм Конрад Рентген (1845-1923) 8 ноября 1895 года произвел и обнаружил электромагнитное излучение в диапазоне длин волн рентгеновского излучения. За это открытие он был удостоен первой Нобелевской премии в области Физики в 1901 году.. Это открытие стало началом применения рентгеновских лучей в медицине (См. Рис.1, Рис.2). Способность рентгеновских лучей проходить сквозь мягкие и костные ткани и при столкновении на свём пути с разной их плотностью и составом терять при этом часть своей лучевой энергии образовывадо на флюоресцентеом материале или фотоматериале — фотопластинке или фотоплёнке теневое рентгеновское изображение просвеченной части исследуемого тела. При этом исследуемый объект размещался между излучателем и флюоресцентным экраном или фотоматериалом (Фотоплёкой). Данный способ диагностики открыл возможность врачам взглянуть во внутрь организма и определять его состояние при здоровом образе жизни или при нарушении этого состояния. Данный метод диагностики несмотря на свои недостатки широко используется в настоящее время. Главными недостатками способа являются:

• Повышенная доза радиации при диагностике;
• Большой расход серебра при применении фотопластин, фотоплёнок;
• Облучение врачей-рентгенологов.

С момента открытия рентгеновского излучения для рентгеноскопии применялся флюоресцентный экран, представлявший из себя в большинстве случаев лист картона с нанесенным на него слоем специального флюоресцирующего вещества.

В современных условиях применение флюоресцентного экрана не актуально в связи с его малой светимостью, что вынуждает проводить диагностику, исследования в затемненном помещении с длительной адаптацией исследователя к темноте (10-15 минут). В настоящее время рентгеновское изображение получают на базе различных методов, включающих прямые аналоговые, непрямые аналоговые и цифровые технологии. В конечном итоге можно рентгеновские изображения разделить на:

• Аналоговые рентгеновские изображения на флюоресцентном экране и на фотоэмульстонном слое прозрачных материалов (фотопластинке, фотоплёнке);
• Цифровые рентгеновские изображения на матрицах фотосенсоров.

Главный принцип прямого аналогового изображения, куда входят обычная рентгенография и рентгеноскопия, состоит в том, что фиксируемое оптическое рентгеновское изображение объекта создаётся на рентгеновской плёнке или флюоресцентном экране точками, плотность — (яркость) которых отражает степень поглощения объектом квантов рентгеновского излучения. Размер этих точек зависит от физико-химических свойств рентгеновской плёнки и флюоресцентных экранов. В результате это определяет пространственное и контрастное разрешение способа. Рентгенография является надежным и испытанным методом, который совершенствовался на протяжении ста лет. Он характеризуется быстродействием и обладает самым высоким объёмным разрешением.

Недостатки аналоговой рентгенографииправить

Техническими недостатками метода с применением систем экран-плёнка является низкая квантовая эффективность и малый диапазон яркости (плотности) изображения. Низкие квантовые показатели рентгеновской плёнки требуют применения больших экспозиционных доз при получении рентгенограмм. Это в свою очередь ведет к повышенному радиационному облучению пациента. Дополнительно ограниченный диапазон яркости рентгеновской плёнки исключает возможность различить на одном снимке мягкие и плотные ткани, что затрудняет выбор оптимальной экспозиции.

Непрямые аналоговые технологии позволяют получать рентгеновские изображения, которые также первоначально создаются на флюоресцентном экране. Для получения изображения информация с экрана проходят через усилитель (УРИ), где его яркость увеличивается в тысячи раз, после чего она фиксируются приемной ТВ — камерой с последующим выводом уже на экран монитора или записывается видеомагнитофоном. Качество любого непрямого аналогового изображения, особенно его пространственное разрешение, заметно уступает классической рентгенографии. Но однозначным преимуществом этой технологии является уменьшение дозы облучения пациента и возможность использования дистанционного управления при рентгеноскопии.

Недостатки рентгенографии

• Статичность изображения — сложность оценки функции органа.
• Наличие ионизирующего излучения, способного оказать вредное воздействие на пациента.
• Информативность классической рентгенографии значительно ниже таких современных методов медицинской визуализации, как КТ, МРТ и др. Обычные рентгеновские изображения отражают проекционное наслоение сложных анатомических структур, то есть их суммационную рентгеновскую тень, в отличие от послойных серий изображений, получаемых современными томографическими методами.
• Без применения контрастирующих веществ рентгенография недостаточно информативна для анализа изменений в мягких тканях, мало отличающихся по плотности (например, при изучении органов брюшной полости).

Рентген — вред или польза?

Польза рентгена выше вреда, причиненного здоровью из-за не выявленной вовремя болезни, поэтому этот метод диагностики широко применяется. Рентген способен вызвать повреждения и мутации ДНК человека, что может стать причиной развития онкологических болезней в зрелом возрасте. Поэтому Всемирная организация здравоохранения признала рентгеновские лучи канцерогенными. Величина потенциального риска зависит от того, какая часть тела подвергается облучению. Однако это касается случаев превышения предельно допустимой дозы радиации в год. Излучение, которое человек получает во время рентгена, несущественно, и не может причинить вреда здоровью. В организме есть эффективный механизм восстановления повреждений, вызванных влиянием низких доз радиации, поэтому риск мутаций и прочих негативных последствий для здоровья минимален. Только при превышении допустимого порога облучения организму человека может быть нанесен вред. Тем не менее, преимущества этого метода диагностики перевешивают возможные риски. Рентген позволяет:

• диагностировать патологии внутренних органов и костей неинвазивно, то есть без нарушения целостности кожи и тканей;
• обнаружить скрытую патологию, например, инфекционное поражение кости, скопление газов или жидкостей в тканях, опухоли;
• контролировать проведение хирургических операций.

Важно отметить, что эти преимущества касаются только взрослых. КТ у детей может утроить риск рака мозга и лейкемии, особенно при исследовании органов брюшной полости и грудной клетки

Их использование допустимо, но они должны быть выполнены только после обсуждения рисков и пользы с родителями ребенка.

В целом, рентген скорее полезен, чем вреден, так как он дает возможность поставить правильный диагноз и назначить необходимый курс лечения. Его риск практически всегда гораздо ниже возможного риска болезни, по поводу которой проводится обследование.

Получение изображения

Методика регистрации рентгеновского излучения

Получение изображения основано на ослаблении рентгеновского излучения при его прохождении через различные ткани с последующей регистрацией его на рентгеночувствительную плёнку. В результате прохождения через образования разной плотности и состава пучок излучения рассеивается и тормозится, в связи с чем на пленке формируется изображение разной степени интенсивности. В результате, на плёнке получается усреднённое, суммационное изображение всех тканей (тень). Из этого следует, что для получения адекватного рентгеновского снимка необходимо проводить исследование рентгенологически неоднородных образований.

В современных рентгеновских аппаратах регистрация выходного излучения может производиться на специальную кассету с плёнкой или на электронную матрицу. Аппараты, обладающие электронной чувствительной матрицей, стоят значительно дороже аналоговых устройств. При этом печать плёнок производится только при необходимости, а диагностическое изображение выводится на монитор и, в некоторых системах, сохраняется в базе данных вместе с остальными данными о пациенте.

Принципы выполнения рентгенографии

При диагностической рентгенографии целесообразно проведение снимков не менее, чем в двух проекциях. Это связано с тем, что рентгенограмма представляет собой плоское изображение трёхмерного объекта. И как следствие локализацию обнаруженного патологического очага можно установить только с помощью 2 проекций.

Методика получения изображения

Качество полученного рентгеновского снимка определяется 3 основными параметрами: напряжением, подаваемым на рентгеновскую трубку, силой тока и выдержкой (длительностью рентгеновского излучения). В зависимости от исследуемых анатомических образований и массо-габаритных данных пациента эти параметры могут существенно изменяться. Существуют средние значения для разных органов и тканей, но следует учитывать, что фактические значения будут отличаться в зависимости от аппарата, где проводится исследование и пациента, которому проводится рентгенография. Для каждого аппарата составляется индивидуальная таблица значений. Значения эти не абсолютные и корректируются по мере выполнения исследования. Качество выполняемых снимков во многом зависит от способности рентгенолаборанта адекватно адаптировать таблицу средних значений к конкретному пациенту.
Для снижения динамической нерезкости снимков, вызванной не абсолютной неподвижностью исследуемого органа или самого пациента, требуемая должна создаваться при короткой выдержке и большой пиковой мощности рентгеновской трубки.