РАССТОЯНИЕ ФОКУС ТРУБКИ — РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКАЯ ПЛЕНКА (РФТП)

РФТП И ПРОЕКЦИОННЫЕ ИСКАЖЕНИЯ В ИЗОБРАЖЕНИИ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА

При рентгенографии одного и того же объекта в одной и той же проекции, но при разных РФТП, на рентгеновских снимках изображение деталей объекта получается различной величины. Несоответствие ве­личины изображения деталей их истинным размерам особенно заметно при рентгенографии при малых РФТП; при этом тень объекта, а следовательно, и тени его деталей, значительно превосходят их истин­ные размеры.

Проекционное увеличение изображения объекта и его деталей происходит также при удалении пленки от объекта.

Рентгеновские лучи в рабочем пучке распростра­няются под углом к центральному лучу, выходящему из центра фокуса рентгеновской трубки. Эта особен­ность обусловливает неравномерное проекционное увеличение изображения объекта в целом и каждой его детали в отдельности. Изображение деталей объекта, находящихся в стороне от центрального лу­ча, всегда увеличено в большей степени, нежели изо­бражение деталей, расположенных вблизи централь­ного луча. Такое искаженное увеличение изображе­ния объекта и его деталей более выражено во время рентгенографии при малых РФТП. Проекционное ис­кажение размеров исследуемого объекта в целом и каждой его детали в отдельности, зависящее от РФТП и расстояния объект — пленка (деталь — плен­ка), иллюстрируется схематически на рис. 11 и табл. 4.

Когда рентгенографию одного и того же объекта производят в одной и той же проекции, но при разных РФТП, то в образовании контура тени объекта на рентгенографической пленке принимают участие раз­ные участки его поверхности: при уменьшении РФТП

Таблица  4

Проекционное увеличение изображения детали          исследуемого объекта на рентгеновском снимке

(абсолютное и в %) (при различной величине РФТП               и различных расстояниях детали от пленки)

 

 

 

 

РФТП, см	Расстояние детали от пленки см
	2		4		6		8		10			15		20		25		30		35		40
	Абс.	/о	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%		Абс.	%	Абс	/о	Абс.	/0	Абс.	/о	Абс.	%	Абс.	/о
50	1,042	4.2	1,087	8,7	1.136	13,6	1,190	19.0	1,250	. 25.0		1.428	42,8	1.666	66.6	2.0	100,0	2.50	150,0	3,333	233.3	5,00	400,0
65	1.032	3.2	1,066	6.6	1,102	10,2	1,110	14,0	1,182	18.2		1,30	30,0	1,444	44,1	1,625	62.5	1,857	85,7	2,166	116,6	2,60	160,0
70	1.0?.?	2.9	1.060	6.0	1.094	9.4	1.129	12,9	1,166	16,6		1.272	27.2	1,40	40.0	1,556	56,6	1,750	75,0	2.000	100,0	2,333	133.3
75	1,027	2.7	1.056	5,6	1,087	8,7	1,119	11.9	1.154	15,4		1,250	25,0	1,361	36.4	1,500	50,0	1,667	66,7	1,875	87,5	2,142	114,2
80	1.026	2.6	1.052	5,2	1.081	8,1	1,111	11.1	1,143	14,3		1,230	23,0	1,333	33.3	1,454	45,4	1,600	60,0	1.777	77,7	2,000	100,0
90	1,022	2,2	1.046	4,6	1,071	7.1	1,098	9,8	1,125	12,5		1,20	20,0	1,285	28,5	1,381	38,4	1,500	50,0	1,636	63.6	1,800	80,0
100	1.020	2,0	1,042	4,2	1,064	6,4	1,087	8,7	1,111	11.1		1,176	17,6	1,25	25,0	1,333	33.3	1,428	42.8	1,538	53,8	1,666	66.6
125	1.016	1.6	1,033	3.3	1,050	5,0	1,068	6,8	1,087	8,7		1.136	13,6	1,19	19.0	1,250	25.0	1,316	31.6	1,388	38,8	1,470	47.0
150	1,014	1,4	1.027	2,7	1.042	4,2	1,056	5,6	1,071	7.1		1.111	11,1	1,154	15,4	1.200	20,0	1.250	25,0	1,300	30,0	1,364	36,4
175	1,012	1,2	1,023	2,3	1,036	3,6	1,048	4,8	1,06	6.0		1,093	9,3	1,129	12.9	1,166	16,6	1,200	20.0	1,250	25,0	1,296	29.6
200	1,010	1,0	1,020	2,0	1,030	3,0	1,041	4,1	1,052	5,2		1,081	8,1	1,111	11,1	1,143	14,3	1,176	17,6	1,212	21,2	1,250	25,0

на контур выходят участки, расположенные ближе к рентгеновской   трубке, а при   увеличении   РФТП —

12.   Контурообразующие точки объекта при различном расстоя­нии фокус трубки — пленка

На рентгеновских снимках черепа в передней проекции при прибли­жении фокуса трубки к объекту участие в образовании контуров тени принимают более отдаленные от рентгенографической пленки от­делы черепа (ab). чем при большом расстоянии фокус трубки — пленка (a1b1), ff1 — расположение фокуса трубки

участки, находящиеся дальше от нее. Схематически это показано на рис. 12.

РФТП И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ЭНЕРГИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ПОЛЮ

ИЗОБРАЖЕНИЯ НА РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛЕНКЕ

Из литературы известно, что электроны по пло­щади фокуса рентгеновской трубки распределяются неравномерно [36, 51, 60, 64 и др.]. Это обусловлено недостаточной точностью юстировки фокусирующих устройств катода и неравномерной структурой фоку­са. Неравномерность распределения электронов по площади фокуса трубки является причиной образова­ния рентгеновских лучей неодинаковой интенсивности в разных участках конуса и, следовательно, неравно­мерного распределения энергии рентгеновского излу­чения по полю изображения на рентгенографической пленке.

Неравномерное распределение рентгеновского излучения по полю изображения на рентгенографи­ческой пленке зависит также и от РФТП. На рис. 13 схематически показано распределение излучения (в%) по полю изображения на пленке размером 30Х Х40 см при разных РФТП.

Из рис. 13 видно, что даже при РФТП =150 см анодная сторона пленки получает лучей примерно на 30% меньше, чем цент­ральная и катодная части пленки. При РФТП = = 100 см разница в интен­сивности излучения при­ближается к 40%. Разни­цу в интенсивности излу­чения в пучке рентгенов­ских лучей можно исполь­зовать для одновременно­го получения на одном листе пленки качествен­ного изображения, напри-

13. Распределение интенсивно­сти излучения (в %) по полю изображения на рентгенографи­ческой пленке при разных рас­стояниях фокус трубки —плен­ка. Угол активной поверхности анода —17,5°

Объяснение в тексте

мер коленного и голеностопного суставов или же шей­ных и грудных позвонков и т. п. Для этого пациента укладывают так, чтобы голеностопный сустав или шейные позвонки находились под анодным, а колен­ный сустав или грудные позвонки — под катодным концами трубки. Если сделать все наоборот, то изоб­ражение коленного сустава или грудных позвонков будет недоэкспонированным, а голеностопного сустава или шейных позвонков — переэкспонированным.

РФТП И ОТСЕИВАЮЩИЕ РЕШЕТКИ

При рентгенографии объектов толщиной более 10 см необходимо пользоваться отсеивающей рассе­янное излучение решеткой. В рентгенодиагностиче­ских кабинетах применяются растры с разным шахт­ным отношением и с разным количеством ламелей (свинцовых пластин) на 1 см. По расположению ла­мелей растры разделяются на три типа: параллель­ные,  направленные   (или   фокусированные)   и   пере-

14. Схематическое изображение трех типов растров:

а — параллельный;      б — направленный     (или      фокусированный); в — перекрещивающийся

крещивающиеся (рис. 14). В параллельном растре ламели установлены на ребро и расположены строго параллельно друг другу. В направленном растре ла­мели установлены тоже на ребро, но расположены под определенным углом к вертикали. Величина угла каждой ламели зависит от фокусного расстояния, на которое рассчитан растр. Перекрещивающийся растр состоит из двух параллельных растров, ламели кото­рых перекрещиваются под углом 90°. В рентгенодиаг­ностических кабинетах применяются отсеивающие ре­шетки с направленными растрами.

При рентгенографии с решеткой, имеющей направ­ленный растр, необходимо, чтобы центральный луч рабочего пучка рентгеновских лучей совпадал с оп­тической осью растра, и расстояние между фокусом

рентгеновской трубки и поверхностью растра должно соответствовать тому, на которое рассчитан данный растр. Только при со­блюдении этого прави­ла первичные рентге­новские . лучи будут свободно проходить ме­жду свинцовыми ламе­лями растра, а на сним­ке ширина полосчатых теней   на   всем   протя-

15.   Схема правильного при­менения   направленного  ра­стра:

Р — растр:    Ch — рентгеновский снимок     растра:      fo — располо­жение      фокуса     рентгеновской трубки

16.  Последствия  дефоку­сировки     направленного растра:

Р — растр;    Ch — рентгенов­ски ft     снимок     растра;     f₀, /1. /2 — расположение фокуса рентгеновской трубки

жении будет почти равной толщине ламелей (рис. 15).

Если рентгенограмму с решеткой  производить с

меньшим  или большим фокусным расстоянием, чем

указано в ее паспорте, то в Центре снимки изображе­ние теней ламелей останется прежним, а к краю раст­ра она будет увеличиваться (рис. 16). Это обуслов­лено тем, что между ламелями центральной части растра первич­ные рентгеновские лу­чи проходят свободно, а в боковых частях они поглощаются ламеля­ми и тем сильнее, чем дальше они располо­жены от центра решет­ки. На практике дефо­кусировка растра при­водит к неравномерно­му почернению рентге­новского снимка с не­додержкой тех участ­ков, которые располо­жены около края поля изображения.

В обычных усло­виях работы растр в отсеивающей решетке устанавливается так, чтобы ламели распола­гались вдоль стола для снимков. Если цент­ральный луч рабочего

17.    Последствия    децентра­ции (а) и одновременной де­центрации   и дефокусировки направленного растра (б):

Р — растр;    Ch — рентгеновский снимок растра; fo,  f1 — располо­жение     фокуса     рентгеновской трубки

пучка направить в ту или иную сторону от середины стола, то на рентгенограмме получится изображение с равномерно расширенными тенями ламелей растра (рис. 17). Такое положение рентгеновской трубки при-

водит к недоэкспонированию рентгенографической пленки по всему полю изображения. Иногда в ре­зультате дефокусировки и децентрации растр стано­вится вообще непроходимым для первичных рентге­новских лучей. Все же некоторое смещение рентге­новской трубки поперек направления ламелей для направленного растра вполне допустимо. Допусти­мое смещение трубки поперек направления ламелей указано в документах, приложенных к отсеивающей решетке. Оно может быть определено и опытным путем, т. е. рентгенографией неподвижного растра на пленке размером 30X40 см, расположенной поперек стола для снимков. Если после проявления на стороне пленки, противоположной стороне смещения рентге­новской трубки, почернения не будет, то это значит, что ламели растра закрывают проход для рентгенов­ских лучей.

Допускается неограниченное смещение трубки только вдоль направления ламелей растра, так как при таком смещении фокуса трубки первичные рент­геновские лучи свободно проходят между ними. До­пускается также увеличение или уменьшение фокус­ного расстояния, пределы изменения которого зави­сят от ширины рентгенографической пленки, числа ламелей на 1 см, шахтного отношения растра и юсти­ровки ламелей. Приводим допустимые отклонения фокусного расстояния для двух типов отсеивающих растров (по Е. Майеру):

Шахтное отношение растра —7 : 1, число ламелей — 28 на 1 см.

 

 

Ширина пленки, см	Фокусное расстояние растра
	70 см	115см
9	47-339	59—500
13	51—141	67—500
15	53—122	71—500
18	55—109	75—329
20	56—101	78—272
24	58-94	82—220
30	60—87	86—182
35	61—84	90—168
40	62—82	92—158
43	63-81	94—154

Шахтное  отношение   растра — 12,8 : 1, число  ламелей —24 на 1 см.

 

Ширина	Фокусное расстояние растра
пленки, см	100  см	150   см
9	75—205	95—500
13	80—148	105—358
15	82—135	]09_294
18	85—128	113—249
20	86—125	117—236
24	88-119	120—210
30	99—114	125-194
35	91—111	127—185
40	92—110	130—180
43	93—109	131—178

Направленные отсеивающие растры отечествен­ного производства выпускаются на два фокусных расстояния (F) : 70 и 100 см, с предельными откло­нениями    фокусного    расстояния    от    номинального:

Fmin = 0,85 • F_см И Fmax=1,3-F_CM.

Выбор растра с тем или иным шахтным отноше­нием, числом ламелей на 1 см и фокусным расстоя­нием в каждом отдельном случае рентгенографии должен производиться с учетом толщины, плотности и химического состава исследуемого объекта, размера и формы поля изображения на рентгенографической пленке, величины анодного напряжения на трубке и РФТП.

Так, например, при использовании отсеивающей решетки с фокусным расстоянием F=100 см, рент­генографию органов грудной полости можно произ­водить при РФТП не более 130 см, а не при 150 см, как это делается на практике. Такие же правила не­обходимо соблюдать и при рентгенографии других областей.

РФТП И ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ

При выборе РФТП следует принимать во внима­ние и величину входной экспозиционной дозы рент­геновского излучения, так как при одной и той же толщине исследуемого объекта и прочих равных ус­ловиях съемки изменение РФТП неизбежно сопро­вождается изменением расстояния между фокусом рентгеновской трубки и кожей  облучаемой области

тела пациента (КФР), от которого в значительной степени зависит величина лучевой нагрузки на паци­ента при рентгенологическом исследовании. Увеличе­ние или уменьшение КФР сопровождается резким уменьшением или увеличением входной экспозицион­ной дозы рентгеновского излучения. Поэтому рент­генологические исследования необходимо проводить при возможно большем КФР, чем и обеспечивается необходимая защита больных от рентгеновского из­лучения. Однако большое увеличение РФТП и, сле­довательно, КФР нежелательно, так как это требует увеличения нагрузки на аппаратуру и ухудшает ка­чество рентгенограмм.

РФТП И ИНДЕКС РЕЗКОСТИ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ ТРУБОК

При выборе РФТП необходимо учитывать индекс резкости используемой рентгенодиагностической труб­ки. Величина этого индекса определяется путем рент­генографии плоской металлической сетки, сделанной из медной проволоки диаметром 0,3—0,5 мм и с раз­мерами ячеек 5X5 мм. Сетка устанавливается под углом к плоскости пленки так, чтобы ее удаленный край находился на высоте 20 см. Дополнительно на высоте 5, 10 и 15 см от пленки сетка помечается про­волокой большего диаметра. Рентгенография сетки производится при анодном напряжении на трубке 40 кВмакс и экспозиции 20 мА*с. По готовому рентге­новскому снимку определяется то расстояние между сеткой и пленкой, при котором еще получается рез­кое изображение сетки. Например, если РФТП = = 100 см и максимальное расстояние сетка — пленка, при котором еще получается резкое изображение, равно 20 см, то индекс резкости испытуемой трубки равен 0,2 (20 : 100 = 0,2). Индекс резкости рентгено­диагностических трубок, по данным литературы, дол­жен быть не менее 0,2.

Минимальное РФТП, при котором получается до­статочно резкое изображение всех деталей исследуе­мого объекта, имеющего определенную толщину, за­висит от индекса резкости используемой рентгеноди­агностической   трубки.   Величина   этого   расстояния

где d — толщина исследуемого объекта (в см), изме­ренная по ходу центрального луча рабочего пучка рентгеновских лучей; Rtp — индекс резкости рентге­нодиагностической трубки. Известно, что чем ближе к пленке находится исследуемый объект, тем меньше может быть РФТП, а чем дальше — тем больше. Исходя из индекса резкости рентгенодиагностических трубок и формулы (32), минимальное РФТП долж­но быть не меньше пятикратной толщины исследуе­мого объекта (за исключением частных случаев). Так, например, наибольшую поперечную толщину имеет область таза (33 см у человека, имеющего рост 175 см и массу тела 75 кг). При рентгенографии этой области в боковой проекции, по формуле (32) РФТП должно быть не меньше 165 см. На рабочем месте № 2 рентгенодиагностических аппаратов установить РФТП в 165 см невозможно, так как при рентгено­графии на обычном столе для снимков, с учетом использования отсеивающей решетки, максимально допускаемое высотой колонны штатива РФТП состав­ляет 87—100 см, т. е. в 1,6—1,9 раза меньше мини­мально допустимого РФТП, обусловленного индек­сом резкости рентгенодиагностических трубок. При РФТП, равном 87—100 см, для рентгеновских сним­ков крестца, копчика, V поясничного позвонка и таза в боковой проекции (при толщине объекта 33 см) КФР вместо 130 см будет 50—65 см, т. е. примерно в 2—3 раза короче требуемого. При уменьшении КФР в 2—3 раза интенсивность рентгеновского излучения у поверхности кожи исследуемой области тела пациента будет больше номинальной величины в 4—9 раз. Современные конструкции штативов для снимков не позволяют получать снимки хорошего качества объектов, толщина которых по ходу цент­рального луча рабочего пучка рентгеновских лучей более 17—20 см. Кроме этого, при толщине исследуе­мых объектов более 33 см не исключено значитель­ное уменьшение КФР. Необходимо помнить, что оно

не должно быть меньше 40—50 см. Это обязывает более тщательно ограничивать рабочий пучок рент­геновских лучей до минимально необходимых разме­ров и не делать повторных рентгенограмм.

ОПТИМАЛЬНЫЕ РФТП

Для практических целей можно рекомендовать следующие стандартные РФТП:

10—30 см —при контактной рентгенографии; 18 см —при рентгенографии зубов; 70 см —при рентгенографии на ЭСУ; 125 см —при   обзорной    рентгенографии   органов   грудной

полости (легких); 150 см —при рентгенографии гортани и шейных позвонков

в боковой проекции; 190 см —при телерентгенографии в ортодонтии; 200 см — при телерентгенографии сердца; 100 см —во всех  остальных  случаях  клинической рентге­нографии.

При маммографии РФТП ограничивается длиной специального тубуса.

Работа при рекомендуемых РФТП в значитель­ной мере облегчает выбор экспозиций, в том числе и при необходимости внесения поправок. Постоянные РФТП позволяют получать рентгеновские снимки с одинаковым проекционным увеличением размеров изображения исследуемого объекта в целом и его отдельных структур.

При рентгенографии зубов и челюстей, которая производится при небольших РФТП, необходимо принимать меры противолучевой защиты пациентов и избегать частого повторения рентгенографических исследований.

Контактная рентгенография производится на ми­нимально возможных РФТП. Поэтому для умень­шения лучевого воздействия на пациентов при этой методике необходимо использовать дополнительный алюминиевый фильтр такой толщины, чтобы общая фильтрация рентгеновского излучения была не менее 10 мм Al. Применение усиленной фильтрации излу­чения при контактной рентгенографии позволяет уменьшить лучевую нагрузку на исследуемых до уровня обычной рентгенографии с общей фильтрацией

излучения 3 мм Al. Усиленная фильтрация первич­ного пучка рентгеновских лучей снижает дозу излу­чения не только на поверхности тела пациента, но и на уровне рентгенографической пленки. Поэтому для компенсации уменьшения выходной дозы излу­чения необходимо на каждый мм Al повышать анод­ное напряжение на трубке на 1 кВмакс.