Принцип действия рентгеновской установки основан на. Рентгеновские аппараты: устройство, виды и принцип работы

Независимо от мощности и характера эксплуатации каждый рентгеновский аппарат состоит из рентгеновской трубки, автотрансформатора, высоковольтного (повышающего) и накального (понижающего) трансформаторов, контактора (электромагнитного рубильника) и реле времени. Стационарные и передвижные установки имеют также электронные выпрямители - кенотроны.

Рентгеновская трубка в аппарате служит генератором рентгеновых лучей. В зависимости от назначения и мощности аппарата может иметь различные размеры и форму. Трубка представляет собой стеклянный баллон, в который впаяно два электрода: катод и анод (рис. 4). В баллоне создан технически достижимый вакуум, степень которого составляет 10 мм ртутного столба.

Катод трубки состоит из вольфрамовой нити, выполненной в виде спирали, которая помещена в корытце или чашечку. Оба конца спирали выведены наружу для подключения к источнику тока. Спираль нагревается электрическим током малого напряжения до температуры порядка 2500°С, при этом нить испускает электроны, т.е. наблюдается явление электронной эмиссии. Выпускаются также двухфокусные трубки с двумя параллельными спиралями - малой и большой. Малая спираль предназначена для исследований, требующих малой мощности аппарата, а большая - для снимков или просвечивания крупных участков тела. Анод трубки представляет собой массивный металлический стержень, впаянный с противоположной от катода стороны баллона. На нем имеется прямоугольная тугоплавкая вольфрамовая пластина - зеркало анода. При работе трубки зеркало сильно нагревается, поэтому имеются специальные приспособления для охлаждения анода. С этой же целью разработаны трубки с вращающимся анодом, благодаря чему место, на которое падают электроны, постоянно меняется и успевает охладиться. Каждая рентгеновская трубка имеет маркировку, которая указывает секундную мощность в киловаттах (кВт), род зашиты, ее назначение, вид охлаждения, номер модели и максимальное рабочее напряжение в киловольтах (кВ). Например, в рентгеновском аппарате "Арман-1" (модель 8ЛЗ) используется трубка типа 1,6-БДМ9-90. Это значит, что трубка мощностью 1,6 кВт предназначена для работы в защитной (бакелитовой) оболочке, диагностическая, с масляным охлаждением, модель 9, рассчитана на напряжение не выше 90 кВ. В передвижных рентгеновских аппаратах 12П5 и 12ВЗ используется трубка типа 6-10-БДМ8-125, двухфокусная, с вращающимся анодом. При этом первая цифра обозначает мощность малого фокуса - б кВт, вторая - мощность большого фокуса - 10 кВт. Остальные буквы и цифры имеют те же значения, что и у однофокусных трубок. Мощность трубки рассчитывается исходя из того, что 1 мманодного зеркала за, секунду может рассеять 200 ватт энергии. Поэтому, если22 площадь зеркала равна 50 мм, то мощность трубки - 10 кВт (200 Вт х 50 мм). Автотрансформатор является основным источником электрического тока для всех частей аппарата. Он позволяет повышать или понижать подаваемое к нему напряжение в 2-3 раза. Благодаря этому рентгеновский аппарат можно подключать в сеть переменного тока с любым напряжением (127, 220, 380 В). Через определенное число витков обмотки автотрансформатора делают отведения, позволяющие получать напряжение от нескольких до 380 вольт. В современных стационарных и передвижных рентгеновских установках вместо автотрансформатора с отводами применяют вариатор, обеспечивающий плавную регулировку подводимого от сети напряжения и рабочего напряжения на трубке (последнее регулируется от 40 до 125 кВ).

Высоковольтный (повышающий) трансформатор служит для повышения напряжения электрического тока до 40-200 кВ, подаваемого на катод и анод. Коэффициент трансформации повышающих трансформаторов, применяемых в стационарных аппаратах, равен 1:500 и более. Например, если на первичную обмотку подать напряжение в 220 В, то во вторичной обмотке напряжение будет равняться 110 кВ, Для диагностических целей применяют напряжение от 40 до 100 кВ, а для терапевтических - до 200 и более кВ.

Накалъный (понижающий) трансформатор служит для преобразования переменного сетевого тока напряжением 110-220 В в ток 6-15 В для накала спирали рентгеновской трубки и кенотронов. Высоковольтный и накальный трансформаторы в стационарных и передвижных рентгеновских аппаратах помешаются в специальном металлическом баке, заполненном трансформаторным маслом, которое обеспечивает их охлаждение и изоляцию от тока высокого напряжения.

Простейший рентгеновский аппарат состоит из рентгеновской трубки, накального и высоковольтного трансформаторов. Такие установки работают на полуволне переменного электрического тока и являются самыми простыми и наименее мощными, поскольку излучают рентгеновские лучи только в момент, когда на катоде будет отрицательный, а на аноде положительный заряды. То есть при питании от сетевого переменного электрического тока аппарат, включенный на 1 секунду, фактически будет испускать лучи в течение половины секунды через каждый полупериод переменного тока. Такую схему имеют переносные, малогабаритные рентгеновские аппараты.

В стационарных, более мощных аппаратах используют оба направления питающего переменного тока. Это достигается применением высоковольтных выпрямителей - кенотронов. Кенотрон служит для выпрямления тока высокого напряжения, поступающего от высоковольтного трансформатора к электродам рентгеновской трубки. По устройству кенотрон представляет собой стеклянный баллон с двумя впаянными вольфрамовыми электродами, внутри которого создан вакуум. Кенотрон пропускает ток только в одном направлении - от катода к аноду. Собранные в определенной последовательности 4 кенотрона обеспечивают полное использование рентгеновской трубкой обоих полуволн переменного тока. В настоящее время в качестве высоковольтных выпрямителей используются селеновые диоды.

Контактор (электромагнитный рубильник) служит для автоматического включения и выключения тока, поступающего от автотрансформатора к первичной обмотке высоковольтного трансформатора.

Реле времени - прибор для включения питания высоковольтного трансформатора на заданное (от сотых долей до десятков секунд) время. Кроме основных составных частей, рентгеновские аппараты обычно имеют различные включающие и регулирующие приспособления, а также измерительные приборы, позволяющие судить о количестве и качестве используемого излучения. Как правило, измерительные приборы смонтированы вместе в пульте управления. В зависимости от назначения и мощности рентгеновские диагностические аппараты подразделяются на стационарные (рабочее напряжение, подаваемое на трубку 100150 кВ, сила тока - 60-1000 мА), передвижные (60-125 кВ и 10-300 мА) и переносные (50-85 кВи 5-15 мА).

Принцип работы рентгеновских аппаратов. Напряжение от электрической сети подается к пульту управления, в котором оно регулируется с помощью автотрансформатора и затем подается на первичную обмотку повышающего трансформатора, в котором напряжение возрастает в 500 и более раз. Автотрансформатор и повышающий трансформатор соединяются через контактор для включения и выключения высокого напряжения.

От вторичной обмотки повышающего трансформатора напряжение подается на рентгеновскую трубку. В аппаратах малой мощности напряжение на трубку подается непосредственно, а в стационарных аппаратах - через кенотроны или селеновые диоды, которые преобразуют переменный ток трансформатора в постоянный пульсирующий.

Степень накала спирали трубки регулируется посредством реостата (регулировка накала), стабилизатора (поддерживает неизменное напряжение) и компенсатора (делает ток рентгеновской трубки независимым от величины высокого напряжения). Спираль накала катода рентгеновской трубки питается от понижающего трансформатора.

По характеру защиты рентгеновские аппараты подразделяются на блокаппараты и кабельные. В первых высоковольтные узлы (повышающий трансформатор, выпрямитель, трубка) заключены в один металлический корпусный блок. Это в основном переносные, маломощные аппараты типа "Арман-1". В кабельных установках рентгеновская трубка расположена отдельно.

Диагностические рентгеновские аппараты. Аппарат рентгеновский диагностический переносной "Арман-1", модель 8ЛЗ. Предназначен для получения рентгеновских снимков любой области тела мелких животных, головы, шеи, конечностей и хвоста крупных животных. Аппарат экономичен, прост в эксплуатации, портативен. В нем рабочее напряжение на трубке не зависит от колебаний напряжения и сопротивления питающей сети. Пригоден для работы в полевых условиях, на фермах и т.д.

По схеме представляет собой безкенотронный аппарат. Состоит из моноблока, пульта управления и штатива. Моноблок представляет собой запаянный стальной блок с трансформаторным маслом, в котором расположены рентгеновская трубка и высоковольтный трансформатор. Крепится на штативе и может поворачиваться в разных направлениях. Пульт управления с выносным кабелем длиной 3 м помещен в пластмассовый кожух. Он имеет переключатель миллиамперсекунд, кнопку снимков и световой сигнализатор анодного тока трубки.

Напряжение питания - 220 В, частота - 50 Герц (Гц). Напряжение на рентгеновскую трубку - 75 кВ. Анодный ток - 18 миллиампер (мА). Габаритные размеры - 855x790x1925 мм, масса-36 кг, в разобранном виде помещается в четырех небольших специальных футлярах. Аппарат рентгеновский диагностический передвижной 12П5. На его базе специально для ветеринарной медицины разработан рентгеновский передвижной аппарат 12В-3 (рис. 6). Он предназначен для диагностических исследований в условиях ветеринарных лечебных учреждений, клиник, специальных учебных заведений. Его можно использовать также при выездах в хозяйства. Рентгенап- паратом производят снимки любой части тела мелких животных, головы, шеи, грудной клетки и конечностей крупных животных.

Аппарат состоит из рентгеновской трубки, генераторного устройства и пульта управления. Трубка двухфокусная, с вращающимся анодом. Помещена в защитный кожух с масляной изоляцией. Генераторное устройство состоит из повышающего и понижающего трансформаторов, высоковольтных полупроводниковых выпрямителей (селеновые диоды). Эти элементы расположены в баке, наполненном трансформаторным маслом. На панели управления расположен вольтметр для контроля напряжения сети и миллиамперметр для измерения анодного тока трубки. Имеются также переключатели выдержек времени, малого и большого фокусов, рукоятки управления работой различных узлов аппарата. Напряжение питания - 220/380 В, частота - 50 Гц. Напряжение на рентгеновскую трубку - от 40 до 125 кВ. Максимальная потребляемая мощность - до 15 кВт (кратковременно). Габаритные размеры - 2460x650x1950 мм, масса - 320 кг, при перевозке разбирается на отдельные узлы: тележку, штангу, трубку. Рентгеновский ветеринарный передвижной аппарат 12В-3 дополнительно снабжен экраном для просвечивания, что позволяет производить на нем не только снимки, но и рентгеноскопию любой части тела животных. Экраносъемочная фиксационная приставка имеет крепления для синхронного движения рентгеновской трубки и экрана.

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.

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.

Широко используются в современной медицинской практике. С их помощью осуществляется диагностика и лечение различных заболеваний. Что же касается работы непосредственно диагностических моделей - это аппараты, позволяющие проводить неинвазивную оценку состояния внутренних органов и костно-мышечных тканей организма.

Изображение формируется на основании различной степени поглощения лучей внутренними тканями пациента и называется рентгенограммой. Может отображаться как на специальной пленке, так и на компьютере (для цифровых моделей) .

На рентгенограмме хорошо видны внутренние органы и кости. С целью более четкой визуализации отдельных органов и тканей используется контрастная субстанция, что позволяет точнее диагностировать имеющиеся патологии.

Как устроен рентген-аппарат

В рентгеновском аппарате присутствуют следующие детали и узлы:

• Одна или несколько трубок-излучателей, генерирующих рентгеновские лучи;
• Питающее устройство, которое снабжает прибор электроэнергией (с его помощью происходит регулирование радиационных параметров);
• Устройство, преобразующее рентгеновское излучение в доступное для визуализации изображение;
• Распределительное устройство (блок управления прибором);
• Штативы, посредством которых осуществляется управление установкой;
• Средства защиты от излучения.

Рентген-аппарат имеет достаточно толстый свинцовый корпус, выполняющий защитную функцию. Данный металл хорошо поглощает рентгеновское излучение, обеспечивая максимальную безопасность медперсонала.

Принцип работы рентгеновской установки

В основе принципа работы рентген-аппарата лежит подача напряжения к пульту управления для настройки силы излучения, а затем на главный трансформатор, где и генерируется и злучение . Лучи , проникая через область исследования оказываются на входном экране, вызывая его свечение. Под действием данного излучения фотокатод выбивает электроны, в результате ускоренные электрическим полем фотоэлектроны поступают на выходной малый экран, на котором электронное изображение преобразуется в световое.

Особенностью большинства современных рентгеновских аппаратов является использование электронно-оптических преобразователей или усилителей для минимизации лучевой нагрузки на пациента и персонал.

Виды рентгеновских аппаратов

• В зависимости от назначения все рентгеновские установки делятся на терапевтические и диагностические. Последние в свою очередь подразделяются на:

На сегодняшний день рентгенологическое обследование представляет собой достаточно простую, доступную и относительно недорогую процедуру. С его помощью медики получают двухмерные изображения структур тела, используемые для диагностики множества заболеваний. Рентген требуется для определения повреждений и заболеваний костей, легких, а также наличия опухолей.

Рентгеновское излучение было открыто выдающимся немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рёнтгеном в далеком 1895 году. Именно этот человек стал первым нобелевским лауреатом в области физики, а на дебютном рентген-снимке была рука его жены с обручальным кольцом. Однако саму рентгеновскую трубку, без которой сейчас не работает ни один аппарат, изобрел уже не Рёнтген, а американский ученый Уильям Кулидж. Так постепенно возникли современные аппараты, легко преобразующие электроэнергию в рентгеновское излучение. Его конструкция предусматривает наличие источника излучения, блока питания, системы управления и периферийных устройств.

Принципы рентгеновского исследования

Процесс получения снимка при помощи рентгеновских лучей основан на особенностях их поглощения различными тканями тела. Излучение из трубки проходит сквозь тело и как в фотоаппарате проецируется на пленку:

Таким образом, рентгенографическое исследование дает возможность получать двумерные изображения тела, на которых самыми светлыми отображаются кости, а затемненными – полости, заполненные воздухом.

Методика проведения рентгена

Рентгеновский аппарат обычно располагается в больницах не просто в специальном кабинете, а еще и в отдельном коридоре. Над входом висит красная лампочка, по которой пациенты видят, можно

ли войти. Чтобы попасть непосредственно к аппарату нужно пройти не одну, а две двери. Это является своеобразной страховкой от слишком напористых людей, готовых идти «без очереди», нарушая правила безопасности при работе с рентгеновскими установками.

Во время получения снимка пациент может лежать, либо стоять перед аппаратом – все зависит от того, какая область тела подлежит обследованию. Снимок делается в течение нескольких секунд, лучевое воздействие является абсолютно безболезненным для человека. Риск облучения в современных аппаратах минимизирован, однако детям и беременным женщинам его стараются назначать в исключительно важных для диагностики случаях.