КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОГРАФИИ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ

Рентгенография излучением повышенной жест­кости производится в общепринятом режиме (при напряжении до 100 кВмакс), но с увеличением напря­жения на 15%.

Рентгенография лучами повышенной жесткости основана на увеличении дозы рентгеновского излуче­ния, действующего на рентгенографическую пленку. Это достигается повышением анодного напряжения. Поскольку оптическая плотность почернения рентге­нографической пленки в большей степени зависит от анодного напряжения на трубке и в меньшей — от экспозиции (уравнение 8), то при рентгенографии лу­чами повышенной жесткости можно уменьшить силу анодного тока или сократить выдержку.

Поэтому для получения рентгеновских снимков с   наибольшим    количеством    мелких   деталей    при

рентгенографии движущихся органов влияния дина­мической нерезкости уменьшают увеличением анодно­го напряжения на трубке и укорочением выдержки, а также применением усиливающих экранов с усилен­ным фотографическим действием.

Однако по мере увеличения напряжения на труб­ке возрастает рассеяние рентгеновских лучей, а по­этому контраст снимка уменьшается, ухудшается ка­чество изображения однородных по структуре орга­нов, а также областей тела, имеющих толщину более 10 см. По мере повышения напряжения на трубке исчезает изображение не только мелких, но и более крупных деталей [20]. Поэтому химико-фотографиче­ская обработка рентгенографических пленок, экспо­нированных лучами повышенной жесткости, должна быть направлена на достижение максимальной конт­растности рентгеновских снимков. Для этого необхо­димо следить за качеством проявляющего раствора и строго соблюдать технологию обработки  пленок.

Рентгенографию лучами повышенной жесткости необходимо производить диафрагмированным пучком лучей так, чтобы поле облучения было минимальной величины, необходимой для диагностики. Для умень­шения толщины исследуемой области тела пациента требуется применять компрессию и обязательно от­сеивающую решетку.

Применение отсеивающей решетки требует увели­чения экспозиции, так как ламели растра, кроме вторичного излучения, частично экранируют первич­ное излучение. В результате этого энергия рентгенов­ского излучения на уровне пленки уменьшается про­порционально коэффициенту Букки¹. Если уменьше­ние энергии излучения не будет компенсировано, то рентгеновские снимки получатся с недодержкой и будут непригодны для изучения. Для компенсации падения энергии в отсеивающей решетке необходимо увеличить- экспозицию или повысить анодное напря­жение, или же одновременно увеличить то и другое.

¹ Коэффициент Букки (В) численно равен величине общей падающей на отсеивающий растр радиации, деленной на пропу­щенную растром радиацию, и лежит в пределах 2,5-6,0. Число­вое значение коэффициента В зависит от шахтного отношения растра (r).

Однако не безразлично, в каких пределах и за счет каких величин будут изменены экспозиция или нап­ряжение. В табл. 5 приведены разные варианты из­менения физико-технических условий рентгенографии для внесения поправки в экспозицию на шахтное отношение растра отсеивающей решетки   (r).

Для примера приводим физико-технические усло­вия рентгенографии обзорного снимка черепа в осевой проекции, I—IV поясничных позвонков и желчного пузыря в боковой проекции для пациента средней упитанности: РФТП=100 см, КФР = 75 см, величина общей фильтрации излучения 5 мм Al.

В первой строке табл. 5 даны условия рентгено­графии без, а в остальных с отсеивающей решеткой с шахтным отношением растра r = 6.

Из анализа табличных данных видно, что вели­чина входной экспозиционной дозы рентгеновского излучения (Do) повышается в 2,7 раза при увели­чении экспозиции за счет выдержки и силы анодного тока. Однако она снижается в 1,6 раза при исполь­зовании усиливающих экранов с повышенной свето­отдачей. При повышении напряжения на 20% (75 кВмакс.) и одновременном использовании усили­вающих экранов типа ЭУ-ВЗ, экспозиционная доза рентгеновского излучения становится почти равной начальной дозе. А при повышении напряжения до 83 кВмакс и одновременном применении усиливаю­щих экранов типа ЭУ-ВЗ, экспозиционная доза по сравнению с начальной уменьшается в 2 раза.

Следовательно, уменьшение энергии излучения на уровне рентгенографической пленки при рентгеногра­фии с отсеивающей решеткой необходимо компенси­ровать повышением анодного напряжения на трубке с одновременным применением усиливающих экра­нов с повышенной светоотдачей. Пределы повышения анодного напряжения на трубке должны быть согла­сованы с характеристикой усиливающих экранов, так как светоотдача некоторых типов экранов при повы­шении напряжения уменьшается. Так, например, уси­ливающие экраны типа ЭУ-ВЗ и ЭСТ-С наибольшей светоотдачей обладают при U_а = 75-85 кВ_макc., экра­ны типа ЭУ-Б —при U_a = 80-120 кВмакс. экраны типа    ЭУ-С — при   U_а = 40-80   кВмакс.,   экран   типа

Таблица  5

Изменение технических условий рентгенографии при

внесении поправки в экспозицию на шахтное отношение

растра (r = 6)

 

Тип усили­вающих экранов	КВмакс	i2,мА	t, с	Н, мАс	D0, мРхсм2
ЭУ-В1*	63	100	-  1,5	150	540
»	63	100	4,0	400	1440
	63	150	2,5	375	1350
»	63	250	1,5	375	1350
ЭУ-ВЗ	63	100	2,5	250	900
»	63	150	1,5	225	800
>	63	250	1,0	250	900
ЭУ-В1	69	100	2,5	250	1075
>	69	150	1,5	225	967
>	69	250	1,0	250	1075
ЭУ-ВЗ	69	100	1,5	150	645
>	69	150	1,0	150	645
>	69	250	0,6	150	645
ЭУ-В1	75	100	1,5	150	795
>	75	150	1,0	150	795
»	75	250	0,6	150	795
ЭУ-ВЗ	75	100	1,0	100	530
>	75	150	0,6	90	477
>	75	250	0,4	100	530
ЭУ-В1	83	100	1,0	100	450
»	83	150	0,6	90	405
»	83	250	0,4	100	450
ЭУ-ВЗ	83	100	0,6	60	270
»	83	150	0,4	60	270
>	83	250	0,25	62	279

* Без растра.

ЭУ-ф - при Ua = 80—120 кВмакс. Пределы повыше­ния анодного напряжения на трубке должны быть согласованы с конструктивными особенностями от­сеивающего растра. Нецельнометаллические растры с шахтным отношением r = 5-7 могут применяться для рентгенографии при напряжении не более 80 кВмакс, а цельнометаллические с таким же шахтным отношением — не более 100 кВмакс.

При рентгенографии с повышенным напряжением на трубке возможно переэкспонирование рентгено­графической пленки, так как отношение мощности входной к мощности выходной дозы излучения при этих условиях уменьшается. Поэтому точную уста­новку величины выдержки при рентгенографии луча­ми повышенной жесткости необходимо производить малыми интервалами. Наоборот, при рентгенографии на безэкранной рентгенографической пленке ее ра­диационная чувствительность с повышением напря­жения на трубке снижается, а поэтому снимки полу­чаются недоэкспонированными. Это обусловлено тем, что с увеличением жесткости излучения уменьшается количество поглощенных пленкой лучей.

При использовании безэкранной пленки требуется ее защита от рассеянных рентгеновских лучей, соз­даваемых столом для снимков. По мере повышения напряжения на трубке количество рассеянных рент­геновских лучей увеличивается, а поэтому под безэк­ранную пленку необходимо подкладывать зачехлен­ный окрашенный лист свинца или просвинцованной резины. Такую защиту пленки нужно делать и при рентгенографии с усиливающими экранами.

Работа при повышенных напряжениях эффектив­на только при условии правильной «подгонки» рент­генодиагностического аппарата к питающей его электрической сети. Любой рентгенодиагностический аппарат рассчитан на определенное сопротивление питающей его электрической сети, величина которо­го указывается в паспорте аппарата. Поэтому если сопротивление сети не будет соответствовать указан­ному в паспорте аппарата, то при включении высо­кого напряжения в режиме снимков падение напря­жения в сети будет больше допустимого, в результа­те  чего  напряжение  на  трубке   фактически   будет

меньше указанного на шкале коммутатора. Так, на­пример, при падении напряжения в сети на 10 В и более сверх допустимого анодное напряжение на трубке понижается на 5—8 кВмакс. и более, а снимок при этих условиях получается почти с двукратной недодержкой.

Таким образом, методика рентгенографии лучами повышенной жесткости является весьма ценной, так как рентгеновские снимки при ней получаются более высокого качества, а доза радиации обследуемых значительно меньше, чем в режиме рутинной рентге­нографии.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДИКИ РЕНТГЕНОГРАФИИ ЖЕСТКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Ранее уже говорилось о том, что оптическая плотность почернения . рентгенографической пленки имеет прямую зависимость от силы анодного тока, прошедшего через трубку во время съемки, выдерж­ки и анодного напряжения в пятой степени. Поэтому интенсивность рентгеновского излучения на уровне пленки в большей степени зависит не от силы тока или выдержки, а от анодного напряжения. Например, при увеличении силы тока или выдержки в 2 раза, при прочих равных условиях съемки, интенсивность рентгеновского излучения на уровне пленки также увеличится в 2 раза. Если же повысить анодное нап­ряжение на трубке в 2 раза, то интенсивность рент­геновского излучения на уровне пленки увеличится в 32 раза. Следовательно, при повышении анодного напряжения, в соответствии с законом взаимозаме­стимости, необходимо уменьшить силу анодного тока или сократить выдержку, или то и другое одновре­менно. Тогда рентгеновские снимки одного и того же объекта исследования получатся с одинаковыми плотностями почернений.

Исходя из этой зависимости можно выделить сле­дующие преимущества рентгенографии жестким из­лучением:

1. Сокращение выдержки способствует уменьше­нию динамической нерезкости, поэтому рентгеногра-

фическое изображение движущихся органов получа­ется более высокого качества.

2.         При рентгенографии жестким излучением доза рентгеновского излучения, получаемая кожей и внут­ренними органами пациента, меньше, чем при рутин­ной рентгенографии. Доза рентгеновского излучения может быть больше уменьшена усиленной фильтра­цией излучения.

3.         Уменьшение дозы рентгеновского излучения, получаемой пациентом, дает возможность увеличить количество производимых рентгеновских снимков за одно исследование, особенно при томографии, ангио­графии и других методиках.

4.         С уменьшением экспозиции снижается тепло­вая нагрузка на трубку, в результате чего увеличи­вается срок ее эксплуатации.

5.         С уменьшением нагрузки на рентгеновскую трубку снижается нагрузка на питающую рентгенов­ский аппарат электрическую сеть, а поэтому снижа­ется потребление электроэнергии.

6.         Большая проникающая способность жесткого излучения облегчает получение хорошего качества рентгеновских снимков частей тела человека боль­шого объема, беременных женщин, тучных пациен­тов, особенно при исследовании в боковых и косых проекциях, позволяет использовать рентгенографиче­скую пленку меньшей радиационной чувствитель­ности.

7.         Благодаря большой проникающей способности жесткого излучения изображение мягких и плотных тканей, тонких и толстых участков объекта выравни­вается и прорабатывается одинаково подробно; рент­геновский снимок получается более богатым дета­лями исследуемого объекта по всей его толщине и во всех его частях.

8.         При работе жестким излучением отпадает не­обходимость в использовании мощных рентгенодиаг­ностических аппаратов, что в свою очередь дает возможность использовать рентгеновские трубки с не­большими размерами оптического фокуса. Примене­ние таких рентгеновских трубок уменьшает влияние на качество изображений геометрической нерезкости,

в результате улучшается различимость мелких дета­лей на рентгеновских снимках. Качество изображе­ний на рентгеновских снимках при этом зависит в основном от нерезкости, обусловленной пленками и усиливающими экранами.

9. С повышением напряжения на рентгеновской трубке возрастает эффективность свечения усилива­ющих экранов, а поэтому имеется возможность при­менять мелкозернистые экраны с небольшим фак­тором усиления и без значительного увеличения вы­держки.

Недостатками методики рентгенографии жестким излучением являются следующие:

1. По мере повышения анодного напряжения на трубке увеличивается жесткость излучения, возра­стает количество рассеянных рентгеновских лучей, а поэтому снижается контраст в изображении. Коли­чество рассеянных рентгеновских лучей, попадающих на рентгенографическую пленку, может быть даже больше, чем первичных лучей, поэтому техника рент­генографии жестким излучением связана с макси­мальным уменьшением вторичного излучения, глав­ным образом применением высокоэффективных от­сеивающих растров. Рентгенография при анодном напряжении на трубке выше 100 кВмакс. возможна только при наличии специальных отсеивающих раст­ров с шахтным отношением более 10:1. При отсут­ствии таких растров применять «жесткую технику» бесполезно.

Рентгенография жестким излучением, как прави­ло, производится при очень коротких выдержках (де­сятые, сотые, тысячные доли секунды), поэтому ско­рость движения растра решетки во время съемки должна быть большой.

Отсеивающие растры с высоким шахтным отно­шением необходимо с особой тщательностью ориен­тировать относительно рентгеновской трубки. Ошиб­ка угла на 2° снижает интенсивность рентгеновского излучения за растром при г = 16 до 37%. При пра­вильной ориентации растра и соблюдении реко­мендуемого для него фокусного расстояния погло­щение первичного излучения составляет не более 17%.

Уменьшения влияния вторичного излучения мож­но добиться увеличением расстояния между объек­том и рентгенографической пленкой. В тех случаях, когда РФТП равно 150, 200, 300 см, расстояние объект — пленка может быть увеличено в пределах 10-15см.

Применение тубусов и диафрагм позволяет огра­ничить рабочий пучок рентгеновских лучей в попе­речном сечении до необходимых для диагностики размеров поля. В этом отношении особенно эффек­тивным является тубус с антидиффузионной диаф­рагмой.

Для повышения контраста в изображении необ­ходимо применять рентгенографические пленки с большим коэффициентом контрастности, диафрагми­ровать рабочий пучок излучения и применять, где возможно, компрессию.

2.        Необходимо усиление защиты от жесткого пер­вичного и усиленного рассеянного рентгеновского излучения.

3.        Из-за опасности сделать передержку требуется точная установка времени экспозиции, которая долж­на производиться малыми интервалами. Поэтому для работы в режиме жесткого излучения пригодны рент­генодиагностические аппараты с регулированием вы­держки мелкими ступенями (РУМ-10, РУМ-20, ТУР--Д-1001 и др.).

4.        Необходима тщательная химико-фотографиче­ская обработка экспонированных рентгенографиче­ских пленок в стандартных условиях. Эти условия полностью обеспечиваются при обработке пленок в проявочных машинах.

Химико-фотографическая обработка рентгеногра­фических пленок, экспонированных жестким излуче­нием, должна быть направлена на достижение мак­симальной контрастности рентгеновских снимков. Для этого применяются фенидоновые проявители с большим содержанием щелочей. Нужно обращать внимание на постоянство активности проявляющего раствора.

При наличии соответствующих знаний и опыта трудности в выполнении рентгенографии в режиме жесткого излучения вполне преодолимы.

Техника производства рентгеновских снимков при помощи жесткого излучения в настоящее время на­шла широкое применение, особенно для:

—   исследования желудочно-кишечного тракта с целью уменьшения влияния динамической нерез­кости при исследовании пищевода, желудка и кишеч­ника, а также для обеспечения лучшей видимости органов брюшной полости на снимках в боковых и косых проекциях;

—   для исследования органов грудной полости для улучшения видимости трахеи и бронхов. Кроме того, короткие выдержки позволяют успешно проводить ангиографию, бронхографию, исследование детей и беспокойных пациентов; делать телерентгенографию с короткой выдержкой при РФТП 200, 300 и бо­лее см;

—   для выполнения «специальных» методик рент­генологического исследования, особенно при скорост­ной серийной рентгенографии;

—   при функциональном исследовании движущих­ся органов;

—   при рентгенографии с непосредственным уве­личением изображения на рентгенографической пленке, когда небольшая мощность трубки с микро­фокусом компенсируется жестким  излучением;

—   при рентгенокинематографии жестким излуче­нием значительно уменьшается доза радиации;

—   при флюорографии и томографии;

—   техника производства рентгеновских снимков при помощи жесткого излучения применяется и в тех случаях, когда требуется сократить выдержку, при рентгенографии   объемных  областей  тела  человека.