– прибор для создания и дальнейшего использования рентгеновского излучения в медицинских и технических целях. Касательно области применения, данные медицинские изделия делятся на терапевтические и диагностические в зависимости от назначения. Терапевтические устройства созданы для лечения множества болезней тормозным рентгеновским излучением. Они подразделяются на приборы для поверхностной, внутриполостной, средней и глубокой терапии.

Современный диагностический рентгеновский аппарат создан для обследования пациентов на наличие патологий в организме и может использоваться только в специально оборудованных помещениях. Подобный тип медицинской техники подразделяется на несколько видов, в зависимости от условий эксплуатации и конструкции: переносной, передвижной и стационарный.

Принцип работы такого оборудования довольно прост: проходя через тело человека, рентгеновские лучи проецируют картинку на специальный белый листок. Все контуры, полученные на снимке – процесс поглощения организмом рентгеновских лучей, причем плотность скелета и других органов разнится. В результате: более светлые детали на снимке получаются от твердого материала организма, так как лучи в полной мере не могут пройти через них.

Современные аппараты

В состав рентгеновского аппарата входят:

Излучатель, состоящий из одной или нескольких трубочек;

Питающее устройство, предназначенное для регулирования рентгеновских параметров и для обеспечения электроэнергией;

Штативы для управления;

Устройство, преобразующее излучение в видимое изображение, доступное для наблюдения.

Большинство медицинских клиник перешло с устаревших моделей рентгеновского оборудования на современные модификации цифровых устройств. Они характеризуются рядом преимуществ перед своими предшественниками, а именно:

Оптимальное качество результатов;

Возможность широкого спектра исследований;

Высокая скорость диагностики;

Полная автоматизация процесса (выбор зоны облучения, настройка параметров экспозиции и т. д.);

Удобство для работы оператора (наличие пульта управления).

Особенно в экстренных ситуациях важно то, что сокращается время для исследований, увеличивается пропускная способность кабинета благодаря использованию цифровой техники.

Цифровые и портативные рентген аппараты

Цифровые рентгеновские аппараты широко используются практически во всех отраслях медицины. Это и плановые диагностические осмотры (рентген молочных желез, легких и других органов), и экстренные обследования с целью выявления характера и локализации травм. Пользуется большим спросом такая аппаратура и в стоматологии. Эти приборы оснащены графическим информативным дисплеем, пультом дистанционного управления, клавиатурой. Оператор легко программирует режимы работы и дополнительные функции, пользуясь подсказками на дисплее.

Портативные (переносные) рентгеновские аппараты довольно малогабаритны и удобны в использовании, работают в режиме с током рентгеновской трубки и с регулируемым постоянным анодным напряжением. Режим автоматической тренировки трубки гарантирует высокую надежность данных устройств.Данное оборудование обеспечивает высокое качество снимков, пучок излучения ориентирован в любом направлении благодаря надежной конструкции штатива.

Рентгенографией называют процедуру обследования структур внутренних органов, которое производится с использованием рентгеновского излучения. Оно может быть двух видов – рентгеноскопия, когда наблюдение ведется в реальном времени, и рентгенография, при которой происходит запечатление изображения на чувствительных материалах (специальная пленка или бумага). Несмотря на кажущееся различие, принцип их действия очень схож, нужно лишь знать, как работает рентген и как он устроен внутри. Данный аппарат состоит из двух основных блоков оборудования. Один из них отвечает за визуализацию картинки, а другой – за ее запись или отображение.

Современный рентгеновский аппарат

Рентгеновские лучи занимают область, находящуюся в электромагнитном спектре между гамма- и ультрафиолетовыми волнами. Они представляет собой потоки квантов (или фотонов), которые распространяются в пространстве со скоростью света. Они не несут на себе никакого заряда. Их энергия измеряется в джоулях, а масса частиц ничтожно мала, даже по сравнению с массами атомов.

Галоидные соединения серебра, которые находятся в фотоэмульсиях, разлагаются под действием рентгеновских лучей. На этом принципе базируется устройство воспринимающего оборудования.

Появление рентгеновских лучей происходит в результате торможения быстрых электронов внутри аппарата об электрические поля других атомов.

Такое излучение называется тормозным. Существует характеристическая форма излучения. Она появляется при перестановках на внутренних оболочках атомов. От напряжения, которое подается на анодную трубку, зависит непрерывный спектр тормозного излучения.

Источник невидимых лучей

Рентгеновская трубка — это устройство, которое состоит из вакуумного стеклянного сосуда, в противоположные концы которого впаяны катод и анод, сделанные в форме спирали из вольфрама. При ее нагревании вокруг создается высокая концентрация свободных электронов. При подаче тока высокого напряжения, которое прикладывается к рентгеновской трубке, частицы приобретают большое ускорение и фокусируются вокруг анода. Он вращается со скоростью около 10 тысяч оборотов в минуту, чтобы поток не фокусировался в одной точке, и не вызывал перегрева, от которого устройство может расплавиться.

Поэтому рентгеновский аппарат относят к тормозным излучателям. Существуют и другие виды ионизирующего излучения, однако, их применение в медицине ограничено, так как они более вредны и опасны, а оборудование для их использования слишком дорогое и громоздкое.

Например, к ним относится аппарат ускорения частиц. Принцип его действия основан на том, что при движении частиц в вакуумной камере под действием сверхмощных магнитных или электрических полей происходит их ускорение и выброс энергии. Такое оборудование применяется для лучевой терапии, и, реже, для радионуклидной диагностики. Конечно, это лишь упрощенное описание строения аппарата, но именно такой принцип строения лежит в основе всей рентгеновской диагностики.

Механизмы, необходимые для нормального функционирования кабинета лучевой диагностики

Современный аппарат — это куда более сложное техническое устройство, включающее в себя элементы электроники, телеавтоматики, компьютерной техники и средств защиты.

Кроме этого, аппарат должен быть оснащен питающим устройством достаточной мощности, которое преобразовывает переменный ток городских сетей в ток высокого напряжения, рентгеноэкспонометр и оборудование, принимающее излучение.

Устройство рентген-аппарата

Также, важной составной частью является аппарат для коллимации рентгеновского пучка. Он обеспечивает его фокусировку и позволяет управлять им, просвечивая именно нужные места. Плюс, это уменьшает рассеивание рентгеновского излучения, и, как следствие, снижает уровень облучения пациента и персонала.

Дополнительной составной частью аппаратов является стол-штатив, на котором размещают больного в процессе обследования. Устройство для рентгенографии может быть оснащено усиливающими экранами, содержащими люминофор, который светится под действием рентгеновских лучей, усиливая тем самым их фотохимическое действие. Благодаря этому удается снизить экспозиционное время, а значит и лучевую нагрузку. Плюс, это увеличивает четкость и резкость получаемого изображения. Виды люминофоров бывают разные, наиболее распространены такие виды:

• Мелкозернистый.
• Крупнозернистый.

Оборудование с мелкозернистым люминофором имеет меньшую отражающую способность, но это компенсируется высоким пространственным разрешением. Они используются в остеологии, где нет необходимости радикально уменьшать экспозицию.

Второй тип усилителей также называют скоростными, из-за того, что они имеют высокий уровень светоотражения и меньшее разрешение. Их используют в тех случаях, когда нужно снять быстродвижущиеся объекты, такие как сердце, крупные сосуды, а также, если аппарат предназначен для рентгена детей.

Компьютерная техника, применяемая для улучшения качества изображений

Цифровой дистанционно управляемый рентгеновский аппарат

В последнее время началось применение аппаратов с компьютерными системами обработки и хранения изображений. Выделяют такие варианты строения воспринимающего элемента:

• Электронно-оптическая.
• Сканирующая цифровая.
• Люминесцентная цифровая.
• Селеновая цифровая запись.

В первом случае изображение, сфокусированное в телевизионной камере, поступает на аналоговый цифровой преобразователь после усиления. При сканировании объекта принцип еще проще. Через него пропускают пучок лучей, последовательно сканируя его. Те из них, которые прошли через вещество, попадают на датчик и обсчитываются компьютером, который преобразует сигнал в компьютерное изображение.

Высокую точность дают люминесцентные установки. Они записывают излучение на специальную пластинку, которая хранит данные в течение нескольких минут. Затем производится ее лазерное сканирование и оцифровка результатов.

Наиболее многообещающими являются системы, основанные на использовании селена. При прохождении через него, энергия фотонов преобразовывается в свободные электроны.

Стоит отметить, что все эти методы значительно снижают время экспозиции и лучевую нагрузку на пациента. Также с их помощью можно добиться более резких и четких изображений, которые можно без труда увеличивать и рассматривать по частям.

Цифровой детектор

После этого изображение сохраняется на цифровых носителях, и заносится в базу данных компьютерной системы.

Неоспоримым преимуществом компьютерных систем является то, что при их использовании можно сразу просмотреть изображение, не ожидая его проявки. Также один файл можно копировать и передавать бесконечное количество раз, и распечатывать в разных местах. Это облегчает оперирование данными и их передачу между врачами и медицинскими учреждениями.

Другие виды устройств, работающих по этому принципу

Было разработано оборудование с узкой специализацией, использующееся для выполнения нетривиальных задач. Поэтому классификация делит все виды рентгеновских установок на такие виды:

• Устройства общего назначения (универсальные).
• Специальные установки.

Если с помощью первых можно проводить обследование всех частей тела, то вторые предназначены для осмотра конкретных органов и систем, например, для:

• Неврологических исследований.
• Урологической диагностики.
• Стоматологические аппараты.
• Устройства для проведения ангиографии.
• Для проведения маммографии.
• Оборудование для массовых исследований (флюорографы).

Малодозовый цифровой флюорограф

Существует целая ветка приборов, которые применяют для наблюдения за состоянием внутренних органов в реальном времени. Такой вид исследований называется рентгеноскопией.

Изначально для отображения картинки использовался специальный экран, покрытый специальными химикатами, которые светились под действием падающих на них лучей, пропорционально их количеству и энергии. Свечение было довольно слабым, и поэтому раньше процедуру проводили в темных помещениях.

Кроме того, такой вид осмотра приводил к куда большей радиационной нагрузке на больного.

Поэтому со временем был разработан рентгенотелевизионный усилитель. Он представляет из себя герметичную систему, на противоположных концах которой расположены флюоресцирующий и катодно-люминисцентный экраны. А между ними – электрическое поле. Слабое изображение, которое возникает на первом, преобразовывается в поток электронов, воспринимаемых вторым экраном, и выводится в компьютерную систему.

Цель занятия. Изучить устройство рентгеновских аппаратов 12-ВЗ, 9-Л5, ДИНА и порядок работы на них.

Объекты исследования и оборудование. Рентгеновские аппараты, технические паспорта, индивидуальные средства защиты.

Общая характеристика рентгеновских аппаратов. В настоящее время в России и за рубежом выпускают различные диагностические аппараты. В зависимости от мощности и особенностей эксплуатации их подразделяют на переносные, передвижные и стационарные. Каждый аппарат состоит из автотрансформатора, рентгеновской трубки, повышающего и понижающего (накального) трансформаторов, выпрямителя тока высокого напряжения. Питание рентгеновских аппаратов предусмотрено от сети переменного тока (некоторые переносные модели могут запитываться от аккумулятора).

Основные требования ко всем рентгенодиагностическим аппаратам: их мощность должна быть достаточной для того, чтобы исследовать любую анатомическую область животного; рентгеновская трубка - иметь хорошую маневренность (легко поворачиваться в любую сторону, что позволяет делать снимки отвесным, горизонтальным или косым рентгеновским пучком) и быть снабженной оптическим центратором со щелевой диафрагмой. Оптимально, если в комплекс рентгенодиагностической установки входит усилитель рентгеновского изображения и телевизионное устройство - это существенно облегчает исследование и повышает его эффективность.

Передвижной ветеринарный рентгеновский аппарат 12-ВЗ (рис. 9.4). Указанный аппарат получил наибольшее распространение в нашей стране.

Он предназначен для рентгенологического исследования животных в клиниках, рентгеновских кабинетах учреждений и животноводческих хозяйств. У аппарата относительно высокая мощность (до 15 кВт кратковременно), что позволяет получать при короткой экспозиции высококачественные снимки любой анатомической области как мелкого, так и крупного животного. Кроме того, он рассчитан

Рис. 9.4. Передвижной рентгенодиагностический аппарат 12-ВЗ:

• 1 - тормоза; 2 - рукоятка включения аппарата;
• 3 - рукоятка выбора тока; 4 - выключатель высокого напряжения; 5- кнопка снятия блокировки; 6 - излучатель; 7- колонка; 8- миллиамперметр; 9 - переключатель выдержки;
• 10 - сигнальные лампы; 11 - вольтметр; 12- кнопка включения высокого напряжения; 13 - регулятор тока;
• 14 - рукоятка «подгонки» под сеть;
• 15- рукоятка коррекции напряжения сети;
• 16- шкала напряжения (жесткости);
• 17 - рукоятка выбора напряжения (жесткости)

на режим просвечивания, которое можно выполнить с помощью криптоскопа или специального экрана. Питание аппарата - от сети однофазного переменного тока с номинальным напряжением 220 или 380 В и частотой 50 Гц.

Основные составные части установки: пульт управления, генераторное устройство, тележка, штатив, двухфокусная рентгеновская трубка типа 6-10БД8-125 с вращающимся анодом, помещенная в защитный кожух со щелевой диафрагмой и оптическим центратором, высоковольтные и низковольтные кабели. Напряжение на трубке (жесткость излучения) регулируется в пределах 40-125 кВ, сила тока (интенсивность) - 3-100 мА (ступенями 3, 25, 40, 60 и 100 мА). Необходимое рабочее напряжение на трубке и анодный ток устанавливают на панели управления до включения высокого напряжения. Благодаря электронному реле времени можно делать снимки с выдержкой от 0,04 до 6 с.

Предусмотрена защита персонала и лиц, фиксирующих животных, от высокого напряжения и неиспользованного излучения. Конструкция штатива такова, что удается перемещать рентгеновскую трубку и фиксировать ее практически во всех необходимых для исследования положениях.

Для обслуживания аппарата в режиме снимков достаточно одного человека; в режиме просвечивания необходимы двое: ветврач- рентгенолог и его помощник, который работает за пультом управления.

Режим снимков. Чтобы получить рентгеновский снимок, необходимо следующее.

• 1. Выбрать кассету соответствующего размера и зарядить ее в фотокомнате рентгеновской пленкой.
• 2. Включить аппарат в сеть.
• 3. Подстроить аппарат к сопротивлению сети.
• 4. Переключатель рода работ перевести в положение «Включено. Работа с трубкой».
• 5. Установить на панели управления необходимый для снимка режим.
• 6. Зафиксировать животное и выполнить укладку исследуемой области.
• 7. Установить фокусное расстояние и с помощью светового центратора шторкой диафрагмы ограничить поле исследования.
• 8. Нажав кнопку включения высокого напряжения в режиме снимков (на пульте или выносном шнуре), сделать снимок. При этом автоматически раскаляется до необходимой температуры спираль катода рентгеновской трубки и разгоняется анод. Во время снимка на пульте управления светится сигнальная лампа включения высокого напряжения. При съемке кнопку держат нажатой до тех пор, пока не погаснет сигнальная лампа (т.е. пока не сработает реле времени), если отпустить кнопку раньше, то съемка прекратится.
• 9. Аппарат выключить.
• 10. В фото комнате обработать проэкспонированную ренгенов- скую пленку и проанализировать рентгенограмму.

Режим просвечивания. В указанном режиме аппарат может работать в комплексе с экранно-снимочной и фиксационной приставкой, а также с помощью криптоскопа. При использовании криптоскопа необходимо строго выдерживать направление и рамки первичного пучка рентгеновского излучения. Высокое напряжение не должно превышать 70-75 кВ.

Порядок работы скедующий.

• 1. Включить аппарат в сеть.
• 2. Переключатель рода работ перевести в положение «Включено. Работа с трубкой».
• 3. Переключатель вида работ перевести в положение режима просвечивания.
• 4. Установить на шкале выбранную для исследования жесткость излучения.
• 5. На панели управления включить, нажав на кнопку, высокое напряжение, а с помощью регулятора интенсивности установить необходимое значение силы анодного тока рентгеновской трубки.
• 6. Выключить высокое напряжение.
• 7. Выполнить укладку животного.
• 8. Включить высокое напряжение и приступить к исследованию (с помощью экрана для просвечивания или криптоскопа).
• 9. Выключить высокое напряжение.
• 10. Выключить аппарат.
• 11. Результаты исследования записать в журнал или историю болезни.

Переносной диагностический рентгеновский аппарат 9-Л5 (рис. 9.5). Аппарат предназначен для рентгенографии нетранспортабельных животных непосредственно в условиях стационара или при выездах в хозяйства. У него значительно меньшая мощность (до 2,8 кВт), поэтому, чтобы получить рентгенограмму, необходима большая экспозиция и меньшее фокусное расстояние. Существенное достоинство аппарата - независимость рабочего напряжения от колебаний напряжения и сопротивления питающей сети. Указанная особенность обеспечивает получение рентгенограмм хорошего качества. Управление аппаратом упрощается благодаря реле миллиамперсе- кунд (экспозиции).

Масса аппарата 36 кг. В разобранном виде его размещают в трех специальных чемоданах. Рассчитан на питание от однофазной сети переменного тока при частоте 50 Гц и номинальном напряжении 220 В. Рабочее напряжение на трубке регулируется в пределах от 40 до 90 кВ ступенчато через 10 кВ. Экспозиция меняется от 1,5 до 100 мАс. Аппарат состоит из моноблока, разборного передвижного штатива и миниатюрного пульта управления с кабелем до 7 м. Штатив обеспечивает вертикальное перемещение рентгеновской трубки в пределах от 36 до 175 см (от пола) и горизонтальное (относительно

Рис. 9.5. Переносной рентгенодиагностический аппарат 9-Л5: а - общий вид: 1 - штатив; 2 - пульт управления; 3 - моноблок;

• 4 - шторная диафрагма; б - пульт управления: 1 - кнопка включения высокого напряжения; 2 - переключатель напряжения;
• 3 - сигнальные лампы; 4 - переключатель экспозиции

колонны) от 40 до 62 см. Моноблок может поворачиваться в вилке на 30° и 120° в сторону и на ±180° вокруг оси вилки, благодаря чему рентгенография становится возможной практически при любом направлении пучка рентгеновского излучения. Порядок работы на аппарате следующий.

• 1. Собрать рентгеновский аппарат.
• 2. Закрыть выходное окно шторной диафрагмы листовым свинцом или просвинцованной резиной.
• 3. Заземлить аппарат и подключить его к сети.
• 4. Проверить аппарат, сделав один-два пробных включения, при этом должна гореть сигнальная лампочка на пульте управления.
• 5. Снять защиту с выходного окна шторной диафрагмы.
• 6. Выполнить укладку животного.
• 7. Установить в требуемое положение заряженную кассету.
• 8. Сориентировать высоковольтный блок аппарата относительно исследуемой области и кассеты, установить нужное фокусное расстояние.
• 9. Ограничить исследуемое поле с помощью светового центратора шторной диафрагмы.
• 10. Установить переключателем ручного пульта необходимую экспозицию и рабочее напряжение.
• 11. Включить высокое напряжение, нажав на кнопку ручного пульта. Поступление напряжения на полюса рентгеновской трубки контролировать по сигнальной лампочке на пульте (при съемке на кнопку нажимать до тех пор, пока не погаснет сигнальная лампочка).
• 12. Отключить аппарат от сети.
• 13. В фотокомнате обработать проэкспонированную рентгеновскую пленку, после чего проанализировать рентгенограмму.

Диагностический импульсный наносекундный аппарат ДИНА

(рис. 9.6). Предназначен для исследования мелких животных при выездах на дом. Его отличительная особенность: компактность, небольшая масса (15 кг), высокая энергия генерируемого рентгеновского излучения и небольшая потребляемая мощность. Рабочее напряжение на рентгеновской трубке 150 кВ, время экспонирования фотоматериалов от 0,3 до 5 с. Электрическое питание может осуществляться от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц или автономного источника постоянного напряжения

Рис. 9.6.

• 1 - блок питания;
• 2 - высоковольтный блок; 3 - кнопка включения;
• 4 - штатив
• 12± 10% В. Аппарат состоит из моноблока, штатива и пульта управления. Кроме того, в комплект входят высоковольтный кабель для соединения пульта управления с моноблоком, сетевой кабель, преобразователь и съемные тубусы. Благодаря универсальному штативу рентгеновскую трубку можно вращать в любом направлении и исследовать животное в различных положениях.

Рентгенодиагностические установки типа РУМ-20 (рис. 9.7). Они рекомендованы для крупных ветеринарных диагностических комплексов. Эти стационарные аппараты значительно сложнее в сравнении с рассмотренными выше; их размещают в специально оборудованных рентгеновских кабинетах.

Рис. 9.7.

/ - стабилизатор яркости входного экрана усилителя изображения;

• 2 - пульт УРИ; 3 - шкаф питания с электрическими элементами управления; 4- высоковольтный генератор; 5,11 - излучатели;
• 6 - усилитель рентгеновского изображения (УРИ); 7- пульт управления; 8- потолочный уравновешиватель; 9- поворотный стол-штатив; 10- стойка снимков; 12 - регулируемые диафрагмы;
• 13 - напольно-потолочный штатив снимков; 14 - стол для снимков;
• 15 - приставка для томографии; 16 - монитор

Рентгеновские аппараты

совокупность оборудования для получения и использования рентгеновского излучения. В зависимости назначения Р. а. делят на медицинские и технические.

Рентгеновские аппараты состоят из одного или нескольких рентгеновских излучателей (рентгеновских трубок); питающего устройства, обеспечивающего электрической энергией рентгеновский излучатель; устройства для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, в видимое изображение, доступное для наблюдения, анализа или фиксации ( , рентгеновская с рентгенографической пленкой, телевизионное видеоконтрольное устройство, видеомагнитофон, фотокамеры, кинокамеры и др.); штативных устройств, служащих для взаимной ориентации и перемещения излучателя, объекта исследования и приемника излучения: систем защиты и управления Р. а. Для формирования потока излучения применяют диафрагмы, тубусы, фильтры, отсеивающие растры, формирующие в пространстве коллиматоры; автоматические рентгеноэкспонометры и стабилизаторы яркости.

Медицинские Р. а. делятся на рентгенодиагностические и рентгенотерапевтические.

Рентгенодиагностические аппараты в зависимости от конструкции и условий эксплуатации разделяют на стационарные, передвижные и переносные. Стационарные Р. а. предназначены для эксплуатации в специально оборудованных помещениях. К ним относятся, например, рентгенодиагностический комплекс «Рентген-50-2» на 3 рабочих места (рис. 1 ), РУМ-20М на 2 рабочих места, рентгенодиагностический телеуправляемый комплекс «Рентген-100Т» (рис. 2 ) для проведения полного объема рентгенодиагностических исследований. Передвижные Р. а. бывают трех типов: перевозимые на специальных автомобилях, например флюорографы; разборные полевые, например РУМ-24 (рис. 3 ), предназначенные для исследования больных и раненых в военно-полевых, экспедиционных и экстремальных условиях; палатные, например 12П6 (рис. 5 ), используемые для рентгенодиагностики в условиях стационара, вне рентгеновского отделения. Переносные , например 9Л5 (рис. 4 ), импульсный аппарат «Дина-2» (рис. 6 ), используют для рентгенодиагностики на дому, в полевых условиях.

Рентгенодиагностические аппараты могут быть общего назначения и специализированные. Последние по методам и условиям исследования подразделяют на флюорографические, например флюорографы 12Ф7, 12Ф7-Ц с 70 и 100 мм фотокамерами, главным образом для массовых профилактических исследований (см. Флюорография), томографические (см. Томография), стимуляторы для планирования лучевой терапии, для работы в операционных, например аппарат хирургический передвижной 10×4, и др. По области применения различают Р. а. для ангиографии (Ангиография), для нейрорентгенодиагностики, урологических исследований, маммографии (Маммография), дентальные, в т.ч. панорамные - ортопантомографы (см. Пантомография) и др.

На принципиальной блок-схеме рентгенодиагностического аппарата (рис. 7 ) указаны основные его элементы. Питающее напряжение подается в регулятор напряжения, включение которого на заданную длительность экспозиции осуществляют с помощью реле времени. Повышение и выпрямление напряжения для питания рентгеновской трубки осуществляется в генераторном устройстве (размещено в стальном баке, заполненном трансформаторным маслом), содержащем одно- или трехфазный повышающий трансформатор и выпрямители. Высокое напряжение от генераторного устройства подается на рентгеновскую трубку с помощью высоковольтных кабелей, имеющих наружную заземляемую оболочку. Рентгенодиагностическая трубка (рис. 8 ) - электровакуумный прибор с источником излучения электронов (катод) и мишенью, в которой они тормозятся (анод). Энергия для нагрева катода подается через трансформатор накала, размещаемый к баке генераторного устройства. Накаленная спираль катода испускает электроны, которые ускоряются приложенным к трубке высоким напряжением, а затем тормозятся вольфрамовой пластинкой анода с образованием рентгеновского излучения. Площадь анода, на которую попадают электроны, называют фокусом. Различают одно- или двухфокусные аноды. В аноде свыше 95% энергии электронов превращается в тепловую энергию, нагревающую анод до 2000° и более. По этой причине с увеличением длительности экспозиции допустимая мощность снижается. Рентгенодиагностическая трубка размещается в кожухе, заполненном трансформаторным маслом, со свинцовой оболочкой для защиты от неиспользуемого излучения. В кожухе имеются также гнезда для присоединения высоковольтных кабелей и выходное окно, через которое выводится рабочий излучения. В разборных, палатных, дентальных Р. а. находится в защитном кожухе вместе с генераторным устройством, что часто называют моноблоком.

К выходному окну излучателя крепятся устройства, формирующие пучок излучения с требуемыми параметрами. Имеется также оптический имитатор для освещения белым светом поверхности, площадь которой соответствует площади рабочего пучка излучения, и сменных фильтров для изменения энергетического спектра излучения.

В зависимости от назначения современные Р. а. снабжаются разнообразными штативно-механическими устройствами - напольно-потолочными (или потолочными) штативами, столами и стойками для снимков (рис. 9 ) поворотными столами-штативами для просвечивания и снимков, обеспечивающими проведение соответствующих рентгенологических исследований (Рентгенологическое исследование).

Существуют специальные штативы для томографии, рентгенокимографии, нейрорентгенодиагностики, катетеризации, ангиографии (рис. 10 ) и других исследований, различающиеся диапазоном взаимных перемещений излучателя, пациента и приемника излучения и особыми устройствами.

Экраноснимочное приспособление современного стационарного Р. а. включает экран для просвечивания, перемещаемый кассетодержатель с кассетой, защитные устройства, отсеивающий растр и устройство программного управления, обеспечивающее возможность получения на одной рентгенографической пленке в процессе просвечивания последовательно нескольких снимков меньшего формата (так называемых прицельных снимков). Отсеивающий растр (отсеивающая решетка) представляет собой набор тонких чередующихся полос из рентгенопрозрачного и рентгенопоглощающего материала, ориентированных на фокус рентгеновской трубки. Растр устанавливается между пациентом и приемником излучения и служит для уменьшения влияния на качество изображения вторичного (рассеянного) излучения. В большинстве современных диагностических Р. а между растром и кассетой с рентгенографической пленкой располагается камера рентгеноэкспонометра - прибора, который автоматически отключает напряжение на рентгеновской трубке при накоплении пленкой экспозиционной дозы излучения, обеспечивающей заданное значение плотности ее почернения после фотографической обработки. В отечественной рентгеновской аппаратуре применяются рентгеноэкспонометры ионизационного типа РЭР-3, РЭР-3БМ-50-20, которые автоматически, под действием ионизации воздуха, подают в реле времени на отключение аппарата.

Рентгеновская кассета обычно заряжается рентгенографической пленкой между двумя усиливающими экранами. Свечение усиливающих экранов под действием рентгеновского излучения в 60-100 раз повышает рентгенографической пленки (при этом снижается радиационной нагрузки на пациента), фотографический эмульсионный слой которой состоит из микроскопических кристаллов бромистого серебра в желатине. Получают распространение малосеребряные и бессеребряные способы регистрации рентгеновского изображения с использованием специальных полупроводниковых преобразователей.

Для медицинских усиливающих экранов используют вольфраматные, цезиевые, лантановые, иттриевые - вещества, светящиеся под действием рентгеновского излучения. Так, лантановые усиливающие экраны применяют для рентгенографии желудочно-кишечного тракта, поясничного отдела позвоночника, мочевыделительной системы, иттриевые - для исследования сердца и крупных сосудов. При некоторых исследованиях, не требующих особой резкости изображения (например, при рентгенографии костей), производят съемку без экранов.

Для визуализации рентгеновского изображения при просвечивании используют флюоресцентный экран, аналогичный усиливающему экрану, который защищен свинцовым стеклом. В современных Р. а. (например, «РУМ-20 М», «Рентген-100 Т») вместо экранов применяют электронно-оптические усилители рентгеновского изображения с телевизионным видеоконтрастным устройством, основной частью которых является электронно-оптический преобразователь, позволяющий многократно увеличивать изображения, а дозу излучения снижать в 4-5 раз. При этом существенно улучшается выявление мелких деталей рентгеновского изображения, отпадает необходимость в затемнении помещения процедурной и затрат времени на адаптацию зрения врача. Фокусирующая обеспечивает передачу изображения на выходной экран с минимальными искажениями, а затем через оптическую систему на телевизионную передающую трубку и экран видеоконтрольного устройства. Одновременно изображение может регистрироваться фото- или кинокамерой, записываться на видеомагнитофонную ленту.

Все шире в Р. а. применяют средства цифровой регистрации рентгеновских изображений. В этих случаях видеосигнал телевизионной передающей трубки поступает в аналого-цифровой преобразователь, а с него в электронную , что позволяет в ряде случаев заменить непрерывное просвечивание импульсным и существенно снизить дозу облучения, как это делается, например в рентгеновских аппаратах для операционных.

Применение в Р. а. средств вычислительной техники позволяет производить преобразования изображения: малых контрастов, подчеркивание контуров, фильтрацию. С помощью вычислительной техники осуществляется так называемая субтракционная цифровая , когда производят цифровое вычитание двух изображений, полученных в разные фазы введения контрастного вещества в кровеносную систему. При этом одинаковые элементы изображения исчезают, а контрастного вещества по сосудам становится отчетливо видимым.

Рентгенотерапевтические аппараты предназначены для лечения ряда заболеваний тормозным рентгеновским излучением. По назначению их подразделяют на аппараты для поверхностной терапии (максимальное напряжение на трубке 10-60 кВ ), аппараты для внутриполостной терапии (максимальное напряжение 60-100 кВ ) и аппараты для средней и глубокой терапии (максимальное напряжение 100-300 кВ ), например РУТ-250-15-2 (РУМ-17). По способу излучателя в процессе облучения различают аппараты для статического и подвижного (ротационного, конвергентного и маятникового) облучения. Существуют также для контактной, близкодистанционной (близкофокусной) и дальнедистанционной лучевой терапии (Лучевая терапия).

Принцип работы рентгенотерапевтического аппарата практически аналогичен принципу работы рентгенодиагностического аппарата, с той лишь разницей, что в его блок-схеме отсутствуют приемники рентгеновского излучения, поскольку объектом воздействия при рентгенотерапии является . Для автоматического ограничения дозы облучения в пределах заданного уровня используют реле дозы. В рентгенотерапевтических аппаратах применяют рентгеновские трубки с неподвижным анодом и системы их охлаждения проточным трансформаторным маслом.

Библиогр.: Рентгенотехника, под ред. В.В. Клюева, кн. 1-2, М., 1980; Технические средства рентгенодиагностики, под ред. И.А Переслегина, М., 1981.

РТ - рентгеновская трубка; Ф - ; Д - ; О - объект исследования (пациент); Р - отсеивающий растр; РЭ - камера экспонометра рентгеновского излучения; П - кассета с рентгенографической пленкой и усиливающими экранами; УРИ - усилитель рентгеновского изображения; ТТ - телевизионная передающая трубка; ФК - фотокамера; ВКУ - видеоконтрольное устройство; ФЭУ - фотоэлектронный умножитель; СЯ - стабилизатор яркости; БЭ - обработки сигнала экспонометра; БН - блок управления накалом рентгеновской трубки с вычислительным устройством; ТН - трансформатор накала; S - почернения фотоматериала; В - яркость свечения флюоресцентного экрана; пунктиром обозначен рабочий пучок рентгеновского излучения">

Рис. 7. Принципиальная блок-схема рентгенодиагностического аппарата: Vc - питающее напряжение; Va - напряжение для исследования; РН - регулятор напряжения; РВ - реле времени; ГУ - генераторное устройство, включающее выпрямители; РТ - рентгеновская трубка; Ф - фильтр; Д - диафрагма; О - объект исследования (пациент); Р - отсеивающий растр; РЭ - камера экспонометра рентгеновского излучения; П - кассета с рентгенографической пленкой и усиливающими экранами; УРИ - усилитель рентгеновского изображения; ТТ - телевизионная передающая трубка; ФК - фотокамера; ВКУ - видеоконтрольное устройство; ФЭУ - фотоэлектронный умножитель; СЯ - стабилизатор яркости; БЭ - блок обработки сигнала экспонометра; БН - блок управления накалом рентгеновской трубки с вычислительным устройством; ТН - трансформатор накала; S - оптическая плотность почернения фотоматериала; В - яркость свечения флюоресцентного экрана; пунктиром обозначен рабочий пучок рентгеновского излучения.

Рис. 3а). Разборный полевой рентгеновский аппарат «РУМ-24». Развернут для обследования больного в вертикальном положении: 1 - моноблок с рентгеновской трубкой; 2 - опорная стенка поворотного стола-штатива; 3 - экраноснимочное устройство; 4 - колонна с кареткой; 5 - переносный пульт управления; 6 - основание стола-штатива; 7 - носилки; 8 - трехлопастный подэкранный фартук.

производители

Россия Молдова Китай Беларусь Армада НДТ YXLON International Time Group Inc. Testo Sonotron NDT Sonatest SIUI SHERWIN Babb Co (Шервин) Rigaku RayCraft Proceq Panametrics Oxford Instrument Analytical Oy Olympus NDT NEC Mitutoyo Corp. Micronics Metrel Meiji Techno Magnaflux Labino Krautkramer Katronic Technologies Kane JME IRISYS Impulse-NDT ICM HELLING Heine General Electric Fuji Industrial Fluke FLIR Elcometer Dynameters DeFelsko Dali CONDTROL COLENTA CIRCUTOR S.A. Buckleys Balteau-NDT Andrew AGFA

Техника рентгенографирования импульсными аппаратами серии АРИНА

ТЕХНИКА РЕНТГЕНОГРАФИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ АППАРАТАМИ СЕРИИ АРИНА

В последнее время появилось большое количество рентгенографиче-ских аксессуаров (рентгеновских плёнок, усиливающих экранов, другой тех-ники регистрации), как и большое количество фирм-изготовителей импульс-ных аппаратов. Это изобилие зачастую вызывает у потребителей проблемы, как с выбором аппарата, так и с выбором регистрирующих устройств.

Цель данной статьи - попытаться выработать некоторые конкретные рекомендации для выбора, как аппарата, так и типа плёнки и усиливающих экранов при использовании аппаратов серии АРИНА.

Прежде всего, несколько слов о методе рентгенографического контро-ля. Известно, что стандартная технология рентгенографического контроля подразумевает наличие источника проникающего излучения - рентгеновско-го аппарата с одной стороны объекта и рентгеновской плёнки с другой его стороны (рис. 1).

Рис.1 Принцип рентгенографического контроля

Формирование изображения объекта на плёнке подчиняется всем зако-нам геометрической оптики, а также зависит от энергии излучателя и пара-метров плёнки. Качество полученной рентгенограммы оценивается рентгено-графической чувствительностью

где d - минимальный размер дефекта, D - толщина контролируемого изделия

Чувствительность, равная 1% обозначает, что на толщине материала в 10 мм можно рассмотреть дефект размером 0,1 мм.

Рентгенографическая чувствительность зависит от множества факто-ров, которые условно можно разделить на две группы:

1. Аппаратные факторы
2. Факторы регистрации изображения

Аппаратные факторы

а. Энергия излучателя, от которой напрямую зависит так называемая рентгенографическая контрастность.

где Ф- размер фокусного пятна трубки d - толщина контролируемого изделия F - фокусное расстояние Следовательно, чем больше фокус и толщина, тем больше нерезкость, чем больше фокусное расстояние, тем меньше нерезкость.

Рис. 2 Фокусное пятно

в. Мощность излучения (мощность рентгеновской трубки) Из предыдущего видно, что, имея определённый источник излучения, единственный способ уменьшить нерезкость это увеличить фокусное рас-стояние. Однако увеличение расстояния - это уменьшение дозы излучения обратно пропорционально квадрату фокусного расстояния. Следовательно, большая мощность излучения позволяет работать при больших фокусных расстояниях, имея сравнительно небольшую экспозицию и хорошую рез-кость снимка, а, следовательно, хорошую рентгенографическую чувстви-тельность.

Итак, напряжение, фокус, мощность - вот те аппаратные характеристи-ки, от которых напрямую зависит рентгенографическая чувствительность контроля.

Факторы техники контроля (регистрация изображения)

К этим факторам прежде всего относятся рентгеновская плёнка и уси-ливающие экраны. Важнейшим свойством плёнки является зависимость ме-жду степенью потемнения и полученной дозой излучения (экспозицией). Эта зависимость достаточно сложна, но для всех плёнок существует участок, который называется областью нормальных экспозиций, где степень потемнения приблизительно пропорциональна логарифму экс-позиции.

где P 1 и P o - дозы (экспозиции), D 1 -D o - плотность потемнения

Коэффициент у называется коэффициентом контрастности плёнки. Он как правило, в зависимости от типа плёнки колеблется в пределах от 2 до 5 единиц. В соответствии с величиной этого коэффициента рентгеновские плёнки делятся на два класса.

Первый класс - высококонтрастные рентгеновские плёнки (у = 4^5).

Как правило, они используются без усиливающих экранов или в ком-бинации со свинцовыми экранами.

Обладая большим коэффициентом контрастности, данные плёнки име-ют сравнительно низкую чувствительность. Чувствительность плёнок приня-то оценивать обратной величиной дозы излучения, необходимой для превы-шения оптической плотности почернения плёнки на 0,85 единиц над плотно-стью неэкспонированной плёнки (вуали).

Например, чувствительность плёнки в 100 единиц обозначает, что для превышения её плотности почернения над вуалью на 0,85 единиц необходи-ма доза излучения 10 мР.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили высоко-контрастные плёнки

Отечественные: РТ-5, РТ-4М

Фирмы AGFA-GEVERT (Бельгия): Д5, Д7