Selle tulemusena saadakse röntgenikiirgus. Röntgenikiirguse avastamise ja rakenduste ajalugu

Juhtmed puitmajas
18.08.2020

Teatud haiguste kaasaegset meditsiinilist diagnostikat ja ravi ei saa ette kujutada ilma röntgenikiirte omadusi kasutavate seadmeteta. Röntgenikiirgus avastati enam kui 100 aastat tagasi, kuid praegugi jätkub töö uute meetodite ja seadmete loomisel, et minimeerida kiirguse negatiivset mõju inimkehale.

Kes ja kuidas avastas röntgenikiirguse

Looduslikes tingimustes on röntgenikiirgus haruldane ja seda kiirgavad ainult teatud radioaktiivsed isotoobid. röntgenikiirgus ehk röntgenikiirgus avastas alles 1895. aastal saksa teadlane Wilhelm Röntgen. See avastus juhtus juhuslikult eksperimendi käigus, mille käigus uuriti valguskiirte käitumist vaakumile lähenevates tingimustes. Katse hõlmas vähendatud rõhuga katoodgaaslahendustoru ja fluorestseeruvat ekraani, mis hakkas iga kord helendama sel hetkel, kui toru hakkas tegutsema.

Kummalise efekti vastu huvi tundes viis Roentgen läbi rea uuringuid, mis näitasid, et tekkiv silmale nähtamatu kiirgus suudab läbida erinevaid takistusi: paberit, puitu, klaasi, mõningaid metalle ja isegi läbi inimkeha. Hoolimata sellest, et ei mõisteta toimuva olemust, kas sellise nähtuse põhjustab tundmatute osakeste või lainete voo teke, täheldati järgmist mustrit - kiirgus läbib kergesti keha pehmeid kudesid ja palju raskem läbi tahkete eluskudede ja elutute ainete.

Roentgen polnud esimene, kes seda nähtust uuris. 19. sajandi keskel uurisid sarnaseid võimalusi prantslane Antoine Mason ja inglane William Crookes. Kuid just Roentgen leiutas esmakordselt katoodtoru ja indikaatori, mida saaks kasutada meditsiinis. Ta avaldas esimesena teadusliku töö, mis tõi talle füüsikute seas esimese Nobeli preemia laureaadi tiitli.

1901. aastal algas viljakas koostöö kolme teadlase vahel, kellest said radioloogia ja radioloogia rajajad.

Röntgenikiirguse omadused

Röntgenikiirgus on elektromagnetilise kiirguse üldise spektri lahutamatu osa. Lainepikkus jääb gamma- ja ultraviolettkiirte vahele. Röntgenikiirgusel on kõik tavalised laineomadused:

  • difraktsioon;
  • murdumine;
  • sekkumine;
  • levimiskiirus (see võrdub valgusega).

Röntgenikiirguse voo kunstlikuks genereerimiseks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid - röntgenitorusid. Röntgenkiirgus tekib kiirete volframelektronide kokkupuutel kuumalt anoodilt aurustuvate ainetega. Interaktsiooni taustal tekivad lühikese pikkusega elektromagnetlained, mis on spektris 100–0,01 nm ja energiavahemikus 100–0,1 MeV. Kui kiirte lainepikkus on väiksem kui 0,2 nm - see on kõva kiirgus, kui lainepikkus on määratud väärtusest suurem, nimetatakse neid pehmeteks röntgenikiirgusteks.

On märkimisväärne, et elektronide ja anoodaine kokkupuutel tekkiv kineetiline energia muundub 99% ulatuses soojusenergiaks ja ainult 1% on röntgenikiirgus.

Röntgenkiirgus - bremsstrahlung ja iseloomulik

Röntgenkiirgus on kahte tüüpi kiirte superpositsioon - bremsstrahlung ja iseloomulikud. Need genereeritakse telefonitorus üheaegselt. Seetõttu sõltub röntgenkiirgus ja iga konkreetse röntgenitoru omadus - selle kiirguse spekter - nendest indikaatoritest ja esindab nende superpositsiooni.

Bremsstrahlung ehk pidev röntgenikiirgus on volframfilamendist aurustuvate elektronide aeglustumise tulemus.

Iseloomulik ehk joonröntgenikiirgus moodustub röntgentoru anoodi aine aatomite ümberpaigutamise hetkel. Iseloomulike kiirte lainepikkus sõltub otseselt toru anoodi valmistamiseks kasutatud keemilise elemendi aatomnumbrist.

Röntgenikiirguse loetletud omadused võimaldavad neid praktikas kasutada:

  • tavasilmale nähtamatu;
  • kõrge läbitungimisvõime eluskudede ja elutute materjalide kaudu, mis ei lase läbi nähtavat valgust;
  • ioniseeriv toime molekulaarstruktuuridele.

Röntgenpildistamise põhimõtted

Röntgenikiirguse omadus, millel pildistamine põhineb, on võime kas laguneda või panna mõned ained hõõguma.

Röntgenkiirgus põhjustab kaadmium- ja tsinksulfiidides fluorestseeruvat sära – roheline ning kaltsiumvolframaadi – sinine. Seda omadust kasutatakse meditsiinilise röntgenkiirguse läbivalgustamise tehnikas ja see suurendab ka röntgeniekraanide funktsionaalsust.

Röntgenikiirguse fotokeemiline toime valgustundlikele hõbehalogeniidmaterjalidele (valgustus) võimaldab teha diagnostikat – teha röntgenipilte. Seda omadust kasutatakse ka kogudoosi suuruse mõõtmisel, mille laborandid saavad röntgeniruumides. Kantavatel dosimeetritel on spetsiaalsed tundlikud lindid ja indikaatorid. Röntgenkiirguse ioniseeriv toime võimaldab määrata saadud röntgenikiirte kvalitatiivseid omadusi.

Ühekordne kokkupuude tavapärase röntgenikiirgusega suurendab vähiriski vaid 0,001%.

Piirkonnad, kus kasutatakse röntgenikiirgust

Röntgenikiirguse kasutamine on vastuvõetav järgmistes tööstusharudes:

  1. Ohutus. Fikseeritud ja kaasaskantavad seadmed ohtlike ja keelatud esemete tuvastamiseks lennujaamades, tollis või rahvarohketes kohtades.
  2. Keemiatööstus, metallurgia, arheoloogia, arhitektuur, ehitus, restaureerimistööd - defektide tuvastamiseks ja ainete keemilise analüüsi läbiviimiseks.
  3. Astronoomia. See aitab röntgenteleskoopide abil vaadelda kosmilisi kehasid ja nähtusi.
  4. sõjatööstus. Laserrelvade arendamiseks.

Röntgenikiirguse peamine rakendusala on meditsiinivaldkond. Tänapäeval kuuluvad meditsiiniradioloogia sektsiooni: radiodiagnostika, kiiritusravi (röntgenravi), radiokirurgia. Meditsiiniülikoolid toodavad kõrgelt spetsialiseerunud spetsialiste - radiolooge.

Röntgenkiirgus – kahju ja kasu, mõju organismile

Röntgenikiirguse suur läbitungimisvõime ja ioniseeriv toime võib põhjustada muutusi raku DNA struktuuris, mistõttu on see inimesele ohtlik. Röntgenkiirguse kahjustus on otseselt võrdeline saadud kiirgusdoosiga. Erinevad elundid reageerivad kiiritamisele erineval määral. Kõige vastuvõtlikumad on järgmised:

  • luuüdi ja luukoe;
  • silma lääts;
  • kilpnääre;
  • piima- ja sugunäärmed;
  • kopsukude.

Röntgenikiirguse kontrollimatu kasutamine võib põhjustada pöörduvaid ja pöördumatuid patoloogiaid.

Röntgenkiirgusega kokkupuute tagajärjed:

  • luuüdi kahjustus ja hematopoeetilise süsteemi patoloogiate esinemine - erütrotsütopeenia, trombotsütopeenia, leukeemia;
  • läätse kahjustused koos järgneva katarakti arenguga;
  • rakulised mutatsioonid, mis on päritud;
  • onkoloogiliste haiguste areng;
  • kiirituspõletuste saamine;
  • kiiritushaiguse areng.

Tähtis! Erinevalt radioaktiivsetest ainetest ei kogune röntgenikiirgus keha kudedesse, mistõttu puudub vajadus röntgenikiirgust kehast eemaldada. Röntgenikiirguse kahjulik mõju lõpeb meditsiiniseadme väljalülitamisega.

Röntgenikiirguse kasutamine meditsiinis on lubatud mitte ainult diagnostikaks (traumatoloogia, hambaravi), vaid ka terapeutilistel eesmärkidel:

  • väikestes annustes tehtud röntgenikiirgusest stimuleeritakse ainevahetust elusrakkudes ja kudedes;
  • onkoloogiliste ja healoomuliste kasvajate raviks kasutatakse teatud piiravaid doose.

Patoloogiate diagnoosimise meetodid röntgenikiirguse abil

Radiodiagnostika hõlmab järgmisi meetodeid:

  1. Fluoroskoopia on uuring, mille käigus saadakse pilt fluorestsentsekraanil reaalajas. Koos kehaosa klassikalise reaalajas pildistamisega on tänapäeval olemas ka röntgentelevisiooni transilluminatsiooni tehnoloogiad – pilt kantakse fluorestseeruvalt ekraanilt üle teises ruumis asuvale telerimonitorile. Saadud pildi töötlemiseks on välja töötatud mitmeid digitaalseid meetodeid, millele järgneb selle ülekandmine ekraanilt paberile.
  2. Fluorograafia on odavaim meetod rindkere organite uurimiseks, mis seisneb väikese 7x7 cm suuruse pildi tegemises.Hoolimata eksimisvõimalusest on see ainus võimalus teha iga-aastast rahvastiku massilist uuringut. Meetod ei ole ohtlik ega nõua saadud kiirgusdoosi kehast väljavõtmist.
  3. Radiograafia - kokkuvõtliku pildi saamine filmile või paberile, et selgitada elundi kuju, asendit või tooni. Võib kasutada peristaltika ja limaskestade seisundi hindamiseks. Kui on valida, siis kaasaegsetest röntgeniseadmetest ei tohiks eelistada digitaalseid seadmeid, kus röntgeni voog võib olla suurem kui vanadel seadmetel, vaid väikese doosiga röntgeniseadmeid, millel on otsene tasapind. pooljuhtdetektorid. Need võimaldavad teil vähendada keha koormust 4 korda.
  4. Röntgentomograafia on meetod, mis kasutab röntgenikiirgust, et saada vajalik arv pilte valitud elundi lõikudest. Paljude kaasaegsete CT-seadmete hulgas kasutatakse korduvate uuringute jaoks väikese annusega kõrge eraldusvõimega CT-skannereid.

Radioteraapia

Röntgenravi viitab kohalikele ravimeetoditele. Kõige sagedamini kasutatakse meetodit vähirakkude hävitamiseks. Kuna kokkupuute mõju on võrreldav kirurgilise eemaldamisega, nimetatakse seda ravimeetodit sageli radiokirurgiaks.

Tänapäeval toimub röntgenravi järgmistel viisidel:

  1. Väline (prootonteraapia) - kiirguskiir siseneb patsiendi kehasse väljastpoolt.
  2. Sisemine (brahhüteraapia) - radioaktiivsete kapslite kasutamine, implanteerides need kehasse, paigutades vähi kasvajale lähemale. Selle ravimeetodi puuduseks on see, et kuni kapsli kehast eemaldamiseni tuleb patsient isoleerida.

Need meetodid on õrnad ja nende kasutamine on mõnel juhul eelistatavam kui keemiaravi. Selline populaarsus on tingitud asjaolust, et kiired ei kogune ega vaja kehast eemaldamist, neil on selektiivne toime, mõjutamata teisi rakke ja kudesid.

Ohutu röntgenkiirguse kokkupuute määr

Sellel lubatud aastase kokkupuute normi indikaatoril on oma nimi - geneetiliselt oluline ekvivalentdoos (GED). Sellel indikaatoril pole selgeid kvantitatiivseid väärtusi.

  1. See näitaja sõltub patsiendi vanusest ja soovist tulevikus lapsi saada.
  2. See sõltub sellest, milliseid elundeid uuriti või raviti.
  3. GZD-d mõjutab inimese elukoha piirkonna loodusliku radioaktiivse fooni tase.

Tänapäeval kehtivad järgmised keskmised GZD standardid:

  • kokkupuute tase kõigist allikatest, välja arvatud meditsiinilised, ja võtmata arvesse looduslikku kiirgusfooni - 167 mRem aastas;
  • iga-aastase tervisekontrolli norm ei ole suurem kui 100 mRem aastas;
  • kogu ohutu väärtus on 392 mRem aastas.

Röntgenkiirgus ei vaja organismist väljutamist ning on ohtlik ainult intensiivse ja pikaajalise kokkupuute korral. Kaasaegsed meditsiiniseadmed kasutavad lühiajalist madala energiaga kiirgust, mistõttu nende kasutamist peetakse suhteliselt kahjutuks.

1895. aastal avastas Saksa füüsik W. Roentgen uue, seni tundmatu elektromagnetkiirguse tüübi, mis nimetati selle avastaja auks röntgeniks. Oma avastuse autoriks sai W. Roentgen 50-aastaselt, olles Würzburgi ülikooli rektor ja omas oma aja ühe parima eksperimenteerija mainet. Üks esimesi, kes leidis Roentgeni avastusele tehnilise rakenduse, oli ameeriklane Edison. Ta lõi käepärase näidisaparaadi ja korraldas juba 1896. aasta mais New Yorgis röntgennäituse, kus külastajad said helendaval ekraanil enda kätt vaadata. Pärast seda, kui Edisoni assistent suri pidevatel demonstratsioonidel saadud rasketesse põletushaavadesse, peatas leiutaja edasised katsed röntgenikiirgusega.

Röntgenkiirgust hakati meditsiinis kasutama selle suure läbitungimisvõime tõttu. Algselt kasutati röntgenikiirgust luumurdude uurimiseks ja võõrkehade leidmiseks inimkehas. Praegu on röntgenikiirgusel põhinevaid meetodeid. Kuid neil meetoditel on oma puudused: kiirgus võib nahka sügavalt kahjustada. Ilmuvad haavandid muutusid sageli vähiks. Paljudel juhtudel tuli amputeerida sõrmed või käed. Fluoroskoopia(läbipaistvuse sünonüüm) on üks peamisi röntgenuuringu meetodeid, mis seisneb uuritava objekti tasapinnalise positiivse kujutise saamises poolläbipaistval (fluorestseeruval) ekraanil. Fluoroskoopia ajal on subjekt poolläbipaistva ekraani ja röntgentoru vahel. Kaasaegsetel röntgenkiirte läbipaistvatel ekraanidel ilmub pilt röntgentoru sisselülitamise hetkel ja kaob kohe pärast väljalülitamist. Fluoroskoopia võimaldab uurida elundi talitlust - südame pulsatsiooni, ribide, kopsude, diafragma hingamisliigutusi, seedetrakti peristaltikat jne. Fluoroskoopiat kasutatakse mao-, seedetrakti-, kaksteistsõrmiksoole, maksa-, sapipõie- ja sapiteede haiguste ravis. Samal ajal sisestatakse meditsiiniline sond ja manipulaatorid koekahjustusteta ning operatsiooni ajal toimuvaid toiminguid kontrollitakse fluoroskoopia abil ja need on monitoril nähtavad.
Radiograafia - röntgendiagnostika meetod fikseeritud kujutise registreerimisega valgustundlikul materjalil - spetsiaalne. fotofilm (röntgenfilm) või fotopaber koos järgneva fototöötlusega; Digitaalse radiograafiaga fikseeritakse pilt arvuti mällu. Seda tehakse röntgendiagnostika seadmetel – statsionaarsetel, spetsiaalselt varustatud röntgeniruumidesse paigaldatud või mobiilsetel ja kaasaskantavatel – patsiendi voodi kõrval või operatsioonitoas. Röntgenpiltidel kuvatakse erinevate elundite struktuuride elemendid palju selgemalt kui fluorestsentsekraanil. Radiograafiat tehakse erinevate haiguste avastamiseks ja ennetamiseks, selle põhieesmärk on erinevate erialade arstide korrektne abistamine ja kiire diagnoos. Röntgenipilt jäädvustab elundi või koe seisundi ainult kokkupuute ajal. Üksik röntgenülesvõte fikseerib aga teatud hetkel vaid anatoomilisi muutusi, annab protsessi staatika; teatud ajavahemike järel tehtud radiograafide seeria kaudu on võimalik uurida protsessi dünaamikat, see tähendab funktsionaalseid muutusi. Tomograafia. Sõna tomograafia võib kreeka keelest tõlkida kui lõigu pilt. See tähendab, et tomograafia eesmärk on saada kihiline pilt uuritava objekti sisestruktuurist. Kompuutertomograafiat iseloomustab kõrge eraldusvõime, mis võimaldab eristada peeneid muutusi pehmetes kudedes. CT võimaldab tuvastada selliseid patoloogilisi protsesse, mida ei saa tuvastada muude meetoditega. Lisaks võimaldab CT kasutamine vähendada diagnostilise protsessi käigus patsientidele saadavat röntgenikiirguse annust.
Fluorograafia- diagnostiline meetod, mis võimaldab teil saada pilti elunditest ja kudedest, töötati välja 20. sajandi lõpus, aasta pärast röntgenikiirte avastamist. Piltidel on näha skleroosi, fibroosi, võõrkehasid, kasvajaid, arenenud astmega põletikke, gaaside ja infiltraadi olemasolu õõnsustes, abstsesse, tsüste jne. Kõige sagedamini tehakse rindkere röntgen, mis võimaldab tuvastada tuberkuloosi, kopsu- või rindkere pahaloomulist kasvajat ja muid patoloogiaid.
Röntgenteraapia- See on kaasaegne meetod, millega ravitakse teatud liigeste patoloogiaid. Selle meetodi ortopeediliste haiguste ravi peamised suunad on: Krooniline. Liigeste põletikulised protsessid (artriit, polüartriit); Degeneratiivne (osteoartriit, osteokondroos, deformeeriv spondüloos). Kiiritusravi eesmärk on patoloogiliselt muutunud kudede rakkude elulise aktiivsuse pärssimine või nende täielik hävitamine. Mittekasvajahaiguste korral on röntgenteraapia suunatud põletikulise reaktsiooni mahasurumisele, proliferatiivsete protsesside pärssimisele, valutundlikkuse ja näärmete sekretoorse aktiivsuse vähendamisele. Tuleb meeles pidada, et röntgenikiirguse suhtes on kõige tundlikumad sugunäärmed, vereloomeorganid, leukotsüüdid ja pahaloomulised kasvajarakud. Kiirgusdoos määratakse igal üksikjuhul individuaalselt.

Röntgenikiirguse avastamise eest pälvis Roentgen 1901. aastal esimese Nobeli füüsikaauhinna ja Nobeli komitee rõhutas tema avastuse praktilist tähtsust.
Seega on röntgenikiirgus nähtamatu elektromagnetkiirgus lainepikkusega 105–102 nm. Röntgenikiirgus võib tungida läbi teatud materjalide, mis on nähtavale valgusele läbipaistmatud. Need eralduvad aine kiirete elektronide aeglustumise ajal (pidev spekter) ja elektronide üleminekul aatomi välistelt elektronkihtidelt sisemistele (lineaarspekter). Röntgenkiirguse allikad on: röntgenitoru, mõned radioaktiivsed isotoobid, elektronide kiirendid ja akumulaatorid (sünkrotronkiirgus). Vastuvõtjad - kile, luminestsentsekraanid, tuumakiirguse detektorid. Röntgenikiirgust kasutatakse röntgendifraktsioonanalüüsis, meditsiinis, vigade tuvastamisel, röntgenspektraalanalüüsis jne.

Radioloogia on radioloogia haru, mis uurib sellest haigusest tulenevat röntgenkiirguse mõju loomade ja inimeste organismile, nende ravi ja ennetamist, samuti meetodeid erinevate patoloogiate diagnoosimiseks röntgenikiirte abil (röntgendiagnostika) . Tüüpiline röntgendiagnostika aparaat sisaldab toiteallikat (trafosid), kõrgepinge alaldit, mis muundab vahelduvvoolu elektrivõrk püsivas, juhtpaneelis, statiivis ja röntgentorus.

Röntgenikiirgus on teatud tüüpi elektromagnetilised võnkumised, mis tekivad röntgentorus kiirendatud elektronide järsu aeglustumise ajal nende kokkupõrke hetkel anoodaine aatomitega. Praegu on üldtunnustatud seisukoht, et röntgenikiirgus on oma füüsikalise olemuse poolest üks kiirgusenergia liike, mille spektrisse kuuluvad ka raadiolained, infrapunakiired, nähtav valgus, ultraviolettkiirgus ja gammakiirgus. radioaktiivsed elemendid. Röntgenkiirgust võib iseloomustada kui selle väikseimate osakeste – kvantide või footonite – kogumit.

Riis. 1 - mobiilne röntgeniaparaat:

A - röntgenitoru;
B - toiteallikas;
B - reguleeritav statiiv.


Riis. 2 - röntgeniseadme juhtpaneel (mehaaniline - vasakul ja elektrooniline - paremal):

A - paneel särituse ja kõvaduse reguleerimiseks;
B - söötmisnupp kõrgepinge.
Riis. 3 on tüüpilise röntgeniaparaadi plokkskeem

1 - võrk;
2 - autotransformaator;
3 - astmeline trafo;
4 - röntgenitoru;
5 - anood;
6 - katood;
7 - astmeline trafo.

Röntgenikiirguse tootmise mehhanism

Röntgenikiirgus moodustub kiirendatud elektronide voo ja anoodimaterjali kokkupõrke hetkel. Kui elektronid suhtlevad sihtmärgiga, muundatakse 99% nende kineetilisest energiast soojusenergia ja ainult 1% - röntgenikiirguses.

Röntgentoru koosneb klaasanumast, millesse on joodetud 2 elektroodi: katood ja anood. Klaassilindrist pumbatakse välja õhk: elektronide liikumine katoodilt anoodile on võimalik ainult suhtelise vaakumi tingimustes (10 -7 -10 -8 mm Hg). Katoodil on hõõgniit, mis on tihedalt keerdunud volframniit. Kui hõõgniidile rakendatakse elektrivoolu, tekib elektronide emissioon, mille käigus elektronid eralduvad spiraalist ja moodustavad katoodi lähedal elektronipilve. See pilv on koondunud katoodi fookustopsi, mis määrab elektronide liikumise suuna. Tass - katoodis väike depressioon. Anood sisaldab omakorda volframmetallplaati, millele on fokusseeritud elektronid – see on röntgenikiirte tekkekoht.


Riis. 4 – röntgentoru seade:

A - katood;
B - anood;
B - volframniit;
G - katoodi teravustamistass;
D - kiirendatud elektronide voog;
E - volframi sihtmärk;
G - klaaskolb;
З - aken berülliumist;
Ja - moodustatud röntgenikiirgus;
K - alumiiniumfilter.

Elektrontoruga on ühendatud 2 trafot: astmeline ja astmeline. Alandava trafo soojendab volframniiti madala pingega (5-15 volti), mille tulemuseks on elektronide emissioon. Astmeline ehk kõrgepingetrafo läheb otse katoodile ja anoodile, mida toidetakse pingega 20–140 kilovolti. Mõlemad trafod on paigutatud röntgeniaparaadi kõrgepingeplokki, mis on täidetud trafoõliga, mis tagab trafode jahutuse ja nende usaldusväärse isolatsiooni.

Pärast elektronipilve moodustumist astmelise trafo abil lülitatakse sisse astmeline trafo ja vooluahela mõlemale poolusele rakendatakse kõrgepingepinget: anoodile positiivne ja negatiivne impulss. impulss katoodile. Negatiivselt laetud elektronid tõrjutakse negatiivselt laetud katoodilt ja kalduvad positiivselt laetud anoodile - sellise potentsiaalse erinevuse tõttu saavutatakse suur liikumiskiirus - 100 tuhat km / s. Sellel kiirusel pommitavad elektronid anoodi volframplaati, tekitades lühise elektriahel, mille tulemuseks on röntgenikiirgus ja soojusenergia.

Röntgenikiirgus jaguneb bremsstrahlungiks ja iseloomulikuks. Bremsstrahlung tekib volframniidi poolt emiteeritud elektronide kiiruse järsu aeglustumise tõttu. Iseloomulik kiirgus tekib aatomite elektronkestade ümberpaigutamise hetkel. Mõlemad tüübid moodustuvad röntgentorus kiirendatud elektronide kokkupõrke hetkel anoodimaterjali aatomitega. Röntgentoru emissioonispekter on bremsstrahlungi ja iseloomulike röntgenikiirte superpositsioon.


Riis. 5 - bremsstrahlung röntgenkiirte moodustumise põhimõte.
Riis. 6 - iseloomuliku röntgenikiirguse moodustamise põhimõte.

Röntgenikiirguse põhiomadused

  1. Röntgenikiirgus on visuaalsele tajule nähtamatu.
  2. Röntgenkiirgusel on suur läbitungiv jõud läbi elusorganismi elundite ja kudede ning ka elutu looduse tihedate struktuuride, mis ei lase läbi nähtavat valguskiiri.
  3. Röntgenikiirgus põhjustab teatud keemiliste ühendite hõõgumist, mida nimetatakse fluorestsentsiks.
  • Tsink ja kaadmiumsulfiidid fluorestseeruvad kollakasroheliselt,
  • Kaltsiumvolframaadi kristallid - violetne-sinine.
  • Röntgenikiirgus on fotokeemilise toimega: lagundab hõbedaühendeid halogeenidega ja põhjustab fotograafiliste kihtide mustaks muutumist, moodustades röntgenpildil pildi.
  • Röntgenikiirgus edastab oma energia aatomitele ja molekulidele keskkond mida nad läbivad, avaldades ioniseerivat toimet.
  • Röntgenkiirgusel on väljendunud bioloogiline toime kiiritatud elunditele ja kudedele: väikestes annustes stimuleerib see ainevahetust, suurtes annustes võib see põhjustada kiiritusvigastusi, aga ka ägedat kiiritushaigust. Bioloogiline omadus võimaldab kasutada röntgenikiirgust kasvaja ja mõnede mittekasvajahaiguste raviks.

    • Elektromagnetiliste võnkumiste skaala

    Röntgenikiirgusel on kindel lainepikkus ja võnkesagedus. Lainepikkus (λ) ja võnkesagedus (ν) on seotud seosega: λ ν = c, kus c on valguse kiirus ümardatuna 300 000 km-ni sekundis. Röntgenikiirguse energia määratakse valemiga E = h ν, kus h on Plancki konstant, universaalne konstant, mis võrdub 6,626 10 -34 J⋅s. Kiirte lainepikkus (λ) on seotud nende energiaga (E) seosega: λ = 12,4 / E.

    Röntgenkiirgus erineb teist tüüpi elektromagnetilistest võnkumistest lainepikkuse (vt tabel) ja kvantenergia poolest. Mida lühem on lainepikkus, seda suurem on selle sagedus, energia ja läbitungimisvõime. Röntgenikiirguse lainepikkus on vahemikus

    . Röntgenkiirguse lainepikkust muutes on võimalik kontrollida selle läbitungimisvõimet. Röntgenikiirgus on väga lühikese lainepikkusega, kuid kõrge võnkesagedusega, mistõttu on need inimsilmale nähtamatud. Tänu oma tohutule energiale on kvantidel suur läbitungimisvõime, mis on üks peamisi omadusi, mis tagab röntgenikiirguse kasutamise meditsiinis ja teistes teadustes.

    Röntgenikiirguse omadused

    Intensiivsus- röntgenikiirguse kvantitatiivne omadus, mida väljendatakse toru poolt ajaühikus kiirgavate kiirte arvuga. Röntgenikiirguse intensiivsust mõõdetakse milliamprites. Võrreldes seda nähtava valguse intensiivsusega tavaline lamp hõõglamp, võime tuua analoogia: näiteks 20-vatine lamp särab ühe intensiivsuse ehk võimsusega ja 200-vatine teisega, samas kui valguse enda kvaliteet (selle spekter) on sama. . Röntgenkiirguse intensiivsus on tegelikult selle kogus. Iga elektron loob anoodile ühe või mitu kiirguskvanti, seetõttu reguleeritakse röntgenikiirte arvu objekti eksponeerimise ajal, muutes anoodile kalduvate elektronide arvu ja elektronide interaktsioonide arvu volframi sihtmärgi aatomitega. , mida saab teha kahel viisil:

    1. Muutes katoodspiraali hõõgumisastet astmelise trafo abil (emissiooni ajal tekkivate elektronide arv sõltub volframspiraali kuumusest ja kiirguskvantide arv elektronide arvust);
    2. Muutes astmelise trafo poolt toru poolustele - katoodile ja anoodile antud kõrgepinge väärtust (mida kõrgem pinge toru poolustele rakendatakse, seda rohkem kineetilist energiat saavad elektronid, mis , võivad tänu oma energiale interakteeruda mitme anoodaine aatomiga – vaata joonist fig. riis. 5; madala energiaga elektronid suudavad astuda väiksemasse arvu interaktsioonidesse).

    Röntgenikiirguse intensiivsus (anoodivool), mis on korrutatud säritusega (toru aeg), vastab röntgenkiirguse säritusele, mida mõõdetakse mAs (milliamprites sekundis). Säritus on parameeter, mis sarnaselt intensiivsusega iseloomustab röntgentoru poolt kiiratavate kiirte hulka. Ainus erinevus on see, et särituse puhul on arvestatud ka toru tööaega (näiteks kui toru töötab 0,01 sek, siis on kiirte arv üks ja kui 0,02 sek, siis kiirte arv on erinev - veel kaks korda). Kiirguskiirguse määrab radioloog röntgeniaparaadi juhtpaneelil, olenevalt uuringu tüübist, uuritava objekti suurusest ja diagnostikaülesandest.

    Jäikus- röntgenikiirguse kvalitatiivne omadus. Seda mõõdetakse toru kõrge pinge järgi - kilovoltides. Määrab röntgenikiirguse läbitungimisvõime. Seda reguleerib kõrgepinge, mida röntgentoru annab astmeline trafo. Mida suurem potentsiaalide erinevus toru elektroodidele tekib, seda suurema jõuga elektronid katoodilt eemale tõrjuvad ja anoodile tormavad ning seda tugevam on nende kokkupõrge anoodiga. Mida tugevam on nende kokkupõrge, seda lühem on tekkiva röntgenikiirguse lainepikkus ja seda suurem on selle laine läbitungimisvõime (või kiirguse kõvadus, mida, nagu intensiivsust, reguleeritakse juhtpaneelil pingeparameetriga toru – kilopinge).

    Riis. 7 – lainepikkuse sõltuvus laine energiast:

    λ - lainepikkus;
    E - laineenergia

    • Mida suurem on liikuvate elektronide kineetiline energia, seda tugevam on nende mõju anoodile ja seda lühem on tekkiva röntgenikiirguse lainepikkus. Pika lainepikkuse ja väikese läbitungimisvõimega röntgenkiirgust nimetatakse "pehmeks", lühikese lainepikkuse ja suure läbitungimisvõimega - "kõvaks".
     Riis. 8 - röntgentoru pinge ja sellest tuleneva röntgenkiirguse lainepikkuse suhe:
    • Mida kõrgemat pinget toru poolustele rakendatakse, seda tugevam on nende potentsiaalide erinevus, seetõttu on liikuvate elektronide kineetiline energia suurem. Torul olev pinge määrab elektronide kiiruse ja nende kokkupõrkejõu anoodimaterjaliga, seetõttu määrab pinge tekkiva röntgenikiirguse lainepikkuse.

    Röntgentorude klassifikatsioon

    1. Kokkuleppel
      1. Diagnostika
      2. Terapeutiline
      3. Struktuurianalüüsiks
      4. Läbivalgustuse jaoks
    2. Disaini järgi
      1. Fookuse järgi
    • Üks fookus (üks spiraal katoodil ja üks fookuspunkt anoodil)
    • Bifokaalne (kaks erineva suurusega spiraali katoodil ja kaks fookuspunkti anoodil)
    1. Anoodi tüübi järgi
    • Statsionaarne (fikseeritud)
    • Pöörlev

    Röntgenikiirgust kasutatakse mitte ainult radiodiagnostika, vaid ka ravi eesmärgil. Nagu eespool märgitud, võimaldab röntgenkiirguse võime pärssida kasvajarakkude kasvu seda kasutada onkoloogiliste haiguste kiiritusravis. Välja arvatud meditsiinivaldkond rakendusi, röntgenkiirgus on leidnud laialdast rakendust inseneri- ja tehnikavaldkonnas, materjaliteaduses, kristallograafias, keemias ja biokeemias: näiteks on võimalik X-i abil tuvastada erinevate toodete (rööpad, keevisõmblused jne) ehituslikke defekte. kiirkiirgus. Sellise uuringu tüüpi nimetatakse defektoskoopiaks. Ja lennujaamades, raudteejaamades ja muudes rahvarohketes kohtades kasutatakse röntgentelevisiooni introskoope aktiivselt käsipagasi ja pagasi turvaeesmärkidel skannimiseks.

    Sõltuvalt anoodi tüübist erinevad röntgentorud disaini poolest. Tulenevalt asjaolust, et 99% elektronide kineetilisest energiast muundatakse soojusenergiaks, kuumeneb toru töötamise ajal anood oluliselt - tundlik volframi sihtmärk põleb sageli läbi. Anood jahutatakse tänapäevastes röntgenitorudes seda pöörates. Pöörlev anood on ketta kujuga, mis jaotab soojuse ühtlaselt üle kogu selle pinna, vältides volframsihtmärgi lokaalset ülekuumenemist.

    Röntgentorude disain erineb ka fookuse poolest. Fookuspunkt - anoodi osa, millel genereeritakse töötav röntgenikiir. See on jagatud tegelikuks fookuspunktiks ja efektiivseks fookuspunktiks ( riis. 12). Anoodi nurga tõttu on efektiivne fookuspunkt tegelikust väiksem. Olenevalt pildiala suurusest kasutatakse erinevaid fookuspunkti suurusi. Mida suurem on pildiala, seda laiem peab olema fookuspunkt, et katta kogu pildiala. Väiksem fookuspunkt tagab aga parema pildi selguse. Seetõttu kasutatakse väikeste kujutiste tegemisel lühikest filamenti ja elektronid suunatakse anoodi sihtmärgi väikesele alale, luues väiksema fookuspunkti.


    Riis. 9 - statsionaarse anoodiga röntgentoru.
    Riis. 10 - pöörleva anoodiga röntgentoru.
    Riis. 11 - pöörleva anoodiga röntgentoru seade.
    Riis. 12 on diagramm tõelise ja tõhusa fookuspunkti moodustumise kohta.


    1. Kõrge läbitungimisvõime - suudab tungida teatud meediasse. Röntgenikiirgus tungib kõige paremini läbi gaasilise keskkonna (kopsukoe), kuid halvasti läbi suure elektrontiheduse ja suure aatommassiga ainete (inimesel luud).

    2. Fluorestsents – sära. Sel juhul muudetakse röntgenikiirguse energia nähtava valguse energiaks. Praegu on fluorestsentsi põhimõte aluseks intensiivistavate ekraanide seadmele, mis on mõeldud röntgenkiirte täiendavaks valgustamiseks. See võimaldab teil vähendada uuritava patsiendi keha kiirguskoormust.

    3. Fotokeemiline – võime kutsuda esile erinevaid keemilisi reaktsioone.

    4. Ioniseeriv võime - röntgenikiirguse mõjul toimub aatomite ioniseerumine (neutraalsete molekulide lagunemine positiivseteks ja negatiivseteks ioonideks, mis moodustavad ioonipaari.

    5. Bioloogiline - rakkude kahjustus. Enamasti on see tingitud bioloogiliselt oluliste struktuuride (DNA, RNA, valgumolekulid, aminohapped, vesi) ionisatsioonist. Positiivne bioloogiline toime - kasvajavastane, põletikuvastane.

    1. Tala toru seade

    Röntgenikiirgus toodetakse röntgentorus. Röntgentoru on klaasanum, mille sees on vaakum. Elektroodi on 2 - katood ja anood. Katood on õhuke volframspiraal. Vanade torude anood oli raske vaskvarras, mille kaldpind oli suunatud katoodi poole. Anoodi kaldpinnale joodeti tulekindlast metallist plaat - anoodi peegel (anood on töö ajal väga kuum). Peegli keskel on röntgentoru fookus Siin toodetakse röntgenikiirgust. Mida väiksem on fookuse väärtus, seda selgemad on pildistatava objekti kontuurid. Väikest fookust peetakse 1x1 mm ja isegi vähem.

    Kaasaegsetes röntgeniseadmetes on elektroodid valmistatud tulekindlatest metallidest. Tavaliselt kasutatakse pöörleva anoodiga torusid. Töötamise ajal pöörab anood spetsiaalse seadmega ja katoodist lendavad elektronid langevad optilisse fookusesse. Anoodi pöörlemise tõttu muutub optilise fookuse asend kogu aeg, mistõttu on sellised torud vastupidavamad ega kulu kauaks.

    Kuidas röntgenikiirgust saadakse? Esiteks soojendatakse katoodhõõgniiti. Selleks vähendatakse astmelist trafot kasutades toru pinget 220-lt 12-15 V-le. Katoodniit kuumeneb, selles olevad elektronid hakkavad kiiremini liikuma, osa elektronidest väljub hõõgniidist ja selle ümber tekib vabade elektronide pilv. Pärast seda lülitatakse sisse kõrgepingevool, mis saadakse astmelise trafo abil. Diagnostilistes röntgeniseadmetes kasutatakse kõrgepingevoolu vahemikus 40 kuni 125 KV (1KV=1000V). Mida kõrgem on toru pinge, seda lühem on lainepikkus. Kõrgepinge sisselülitamisel tekib toru poolustel suur potentsiaalide erinevus, elektronid "murduvad" katoodilt ja tormavad suurel kiirusel anoodile (toru on lihtsaim laetud osakeste kiirendi). Tänu spetsiaalsetele seadmetele elektronid ei haju külgedele, vaid langevad peaaegu ühte anoodi punkti - fookuspunkti (fookuspunkti) ja aeglustuvad anoodiaatomite elektriväljas. Kui elektronid aeglustuvad, tekivad elektromagnetlained, s.t. röntgenikiirgus. Tänu spetsiaalsele seadmele (vanades torudes - anoodi kaldenurk) suunatakse röntgenikiirgus patsiendile lahkneva kiirtekiire, "koonuse" kujul.


    1. Röntgenpildistamine
    Röntgenpildistamine põhineb röntgenikiirguse nõrgenemisel, kui see läbib keha erinevaid kudesid. Erineva tiheduse ja koostisega moodustiste läbimise tulemusena kiirguskiir hajub ja aeglustub ning seetõttu tekib filmile erineva intensiivsusega kujutis - nn kõigi kudede summeerimispilt (vari).

    Röntgenfilm on kihiline struktuur, põhikihiks on kuni 175 mikroni paksune polüesterkompositsioon, mis on kaetud fotograafilise emulsiooniga (hõbejodiid ja -bromiid, želatiin).


    1. Filmi arendus - taastatakse hõbe (kus kiired läbisid - filmiala mustaks muutumine, kuhu jäid - heledamad alad)

    2. Fikseerija - hõbebromiidi väljapesemine piirkondadest, kus kiired läbisid ja ei püsinud.
    Kaasaegsetes digitaalseadmetes saab väljundkiirgust registreerida spetsiaalsel elektroonilisel maatriksil. Elektroonilise tundliku maatriksiga seadmed on palju kallimad kui analoogseadmed. Sel juhul prinditakse filme ainult vajaduse korral ning diagnostiline pilt kuvatakse monitoril ja mõnes süsteemis salvestatakse andmebaasi koos muude patsiendiandmetega.

    1. Kaasaegse radioloogiakabineti seade
    Ideaalis on röntgeniruumi mahutamiseks vaja vähemalt 4 tuba:

    1. Röntgenituba ise, kus asub aparaat ja uuritakse patsiente. Röntgeniruumi pindala peab olema vähemalt 50 m2

    2. Juhtimisruum, kus asub juhtpult, mille abil röntgenlaborant juhib kogu aparaadi tööd.

    3. Fotolabor, kus kassetid laaditakse filmiga, ilmutatakse ja fikseeritakse kujutised, pestakse ja kuivatatakse. Kaasaegne meetod meditsiiniliste röntgenfilmide fototöötluseks on rull-tüüpi protsessorite kasutamine. Lisaks vaieldamatule töömugavusele tagavad protsessorid fototöötlusprotsessi kõrge stabiilsuse. Täieliku tsükli kestus hetkest, mil kile siseneb töötlemismasinasse kuni kuiva röntgenpildi saamiseni ("kuivast kuivaks") ei ületa mitu minutit.

    4. Arstikabinet, kus radioloog analüüsib ja kirjeldab tehtud röntgenpilte.


      1. Meditsiinipersonali ja patsientide röntgenkiirguse eest kaitsmise meetodid
    Radioloog vastutab patsientide ja ka töötajate kaitse eest nii kabinetis sees kui ka kõrvalruumides viibivate inimeste eest. Võib olla kollektiivseid ja individuaalseid kaitsevahendeid.

    3 peamist kaitsemeetodit: kaitse varjestuse, kauguse ja ajaga.

    1 .Kaitsmekaitse:

    Röntgenikiirgus asetatakse spetsiaalsete seadmete teele, mis on valmistatud materjalidest, mis neelavad hästi röntgenikiirgust. See võib olla plii, betoon, bariitbetoon jne. Röntgeniruumide seinad, põrand, lagi on kaitstud, valmistatud materjalidest, mis ei edasta kiirteid naaberruumidesse. Uksed on kaitstud pliimaterjaliga. Röntgeniruumi ja juhtimisruumi vahelised vaatlusaknad on pliiklaasist. Röntgentoru asetatakse spetsiaalsesse kaitseümbrisesse, mis ei lase röntgenikiirgust läbi ning kiired suunatakse patsiendile läbi spetsiaalse "akna". Akna külge on kinnitatud toru, mis piirab röntgenkiire suurust. Lisaks paigaldatakse röntgeniaparaadi diafragma kiirte väljumiskohta torust. See koosneb 2 paarist plaatidest, mis on üksteisega risti. Neid plaate saab liigutada ja lahti tõsta nagu kardinaid. Sel viisil saab kiiritusvälja suurendada või vähendada. Mida suurem on kiiritusväli, seda suurem on kahju ava on kaitse oluline osa, eriti lastel. Lisaks kiiritatakse arsti ennast vähem. Ja piltide kvaliteet on parem. Veel üks varjestuse näide on õmmeldud - need objekti kehaosad, mida praegu ei pildistata, tuleks katta pliikummi lehtedega. Samuti on spetsiaalsest kaitsematerjalist valmistatud põlled, seelikud, kindad.

    2 .Kaitse aja järgi:

    Röntgenuuringu ajal tuleb patsienti kiiritada võimalikult vähe aega (kiirusta, kuid mitte diagnoosi kahjuks). Selles mõttes annavad kujutised väiksema kiirguskoormuse kui transilluminatsioon, sest. piltidel on kasutatud väga pikki säriaegu (aeg). Ajakaitse on peamine viis kaitsta nii patsienti kui ka radioloogi ennast. Patsiente uurides püüab arst ceteris paribus valida uurimismeetodi, mis võtab vähem aega, kuid mitte diagnoosi arvelt. Selles mõttes on fluoroskoopia kahjulikum, kuid kahjuks ei saa seda sageli ilma fluoroskoopiata teha. Nii et söögitoru, mao, soolte uurimisel kasutatakse mõlemat meetodit. Uurimismeetodi valikul lähtume reeglist, et uuringust saadav kasu peaks olema suurem kui kahju. Mõnikord tekivad lisapildi tegemise kartuses vead diagnoosimisel, valesti määratakse ravi, mis mõnikord maksab patsiendi elu. Tuleb meeles pidada kiirguse ohtusid, kuid ärge kartke seda, see on patsiendile hullem.

    3 .Kaitsekaugus:

    Valguse ruutseaduse kohaselt on antud pinna valgustus pöördvõrdeline valgusallika ja valgustatud pinna vahelise kauguse ruuduga. Seoses röntgenuuringuga tähendab see, et kiirgusdoos on pöördvõrdeline röntgentoru fookuse ja patsiendi vahelise kauguse ruuduga (fookuskaugus). Kui fookuskaugus suureneb 2 korda, väheneb kiirgusdoos 4 korda, fookuskauguse suurenemisel 3 korda väheneb kiirgusdoos 9 korda.

    Fluoroskoopia puhul ei ole lubatud fookuskaugus alla 35 cm. Seinte ja röntgeniaparaadi vaheline kaugus peab olema vähemalt 2 m, vastasel juhul tekivad sekundaarsed kiired, mis tekivad esmase kiirtekiire tabamisel ümbritsevate objektide ( seinad jne). Samal põhjusel ei ole röntgeniruumidesse lubatud lisamööbel. Mõnikord aitavad kirurgi- ja raviosakonna töötajad raskelt haigete patsientide läbivaatamisel patsiendil seista läbivalgustuseks ekraani taha ja seista uuringu ajal patsiendi kõrval, teda toetades. Erandina on see lubatud. Kuid radioloog peab jälgima, et haiget abistavad õed ja õed paneksid selga kaitsepõlle ja kindad ning võimalusel ei seisaks patsiendi lähedal (kauguskaitse). Kui röntgenikabinetti tuli mitu patsienti, kutsutakse neid protseduurituppa 1 inimene, s.o. Korraga peaks uuringus olema ainult 1 inimene.


      1. Radiograafia ja fluorograafia füüsikalised alused. Nende puudused ja eelised. Digi eelised filmi ees.
    Radiograafia (ing. projektsioonradiograafia, tavafilmi radiograafia, roentgenograafia) on röntgenikiirguse abil spetsiaalsele filmile või paberile projitseeritud objektide sisestruktuuri uurimine. Kõige sagedamini viitab see termin meditsiinilisele mitteinvasiivsele uuringule, mis põhineb staatilise summeerimisprojektsiooni saamisel (parandatud) keha anatoomiliste struktuuride kujutised, lastes neist läbi röntgenikiirte ja registreerides röntgenikiirguse sumbumise astme.
    Radiograafia põhimõtted

    Diagnostilise radiograafia jaoks on soovitatav pildistada vähemalt kahes projektsioonis. See on tingitud asjaolust, et radiograafia on ruumilise objekti lame kujutis. Ja selle tulemusena saab tuvastatud patoloogilise fookuse lokaliseerimist kindlaks teha ainult 2 projektsiooni abil.


    Pildistamise tehnika

    Saadud röntgenpildi kvaliteedi määravad 3 peamist parameetrit. Röntgentorule rakendatav pinge, voolutugevus ja toru tööaeg. Sõltuvalt uuritud anatoomilistest moodustistest ning patsiendi kaalust ja suurusest võivad need parameetrid oluliselt erineda. Erinevate elundite ja kudede jaoks on olemas keskmised väärtused, kuid tuleb meeles pidada, et tegelikud väärtused erinevad olenevalt aparatuurist, kus uuring tehakse, ja patsiendist, kellele tehakse röntgenikiirgus. Iga seadme jaoks koostatakse individuaalne väärtuste tabel. Need väärtused ei ole absoluutsed ja neid korrigeeritakse uuringu edenedes. Tehtud piltide kvaliteet sõltub suuresti radiograafi võimest kohandada keskmiste väärtuste tabelit konkreetse patsiendi jaoks.


    Pildi salvestamine

    Kõige tavalisem viis röntgenpildi salvestamiseks on selle kinnitamine röntgenitundlikule filmile ja seejärel ilmutada. Praegu on olemas ka süsteemid, mis pakuvad digitaalset andmete salvestamist. Kõrgete kulude ja valmistamise keerukuse tõttu on seda tüüpi seadmed levimuse poolest analoogseadmetest mõnevõrra madalamad.

    Röntgenfilm asetatakse spetsiaalsetesse seadmetesse - kassettidesse (nad ütlevad - kassett on laaditud). Kassett kaitseb kilet nähtava valguse eest; viimasel, nagu röntgenkiirtel, on võime redutseerida metallilist hõbedat AgBr-st. Kassetid on valmistatud materjalist, mis ei lase läbi valgust, vaid laseb läbi röntgenikiirgust. Kassetid on sees intensiivistavad ekraanid, kile asetatakse nende vahele; pildistades ei lange filmile mitte ainult röntgenikiirgus ise, vaid ka ekraanide valgus (ekraanid on kaetud fluorestseeruva soolaga, seega helendavad ja võimendavad röntgenikiirguse toimet). See võimaldab vähendada patsiendi kiirguskoormust 10 korda.

    Pildistamisel suunatakse röntgenikiirgus pildistatava objekti keskele (keskmesse). Pärast fotolaboris pildistamist ilmutatakse film spetsiaalsetes kemikaalides ja fikseeritakse (fikseeritakse). Fakt on see, et filmi nendel osadel, mida võtte ajal röntgenikiirgus ei tabanud või neid oli vähe, hõbe ei taastatud ja kui kilet ei asetata fiksaatori (fiksaatori) lahusesse, siis kui kilet uurides taastub nähtava valguse mõjul hõbe.Sveta. Kogu film muutub mustaks ja pilti pole näha. Fikseerimisel (kinnitamisel) läheb kilest redutseerimata AgBr fiksaatori lahusesse, mistõttu on fikseris palju hõbedat ning neid lahuseid ei valata välja, vaid antakse röntgenikeskustesse.

    Kaasaegne meetod meditsiiniliste röntgenfilmide fototöötluseks on rull-tüüpi protsessorite kasutamine. Lisaks vaieldamatule töömugavusele tagavad protsessorid fototöötlusprotsessi kõrge stabiilsuse. Täieliku tsükli kestus hetkest, mil kile siseneb töötlemismasinasse kuni kuiva röntgenpildi saamiseni ("kuivast kuivaks") ei ületa mitu minutit.
    Röntgenikiirgus on mustvalge pilt – negatiiv. Must – madala tihedusega alad (kopsud, mao gaasimull. Valge – koos kõrge tihedusega(luud).
    Fluorograafia- FOG-i olemus seisneb selles, et sellega saadakse esmalt fluorestseeruval ekraanil rindkere kujutis ja seejärel tehakse pilt mitte patsiendist endast, vaid tema kujutisest ekraanil.

    Fluorograafia annab objektist vähendatud pildi. On väikese raami (nt 24×24 mm või 35×35 mm) ja suure raami (nt 70×70 mm või 100×100 mm) tehnikaid. Viimane läheneb diagnostiliste võimaluste poolest radiograafiale. FOG-i kasutatakse elanikkonna ennetav läbivaatus(avastatakse varjatud haigused nagu vähk ja tuberkuloos).

    Välja on töötatud nii statsionaarsed kui ka mobiilsed fluorograafiaseadmed.

    Praegu asendub filmifluorograafia järk-järgult digitaalse vastu. Digitaalsed meetodid võimaldavad lihtsustada tööd pildiga (pilti saab kuvada monitori ekraanil, printida, edastada üle võrgu, salvestada meditsiinilises andmebaasis jne), vähendada patsiendi kiirgust ja vähendada kulusid. lisamaterjalid (kile, ilmuti filmidele).


    Digitaalse fluorograafia jaoks on kaks levinud meetodit. Esimene tehnika, nagu ka tavaline fluorograafia, kasutab pildi pildistamist fluorestsentsekraanil, röntgenkiirte asemel kasutatakse ainult CCD-maatriksit. Teises tehnikas kasutatakse rindkere kihtide kaupa ristsuunalist skaneerimist lehvikukujulise röntgenkiirte abil koos edastatava kiirguse tuvastamisega lineaarse detektori abil (sarnaselt tavalise paberdokumendi skanneriga, kus lineaarne detektor liigub mööda lehte paberist). Teine meetod võimaldab kasutada palju väiksemaid kiirgusdoose. Teise meetodi puuduseks on pildi saamiseks kuluv pikem aeg.
    Doosikoormuse võrdlevad omadused erinevates uuringutes.

    Tavaline filmi rindkere fluorogramm annab patsiendile keskmise individuaalse kiirgusdoosi 0,5 millisiivertit (mSv) ühe protseduuri kohta (digitaalne fluorogramm - 0,05 mSv), filmradiograafia - 0,3 mSv protseduuri kohta (digitaalne röntgenograafia - 0,03 mSv) ja rindkere kompuutertomograafia - 11 mSv protseduuri kohta. Magnetresonantstomograafia ei sisalda kiirgusega kokkupuudet

    Radiograafia eelised


        1. Meetodi laialdane kättesaadavus ja uurimise lihtsus.

        2. Enamik uuringuid ei vaja patsiendi erilist ettevalmistust.

        3. Suhteliselt madalad uuringukulud.

        4. Pilte saab kasutada konsultatsiooniks teise spetsialistiga või mõnes teises asutuses (erinevalt ultrahelipiltidest, kus on vajalik teine ​​uuring, kuna saadud kujutised sõltuvad operaatorist).
    Radiograafia puudused

    1. Staatiline pilt - keha funktsioonide hindamise keerukus.

    2. Ioniseeriva kiirguse olemasolu, mis võib patsiendile kahjulikku mõju avaldada.

    3. Klassikalise radiograafia informatiivsus on palju madalam kui sellistel kaasaegsetel meditsiinilise pildistamise meetoditel nagu CT, MRI jne. Tavalised röntgenpildid peegeldavad keeruliste anatoomiliste struktuuride projektsioonikihilisust, st nende summeeritud röntgenikiirgust erinevalt kihilised pildiseeriad, mis on saadud kaasaegsete tomograafiliste meetoditega.

    4. Ilma kontrastaineid kasutamata ei ole radiograafia piisavalt informatiivne, et analüüsida muutusi pehmetes kudedes, mille tihedus ei erine (näiteks kõhuõõne organite uurimisel).

      1. Röntgenoskoopia füüsikalised alused. Meetodi puudused ja eelised
    RADIOSKOOPIA (ülekanne) - röntgenuuringu meetod, mille käigus saadakse röntgenikiirguse abil fluorestsentsekraanil uuritavast objektist positiivne pilt. Fluoroskoopia ajal tunduvad objekti tihedad alad (luud, võõrkehad) tumedad, vähem tihedad (pehmed koed) - heledamad.

    Kaasaegsetes tingimustes ei ole fluorestsentsekraani kasutamine põhjendatud selle vähese valgustugevuse tõttu, mistõttu on vaja uuringuid läbi viia hästi pimendatud ruumis ja pärast uurija pikka kohanemist pimedaga (10-15 minutit) eristada madala intensiivsusega pilti.

    Nüüd kasutatakse röntgenpildivõimendi projekteerimisel fluorestseeruvaid ekraane, mis suurendavad esmase pildi heledust (heledus) umbes 5000 korda. Elektron-optilise muunduri abil ilmub pilt monitori ekraanile, mis parandab oluliselt diagnostika kvaliteeti, ei nõua röntgeniruumi pimedaks muutmist.

    Fluoroskoopia eelised
    Peamine eelis radiograafia ees on reaalajas uuringu fakt. See võimaldab hinnata mitte ainult elundi struktuuri, vaid ka selle nihkumist, kontraktiilsust või venitatavust, kontrastaine läbimist ja täiust. Meetod võimaldab kiiresti hinnata ka mõningate muutuste lokaliseerumist, mis on tingitud uuritava objekti pöörlemisest transilluminatsiooni ajal (mitmeprojektsiooniuuring).

    Fluoroskoopia võimaldab teil kontrollida mõne instrumentaalse protseduuri rakendamist - kateetri paigaldamine, angioplastika (vt angiograafia), fistulograafia.

    Saadud pildid saab paigutada tavalisele CD-le või võrgumällu.

    Digitaaltehnoloogiate tulekuga on kadunud kolm traditsioonilisele fluoroskoopiale omast peamist puudust:

    Suhteliselt kõrge kiirgusdoos võrreldes radiograafiaga – tänapäevased väikese doosiga seadmed on selle puuduse minevikku jätnud. Impulssskaneerimise režiimide kasutamine vähendab doosikoormust veelgi kuni 90%.

    Madal ruumiline eraldusvõime - kaasaegsetes digitaalseadmetes on eraldusvõime scopy režiimis vaid veidi madalam radiograafilise režiimi eraldusvõimest. Sel juhul on määrava tähtsusega võimalus jälgida üksikute organite (süda, kopsud, magu, sooled) funktsionaalset seisundit "dünaamikas".

    Uuringute dokumenteerimise võimatus - digitaalsed pilditehnoloogiad võimaldavad salvestada uurimismaterjale nii kaadri haaval kui ka videojadana.

    Fluoroskoopiat tehakse peamiselt kõhu- ja rindkereõõnes paiknevate siseorganite haiguste röntgendiagnostikas vastavalt plaanile, mille radioloog koostab enne uuringu algust. Mõnikord kasutatakse traumaatiliste luuvigastuste äratundmiseks, röntgenpildistatava piirkonna selgitamiseks nn küsitlusfluoroskoopiat.

    Kontrastne fluoroskoopiline uuring

    Kunstlik kontrast suurendab oluliselt elundite ja süsteemide fluoroskoopilise uurimise võimalusi, kus kudede tihedus on ligikaudu sama (näiteks kõht, mille organid edastavad röntgenikiirgust ligikaudu samal määral ja on seetõttu madala kontrastsusega). See saavutatakse baariumsulfaadi vesisuspensiooni sisestamisega mao või soolte luumenisse, mis ei lahustu seedemahlas, ei imendu maos ega sooltes ning eritub looduslikult täiesti muutumatul kujul. Baariumisuspensiooni peamine eelis seisneb selles, et söögitoru, mao ja soolte kaudu läbides katab nende siseseinad ja annab ekraanil või filmil täieliku pildi nende limaskesta tõusude, süvendite ja muude omaduste olemusest. Söögitoru, mao ja soolte sisemise reljeefi uurimine aitab ära tunda mitmeid nende organite haigusi. Tihedama täitmisega on võimalik määrata uuritava elundi kuju, suurus, asend ja funktsioon.


      1. Mammograafia - meetodi põhitõed, näidustused. Digitaalse mammograafia eelised filmi ees.

    Mammograafia- peatükk meditsiiniline diagnostika, tegeleb mitteinvasiivsete uuringutegapiimanäärmed, peamiselt naissoost, mille eesmärk on:
    1. tervete naiste profülaktiline läbivaatus (sõeluuringud) rinnavähi varajaste, mittepalpeeritavate vormide avastamiseks;

    2. diferentsiaaldiagnoosimine rinnavähi ja healoomulise düshormonaalse hüperplaasia (FAM) vahel;

    3. primaarse kasvaja kasvu hindamine (ühesõlmeline või multitsentriline vähikolde);

    4. Piimanäärmete seisundi dünaamiline dispanserlik jälgimine pärast operatsiooni.

    Arstipraktikasse on võetud kasutusele järgmised rinnavähi kiiritusdiagnostika meetodid: mammograafia, ultraheli, kompuutertomograafia, magnetresonantstomograafia, värvi- ja võimsusdoppler, mammograafiaga juhitav stereotaksiline biopsia ja termograafia.


    Röntgeni mammograafia
    Praegu kasutatakse maailmas naiste rinnavähi (BC) diagnoosimiseks valdavalt enamikul juhtudest röntgenprojektsioonmammograafiat, filmi (analoog) või digitaalset.

    Protseduur ei kesta rohkem kui 10 minutit. Lasku jaoks tuleks rind kinnitada kahe plangu vahele ja kergelt kokku suruda. Pilt on tehtud kahes projektsioonis, et saaksite täpselt kindlaks määrata kasvaja asukoha, kui see leitakse. Kuna sümmeetria on üks diagnostilistest teguritest, tuleks alati uurida mõlemat rinda.

    MRI mammograafia

    Kaebused näärme mis tahes osa tagasitõmbamise või punnimise kohta

    Tühjenemine nibust, muutes selle kuju

    Piimanäärme valulikkus, selle turse, suuruse muutmine


    Ennetava sõeluuringumeetodina määratakse mammograafia kõigile 40-aastastele ja vanematele naistele või naistele, kes on riskirühma kuuluvad.

    Healoomulised rinnakasvajad (eriti fibroadenoom)

    Põletikulised protsessid (mastiit)

    Mastopaatia

    Suguelundite kasvajad

    Endokriinsete näärmete haigused (kilpnääre, kõhunääre)

    Viljatus

    Rasvumine

    Rinnaoperatsiooni ajalugu

    Digitaalse mammograafia eelised filmi ees:

    Doosikoormuste vähendamine röntgenuuringute käigus;

    Uurimistöö efektiivsuse tõstmine, võimaldades tuvastada seni ligipääsmatud patoloogilisi protsesse (digitaalse arvutipilditöötluse võimalus);

    Telekommunikatsioonivõrkude kasutamise võimalused piltide edastamiseks kaugkonsultatsiooni eesmärgil;

    Majandusliku efekti saavutamine massiuuringute käigus.

    Röntgenkiirgus on füüsika seisukohalt elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus varieerub vahemikus 0,001 kuni 50 nanomeetrit. Selle avastas 1895. aastal saksa füüsik W.K. Roentgen.

    Oma olemuselt on need kiired seotud päikese ultraviolettkiirgusega. Raadiolained on spektri pikimad. Neile järgneb infrapunavalgus, mida meie silmad ei taju, kuid me tunneme seda soojusena. Järgmisena tulevad kiired punasest lillani. Siis - ultraviolett (A, B ja C). Ja otse selle taga on röntgen- ja gammakiirgus.

    Röntgenikiirgust on võimalik saada kahel viisil: seda läbivate laetud osakeste aine aeglustamisel ja energia vabanemisel elektronide üleminekul ülemistest kihtidest sisemistesse.

    Erinevalt nähtavast valgusest on need kiired väga pikad, mistõttu on nad võimelised läbima läbipaistmatuid materjale, ilma et need peegelduksid, murduksid ega koguneks.

    Bremsstrahlungi on lihtsam hankida. Laetud osakesed eraldavad pidurdamisel elektromagnetkiirgust. Mida suurem on nende osakeste kiirendus ja järelikult ka aeglustumine, seda rohkem tekib röntgenikiirgus ja lainepikkus muutub lühemaks. Enamikul juhtudel kasutavad nad praktikas kiirte genereerimist tahkete ainete elektronide aeglustamise protsessis. See võimaldab teil kontrollida selle kiirguse allikat, vältides kiirgusega kokkupuute ohtu, sest kui allikas on välja lülitatud, kaob röntgenikiirgus täielikult.

    Kõige levinum sellise kiirguse allikas - Selle poolt eralduv kiirgus on ebahomogeenne. See sisaldab nii pehmet (pikalaine) kui ka kõva (lühilaine) kiirgust. Pehmele on iseloomulik, et see imendub täielikult Inimkeha Seetõttu toob selline röntgenkiirgus kaks korda rohkem kahju kui raske. Liigne elektromagnetkiirgus inimkeha kudedes võib ionisatsioon kahjustada rakke ja DNA-d.

    Toru on kahe elektroodiga - negatiivne katood ja positiivne anood. Katoodi kuumutamisel aurustuvad sellest elektronid, seejärel kiirendatakse neid elektriväljas. Põrkudes anoodide tahke ainega, hakkavad nad aeglustuma, millega kaasneb elektromagnetkiirguse emissioon.

    Röntgenkiirgus, mille omadusi kasutatakse laialdaselt meditsiinis, põhineb uuritavast objektist varjupildi saamisel tundlikul ekraanil. Kui diagnoositud organ on valgustatud üksteisega paralleelse kiirtekiirega, edastatakse selle elundi varjude projektsioon moonutusteta (proportsionaalselt). Praktikas on kiirgusallikas pigem punktallika moodi, seega asub see inimesest ja ekraanist eemal.

    Vastuvõtmiseks asetatakse inimene röntgentoru ja ekraani või filmi vahele, mis toimib kiirgusvastuvõtjatena. Kiiritamise tulemusel ilmuvad luud ja muud tihedad koed pildile selgete varjudena, näevad kontrastsemad vähem ekspressiivsete alade taustal, mis edastavad kudesid väiksema neeldumisega. Röntgenpildil muutub inimene "läbipaistvaks".

    Röntgenikiirguse levimisel võivad need hajuda ja neelduda. Enne neeldumist võivad kiired liikuda õhus sadu meetreid. Tihedas aines imenduvad need palju kiiremini. Inimese bioloogilised koed on heterogeensed, mistõttu nende kiirte neeldumine sõltub elundite koe tihedusest. neelab kiiri kiiremini kui pehmed koed, kuna sisaldab suure aatomarvuga aineid. Inimkeha erinevates kudedes neelduvad footonid (kiirte üksikud osakesed) erineval viisil, mis võimaldab röntgenikiirguse abil saada kontrastset kujutist.