Рентгеновские аппараты

1. ОСНОВЫ МЕДРЕНТГЕНТЕХНИКИ

Рентгеновские аппараты

2.

Рентгеновские аппараты
Рентгеновский аппарат это совокупность оборудования для
получения и использования рентгеновского излучения.
В зависимости от назначения рентгеновские аппараты делят
на медицинские и технические.
Медицинские
рентгеновские
аппараты
делятся
рентгенодиагностические и рентгенотерапевтические.
Рентгенодиагностические аппараты в
конструкции
и
условий
эксплуатации
стационарные, передвижные и переносные.
Стационарные рентгеновские аппараты
предназначены для эксплуатации в
специально оборудованных помещениях
зависимости
разделяют
на
от
на

3.

Передвижные рентгенаппараты бывают трех типов:
• перевозимые на специальных автомобилях, например флюорографы;
• разборные полевые, предназначенные для исследования больных и
раненых в военно-полевых, экспедиционных и экстремальных условиях;
• палатные, используемые для рентгенодиагностики в условиях стационара,
вне рентгеновского отделения.
Переносные рентгеновские аппараты, используют
для рентгенодиагностики на дому, в полевых
условиях

4.

Основные части рентгеновского аппарата.
Рентгенодиагностический комплекс: 1 — поворотный стол-штатив для
рентгенографии и рентгеноскопии с усилителем яркости рентгеновского
изображения; 2 — колонна для снимков; 3 — стол снимков для рентгенографии и
выполнения продольной и горизонтальной томографии; 4 — пульт управления.

5.

Рентгенодиагностический телеуправляемый комплекс:
1 — телевизионное устройство;
2 — телеуправляемый поворотный стол-штатив;
3 — пульт управления;
4 — генераторное устройство;
5 — шкаф питания;
6 — пульт управления усилителем рентгеновского изображения.

6.

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.

7.

8.

Рентгеновская трубка.
Рентгеновская трубка — это электровакуумное устройство, применяемое
для генерирования рентгеновых лучей путем эмиссии электронов с катода,
фокусировки и ускорения их в электрическом поле высокого напряжения с
последующим торможением электронного потока на зеркале анода. В
результате торможения потока электронов на аноде рентгеновской трубки
выделяется большое количество тепла и лишь незначительное количество
этой энергии трансформируется в энергию рентгеновского излучения

9.

Рентгеновская трубка, принцип работы
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.

10.

Конструкции трубок и их характеристика.
Рентгенодиагностическая
трубка
с
вращающимся
анодом (а — общий вид, б —
образование излучения):
1 — колба;
2 — анодная горловина;
3 — вращающийся диск
анода;
4 — фокусное пятно анода;
5 — спираль накала катода;
6 — фокусирующая система
катода;
7 — поток электронов;
8 — поток рентгеновских
квантов;
9 — видимый размер фокуса
со стороны рабочего пучка;
10
—
рабочий
пучок
излучения;
α — угол наклона анода к оси
рабочего пучка излучения.

11.

12.

Катод рентгеновской трубки содержит тугоплавкую нить накала, обычно из
вольфрама. В двухфокусных диагностических рентгеновских трубках,
предназначенных для разных режимов работы, катод содержит две нити
накала для каждого из фокусов. Нити накала, как правило, выполнены в виде
цилиндрической или плоской спирали соответственно для линейчатого или
круглого фокуса.

13.

Влияние размера фокуса трубки на качество изображения на экране и пленке.

14.

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
пучок излучения.
В разборных, палатных, дентальных рентгенаппаратах рентгеновская трубка 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 набор сменных фильтров для
изменения энергетического спектра излучения.

15.

Приемники рентгеновского изображения.
Экран
Для визуализации рентгеновского изображения при просвечивании
используют флюоресцентный экран, аналогичный усиливающему экрану,
который защищен свинцовым стеклом.
Экраноснимочное
приспособление
современного
стационарного
рентгеновского аппарата включает экран для просвечивания, перемещаемый
кассетодержатель с кассетой, тубус, 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).

16.

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, которые автоматически, под действием ионизации воздуха, подают в
реле времени сигнал на отключение аппарата.

17.

усилитель рентгеновского изображения
(электронно-оптический преобразователь)
устройство для многократного увеличения яркости изображения на
рентгеновском экране путем преобразования светового изображения в
электронное, его последующего усиления и обратного преобразования в
световое.
Электронно-оптические усилители рентгеновского изображения с телевизионным
видеоконтрастным устройством, основной частью которых является электроннооптический преобразователь, позволяющий многократно увеличивать яркость
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 система 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 видеокамерой

18.

Рентгеновская кассета с рентгенографической пленкой,
Рентгеновская кассета обычно заряжается рентгенографической пленкой
между двумя усиливающими экранами. Свечение усиливающих экранов под
действием
рентгеновского
излучения
в
60—100
раз
повышает
чувствительность рентгенографической пленки (при этом снижается доза
радиационной нагрузки на пациента), фотографический эмульсионный слой
которой состоит из микроскопических кристаллов бромистого серебра в
желатине.

19.

Пластины для компьютерной радиографии (CR) высокой чувствительности и
разрешающей способности при минимальной дозе
Современный фосфорный слой обеспечивает высокое качество изображения и
низкий уровень шумов.
В качестве носителя информации используется фосфор BaSrFBrI:Eu,
сочетающий высокую чувствительность и долгое время хранения информации.
Подобная структура светочувствительного слоя CR пластин, благодаря более
плотной укладке молекул фосфора, позволяет получить высококонтрастное
детальное изображение с малой зернистостью и низким уровнем шумов, в
сочетании с низкой дозой облучения.

20.

Усиливающий экран
Слой материала, помещенный вплотную к плёнке при обычной
рентгенографии, позволяет:
Преобразовывать падающие рентгеновские лучи в излучение, которое
лучше воспринимается эмульсией рентгеновской плёнки (рентгеновские
лучи - световые фотоны)
Уменьшить облучение пациента, необходимое для достижения заданного
уровня почернения плёнки
Уменьшить время экспозиции и мощность рентгеновского генератора
(понижение цены)
Увеличить фотоэлектрический эффект - лучшее использование энергии
излучения (формирование изображения)
Структура усиливающего экрана
Основание (в основном используется полиэфир)
Химически нейтральный, устойчивый к рентгеновскому излучению, гибкий,
очень ровный
Отражающий слой (двуокись титана - TiO2)
Кристаллический компаунд, отражающий фотоны к эмульсии плёнки
Люминесцентный слой (полимер)
Кристаллы, расположенные в суспензии пластического материала
Защитное покрытие
Бесцветная тонкая плёнка, защищающая люминесцентный слой при
использовании экрана

21.

22.

Люминесцентный слой (кристаллы люминофора) должны:
максимально поглощать рентгеновское излучение
преобразовывать рентгеновское излучение в свет
соответствовать по спектру излучения чувствительности плёнки
Тип материала:
вольфрамат кальция (CaWO4) (до 1972)
редкоземельные элементы (с 1970) (LaOBr:Tm) (Gd2O2S:Tb) более
чувствительные и эффективные чем (CaWO4)
Разрешающая способность зависит от размера кристаллов и толщины
экрана
Разрешение при рентгенографии на плёнку без экранов лучше, но требует
примерно в 40 раз большую дозу облучения
Без экрана - ~50 п.л./мм, обычные экраны ~ 10 п.л./мм, «быстрые» экраны
~6 п.л./мм, маммографические системы ~15 п.л./мм

23.

Рентгенографическая пленка
Структура и характеристики
Защитный слой (внешняя поверхность)
Чувствительный слой (~20 мкм)
Основа (прозрачность и механическая прочность) (~170мкм)
Связующий слой
Характеристики чувствительности

24.

Скрытое (невидимое) изображение, формируемое при взаимодействии
фотонов света с ионами галогена в кристалле, которые:
теряют электроны
электроны переходят к ионам серебра
в кристалле появляются нейтральные атомы серебра

25.

Обработка
Проявление
Преобразует скрытое изображение в видимое, превращая ионы серебра в
металлическое серебро
Фиксирование
Растворяет неэкспонированные кристаллы галогена серебра, оставляя
только металлическое серебро, формируя постоянное изображение

26.

Радиационная чувствительность рентгенографической пленки характеризуется
дозой рентгеновского излучения, вызывающей стандартное почернение.
- радиационная чувствительность рентгенографической пленки определяется
величиной,
обратной
дозе
излучения,
обеспечивающей
получение
оптимальной оптической плотности. Выражается она в обратных рентгенах
(Р~1) Например: 500 Р~1,
Очевидно,
что
чем
выше
радиационная
чувствительность
рентгенографической пленки, тем меньше доза, необходимая для достижения
заданного почернения ее. Другими словами, между величиной дозы,
обеспечивающей получение требуемого изображения исследуемого объекта,
и чувствительностью пленки существует обратная зависимость. Поэтому при
увеличении чувствительности рентгенографической пленки экспозицию
уменьшают, и, наоборот, при использовании пленки с меньшей
чувствительностью экспозицию увеличивают.
Понятно,
что
увеличение
радиационной
чувствительности
рентгенографической пленки обеспечивает возможность снижения лучевой
нагрузки на пациентов и персонал рентгенологических отделений.
Рентгенографическая пленка имеет стандартные размеры: 13X18, 18X24, 24X30,
30X40, 15X40, 35,6X35,6.

27.

При соблюдении всех правил хранения рентгенографической пленки (в сухом,
снабженном приточно-вытяжной вентиляцией, помещении, при температуре от
14 до 22 °С, в фабричной упаковке, при вертикальном (на ребре) положении
коробок, на расстоянии не менее 1 м от батареи отопления или 2 м от стен
печей, на высоте не менее 0,5 м от пола, в условиях, исключающих воздействие
ионизирующих излучений, паров и газов агрессивных химических соединений, а
также
прямых
солнечных
лучей)
фабрика
гарантирует
указанные
фотографические свойства в течение12 мес.
Однако опыт показывает, что даже в условиях строгого соблюдения всех
требований, предъявляемых к хранению и транспортировке, радиационная
чувствительность пленки постепенно снижается. Поэтому если срок, прошедший
после изготовления пленок, превышает 4 мес, то для получения заданного
фотографического эффекта следует увеличивать экспозицию, пользуясь
переходными коэффициентами.

28.

Основные параметры
рентгенографической пленки
Марка пленки
РМ1
Радиационная чувствительность
при выпуске
в конце гарантийного срока
400
280
РМ1Т
400
280
РМВ
650
450
РМ6
1400
1000
РЗ1
25
20
РЗ2
13
9

29.

Фотолабораторный процесс
Проявление
Преобразует скрытое изображение в видимое, превращая ионы серебра в
металлическое серебро
Фиксирование
Растворяет неэкспонированные кристаллы галогена серебра, оставляя
только металлическое серебро, формируя постоянное изображение
Существует много медицинских учреждений, где рентгеновская плёнка
обрабатывается вручную в открытых резервуарах, иногда в очень плохих
условиях
Ручная обработка может быть эффективной, НО может возникнуть много
проблем с качеством снимков
Стадии обработки плёнки :
проявление
промывка в воде
фиксация (закрепление)
промывка в воде
Промывка в воде очень важна для удаления остатков химических
реагентов и получения хороших снимков

30.

Основные требования к обработке
пленки
Температура – постоянная и оптимальная
Контроль за временем обработки
Активность проявителя (химическое состояние) – свежий и неокисленный
Температура проявителя должна быть около 20oC (или как рекомендовано
производителем)
Регулярно используйте термометр для проверки температуры
Поддержка рекомендуемой температуры ОЧЕНЬ ВАЖНА
В слишком холодном проявителе плёнка проявляться не будет
В слишком тёплом проявителе обработка будет слишком быстрой и плохо
контролируемой
В идеальном случае контейнеры с проявителем и фиксатором должны
быть окружены контейнером с водой (как теплозащита)
Контейнер с водой должен быть подогрет (или охлаждён) до 20oC
Лучше всего использовать термостат
Однако, горячая или холодная вода может быть добавлена в контейнер
для поддержания нужной температуры

31.

Если температура проявителя постоянна и известна, то должно
использоваться стандартное время проявления
Идеально оно составляет около 3 минут
Точное время должно быть определено из графика время-температура
Должны быть использованы большие часы, видимые при слабом
освещении
Опытный оператор может определить время проявления, глядя на плёнки
при «безопасном» свете ближе к концу обработки.
Однако, при этом плотность вуали возрастает
Химическая активность
При ручной обработке должны использоваться рекомендуемые химические
реагенты
Плотность проявителя должна контролироваться с помощью гидрометра
Бумажный рН индикатор определяет кислотность растворов – проявитель ~ рН 10;
фиксаж ~ рН 4
Бумажный индикатор серебра определяет истощенность фиксажа
При истощении растворов должны добавляться химические реагенты
(восстановитель)
Должен сохраняться уровень растворов в танке
Во время обработки раствор должен перемешиваться каждые 20 сек.
После проявления в воде снимок должен быть промыт в чистой!! Воде и только
потом перемещен в фиксаж

32.

Никогда не перемещайте снимок из фиксажа в проявитель
Избегайте брызг фиксажа, которые могут попасть в проявитель
По мере проявления пленок проявитель и фиксаж истощаются и их химическая
активность снижается
Проявитель окисляется на воздухе (становится коричневым)
При обработке в истощенных растворах качество снимков ухудшается
Признаки пониженной активности проявителя
• Долгое время проявления
• Потеря контрастности
• Низкая оптическая плотность снимка
Необходима замена проявителя
Признаки пониженной активности фиксажа
• Долгое время фиксирования снимков
• Показатель содержания серебра на индикаторе > 5
Необходима замена фиксажа
Промывка
Снимок должен прополаскиваться быстро, но тщательно между
проявлением и фиксацией
Он должен промываться 30 мин после фиксации для очистки от следов
фиксажа, ухудшающих изображение с течением времени
Вола для промывки должна быть чистой и часто меняться

33.

Проявочная машина
Постоянная температура
Постоянное время обработки
Автоматическое пополнение химикатов
Сушка плёнки
НО, может вызывать артефакты

34.

Основные артефакты на рентгенограмме – механические, технические:
а) при проявлении, фиксировании, промывке, высушивании пленок;
б) от радиационного воздействия, от загрязнения рентгеновского
оборудования
в) нарушения условий хранения пленки.

35.

Виды аппаратов используемые в лучевой диагностике.
Устройство томографической приставки
Линейная томография - методика послойного рентгенологического исследования.
Как уже упоминалось, на рентгенограмме видно суммационное изображение всей толщи
исследуемой части тела. Томография служит для получения изолированного
изображения структур, расположенных в одной плоскости, как бы расчленяя
суммационное изображение на отдельные слои.
Эффект томографии достигается благодаря непрерывному движению во время съемки
двух или трех компонентов рентгеновской системы: рентгеновская трубка (излучатель) пациент - приемник изображения. Чаще всего перемещаются излучатель и приемник
изображения, а пациент неподвижен. Излучатель и приемник изображения движутся по
дуге, прямой линии или более сложной траектории, но обязательно в противоположных
направлениях. При таком перемещении изображение большинства деталей на
томограмме оказывается размазанным, расплывчатым, нечетким, а образования,
находящиеся на уровне центра вращения системы излучатель - приемник, отображаются
наиболее четко

36.

Особое преимущество перед рентгенографией линейная томография приобретает тогда,
когда исследуются органы со сформированными в них плотными патологическими
зонами, полностью затеняющими те или иные участки изображения. В ряде случаев она
помогает определить характер патологического процесса, уточнить его локализацию и
распространенность, выявить мелкие патологические очаги и полости
Конструктивно томографы выполняют в виде дополнительного штатива, который может
автоматически передвигать рентгеновскую трубку по дуге. При изменении уровня центра
вращения излучатель - приемник изменится глубина получаемого среза. Толщина
изучаемого слоя тем меньше, чем больше амплитуда движения упомянутой выше
системы. Если же выбирают очень малый угол перемещения (3-5°), то получают
изображение толстого слоя. Эта разновидность линейной томографии получила
название - зонография.
Линейная томография применяется достаточно широко, особенно в лечебных
учреждениях, не имеющих компьютерных томографов..

37.

Ангиографический комплекс.

38.

Маммографический аппарат

39.

Дентальный и панорамный аппарат
•.

40.

Флюорографический аппарат
(пленочный и цифровой)