ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО РЕНТГЕНОВСКОГО СНИМКА

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РЕНТГЕНОГРАФИИ (В.М. СОКОЛОВ) – 1979 год

Рентгенография относится к основным методикам рентгенологического исследования в медицине. Полученное на рентгенограммах изображение органов и тканей человека в условиях естественного контраста или искусственного контрастирования позволяет осуществлять диагностику повреждений и заболеваний органов и систем человека. Рентгенограммы объективизируют патологические изменения, а поэтому используются для наблюдения за развитием болезни в динамике и для решения экспертных вопросов.

Получение рентгенограмм с
использованием современной
рентгеновской аппаратуры яв
ляется сложным процессом.
Оно немыслимо без знания
рентгенолаборантами анато
мии и рентгеноанатомии чело
века, физики рентгеновских
лучей, рентгеноскиалогии,

рентгеновской техники, укладок для выполнения рентге-новских снимков, рентгеновских фотоматериалов и технологии их обработки.

При . рентгенографии того или иного органа необходимо укладывать пациента в физиологическое положение и обеспечивать его неподвижность во время съемки, выбирать оптимальные проекционные соотношения между главными плоскостями тела человека (или области исследования) и плоскостью рентгенографической

ВВЕДЕНИЕ

пленки (кассеты), а также направлением центрального луча рабочего пучка рентгеновских лучей; уметь определять расстояние от фокуса рентгеновской трубки до кассеты с пленкой, устанавливать площадь поля облучения в зависимости от размеров рентгенографической пленки; для каждого случая рентгенографии уметь выбирать оптимальную экспозицию и анодное напряжение на рентгеновской трубке с учетом применяющихся типов усиливающих экранов, растра отсеивающей решетки и размера оптического фокуса рентгеновской трубки.

В выполнении рентгенографии рентгенолаборанту принадлежит важное место. Во время проведения рентгенологических исследований он выполняет значительный объем работы, иногда без участия врача-рентгенолога, например при оказании неотложной рентгенологической помощи, при томографии, урографии, рентгенографии черепа, флюорографии, дентографии и др. От степени квалификации и уровня культуры работы рентгенолаборанта зависит качество рентгенологического исследования, а следовательно, своевременное и правильное распознавание заболеваний.

Результаты работы рентгенолаборанта принято оценивать по качеству производимых им рентгеновских снимков, а именно: по объему полезной информации рентгенограмм, их внешнему виду и оформлению. Однако не все рентгенолаборанты умеют производить рентгенограммы хорошего качества, а нередко делают и бракованные снимки.

Для исправления брака снимков производят повторную рентгенографию, которая сопровождается дополнительным расходом дорогостоящих серебросодержащих фотоматериалов, химикалиев, электроэнергии, воды и т. д. Кроме этого, увеличивается лучевая нагрузка на пациентов и людей, проводящих рентгенологические исследования; снижается пропускная способность рентгенодиагностических кабинетов, а следовательно, задерживается клинико-рентгенологическое обследование больных.

Причинами брака в производстве рентгенограмм является то, что химико-фотографическая обработка экспонированных рентгенографических пленок, а так-

же выбор физико-технических условий рентгенографии до настоящего времени полностью не стандартизированы. Поэтому рентгенолаборанты делают рентгенограммы часто переэкспонированными и недопроявленными.

Выбор экспозиции — это трудная задача. Основная трудность заключается в том, что установить зависимость дозы рентгеновского излучения за исследуемым объектом на уровне рентгенографической пленки от анодного напряжения на рентгеновской трубке без специальных приборов невозможно. При этом большую роль также играют толщина, плотность и химический состав исследуемого объекта, электрическая сеть, обеспечивающая питание рентгеновского аппарата, коэффициент контрастности, радиационная чувствительность рентгенографической пленки и величина общей фильтрации рентгеновского излучения ¹. Между тем в литературе вопросам рентгеноэкспонометрии не уделяется должного внимания, а те сведения, которые имеются, не дают исчерпывающего ответа на самый главный вопрос: из чего следует исходить при определении экспозиции и какой величины она должна быть для того или иного объекта исследования. Эти трудности не устранены и с вводом в эксплуатацию автоматических рентгеноэкспонометров.

Публикуемые в литературе и прикладывающиеся к рентгеновским аппаратам таблицы экспозиций или условия съемки для частных случаев рентгенографии, без внесения в них поправок, также не могут быть использованы на практике. Поправки вносятся в зависимости от полученных результатов рентгенографии, произведенной по рекомендуемым условиям, т.е. путем многократной рентгенографии, несмотря на то, что повторную рентгенографию разрешается производить только с целью уточнения диагноза [53] ². Такая методика определения условий съемки недопустима.

¹ Общий фильтр — собственный + дополнительный фильтр.
Собственный фильтр рентгеновского излучателя — оболочка труб
ки + слой трансформаторного масла + жестко встроенный фильтр.
Дополнительный фильтр — сменный фильтр на рентгеновском из
лучателе или диафрагме.

² Здесь и далее в квадратных скобках даны ссылки на ли
тературу, помещенную в конце книги.

Поэтому очевидна необходимость упорядочения выбора технических условий рентгенографии и химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок. То и другое можно упорядочить путем одновременной стандартизации как технологии обработки экспонированных пленок, так и метода определения оптимальной величины экспозиции. При этих условиях повысится качество рентгеновских снимков и, кроме того, появится реальная возможность получать рентгенограммы с одинаковой оптической плотностью почернения.

В предлагаемом руководстве излагаются современные способы выбора физико-технических условий рентгенографии при медицинских исследованиях; при этом сделан особый акцент на разработанные автором рекомендации по стандартизации «классической» рентгенографии, в числе которых имеется упрощенный метод определения экспозиций, позволяющий не только просто и быстро выбирать оптимальные условия съемки для конкретных объектов исследования, но и получать на разнотипных рентгенодиагностических аппаратах снимки одинакового качества.

Эти рекомендации одобрены многими работниками рентгенодиагностических кабинетов и в настоящее время успешно используются в практических условиях работы медицинских учреждений многих городов РСФСР, АрмССР, МССР. В какой мере в данном руководстве удалось реализовать поставленную задачу и насколько она будет полезной в широкой практике, покажет будущее.

Техническое качество рентгеновского снимка определяется тремя факторами: почернением, резкостью и контрастностью изображения. Тени исследуемого объекта должны быть переданы без искажения. Исключения допускаются лишь в тех случаях, когда этого требует диагностика.

Оптимальные значения

плотностей почернений, резкости и контрастности могут быть получены в тех случаях, когда химико-фотографическая обработка экспонированных рентгенографических пленок производится в стандартных условиях и правильно выбираются физико-технические условия рентгенографии вообще и величина экспозиции в частности.

Под термином «экспозиция» в рентгенотехнике условно подразумевают произведение силы анодного тока на выдержку, или количество электричества, прошедшее через рентгеновскую трубку за время одной съемки. Па некоторых моделях рентгенодиагностических аппаратов величину экспозиции показывает электроизмерительный прибор — милликулонметр.

Выдержка — это время, в течение которого фотографический слой рентгенографической пленки подвергается действию рентгеновского излучения и света усиливающих экранов.

Часть I.

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО РЕНТГЕНОВСКОГО СНИМКА

ТЕХНИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО РЕНТГЕНОВСКОГО СНИМКА

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Физико-техническими условиями, от которых зависит качество рентгеновских снимков, являются: анодное напряжение на рентгеновской трубке, сила анодного тока, выдержка, расстояние от фокуса рентгеновской трубки до рентгенографической пленки (кассеты), качество и тип усиливающих экранов, фотографические свойства рентгенографической пленки, фильтрация рентгеновского излучения, шахтное отношение растра отсеивающей решетки, метод химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок.

Нормальной экспозицией (мА*с) является такая экспозиция, при которой на рентгенографической пленке определенной контрастности и радиационной чувствительности, обработанной определенным проявляющим раствором при определенной его температуре и в течение определенного времени, указанного для данного состава проявителя, получают заданный фотографический эффект. При этом каждый тип рентгенографической пленки должен быть обработан проявителем определенного состава, а состав восстановителя определяется рецептом проявителя. Какие-либо отклонения от стандартных условий химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок исключаются, так как изменение постоянства условий проявления всегда приводит к техническим ошибкам, а рентгенолаборант лишает себя возможности проверить правильность выбранной экспозиции. Нарушение постоянства условий проявления может служить причиной диагностических ошибок, так как при визуальном сравнении серии рентгеновских снимков всегда возникают сомнения, за счет чего произошли изменения оптических плотностей на сравниваемых рентгеновских снимках: вследствие развития патологического процесса или неправильной химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок, или же вариабельности технических условий рентгенографии. Когда обработка экспонированных пленок производится в нестандартных условиях, то подобные сомнения возникают при чтении и одиночных снимков.

Почернение рентгенографической пленки происходит вследствие восстановления металлического се-

ребра в ее экспонированном фотографическом слое, в результате проявления и фиксирования рентгенограммы. На слишком «светлых» (прозрачных) или на слишком «темных» (непрозрачных) рентгеновских снимках изображение видно очень плохо. Только при некоторых средних плотностях почернений определяется наилучшая визуальная различимость деталей в изображении исследуемого объекта.

Оптическая плотность — величина, которая характеризует степень поглощения проходящего через рентгенограмму света металлическим серебром. На основании измерений оптических плотностей определяют фотографические свойства всех светочувствительных материалов па прозрачной основе (подложке). Оптическая плотность является критерием визуальной и фотометрической оценки качества рентгеновских снимков и анализа изображения исследуемого объекта.

Плавный переход от менее плотного к более плотному почернению и наоборот называют нерезкостью. В нерезком изображении, с его постепенными переходами от одной оптической плотности к другой, основная тень окружена полутенью, т. е. любой контур элемента в изображении выглядит размытым, нечетким.

Нерезкость значительно ухудшает зрительное восприятие изображения, в особенности мелких деталей. В начальных стадиях заболеваний, когда имеются незначительные изменения в органах и тканях, нерезкость может привести к тому, что детали в изображении полностью исчезают. Поэтому величина нерезкости играет весьма существенную роль в рентгенодиагностике. При рентгенографии необходимо принимать все меры для получения снимков с максимальной резкостью изображения.

Нерезкость — специфическая особенность рентгенографии. Величина нерезкости в основном зависит от се составляющих: геометрической, динамической, экранной и морфологической.

Под истинной нерезкостью понимают ширину плавного перехода от менее плотного к более плотному почернению и наоборот. Однако в силу ряда физиологических особенностей зрения ширина полутени фактически вдвое больше воспринимаемой человеческими

глазами полутени. Поэтому под нерезкостью изображения обычно понимают половину ширины перехода одной оптической плотности в другую.

где Н — условная нерезкость в мм; Н_и — истинная нерезкость в мм.

Резкость — субъективное впечатление, получаемое при рассматривании рентгенографического изображения в условиях наилучшей видимости; зависит от величины размытости контуров деталей на снимке. Чем больше величина размытости контуров деталей, тем меньше резкость изображения, и наоборот.

Таким образом, под резкостью изображения понимается скачкообразный (резкий) переход одной оптической плотности в другую.

Разрешающая способность — это способность рентгенографического изображения передавать раздельно близкорасположенные мелкие детали. Разрешающую способность выражают максимальным числом линий, раздельно передаваемых на участке фотографического слоя длиной 1 мм (при одинаковой ширине -линий и промежутков между ними). Под линией принято понимать равные по ширине штрих и промежуток.

Разрешающую способность определяют при помощи тест-объектов, имеющих переменные размеры, которые изменяются в геометрической прогрессии со знаменателем х = корень из 2.

Контраст в рентгенографическом изображении. При прохождении через тело человека рентгеновские лучи ослабляются. Степень ослабления зависит от химического состава, толщины и плотности элементов объекта, расположенных па пути прохождения рентгеновских лучей. Поэтому пучок рентгеновских лучей равномерной интенсивности после прохождения через исследуемый объект в отдельных своих частях приобретает различную интенсивность, т. е. как бы несет в себе не видимое для глаза изображение внутренних деталей исследуемого объекта, их «тени». Такой дифференцированный пучок рентгеновских лучей называют лучевым рельефом, или изображением в пучке. В результате воздействия дифференцированного пуч-

ка рентгеновских лучей на рентгенографическую пленку и последующего ее проявления не видимое для глаза изображение в пучке преобразуется в видимое изображение на пленке, состоящее из почернений различной плотности, формы и величины.

Теневое рентгеновское изображение исследуемого объекта видно на рентгенографической пленке потому, что отдельное ее участки имеют различные плотности почернения, обусловленное естественными и искусственными контрастами в самом объекте.

За исключением воздуха, жировой и костной тканей, другие ткани мало различаются по способности поглощать рентгеновские лучи. Поэтому на обычном снимке они мало различаются по контрасту. Для усиления малых естественных контрастов используется высококонтрастная рентгенографическая пленка с коэффициентом контрастности, равным 2,3—3,5. Коэффициент контрастности, обозначаемый греческой буквой «гамма» (у), характеризует способность данной рентгенографической пленки усиливать естественные контрасты в исследуемом объекте. Так, например, если y = 2,5, то на рентгеновском снимке естественные контрасты усилены в 2,5 раза, если Y = 3, то в 3 раза и т. д. Однако в действительности значения коэффициента контрастности примерно в 1,5 раза меньше указываемых в паспорте и на этикетке упаковки пленки. Такая разница в значениях коэффициентов контрастности обусловлена спецификой сенситометрического испытания рентгенографических пленок.

ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ПОЧЕРНЕНИЯ

Степень почернения рентгенографической пленки, как и любого другого негативного фотографического материала, характеризуется прозрачностью, т. е. способностью проявленного фотографического слоя на прозрачной основе пропускать определенную долю падающего на него светового потока.

Количественно прозрачность характеризуется величиной коэффициента пропускания и обозначается буквой Т (T-transparence — прозрачность). Коэффициент пропускания определяется отношением свето-

вого потока, прошедшего через участок почернения фотографического слоя на прозрачной основе (F), к световому потоку, падающему на этот слой (Fa):

Для всех фотографических слоев на прозрачной основе коэффициент пропускания численно может изменяться от 0 до 1 (в процентах — от 0 до 100%), так-как всегда F<F₀.

Для удобства расчетов принято пользоваться обратной величиной — непрозрачностью. Количественно непрозрачность определяется коэффициентом поглощения, и обозначается буквой О (О — opacity — непрозрачность). Коэффициент поглощения О есть отношение светового потока, падающего на слой (F₀), к световому потоку, прошедшему через него (F):

ИЛИ

Коэффициент поглощения характеризует способность фотографического слоя на прозрачной основе задерживать падающий на него свет. Под непрозрачностью понимают кратность ослабления светового потока почернением фотографического слоя. Так, например, если Т = 0,1, то О = 10, так как:

т. е. при прохождении светового потока через данное почернение фотографического слоя интенсивность светового потока уменьшилась в 10 раз.

Для всех фотографических слоев на прозрачной основе непрозрачность численно может изменяться от 1 до бесконечности, так как всегда F₀>F.

Однако при определении плотности почернения принято пользоваться оптической плотностью (D), которая представляет собой десятичный логарифм непро-

Иначе, зрительное ощущение интенсивности светового потока пропорционально логарифму почернения (закон Вебера-Фехнера).

Единицей оптической плотности является плотность, при которой световой поток, проходящий через фотографическое почернение, ослабляется в 10 раз, т. е. D = lg 10= 1.

Взаимосвязь между фотометрическими величинами, т. е. между прозрачностью, непрозрачностью и оптической плотностью, представлена в табл. 1.

В первой графе таблицы приведены значения прозрачности, во второй — соответствующие величины прозрачности, выраженные в процентах; в следующей— значения непрозрачности, т. е. числа, обратные приведенным значениям прозрачности; в последней графе — соответствующие величины оптических плотностей.

Из анализа числовых выражений фотометрических величин, приведенных в табл. 1, видно, что значения прозрачности и непрозрачности изменяются в больших пределах, чем оптические плотности почернений. Так, при изменении прозрачности от 1 до 0,001 и непрозрачности от 1 до 1000 оптическая плотность почернения численно изменяется от 0 до 3. Это обусловлено тем, что оптическая плотность является логарифмом непрозрачности.

Некоторые числовые выражения оптических плотностей, представляющие практический интерес, характеризуются следующими примерами:

D₀ = 0,06 — оптическая плотность бесцветной основы рентгенографической пленки;

D₀ = 0,13 ± 0,04 — оптическая плотность голубой, прокрашенной в массе, основы рентгенографических и флюорографических пленок. Рентгенографические и флюорографические пленки всех марок, выпускаемые объединением «Свема», изготавливаются на голубой

Таблица 1 Взаимосвязь между фотометрическими величинами

Прозрачность Т	Процент светового потока, пропущенного почернением, т%	Непрозрачность, О	Оптическая плотность, D
1,00	100	1,00	0,00
0,87	87	1.15	0,06
0,81	81	1,23	0,09
0,79	79	1,27	0,10
0,76	76	1,32	0,12
0,74	74	1,35	0,13
0,72	72	1,39	0,14
0,70	70	1,42	0,15
0,68	68	1,47	0,17
0,65	65	1,54	0,18
0,63	63	1,59	0,20
0,56	56	1,79	0,25
0,52	52	1,92	0,28
0,50	50	2.00	0,30
0,40	40	2,50	0,40
0,32	32	3,12	0,50
0,25	25	4,00	0,60
0,20	20	5,00	0,70
0,16	16	6,25	0,80
0,125	12,5	8,00	0,90
0,100	10,0	10,0	1,00
0,079	7.9	12,7	1,10
0,063	6,3	15.9	1,20
0,050	5,0	20,0	1,30
0,010	4,0	25,0	1,40
0,032	3,2	31,6	1,50
0,025	2,5	40,0	1,60
0,020	2,0	50,0	1,70
0,016	1,6	63,0	1,80
0,0125	1,25	80,0	1,90
0,0100	1,00	100	2.00
0,0063	0,63	159	2,20
0,0040	0,10	250	2,40
0,0025	0,25	400	2,60
0,0016	0,16	630	2,80
0,0010	0,10	1000	3,00

основе, позволяющей получать на снимках четкое изображение, без ореолов;

D₀ = 0,12 — предельно допустимая плотность фотографической вуали¹ при выпуске пленок марки РЗ-2, то же для пленок марки РФ-3 — D₀ = 0,14; для пленок марки РФХ-1 — D₀ = 0,18; то же для пленок марок РМ-1, РМ-1Т, РМ-6, РЗ-1, а также предельно допустимая плотность фотографической вуали к концу гарантийного срока хранения пленок марки РЗ-2—D₀ = 0,2.

Предельно допустимая плотность фотографической вуали к концу гарантийного срока хранения пленок марки РФ-3 и РФХ-1 — D₀ = 0,25; к концу гарантийного срока хранения пленок марки РМ-6 — D₀ = 0,28; то же для пленок марок РМ-1, РМ-1Т, РЗ-1, D₀ = 0,3.

При фотометрировании рентгеновских снимков установлено, что при рассматривании рентгеновских снимков на негатоскопе глаза человека удовлетворительно различают мелкие детали в тех местах пленки, которые имеют величину оптических плотностей в диапазоне от 0,3 до 2, т. е. при ослаблении почернениями света негатоскопа в 2—100 раз. Хорошо различаются мелкие детали в тех местах пленки, которые имеют величину оптических плотностей в диапазоне от 0,5 до 1,5, т. е. при ослаблении почернениями света негатоскопа в 3,16—31,6 раза, и лучше всего детали различаются при оптической плотности D примерно равно 1, т. е. при ослаблении почернением света негатоскопа примерно в 10 раз. Такая оптическая плотность визуально характеризуется как темно-серая.

Величина оптической плотности фона рентгеновского снимка равна 2,8—3.

Оптическая плотность почернения рентгенографической пленки зависит от интенсивности рентгеновского излучения, действующего на пленку, и выдержки. Поскольку интенсивность рентгеновского излучения за исследуемым объектом на уровне пленки зависит от величины анодного тока, прошедшего через рентгеновскую трубку во время съемки, и анодного напряжения на трубке, возведенной в пятую степень, то

¹ Вуаль фотографическая — почернение фотографического слоя за счет проявления неэкспонированных микрокристаллов бромистого серебра.

изменение оптической плотности может быть выражено следующим образом:

где D — оптическая плотность почернения; I — интенсивность рентгеновского излучения; t — выдержка в с; Ua — анодное напряжение на рентгеновской трубке в кВ_макс.; i_а — сила анодного тока в мА; Н — экспозиция в мА*с.

Из выражения (8) видно, что при незначительном изменении анодного напряжения па рентгеновской трубке резко изменяется энергия рентгеновских лучей, действующих на светочувствительный слой пленки, и, следовательно, величина оптической плотности в большей степени зависит от величины анодного напряжения на рентгеновской трубке, нежели от силы анодного тока, прошедшего через трубку, и выдержки. Кроме того, если при неизмененном анодном напряжении на рентгеновской трубке и прочих равных условиях съемки силу тока изменять обратно пропорционально выдержке или выдержку изменять обратно пропорционально силе тока, то плотность почернения рентгенографической пленки практически будет одной и той же:

Предположим, что для снимка выбрана экспозиция 60 мА*с, то при неизмененном анодном напряжении на рентгеновской трубке и прочих равных условиях съемки могут быть следующие сочетания силы анодного тока и выдержки:

15 мА и 4,0 с 300 мА и 0,20 с

40 мА и 1,5 с 400 мА и 0,15 с

60 мА и 1,0 с 600 мА и 0,10 с

100 мА и 0,6 с 1000 мА и 0,06 с и др.

Из выражения (8) также видно, что если анодное напряжение на рентгеновской трубке изменять обратно пропорционально экспозиции или экспозицию изменять обратно пропорционально анодному напряжению на трубке, то при прочих равных условиях съемки плотность почернения рентгенографической пленки практически будет одной и той же:

Предположим, что для снимка выбрано анодное напряжение на рентгеновской трубке 76кВ_Мак_c. и экспозиция 100 мА-с, то при постоянстве других факторов, определяющих плотность почернения рентгенографической пленки, могут быть следующие сочетания напряжения и экспозиции:

44 кВ_макс. и 1600 мА-с 100 кВ_макс. и 2.5 мА ■ с

48 кВ_макс. и 1000 мА-с ПО кВ_макс. и 16 мА-с

57 кВ_макс. ^и 400 мА-с 125 кВ_макс. и 8 мА • с

83 кВ_макс. и 60 мА • с 150 кВ_макс. и 3,2 мА • с и др.

Из этих данных видно, что рентгенографическая пленка, как и другие фотографические материалы, подчиняется основному закону фотохимии (закону Бунзена и Роско), согласно которому количество серебра, образующееся при фотохимической реакции, пропорционально интенсивности рентгеновского излучения за время экспонирования фотографического слоя ¹. Этот закон часто называют законом взаимоза-местнмости, и он соблюдается во всех случаях, когда фотохимическая реакция не осложняется вторичными нефотохимическими (темповыми) реакциями. В рентгенографическом процессе такой темновой реакцией будет проявление.

Во всех случаях, когда требуется изменить контраст или резкость изображения, можно использовать взаимозаместимость анодного напряжения и экспозиции.

Известно, что контраст в изображении, при прочих равных условиях, зависит от величины анодного напряжения на рентгеновской трубке, а резкость—от выдержки.

Для уменьшения динамической нерезкости изображения следует сокращать выдержку за счет повышения анодного напряжения на рентгеновской трубке, но при условии, если при этом не изменится контраст в изображении. В тех случаях, когда требуется сохранить контраст в изображении прежним, то сокращение выдержки производится за счет соответствующего

¹ Фотохимическими называются процессы, протекающие в фотографическом слое в результате поглощения света и рентгеновского излучения.

увеличения силы анодного тока. А если требуется изменить контраст в изображении, то повышение или понижение анодного напряжения производится за счет уменьшения или увеличения экспозиции, т. е. за счет силы анодного тока или выдержки, или обеих величин одновременно.

Однако изменение качественной характеристики рентгеновского снимка допускается лишь тогда, когда этого требует диагностика; во всех остальных случаях техническое качество рентгеновских снимков должно быть стандартным.

Предварительная установка требуемых для съемки экспозиционных величин и анодного напряжения на рентгеновской трубке на рентгенодиагностических аппаратах осуществляется при помощи рукояток коммутаторов и клавишных переключателей. На всех отечественных рентгенодиагностических аппаратах регулировка напряжения на трубке, силы анодного тока и выдержки производится не плавно, а ступенчато. Особенности ступенчатого регулирования величин анодного напряжения силы тока и выдержки заключаются в том, что при изменении на один контакт (т. е. па одну ступень) какой-либо одной из названных управляемых величин плотность почернения рентгенографической пленки соответственно изменится в 1,58 раза, за исключением аппаратов завода «Мосрентген», на которых регулирование выдержки производится более мелкими ступенями, а поэтому плотность почернения рентгенографической пленки изменяется в 1,58 раза при изменении выдержки на две ступени регулирования. Следовательно, при изменении на одну ступень величины анодного напряжения на рентгеновской трубке или силы анодного тока, или выдержки (на две ступени выдержки на аппаратах завода «Мосрентген») соответственно изменяется плотность почернения рентгенографической пленки в 1,58 раза. Поэтому плотность почернения рентгенографической пленки будет в среднем одной и той. же, если при неизмененной величине анодного напряжения и прочих равных условиях съемки:

— увеличить на одну ступень силу анодного тока и одновременно уменьшить на одну ступень выдержку (на две ступени на аппаратах завода «Мосрентген»);

— уменьшить на одну ступень силу анодного тока и одновременно увеличить на одну ступень выдержку (на две ступени на аппаратах завода «Мосрентген») ;

— увеличить на несколько ступеней силу анодного тока и одновременно на столько же ступеней уменьшить выдержку;

— уменьшить на несколько ступеней силу анодного тока и одновременно на столько же ступеней увеличить выдержку;

— увеличить на одну ступень выдержку (на две ступени на аппаратах завода «Мосрентген») и одновременно уменьшить на одну ступень силу анодного тока;

— уменьшить на одну ступень выдержку (на две ступени на аппаратах завода «Мосрентген») и одновременно увеличить на одну ступень силу анодного тока;

— увеличить на несколько ступеней выдержку и одновременно уменьшить на столько же ступеней силу анодного тока;

— уменьшить на несколько ступеней выдержку и одновременно увеличить на столько же ступеней силу анодного тока. Так на практике выполняют условие (9). Выполнение на практике условия (10) ничем не отличается от предыдущего: на сколько ступеней понизилось анодное напряжение на рентгеновской трубке, на столько же ступеней следует увеличить экспозицию. При этом безразлично, за счет какой величины произойдет изменение экспозиции (за счет выдержки или силы анодного тока), плотность почернения рентгенографической пленки в среднем будет одной и той же.

Характеристическая кривая. Количественную зависимость между экспозиционными дозами рентгеновского излучения и оптическими плотностями почернений принято выражать в графической форме в виде характеристической кривой, или кривой почернений. Характеристическая кривая показывает зависимость оптических плотностей от экспозиционных доз рентгеновского излучения, а также радиационную чувствительность, контрастность, фотографическую широту и плотность фотографической вуали.

Измерения фотографических величин производят в рентгеносенситометре¹. На испытуемую пленку воздействуют заранее дозированным рентгеновским излучением и получают сенситограммы ², а затем измеряют фотографический результат этого воздействия. Путем графического сопоставления величин экспозиционных доз рентгеновского излучения с их фотографическим действием делают выводы о свойствах испытуемой пленки. Поскольку сенситометрические испытания ³ «экранных» рентгенографических пленок проводятся с соответствующим комплектом усиливающих экранов, так же как и для рентгенографии в большинстве случаев используется «экранная» пленка, то в данном руководстве все характеристики рентгенографических пленок или полученного на них изображения относятся к «экранной» пленке.

На рис. 1 приведена типичная форма характеристической кривой рентгенографической пленки. Построение такой кривой производится на сенситометрическом бланке, представляющем собой прямоугольную систему координат. На оси абсцисс откладывают величины логарифмов экспозиционных доз рентгеновского излучения (lgH), а на оси ординат — оптические плотности полей сенситограммы (D), полученной экспонированием фотографического слоя в сенситометре.

Типичная форма полной характеристической кривой имеет пять участков. Начальный участок до точки А, параллельный горизонтальной оси, называется областью вуали. Вуаль — нежелательное, но неизбежное явление. Она образуется в результате взаимодей-

¹ Рентгеносенситометр — прибор для экспонирования рентге
нофотоматериалов, используемый для испытания их фотографи
ческих свойств. Его назначение—получение на различных участ
ках испытуемого рентгенофотоматериала различных точно изве
стных экспозиционных доз рентгеновского излучения. Экспониро
вание пленок производится на рентгеносенситометре по шкале
времени, что достигается применением модулятора экспозиций
с 15 вырезами, угловые размеры которых изменяются в геометри
ческой прогрессии со знаменателем х=корнь из 2 .

² Сенситограмма — шкала почернений на рентгенофотомате
риале, образующаяся под действием различных экспозиционных
доз рентгеновского излучения.

³ «Сенситометрия» — «измерение чувствительности» (от ла
тинского sensus — чувствительность и греческого metron — мерю).

ствия микрокристаллов галоидного серебра фотографического слоя с проявителем, а не в результате экспонирования пленки. Величина плотности вуали (D₀) определяется по неэкспонированному полю сенситограммы.

1. Типичная форма характеристической кривой фотографического материала

Точка А, которой заканчивается область вуали, называется порогом почернения. Этой точке соответствует минимальная доза излучения, которая требуется для того, чтобы вызвать на рентгенографической пленке визуально различимое почернение. Всякая меньшая доза излучения не вызывает никакого дополнительного почернения фотографического слоя. Поэтому величина экспозиционной дозы рентгеновского излучения, соответствующая точке А, называется пороговой, а минимальное почернение, обнаруживаемое сверх вуали,—порогом почернения.

Отрезок АБ имеет форму вогнутой линии и называется областью недодержек, или нижним криволинейным участком характеристической кривой. Этот участок характеризует рост почернений при воздействии на фотографический слой малых величин экспозиционных доз рентгеновского излучения. Крутизна кривой на этом участке возрастает от нуля (в точке А) до некоторого наибольшего значения (в точке Б). На участке АБ равным приращениям логарифмов экспозиционных доз излучения соответствует различный (неравный), постепенно возрастающий прирост оптических плотностей. При рентгенографии с большой недодержкой рентгеновское изображение на пленке строится почернениями нижнего криволинейного участка характеристической кривой, поэтому рентгеновские снимки получаются бракованными.

После нижнего криволинейного участка, ограниченного точками А и Б, следует прямолинейная часть характеристической кривой от точки Б до точки В,

которая называется областью пропорциональной передачи, или областью нормальных экспозиций, или областью рабочих почернений. На этом участке равным приращениям логарифмов экспозиционных доз рентгеновского излучения соответствуют равные приращения оптических плотностей. С рентгенографической точки зрения—это лучший участок кривой почернений, так как изображение, построенное его почернениями, как правило, будет всегда хорошим, т. е. в изображении получается правильное воспроизведение деталей исследуемого объекта в смысле соотношений толщин и плотностей. Поэтому условия экспонирования рентгенографических пленок необходимо выбирать такие, которые обеспечивали бы использование области пропорциональной передачи.

Верхний участок кривой, ограниченный точками В и Г, представляет собой выпуклую линию и называется областью передержек, или верхним криволинейным участком. Этот участок характеризует увеличение степени почернений при воздействии на фотографический слой больших величин экспозиционных доз рентгеновского излучения. На всем его протяжении равным приращениям величин логарифмов экспозиционных доз излучения соответствует непропорциональный уменьшающийся прирост оптических плотностей. Крутизна характеристической кривой на участке ВГ непрерывно падает от наибольшего значения в точке В до нуля в точке Г. Точке Г соответствует максимальная оптическая плотность испытуемого фотографического слоя (D_max), т. е. наибольшая возможная плотность почернения, которую можно получить на данном фотоматериале при определенных условиях проявления. При рентгенографии с большой передержкой изображение строится почернениями, соответствующими верхнему криволинейному участку характеристической кривой. Качество рентгеновских снимков с такими оптическими плотностями почернений неудовлетворительное.

Участок кривой, лежащий правее точки Г, называется областью соляризации. Соляризация — явление обращения, превращающее негативное изображение в позитивное, которое наступает после воздействия на

фотографический слой критических величин экспозиционных доз рентгеновского излучения.

Самая важная часть кривой — прямолинейная от точки Б до точки В. Она определяет диапазон экспозиционных доз рентгеновского излучения, в пределах которого в изображении получается правильное воспроизведение соотношений толщин и плотностей исследуемого объекта.

Средняя часть характеристической кривой соответствует максимуму разрешающей способности рентгенофотоматериалов. С уменьшением или увеличением экспозиционных доз излучения относительно средней разрешающая способность падает.

В нижней и верхней криволинейных областях характеристической кривой изображение деталей исследуемого объекта будет искажено (в соотношении толщин и плотностей). Область соляризации практического значения не имеет, а область вуали совсем не позволяет получить изображение.

Таким образом, на рентгеновских снимках изображение наиболее важных для диагностики деталей исследуемого объекта должно быть построено почернениями пленки, соответствующими прямолинейной части ее характеристической кривой (от точки Б до точки В).

Определение плотности почернения. Объективная оценка плотностей почернений и, следовательно, качества рентгеновских снимков возможна на основании измерений оптических плотностей специально предназначенным для этого микрофотометром. Качество рентгеновских снимков оценивать намного легче, когда с исследуемым объектом одновременно снимается эталон в виде ступенчатого алюминиевого клина (рис. 2). Каждая ступенька клина отличается друг от друга по высоте на 6,25 мм. Высота первой ступеньки равна 6,25 мм, а последней — 6,25 X 12=75 мм. Ширина клина — 10 мм, длина — 120 мм. Такой клин на рентгеновских снимках дает такие же теневые нюансы, как и тело человека. На снимках изображения ступенек клина получаются в виде однородных почернений разной плотности под каждой ступенькой, которое может быть измерено при помощи фотометра.

Для наблюдения за развитием заболеваний в динамике необходимо производство серии рентгеновских снимков, сделанных в период болезни. В этих случаях изображение на снимках должно быть одинакового качества, объективизация которого легко осуществляется, если на одном листе рентгенографической пленки одновременно производится съемка исследуемого объекта и расположенного рядом с ним ступенчатого алюминиевого клина. Измерения оптических плотностей ступенек клина на сравниваемых рентгеновских

2. Схема эталона —ступенчатого алюминиевого клина

снимках дают возможность оценить физико-технические условия, при которых были получены данные снимки. Если на сравниваемых снимках оптические плотности ступенек клина одинаковые, то и физико-технические условия рентгенографии исследуемого объекта были также одинаковыми. В этих случаях изменения в оптических плотностях изображения следует относить за счет развития патологического процесса. К сожалению, подобными эталонами, а также простыми фотометрами рентгенодиагностические кабинеты пока не обеспечены. Поэтому врачи-рентгенологи и рентгенолаборанты об оптических плотностях судят субъективно, и в результате оценка одной и той же рентгенограммы неоднозначна.

Визуальное определение оптических плотностей облегчается с помощью примитивных эталонов, которые могут быть изготовлены из картона, окрашенного черной тушью или оклеенного черной бумагой. Эти эталоны по форме напоминают зубчатые шестерни и отличаются друг от друга шириной просвета (рис. 3).

Такой эталон насаживают на спицу или гвоздь и вращают вокруг оси. При вращении каждый эталон будет пропускать через просветы строго определенную часть света, падающего на него от негатоскопа. Определение величины плотности почернения какого-либо участка рентгеновского снимка производится путем сравнения этого участка с эталоном. Для того, чтобы можно было визуально судить об оптических плотностях, необходимы опыт и систематическая тренировка.

3. Схемы эталонов (я, б) оптических плотностей почернений Объяснение в тексте

Процесс изготовления эталонов прост. Для этого необходимо рассчитать величину просвета по всей окружности и число вырезанных долек. Например, для эталона с оптической плотностью D = 0,5 на картоне вычерчиваются две окружности с диаметрами d₁ = 100 мм и d₂ = 80 мм. При оптической плотности D — 0,5 в глаза наблюдателя должно попадать приблизительно 1/3 света (см. табл. 1). Поэтому 1/3 окружности (120°) должна быть вырезана. Окружность делится на десять равных частей (по 36° каждая), и из каждой части вырезается долька, равная 12°. При вращении диска перед негатоскопом вместо зубчатой каймы глаза наблюдателя увидят равномерное

почернение, которое будет пропускать Уз света, падающего на диск, что соответствует почернению плотностью D = 0,5.

Для получения эталона с оптической плотностью D = 1,5 необходимо вырезать 1/10 часть окружности (36°). Для этого окружность делится на 10 равных частей и в каждой части вырезается долька по 3,6°. Для оптической плотности D = 2 в каждой части вырезается долька по 0,36° (при изготовлении эталона с D = 2 диск берется большего диаметра— 120 мм).

Ниже приводятся исходные данные для изготовления эталонов с оптическими плотностями от D = 0,3 до D = 2,0. Окружность делится на 10 равных частей и в каждой части вырезается долька по дуге:

D	Дуга, °	D	Дуга, °	D	Дуга, °
0,3	18,0	0,9	14,5	1,5	1,1
0,4	14,4	1,0	3,6	1,6	0,9
0,5	11.5	1,1	3,2	1,7	0,7
0,6	9,0	1,2	2,3	1,8	0,6
0,7	7,2	1,3	1,8	1,9	0,5
0,8	5,8	1,4	1,4	2,0	0,4

В литературе приводятся и другие способы определения качества рентгеновских снимков [24, 36, 40, 61].

НЕРЕЗКОСТЬ

Под резкостью изображения понимается скачкообразный переход одного участка почернения в другой. В резком изображении полутени, размывающие контуры теней деталей исследуемого объекта, отсутствуют.

Нерезкость изображения проявляется постепенным переходом одного участка почернения в другой (рис. 4). В нерезком изображении контуры теней деталей исследуемого объекта размыты, так как окружены полутенью.

Геометрическая нерезкость — эта нерезкость изображения появляется, когда размытость контуров рентгенографического изображения обусловлена геометрическими факторами съемки. Она зависит от размера оптического фокуса рентгеновской трубки, расстояния между деталью объекта исследования и рент-

генографической пленкой, расстояния между фокусом трубки и деталью объекта исследования, расстояния от фокуса трубки до рентгенографической пленки.

Фокус рентгеновской трубки представляет собой не геометрическую точку, а некоторую площадку, линейные размеры которой тем больше, чем больше мощность трубки. Конечная величина действительного фокуса трубки всегда приводит к образованию полутени, которая размывает контуры тени детали в изображении или контуры изображения исследуемого

4. Кривая резкого перехода одной плотности почернения в другую (а), нерезкого перехода одной плотности почернения в другую (б), обусловленного полутенью (x1 — х2)

объекта в целом. Если бы оптический фокус трубки был в виде геометрической точки, то каждая точка в границе детали передавалась бы в ее изображении так же (как точка) и на границе детали и фона, окружающего эту деталь, получался бы резкий переход от одного участка почернения к другому.

На рис. 5 воспроизведено построение изображения детали при различной величине фокуса трубки, ограниченного точками а и b. На участок пленки, ограниченный точками А1 и B1, действуют рентгеновские лучи со всех точек фокусного пятна трубки, а на участки СА1 и B1D — только от крайних его точек а и b; поэтому на участок пленки, ограниченный точками А1 и В1, действует большее количество рентгеновской

энергии, чем на участки СА1 и B1D. В результате переход основной тени к окружающему ее фону происходит постепенно — вместо резкой границы между тенью и окружающим ее фоном образуются переходные области полутеней СА1 и B1D, которые со всех сторон окружают тень А1В1 и поэтому размывают ее контуры. Эти полутени и создают нерезкость рентгенографического изображения.

5. Влияние величины фокуса рентгеновской трубки на резкость изображения (а, б)

Объяснение в тексте

Из рис. 5 видно, что с увеличением размера фокуса трубки, при всех прочих равных условиях, полутени СA1 и B1D становятся шире, т. е. геометрическая нерезкость пропорциональна величине оптического фокуса рентгеновской трубки.

Вторым фактором, влияющим на геометрическую нерезкость рентгенографического изображения, является величина расстояния от детали до 'плоскости пленки. При сравнении рис. 6 а и б нетрудно заметить, что вследствие расхождения лучей в пучке с увеличением расстояния деталь — пленка, при прочих равных условиях, ширина полутеней СA1 и B1D увеличивается; увеличивается и тень А1В1 детали АВ.

Третьим фактором, влияющим на геометрическую нерезкость рентгенографического изображения, является величина расстояния от фокуса рентгеновской трубки до плоскости рентгенографической пленки. Из рис. 7 видно, что вследствие расхождения лучей в пучке с уменьшением расстояния фокус трубки — пленка, при всех прочих равных условиях, увеличивается тень А1В1 детали АВ и становятся шире полутени СА1 и B1D.

6. Влияние расстояния деталь — пленка на резкость изображения (а, б)

Объяснение в тексте

Из подобия треугольников аАb и АСА1 следует:

где Н и h — высота треугольников. Если геометрическую нерезкость СА1 обозначить символом H_г, ширину оптического фокуса трубки обозначить символом f, расстояние фокус трубки — пленка — символом F, расстояние деталь — пленка — символом Е, то после соответствующих подстановок в уравнение (11) получим:

Из формулы (12) видно, что величина геометрической нерезкости тем меньше, чем меньше ширина оптического фокуса рентгеновской трубки, чем короче расстояние деталь — пленка и чем дальше от фокуса трубки находится пленка. Чтобы в практических условиях работы можно было определить величину геометрической нерезкости, для этого достаточно знать ширину оптического фокуса трубки и расстояния деталь— пленка и фокус трубки — пленка. Например,

7. Влияние расстояния фокус трубки —пленка на резкость изображения (а, 6)

Объяснение в тексте

если фокус рентгеновской трубки имеет линейную протяженность 1,2 мм, толщина исследуемого объекта равна 200 мм, а расстояние фокус трубки — пленка равно 1000 мм, то геометрическая нерезкость будет равна 0,3 мм:

На самом же деле она будет меньше еще в 2 раза, так как за меру нерезкости принимается половина ширины полутени, рассчитанной по формуле (12).

В наиболее благоприятных условиях рассматривания рентгеновских снимков на негатоскопе глаза на-

блюдателя замечают нерезкость величиной около 0,25 мм, а изменение нерезкости замечают лишь в том случае, когда одна нерезкость отличается от другой примерно в 1,5 раза [23]. Однако, чем сильнее размытость контура тени детали, тем с большим трудом может быть замечено изменение величины нерезкости.

Следовательно, нерезкость — это величина переменная. Ее непостоянство еще больше увеличивается в результате действия на рентгенографическую пленку рассеянных рентгеновских лучей, которые в различных направлениях по-разному размывают контуры теней деталей и тем сильнее, чем большее количество этих лучей действует на пленку.

Кроме того, на величину нерезкости влияют отклонения от номинальных значений характеристик отдельных узлов и элементов трубки в процессе ее изготовления. Неравномерная структура фокуса трубки, отклонения от номинальных геометрических размеров деталей трубки и их взаимного расположения, разброс электрических и механических параметров используемых материалов, отклонение величины угла выхода рентгеновских лучей, различное распределение электронного луча и тому подобные отклонения от номинальных значений — все это приводит к неодинаковой величине нерезкости изображения в различных направлениях. К неодинаковой величине нерезкости изображения в различных направлениях приводит и естественное «старение» поверхности зеркала анода трубки, и несоблюдение нагрузочных характеристик, указываемых в паспорте трубки. В процессе эксплуатации трубки происходит распыление материала анода; часть внутренней поверхности баллона трубки покрывается тонким слоем металла, появляются эрозия фокусного пятна, трещины и оплавленные места на зеркале анода — все это сказывается не только на общей интенсивности рентгеновского излучения, которая по сравнению с начальной величиной заметно уменьшается, но и на пространственном распределении лучей по их интенсивности внутри рабочего пучка.

Таким образом, при рентгенографии необходимо принимать меры для уменьшения геометрической нерезкости, которая приводит к исчезновению в изображении исследуемого объекта мелких деталей, а при

значительной ее величине может создать ошибочное зрительное впечатление о патологических изменениях, которых в действительности нет.

В процессе эксплуатации рентгеновской трубки нельзя допускать превышения мощности, указанной в ее паспорте. Перегрузка трубки, как и эксплуатация ее сверх установленного паспортом срока, обусловливают неравномерное снижение интенсивности рентгеновских лучей в рабочем пучке, вследствие чего рентгеновские снимки получаются недоэкспонированными, с увеличенной нерезкостью. К концу срока нормальной эксплуатации трубки интенсивность излучения, по сравнению с первоначальной, обычно снижается не более, чем на 30%. За это время может быть сделано от 5000 до 10 000 включений высокого напряжения [51]. Обычно рентгеновская трубка находится в эксплуатации до тех пор, пока ее баллон не покроется темным налетом значительной толщины, который образуется в результате распыления материала анода, или трубка не выйдет из строя по другим причинам. В связи с длительной эксплуатацией трубки интенсивность излучения, по сравнению с первоначальной, может снижаться в несколько раз, а снимки получаются плохого качества из-за большой нерезкости изображения. Поэтому в тех случаях, когда рентгенодиагностический аппарат исправен, но получение снимков привычного качества требует увеличения выдержки более чем в 1,3 раза, при тех же значениях анодного напряжения и тока, то такую трубку необходимо заменить новой.

Динамическая нерезкость. Динамическая нерезкость контуров теневого рентгеновского изображения на снимке обусловлена непроизвольными и произвольными движениями исследуемого объекта во время его съемки.

Динамическая нерезкость возникает при пульсаторных движениях крупных кровеносных сосудов, сокращениях сердечной мышцы, при дыхательных движениях, при перистальтике желудка, кишечника, пищевода, при беспокойном состоянии пациента и т. д.

Для ослабления отрицательного влияния произвольных движений на качество рентгеновского снимка пациент должен быть удобно уложен, а рентгеногра-

фируемая часть его тела надежно фиксирована различными приспособлениями (компрессионный пояс, валики, подушечки, подставки, мешочки с песком и т. п.). Здесь уместно напомнить, что мешочки с песком, деревянные подставки и другие приспособления, используемые при выполнении укладок, являются источниками рассеянного рентгеновского излучения и поэтому они должны находиться как можно дальше от исследуемого участка тела пациента. Если же по условиям укладки этого сделать нельзя, то приспособления должны быть экранированы со всех сторон зачехленными полосами просвинцованной резины. Кроме этого, зачехленный лист просвинцованной резины следует подкладывать и под кассету, так как материал, из которого сделана дека стола для снимков, также является источником рассеянного рентгеновского излучения, увеличивающего нерезкость изображения.

Более устойчивое положение пациента достигается тогда, когда он лежит на столе для снимков. А в тех случаях, когда фиксация противопоказана и все принятые меры не обеспечивают должной неподвижности пациента, рентгенография производится с возможно короткой выдержкой.

Если неподвижность пациента во время съемки обеспечивается удобным для него положением и соответствующей фиксацией, то при рентгенографии движущихся органов (сердце, легкие и др.) единственным средством уменьшения динамической нерезкости является сокращение выдержки, которая может быть уменьшена за счет использования усиливающих экранов с повышенной светоотдачей, увеличения силы анодного тока, а если необходимо, то и повышения анодного напряжения на рентгеновской трубке. Сокращение выдержки за счет увеличения силы анодного тока или повышения анодного напряжения на трубке следует производить в соответствии с законом взаимозаместимости, т. е. с соблюдением условий, оговоренных в выражении (9) и (10).

При прямолинейном движении исследуемого органа во время съемки величина динамической нерезкости (H_д) определяется как произведение скорости движения этого органа (v) на продолжительность

выдержки (t):

Из этого следует, что динамическая нерезкость пропорциональна выдержке, так как, чем короче время действия рентгеновских лучей на светочувствительный слой рентгенографической пленки, тем на меньшее расстояние перемещается тень исследуемого органа.

Величина динамической нерезкости в зависимости от выдержки при рентгенографии сердца, легких и желудочно-кишечного тракта представлена в табл. 2.

На основании данных, приведенных в табл. 2, динамическая нерезкость в общем виде может быть выражена с помощью следующих эмпирических формул:

для сердца H_д = (20*t) мм (но не более

8 мм); для легких H_д = (10*t) мм (но не более 4 мм); для желудочно-кишечного тракта H_д = t мм (но не более 4 мм),

где t — выдержка в с.

Поскольку глаза наблюдателя замечают нерезкость, величина которой не менее 0,25 мм [23], то, согласно приведенным в табл. 2 данным, оптимальная выдержка для рентгенографии сердца должна быть не более 0,01 с. А если момент экспонирования рентгенографической пленки совпадает с паузой в деятельности сердца, то при выдержке, равной 0,2 с, изображение сердца будет резким. На практике такие условия можно получить при использовании рентгенофазокардиографа.

Движения сердца и пульсаторные движения крупных сосудов передаются легочной ткани, которая, следовательно, также находится в движении. Однако скорость и амплитуда перемещения отдельных участков легочной ткани различны и тем меньше, чем дальше от сердца и крупных сосудов находятся участки легочной ткани. Кроме того, амплитуда и скорость перемещения контура легочной ткани значительно меньше, чем контуров сердца и крупных кровеносных сосудов, и поэтому оптимальную выдержку для съемки легких можно выбрать более продолжительной, чем для съемки сердца (0,025 с).

Перистальтические движения контуров желудка и кишок в нормальных условиях совершаются со скоростью примерно 1 мм/с, а в патологических условиях иногда до 6 мм/с. Поэтому рентгенография желудка и кишок может производиться с выдержками, значи-

Таблица 2

Динамическая нерезкость в зависимости от выдержки

Выдержка, с	Динамическая нерезкость в зависимости от исследуемого органа, мм
Выдержка, с	Сердце	Легкие	Желудочно-кишечный тракт
4 и более			4.0
2,5	—	—	2,5
1,5	—	—	1.5
1,0	8,0	4,0	1,0
0,6	—		0,6
0,4	—	—	0,4
0,25	5,0	2,5	0,25
0,15	3.0	1,5	0,15
0,1	2,0	1,0	—
0,06	1,2	0,6	—
0,04	0,8	0,4	—
0,02	0,4	0,2	—
0,01	0,2	-	—

тельно превышающими продолжительность выдержек при рентгенографии сердца и легких (0,25 с).

В практических условиях работы обеспечить плотное прилегание исследуемого объекта к рентгенографической пленке (кассете) невозможно. Поэтому между пленкой и объектом всегда имеется какое-то расстояние, за счет которого проекционно увеличивается изображение объекта, что в свою очередь приводит к увеличению динамической нерезкости в М раз.

Е — расстояние деталь — пленка; F — расстояние фокус трубки — пленка.

Таким образом, динамическая нерезкость зависит не только от скорости и амплитуды перемещения контура исследуемого органа во время съемки, но и от

расстояния между объектом и рентгенографической пленкой (кассетой).

Нерезкость рентгенографической пленки. Нерезкость рентгенографической пленки обусловлена зернистым строением и толщиной светочувствительного слоя. Нерезкость тем больше, чем больше размеры микрокристаллов соединений серебра и чем толще эмульсионный слой. Однако величина микрокристаллов галоидного серебра и толщина эмульсионного слоя настолько малы, что собственная нерезкость двусторонней рентгенографической пленки обычно не превышает 0,05 мм [23], и этой величиной пренебрегают.

При неправильной обработке экспонированной рентгенографической пленки зернистость изображения может увеличиться до столь значительных размеров, что нерезкость изображения будет видна невооруженным глазом. Эта нерезкость изображения не имеет отношения к нерезкости пленки, потому что она обусловлена соединением отдельных зерен солей серебра в конгломераты.

На двусторонней пленке нерезкость отражена больше, чем на односторонней, потому что светочувствительные слои на ней находятся друг от друга на расстоянии, равном толщине основы пленки. Наличие двух светочувствительных слоев обусловливает некоторую нерезкость изображения вследствие параллакса, т. е. несовпадения изображений на обеих сторонах пленки. Параллакс отсутствует только в том месте снимка, на которое центральный пучок рентгеновских лучей падает перпендикулярно плоскости пленки. Величина параллакса в остальных местах снимка тем больше, чем больше угол расхождения рентгеновских лучей в пучке и чем короче расстояние фокус трубки — пленка. При постоянной величине поля изображения на пленке параллакс становится заметнее по мере сокращения расстояния фокус трубки — объект и увеличения расстояния объект — пленка, так как при этом увеличивается угол эмиссии рентгеновских лучей. Увеличение смещения изображений на обеих сторонах пленки становится заметным при более наклонном падении рентгеновских лучей на пленку; например, при съемке косо направленными лучами. Параллакс особенно заметен при рассматривании в проходящем

свете мокрого рентгеновского снимка вследствие набухания желатины обоих фотографических слоев пленки, поэтому читать рентгеновские снимки необходимо сухими.

Экранная нерезкость. Усиливающие экраны сокращают продолжительность экспонирования рентгеновской пленки и усиливают контрасты в изображении, но они ухудшают резкость изображения. В этом можно легко убедиться, если произвести рентгенографию лезвия ножа безопасной бритвы на «экранной» и «безэкранной» пленках. При этом необходимо, чтобы лезвие ножа было плотно прижато к пленке, вложенной в светонепроницаемый конверт, и к кассете. После химико-фотографической обработки экспонированных пленок можно заметить, что у края лезвия ножа почернение не имеет резкой границы. При этом величина нерезкости изображения края лезвия ножа значительно больше на «экранной» пленке, чем на «безэкранной». Ухудшение резкости изображения на «экранной» пленке обусловлено тем, что кристаллы люминофора усиливающих экранов крупнее микрокристаллов солей серебра. Кроме того, рассеяние света и рентгеновских лучей во флюоресцирующих слоях комплекта экранов и в эмульсионных слоях пленки обусловливает образование краевых ореолов, которые размывают контур тени, в данном случае лезвия ножа безопасной бритвы. Ширина ореолов и их оптические плотности зависят от толщины флюоресцирующих слоев усиливающих экранов и размеров кристаллов люминофора. Чем толще слои и чем крупнее кристаллы люминофора, тем больше размеры ореолов. Ширина ореолов и их оптические плотности также зависят от степени рассеяния света и рентгеновских лучей в эмульсионных слоях рентгенографической пленки и во флюоресцирующих слоях комплекта усиливающих экранов.

Для уменьшения ореолообразования основу рентгенографических пленок прокрашивают (чаще в голубой цвет). С этой же целью прокрашивают и флюоресцирующие слои некоторых типов усиливающих экранов.

Поскольку рентгенографическая пленка почти всегда используется в сочетании с комплектом усили-

вающих экранов, то под экранной нерезкостью принято понимать суммарную нерезкость усиливающих экранов и рентгенографической пленки. Величина нерезкости комплекта усиливающих экранов в сочетании с рентгенографической пленкой колеблется в пределах 0,1/0,3 мм [24].

Приведенные здесь значения нерезкости соответствуют своим истинным величинам только в случае плотного соприкосновения усиливающих экранов с обеими сторонами рентгенографической пленки.

При использовании рентгенографической пленки в сочетании с комплектом усиливающих экранов, кроме -экранной нерезкости, может наблюдаться «контактная» нерезкость, которая относится к группе артефактов¹. «Контактная» нерезкость возникает вследствие зазора между пленкой и усиливающими экранами. При плотном прижатии экранов к пленке между ней и экранами всегда имеется некоторый зазор, который равен толщине предохранительной лаковой пленки люминофора экрана (0,025 мм). Однако, как известно, малейшее увеличение зазора между рентгенографической пленкой и экранами приводит к сильной размытости контуров тени исследуемого объекта и к исчезновению мелких деталей в изображении. В результате возрастает возможность диагностических ошибок.

Зазоры обычно появляются вследствие износа замков кассеты, замены «толстых» усиливающих экранов более «тонкими», деформации дна кассет и т. д., поэтому плотность прилегания усиливающих экранов ко всей поверхности пленки необходимо проверять путем рентгенографии крупноячеистой сетки из медной проволоки (см. стр. 77).

Морфологическая нерезкость. Кроме геометрической, динамической и экранной нерезкостей, причиной размытости контуров теневого рентгеновского изображения является также и сама структура внутренних органов человека и его тела в целом, толщина которых изменяется постепенно, ибо тело человека и его внутренние органы имеют округлую форму. Поэтому

¹ Артефакты — это различной величины и формы полоски, штрихи, пятна и т. д., вызываемые различными погрешностями техники выполнения рентгеновских снимков.

нерезкость контура любого органа или какой-либо части тела человека имеет место даже при точечном источнике рентгеновского излучения.

Поскольку нерезкость обусловлена особенностями строения организма человека, то ее называют морфологической нерезкостью.

Суммарная нерезкость. Суммарная нерезкость — это та нерезкость, которую видит наблюдатель при рассматривании снимка на негатоскопе.

Суммарная нерезкость (H_с) складывается из геометрической, динамической, экранной, пленочной, морфологической:

Из уравнения (15) видно, что суммарная нерезкость всегда больше любой из отдельно взятых нерезкостей, но меньше арифметической суммы их. Если все виды нерезкости примерно равны между собой, то они все оказывают одинаковое влияние на суммарную нерезкость. Если одна из нерезкостей значительно больше остальных, то только она одна определяет величину суммарной нерезкости, а остальные виды нерезкости в данном случае фактически не влияют на качество изображения. Кроме того, суммарная нерезкость не может быть меньше одной какой-либо из ее составляющих.

Следовательно, каждый рентгеновский снимок в большей или меньшей степени обладает нерезкостью, которая приводит к исчезновению мелких деталей в изображении. Таким образом, вопрос о качестве рентгеновских снимков является не чем иным, как вопросом о качестве воспроизведения мелких деталей' исследуемого объекта.

РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

О качестве изображения на рентгенографической пленке судят по качеству воспроизведения мелких деталей. Поэтому для объективной характеристики рентгеновских снимков чаще пользуются разрешающей способностью (R). Она характеризуется наибольшим числом раздельно видимых параллельных линий

(штрихов) на длине оптического изображения в 1 мм. При этом ширина линий равна ширине промежутков между ними.

Численно разрешающая способность выражается количеством параллельных линий (штрихов) на 1 мм (лин/мм). Так, например, разрешающая способность комплекта усиливающих экранов типа ЭУ-В2 в сочетании с рентгенографической пленкой марки РМ-1 составляет 8 лин/мм [70].

При достаточной яркости освещения молочного стекла негатоскопа человек может различить невооруженным глазом раздельно до 10 параллельных линий на 1 мм, т. е. разрешающая способность равна 10 лин/мм.

Поскольку исчезновение изображения мелких деталей (линий) происходит из-за нерезкости, то между нерезкостью и разрешающей способностью имеется определенное количественное соотношение:

где R— разрешающая способность в лин/мм; H — нерезкость в мм; поэтому с достаточной точностью все виды нерезкости могут быть переведены в значения разрешающей способности:

Разрешающая способность рентгенографического изображения зависит от геометрической (R_г) и динамической разрешающей способности (R_д), разрешающей способности усиливающих экранов (R_э), рентгенографической пленки (R_n) и т. д.

Поскольку разрешающая способность обратно пропорциональна нерезкости, то суммарная разрешающая способность равна сумме обратных квадратов ее составляющих:

Из уравнения (18) видно, что суммарная разрешающая способность всегда меньше отдельных ее составляющих и не может быть больше какой-либо одной. Если все составляющие разрешающую способность примерно равны между собой, то изменение

каждой из них заметно сказывается на суммарной разрешающей способности. Если одна из составляющих очень мала, то суммарная разрешающая способность практически равна ей и изменение другой, значительно большей составляющей, не влияет на величину суммарной разрешающей способности.

КОНТРАСТЫ

В РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОМ

ИЗОБРАЖЕНИИ

Контраст, получаемый в результате фотометрии рентгеновских снимков, называют объективным, или фотографическим. Контраст же, воспринимаемый наблюдателем, называют субъективным, или оптическим.

При прохождении через тело человека рентгеновские лучи претерпевают ослабление за счет истинного поглощения и рассеяния. Степень ослабления рентгеновских лучей зависит от атомных номеров химических элементов, составляющих исследуемый объект, т. е. плотности, а также толщины отдельных его деталей и от длины волны падающего на объект рентгеновского излучения.

где С_л — лучевой контраст; I₁ — интенсивность излучения фона; I₂ — интенсивность излучения за деталью объекта.

Рентгеновские лучи, проходящие через любую часть тела человека, ослабляются в нем по-разному, так как тело человека представляет собой негомогенный объект. После прохождения рентгеновских лучей через тело человека появляется дифференцированный пучок рентгеновских лучей с различной энергией квантов. Такой дифференцированный пучок лучей, несущий в пространстве не видимое глазами зеркальное изображение структуры объекта, называют лучевым рельефом, который характеризуется лучевым контрастом или фотографическим контрастом интенсивностей, выражающим отношение разности двух интенсивностей излучения одного лучевого рельефа к их сумме:

Лучевой контраст зависит от разницы атомных номеров химических элементов, составляющих данный объект исследования: чем больше эта разница, тем больше лучевой контраст, и наоборот. Например, кости в основном состоят из кальция (атомный номер 20), фосфора (атомный номер 15) и кислорода (атомный номер 8), а мягкие ткани — на 90% из воды, т. е. из водорода (атомный номер 1) и кислорода (атомный номер 8). Иначе, лучевой контраст зависит от соотношения в плотностях веществ, через которые проходят рентгеновские лучи, а именно: чем больше разница в плотностях веществ, тем больше лучевой контраст, и наоборот. Ниже приводятся плотности некоторых тканей человека, жидкостей и воздуха:

Ткани	Плотность в г/см³
	1,2-1,9
	1,09
Кровь, желчь, моча .......................	1,1-1,06
Мышечная ткань и некоторые дру-	1,0
	0,94
	0,0013

Из приведенных данных видно, что наименьшее ослабление рентгеновские лучи испытывают в воздухе и наибольшее — в костной ткани; все мягкие ткани, за исключением жировой, ослабляют рентгеновские лучи приблизительно так же, как вода; жировая ткань ослабляет рентгеновские лучи несколько меньше, чем другие мягкие ткани.

Большое различие в плотностях мягких тканей (1 г/см³) и костной ткани (1,2—1,9 г/см³) обусловливает лучевой контраст для получения на рентгенографической пленке изображения скелета человека в условиях естественного контраста.

Соотношения толщин отдельных структур в исследуемом объекте также влияют на лучевой контраст: чем больше разница в толщине, тем значительнее разница в ослаблении рентгеновских лучей, тем больше лучевой контраст. Однако в медицинской рентгенографии чаще приходится иметь дело с малыми различиями по толщине, что при низких атомных номерах химических элементов, входящих в состав тела чело-

века, обусловливает малые естественные контрасты и, следовательно, незначительный лучевой контраст.

На лучевой контраст также влияет длина волны рентгеновских лучей. Исходя из закономерностей ослабления рентгеновских лучей при прохождении через тело человека, для лучшего выявления малых различий по плотности и толщине целесообразно использовать мягкое излучение, т. е. рентгеновские лучи с возможно большей длиной волны. Чем мягче рентгеновские лучи, тем больше лучевой контраст и тем лучше выявляемость малых различий по толщине и плотности исследуемого объекта. Однако при применении мягкого излучения изображение кости на рентгенограмме получается однотонным, т. е. бесструктурным. Для получения изображения структуры кости необходимо применять более жесткое излучение. Ослабление рентгеновских лучей, имеющих большую длину волны, может оказаться значительным и в мягких тканях. Поэтому для рентгенографии используется не мягкое, а в основном излучение средней жесткости, получаемое при величинах напряжения на трубке от 50 до 100 кВмакс. Это излучение обеспечивает наилучшую выявляемость деталей в исследуемом объекте при возможно меньшей лучевой нагрузке на пациента.

Однако естественный лучевой контраст органов и тканей человека, за некоторым исключением, очень мал. Если принять ослабление рентгеновских лучей в воде равным 1000, то при средней жесткости излучения ослабление для мышечной ткани выразится тем же числом (1000), для жировой ткани — 533, для легочной ткани — 846, для сердечной мышцы—1056, почечной ткани—1061, ткани печени—1075, ткани селезенки—1118, костной ткани — 5000 [63]. Недостаточно контрастируют с окружающими тканями и органами, например, почки, кишечник, желудок, желчный пузырь и другие внутренние органы. Однако новые методики рентгенологического исследования, такие, как компьютерная томография и электрорентгенография, позволяют получать раздельное изображение тканей, мало отличающихся по способности поглощать рентгеновское излучение, даже без искусственного контрастирования. В основном же исследование объектов с малыми естественными контрастами

проводится в условиях искусственного контрастирования. Оно создается введением в исследуемый объект веществ, содержащих химические элементы с более высокими или более низкими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав исследуемого органа, т. е. негативные и позитивные средства искусственного контрастирования. К негативным относятся средства, в состав которых входят химические элементы с более низкими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав объекта исследования. Негативные средства контрастирования ослабляют рентгеновские лучи значительно слабее, чем ткани тела человека, и поэтому на рентгенографической пленке изображение исследуемого объекта строится почернениями с большей плотностью, чем изображение окружающих его тканей и органов. К позитивным средствам контрастирования относятся те вещества, в состав которых входят химические элементы с более высокими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав объекта исследования. Позитивные средства контрастирования ослабляют рентгеновские лучи значительно сильнее, чем ткани человека, и поэтому на рентгенографической пленке изображение исследуемого объекта строится почернениями с меньшей плотностью, чем изображение окружающих его тканей и органов.

Рентгенография легких производится при задержке дыхания пациентом после глубокого вдоха. Во время вдоха . легочные альвеолы заполняются воздухом, плотность которого примерно в 700 раз меньше плотности мягких тканей, в том числе и легочной ткани. При заполнении воздухом альвеол в единице объема легкого содержится значительно больше воздуха, чем легочной ткани. Поскольку плотность воздуха почти в 700 раз меньше плотности легочной ткани, то рентгеновские лучи ослабляются в ней соответственно сильнее, чем в воздухе. В результате на рентгеновском снимке органов грудной полости легочная ткань на фоне воздуха, находящегося в легочных альвеолах, хорошо контрастирует с окружающими ее мягкими тканями. Однако в тех случаях, когда в плевральной полости имеется скопление воздуха (пневмоторакс),

то съемка легких, как правило, производится при задержке дыхания пациентом после полного выдоха. При выдохе в единице объема легкого воздуха содержится значительно меньше, чем легочной ткани, и по этой причине легочная ткань хорошо контрастирует с газом в плевральной полости.

Почки, желудок, желчный пузырь и другие органы, за исключением сердца, незначительно контрастируют с окружающими их тканями и органами, поэтому их исследуют в условиях искусственного контрастирования путем введения веществ, содержащих химические элементы с более высокими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав тканей, окружающих исследуемый орган. Сердце хорошо контрастирует с окружающими его тканями потому, что оно лежит между легкими, содержащими воздух. Если же примыкающая к средостению легочная ткань становится безвоздушной, то контуры сердца становятся неразличимыми («облитерация контура»).

Поскольку в организме человека преобладают незначительные естественные контрасты, то для их усиления и, следовательно, для усиления лучевого контраста используется фотографический материал специального назначения — рентгенографическая пленка. С помощью рентгенографической пленки не видимый для глаз лучевой контраст преобразуется в визуально воспринимаемый контраст в изображении. С визуально воспринимаемым контрастом (К) лучевой контраст (С_л) связан следующей зависимостью:

где у — коэффициент передачи контраста, т. е. коэффициент контрастности, до которого проявлена экспонированная рентгенографическая пленка. Величина коэффициента контрастности показывает кратность усиления лучевого контраста при его преобразовании в визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении.

Согласно формуле (20), визуально воспринимаемый контраст в изображении тем значительнее, чем больше коэффициент контрастности рентгенографической пленки и лучевой контраст. Однако эта формула

али непрерывно увеличивается. Снижение чувствительности и коэффициента контрастности обусловлено тем, что к данному моменту проявления все экспонированные эмульсионные зерна, соответствующие экспозиционным дозам рентгеновского излучения верхней части характеристической кривой, уже проявлены и оптические плотности изображения, соответствующие этим экспозиционным дозам излучения, более не увеличиваются, в то время как рост вуали с увеличением времени проявления продолжается не менее интенсивно, чем ранее. Эта зависимость показана на следующем графике (рис. 10). Начиная с определенного момента проявления (t1), верхняя часть характеристической кривой более не поднимается, в то время как нижняя ее часть продолжает подниматься. Это значит, что после момента проявления (t1) увеличение плотности вуали непрерывно продолжается. Плотность вуали может быть настолько велика, что детали изображения, образованные действием малых экспозиционных доз излучения, визуально станут неразличимы.

В целях предупреждения чрезмерного роста вуали, экспонированные рентгенографические пленки следует проявлять до рекомендуемого коэффициента контрастности, значение которого достигается за время проявления, указанное на этикетке упаковки пленки. Однако допустимо увеличение продолжительности проявления пленок до максимального значения коэффициента контрастности, но при условии, если плотность вуали проявляемой пленки по абсолютному значению невелика. Проявление пленок до максимального значения коэффициента контрастности позволяет снизить экспозиционную дозу рентгеновского излучения и тем самым соответственно повысить чувствительность рентгенографических пленок. Иначе, повышение коэффициента контрастности за счет увеличения времени проявления эквивалентно повышению радиационной чувствительности рентгенографических пленок.

Установлено, что при соблюдении всех правил приготовления и использования проявляющего раствора и обработки экспонированных рентгенографических пленок увеличение продолжительности проявления на 35—40% сверх номинальной не влияет на визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении. Однако вуалирующей способностью обладают все, без исключения, фотографические материалы, при этом фотографическая вуаль всегда имеет тенденцию к усилению, особенно при неблагоприятных условиях хранения рентгенографических пленок и при ее хранении сверх установленного срока. В последнем случае рост вуали обусловливается процессом частичного разложения основы и эмульсионного слоя пленок. Даже при нормальных условиях хранения пленки в течение гарантийного срока рост вуали может увеличиться в среднем на 50% сверх установленного при выпуске пленок. А в отдельных случаях оптическая плотность фотографической вуали может увеличиться до таких пределов, что использование пленок будет невозможным. Визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении остается практически неизменным, если усиление плотности вуали не превышает 35— 40% первоначальной. С самого начала вуаль возни-

кает в процессе второго (химического) созревания фотографической эмульсии, когда центры чувствительности увеличиваются до столь значительных размеров, что некоторые микрокристаллы соединений серебра оказываются проявляемыми без экспонирования эмульсии, т. е. центры чувствительности в этом случае становятся центрами вуалеобразования и играют отрицательную роль.

Кроме продолжительности проявления, на величину коэффициента контрастности рентгенографической пленки оказывает влияние и температура проявляющего раствора. Чем выше температура, тем быстрее протекает процесс проявления, и наоборот. Отсюда, чем выше температура проявляющего раствора, тем быстрее увеличивается коэффициент контрастности рентгенографической пленки, и наоборот.

Рентгенографические пленки рекомендуется проявлять в бачках при температуре проявляющего раствора 20±0,5°С. За указанное на этикетке упаковки время проявления при такой температуре достигается рекомендуемая величина коэффициента контрастности. Если же температура раствора будет выше или ниже оптимальной, то при неизменной продолжительности проявления коэффициент контрастности соответственно станет больше или меньше рекомендуемо-го значения.

На коэффициент контрастности оказывает влияние состав проявляющего раствора. Проявители можно разбить на четыре группы: мягкие, нормальные, контрастные и особо контрастные. На коэффициент контрастности оказывают влияние природа проявляющего вещества и щелочи. Проявляющие вещества и щелочи распределены по убывающей степени их влияния на коэффициент контрастности: гидрохинон с едким натром, гидрохинон с карбонатом калия или натрия, метол с карбонатом калия или натрия, парааминофенол с карбонатом натрия, глицин с карбонатом калия, амидол. Однако деление проявителей на группы по степени «контрастности» работы весьма условно, так как при одной и той же температуре раствора в «контрастных» проявителях максимальная величина коэффициента контрастности достигается за более короткое время, чем в «мягких».

Таким образом, энергичные, быстро работающие проявители обычно являются «контрастными», а малоактивные, медленно работающие—«мягкими». Исключение составляют проявители, в состав которых входит бензотриазол. Эти проявители повышают максимальную величину коэффициента контрастности по сравнению с проявителями того же состава, но с бромистым калием в качестве антивуалирующего вещества. Понижают же величину коэффициента контрастности физические и так называемые настоящие мелкозернистые проявители.

Сенситометрические характеристики рентгенографических пленок определяются после проявления сенситограмм в стандартном проявителе под названием «Рентген-2» при температуре раствора 20±0,5°С. Продолжительность проявления каждого номера эмульсии рентгенографических пленок указывается на этикетке упаковки пленок. За время, указанное на этикетке, достигается рекомендуемая величина коэффициента контрастности. Проявитель «Рентген-2» относится к группе «контрастно» работающих проявителей.

Величина экспозиционной дозы рентгеновского излучения не влияет на коэффициент контрастности. Нормально экспонированный, недоэкспонированный и переэкспонированный рентгеновские снимки будут иметь одинаковые значения коэффициента контрастности, но только в том случае, если они обрабатывались в одинаковых условиях. Эти рентгеновские снимки будут отличаться друг от друга только по разности между максимальной и минимальной оптическими плотностями почернения: у недоэкспонированного и переэкспонированного рентгеновских снимков интервал оптических плотностей будет меньше, чем у нормально экспонированного рентгеновского снимка.

Контрастность рентгеновского снимка многие ошибочно отождествляют с его оптической плотностью. Считают, что чем «плотнее» рентгеновский снимок, тем он контрастнее, или чем «прозрачнее», тем он менее контрастен. Кроме того, контраст снимка часто отождествляют с его контрастностью, что также неверно, так как это разные понятия. Контрастность рентгеновского снимка зависит только от

коэффициента контрастности, до которого проявлена данная экспонированная пленка. Контраст же зависит от величины коэффициента контрастности рентгенографической пленки, лучевого контраста и количества рассеянных рентгеновских лучей, подействовавших на пленку во время съемки (формула 20). Вредное действие рассеянных рентгеновских лучей проявляется в том, что они, вызывая добавочное («паразитное») почернение пленки, снижают контраст в изображении. Рассеянные рентгеновские лучи возникают в самом излучателе, исследуемом объекте, в приемниках излучения, в воздухе, в деке стола для снимков, в просвинцованной резине и т. д. Однако наибольшее влияние на контраст в изображении оказывают рассеянные рентгеновские лучи, возникающие в исследуемом объекте, количество которых увеличивается с увеличением толщины и плотности объекта, с повышением анодного напряжения на рентгеновской трубке, с увеличением площади поля облучения, расстояния объект — пленка. С повышением анодного напряжения на трубке контраст в изображении крупных деталей (10 мм и толще) сильно снижается, однако при всех практически возможных значениях напряжения остается настолько значительным, что визуальное восприятие изображения таких деталей не затруднено. Контраст же в изображении мелких деталей (толщиной около 1 мм) при повышении анодного напряжения на трубке снижается незначительно, однако при условии, если контуры тени детали достаточно резкие, ибо с увеличением нерезкости контраст в изображении всегда снижается и в связи с этим на снимке наблюдается убыль деталей.

Определение объективного, или фотографического, контраста. Общий контраст в изображении часто оценивают интервалом оптических плотностей:

Интервал оптических плотностей рентгеновского снимка показывает, насколько максимальная оптическая плотность больше минимальной.

Поскольку оптическая плотность (D)—это логарифм отношения светового потока, падающего на фотографический слой (F₀), к световому потоку, прошед-

Контраст субъективный, или оптический. Контраст, воспринимаемый глазами наблюдателя, является лишь -косвенным мерилом объективного контраста, однако тем не менее в практических условиях работы всегда имеют дело именно с субъективным контрастом.

Визуальное восприятие контраста главным образом зависит от оптических свойств глаза наблюдателя и психофизиологических особенностей зрительного восприятия теневого рентгеновского изображения на рентгенографической пленке.

О величине контраста в рентгенографическом изображении наблюдатель судит по различию световых потоков, прошедших через два смежных участка рентгеновского снимка и воспринятых его глазами. При этом зрительное восприятие контраста пропорционально отношению разности сравниваемых почернений к наибольшей (или к наименьшей) из них (формулы 26 и 27).

. На зрительное восприятие контраста большое влияние оказывает градация оптических плотностей между самым светлым и наиболее темным участками изображения, а также число и взаимное расположение тонов (почернений) между этими сравниваемыми участками изображения. Чем меньше промежуточных тонов между самым светлым и наиболее темным участками пленки, тем более контрастным кажется изображение и, наоборот, чем больше промежуточных тонов, тем менее контрастным кажется изображение.

На малоконтрастных рентгеновских снимках оптические плотности визуально характеризуются как серые с незначительными теневыми нюансами от светло-серого до темно-серого тона. На контрастных рентгеновских снимках оптические плотности визуально характеризуются как темно-серые с резким переходом от светло-серого до глубоко-черного тона. Контрастный рентгеновский снимок, например, конечности внешне выглядит весьма эффектно: на глубоко-черном («бархатном») фоне резко выделяется светлое (прозрачное) изображение кости. Однако мягкие ткани не видны, мелкие детали в изображении кости отсутствуют. Такой рентгеновский снимок не представляет большой диагностической ценности.

Современный рентгеновский снимок, полученный при повышенном напряжении на рентгеновской трубке, по внешнему виду уступает рентгеновским снимкам, которые делались раньше. Он менее контрастен и поэтому изображение кости нерезко выделяется на окружающем ее фоне. Однако рисунок содержит большое количество деталей различной величины и плотности. Такой рентгеновский снимок содержит большой объем полезной для диагностики информации.

Человек не обладает способностью оценивать абсолютную оптическую плотность, поэтому результаты объективной оценки не всегда соответствуют зрительному впечатлению. Так, разница в оптических плотностях двух смежных участков рентгеновского снимка, улавливаемая измерением, может быть совершенно невидима глазами. Обусловлено это тем, что глаза человека в наиболее благоприятных условиях наблюдения могут воспринимать разности оптических плотностей ΔD = 0,02.

Максимальная визуально воспринимаемая разность оптических плотностей называется порогом различения или минимально различимым контрастом

(Cmin):

где единица (1) равна полному (общему) контрасту. Отсюда, минимально воспринимаемая разность оптических плотностей AD = 0,02 соответствует минимально различимому контрасту C_min = 5%. Величина, обратная порогу различения, называется контрастной чувствительностью глаза:

Чем меньше порог различения, тем выше контрастная чувствительность глаза и, наоборот, чем выше порог различения, тем ниже контрастная чувствительность глаза. В соответствии с формулой (31) величина C_min=5°/o заменяется значением с = 20.

Мелкие детали могут быть замечены и на рентгеновских снимках с малыми контрастами в изображении, но только в тех случаях, когда имеется четкая (резкая) граница между контуром тени детали и

окружающим ее фоном или между тенями двух деталей. Если же эта граница размыта (нерезкая), то для визуального выявления мелких деталей требуется увеличение контрастности; в противном случае различимость мелких деталей из-за нерезкости изображения невозможна или весьма затруднительна. С усилением местных контрастов одновременно возрастает и общий контраст рентгеновского снимка. При увеличении общего контраста часть изображения становится чрезмерно прозрачной, а часть — практически непрозрачной, т. е. некоторая часть изображения выходит за пределы оптимальных оптических плотностей. В итоге значительная часть рентгеновского снимка теряет ценность для диагностики, так как части изображения, имеющие плотности, лежащие за пределами оптимальных оптических плотностей, различить невозможно. Изучение рентгеновских снимков с повышенными контрастами настолько затруднено, что мелкие детали в изображении остаются незамеченными вследствие того, что высококонтрастный рентгеновский снимок отличается резкими переходами от прозрачных участков к менее прозрачным, и если в поле зрения глаз, адаптированных к некоторой определенной яркости света, появляется участок пленки, через который проходит больше или меньше света, то наступает относительное ослепление. Такое ослепление сильно снижает остроту зрения и способность различать контрасты и приводит к утомлению. Следовательно, нет необходимости стремиться к получению рентгеновских снимков с повышенными контрастами. Рентгеновские снимки необходимо производить с некоторыми средними конт-растами в изображении, при которых обеспечивалась бы наилучшая видимость деталей различной величины и плотности. При этом нельзя забывать о нерезкости изображения, так как контраст и нерезкость взаимосвязаны: с уменьшением нерезкости повышается субъективный контраст; с увеличением нерезкости снижается субъективный контраст. Чем резче изображение, тем меньший контраст может быть допущен без ущерба для качества рентгеновского снимка. Малоконтрастный рентгеновский снимок может служить надежным источником информации даже

при незначительных патологических изменениях, если он имеет большую резкость изображения, так как за счет этого повышается субъективный контраст. Визуальное выявление деталей зависит также от их величины и контраста: чем меньше размер детали, тем при большем контрасте она может быть замечена; чем больше размер детали, тем при меньшем контрасте она может быть еще замечена.

Результаты объективной оценки не всегда соответствуют зрительному впечатлению еще и потому, что изменение контраста, зафиксированное фотометром, может быть не замечено человеком. Чтобы человек мог заметить изменение контраста в изображении на двух сравниваемых снимках, нужно изменить контраст не менее, чем на 12—15% [23]. Различительная способность глаз по контрасту в сильной степени зависит также от того, находятся ли сравниваемые участки рентгеновского снимка в непосредственном соседстве или между ними имеется некоторая линия раздела. Если сравниваемые участки не соприкасаются друг с другом, то различительная способность глаз понижается.

На зрительное восприятие контраста также влияет яркость света негатоскопа. Так, например, неинтенсивное, по сравнению с окружающим фоном, небольшое затемнение в изображении исследуемого объекта, плохо различимое или вообще не видимое при ярком свете, становится хорошо различимым при средней или несколько ниже средней яркости света негатоскопа.

Из сказанного следует, что почернения различной плотности требуют и различной освещенности молочного стекла негатоскопа.

Существенно понижает световую и контрастную чувствительность глаз и всякое добавочное освещение за пределами рентгеновского снимка, например общее освещение кабинета или не прикрытые снимком участки стекла негатоскопа, или окно в ясную погоду и т. д. Об этом часто забывают и рассматривают снимки на оконном стекле, на фоне ясного неба, или при сильном освещении кабинета, или без прикрытия тех участков стекла негатоскопа, которые свободны от рентгеновского снимка. Поэтому негатоскоп

Должен быть снабжен шторками, а во время чтения снимков освещение кабинета должно быть сведено к необходимому минимуму. По этим же причинам рентгеновские снимки на оконных стеклах лучше не рассматривать.

. За последние годы стал распространяться способ чтения рентгеновских снимков с помощью телевизионных установок (с негатоскопа, через передающую телевизионную камеру, на телевизионный экран). Путем коррекции яркости и контрастности передаваемого с рентгеновского снимка изображения можно улучшить видимость того участка, который на негатоскопе виден нечетко. Кроме того, выбор оптимальной градационной характеристики телевизионного изображения позволяет усилить слабые полутени изображения. Таким образом, несколько облегчается и улучшается чтение рентгеновских снимков, так как имеется возможность улучшить видимость теней патологических образований, которые плохо выявляются при рассмотрении снимка на негатоскопе [43]. Однако при этом следует учитывать, что самая хорошая телевизионная система передает изображение со снимка с потерей 5% информации.

Наилучшая распознаваемость изображения на рентгеновских снимках достигается путем логегра-фии. В СССР выпускаются две модели логетронов, т. е. приборов, предназначенных для получения копий рентгеновских снимков. Логеграммы позволяют получать очень ценные для диагностики данные, так как содержат большую информацию об исследуемом объекте.