Что такое рентген аппарат
Что такое рентген-аппарат?
Рентгеновский аппарат – это оборудование, которое используется в медицине для получения аналитических данных состояния пациента. Благодаря рентгеновскому излучению формируется изображение, позволяющее оценить состояние внутренних органов, состояние костной и мышечной ткани и найти патологические изменения.
Рентгеновское излучение, генерируемое рентгеновской трубкой, часто используется в других установках. В частности, рентгеновская трубка встроена в томограф, интроскоп и прочие системы, позволяющие получить комплексное обследование объекта.
Существует более 10 различных видов рентген-аппаратов, и каждый из них выполняет определенную задачу. Изобретение этого оборудования позволило значительно продвинуться в области медицины и спасти не одну сотню жизней.
Как устроен рентген?
Рентген аппарат оснащен следующими деталями и узлами:
Принцип работы довольно простой: рентгеновские лучи проникают в организм, внутренние ткани их поглощают. На основании степени поглощения формируется изображение, которое можно вывести на монитор или на специальную пленку. При необходимости вводится контрастная субстанция, позволяющая получить более четкое изображение.
Область применения рентген-аппарата
Рентгеновские аппараты в основном применяются в медицине. В 1895 году Вимльям Рентген открыл излучение, которое способно проникать в любые вещества. Конструкторы разных стран мира тут же создали огромное количество аппаратов, позволяющих производить комплексное обследование. Но применяется рентген не только в медицине, область применения аппарата следующая:
Типы рентген-аппаратов
Сам по себе рентген используется не так часто. Однако излучатели применяют в другом оборудовании, позволяющее комплексно обследовать пациента. Поэтому появилось большое количество типов рентген-аппаратов.
Вот основные из них:
Это основные виды рентген-аппаратов, однако есть и другие, которые не так часто используются.
Виды рентгеновских аппаратов
Существует несколько видов аппаратов. В зависимости от назначения применяются такие диагностические и терапевтические устройств:
В зависимости от вида рентген-аппарат выполняет определенную задачу. Конечно, нельзя обследовать бедренную область на маленьком портативном устройстве. Но даже в таком случае можно локально изучить проблему и оказать экстренную помощь.
Рентгеновские аппараты позволяют проводить качественное обследование пациента и своевременно определять патологические изменения и нарушения. Открытие этого устройства перевернуло медицину и сделало ее более практичной. Почти в каждой клинике есть рентген, позволяющий обследовать пациента.
Если Вы планируете купить С-дугу или другое медицинское диагностическое оборудование, специалисты Радиомед Центр проконсультируют Вас по всем вопросам и помогут подобрать оборудование согласно Вашим потребностям!
И опять кое-что о рентгене. Е. В. Штрыкова (№1, 2016)
главный специалист-эксперт отдела
за радиационной безопасностью
Межрегиональное управление № 153
Федерального медико-биологического агентства
(Межрегиональное управление № 153 ФМБА России)
Статья предназначена для самого широкого круга читателей журнала, поскольку слово «радиация» часто обладает магическим и, порой, пугающим многих людей каким-то ужасным воздействием. Все мы слышали слово «рентген». Так что же это такое – «рентген»?
Рентгенологические обследования (а также рентгенохирургические методы операбельного вмешательства) являются одними из наиболее распространенных методов в современной российской и в мировой медицине.
Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, в флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и прочих рентгеновских методах диагностики и лечения.
Рентгенологические методы обследования используются гораздо реже в случае беременных женщин и детей, однако даже у этих категорий пациентов, в случае необходимости, рентгенологическое обследование может проведено, без существенного риска для развития беременности или здоровья ребенка.
Ключевые слова: рентгенологические обследования, эффективная доза, единица измерения эффективной дозы общего облучения человеческого тела, уровень безопасности, процедура.
Введение
Что представляют собой волны рентгеновских лучей, и какое влияние они оказывают на организм человека?
Рентгеновские лучи являются видом электромагнитного излучения, другими формами которого являются свет или радиоволны. Характерной особенностью рентгеновского излучения является очень короткая длина волны, что позволяет этому виду электромагнитных волн нести большую энергию и придает ему высокую проникающую способность. В отличие от света, рентгеновские лучи способны проникать сквозь тело человека («просвечивать его»), что позволяет врачу рентгенологу получить изображения внутренних структур тела человека.
Чтотакое растр или «отсеивающая решётка»?
Растр был изобретен в 1913 году доктором Густавом Баки.
Принцип действия растра.
Когда рентгеновский аппарат посылает излучения через тело, происходит поглощение и изменение направления рентгеновских лучей. Только около 1 процента рентгена проходят через тело по прямой линии и вызывают изменения на средстве визуализации (рентгеновская пленка, CR или DR-детектор. Остальные лучи являются лишними и их фильтрация улучшает качество рентгенограммы.
Основу растра составляет сетка из свинца, никеля и алюминия. Полоски металла должны быть очень тонкими. Это позволяет расположить большое количество ячеек на 1 мм. При 2-3 ячейках, расположенных на 1 мм растра, возможно увидеть саму решетку на рентгенограмме в виде тонкой сетки. При 6 ячейках и больше, расположенных на 1 мм растра, сетка на растре не видна. Одним из показателей растра является соотношение размера грани ячейки к ее протяженности. Чем это соотношение больше, тем лучше степень фильтрации и тем больше требований к перпендикулярности системы рентгеновский луч (детектор). В компьютерной рентгенографии растр на изображении убирается программой отцифровщика.
Изобретение относится к разделу рентгеновской техники. Оно предназначено для ограничения пучка рентгеновского излучения, выходящего из рентгеновского излучателя, и формирования узкого веерного пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа, например цифровом флюорографе. Техническим результатом является обеспечение возможности световой имитации пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа. Рентгеновский щелевой коллиматор содержит две плоскопараллельные пластины из материала с высоким атомным номером, закрепленные взаимно параллельно с небольшим зазором, образующим щелевой канал коллиматора, дополнен оптико-электронной системой, включающей оптически сопряженные лазер, две прямоугольные призмы и зеркальный отражатель. Лазер и первая призма находятся с внешней стороны одной из плоскопараллельных пластин и закрыты свето- и рентгенозащитным кожухом, а вторая призма и зеркальный отражатель, изготовленные из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, размещены в отверстиях между плоскопараллельными пластинами и перекрывают щелевой канал коллиматора. Зеркальный отражатель, представляющий собой прямоугольный многогранник с отражающими боковыми гранями, соединен своим основанием с осью электродвигателя, проходящей перпендикулярно к щелевому каналу коллиматора, кроме того, на выходе щелевого канала установлена бленда из светонепроницаемого и рентгенопрозрачного материала.
Известен рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав цифрового рентгенодиагностического аппарата сканирующего типа. Рентгеновский коллиматор имеет корпус, изготовленный из металла с высоким атомным номером, в форме плоского тубуса. Коллиматор соединен с рентгеновским излучателем. Рабочий канал коллиматора формирует узкий веерный рентгеновский пучок.
Известен также рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав рентгенографической установки для медицинской диагностики. Рентгеновский коллиматор представляет собой пластину из металла с высоким атомным номером, в которой выполнена узкая продольная щель, формирующая узкий веерный пучок рентгеновского излучения.
Рентгенологические обследования являются одними из наиболее распространенных в современной медицине. Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и пр.
Исходя из того,что рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья человека.
Основная часть.
Медицинские исследования рентгеновскими лучами (рентгенологические исследования) во многих случаях предоставляют важную информацию о состоянии здоровья обследуемого человека и помогают врачу поставить точный диагноз в случае целого ряда сложных заболеваний.
Большая проникающая способность и энергия рентгеновских лучей делают их довольно опасными для организма человека. Рентгеновское излучение является одним из наиболее распространенных видов радиации. Во время прохождения через организм человека рентгеновские лучи взаимодействуют с его молекулами и ионизируют их. Говоря проще, рентгеновские лучи способны «разбивать» сложные молекулы и атомы организма человека на заряженные частицы и активные молекулы. Как и в случае других видов радиации, опасным считается только рентгеновское излучение определенной интенсивности, которое воздействует на организм человека в течение достаточно долгого промежутка времени. Подавляющее большинство медицинских обследований в рамках которых применяется рентгенологическое излучение, используют рентгеновские лучи с низкой энергией и облучают тело человека очень малые промежутки времени в связи с чем, даже при их многократном повторении они считаются практически безвредными для человека.
Дозы рентгеновского излучения, которые используются в обычном рентгене грудной клетки или костей конечностей не могут вызвать никаких немедленных побочных эффектов и лишь очень незначительно (не более чем на 0,001%) повышают риск развития рака в будущем.
Измерение дозы облучения при рентгенологических обследованиях
Как уже было сказано выше, влияние рентгеновских лучей на организм человека зависит от их интенсивности и времени облучения. Произведение интенсивности излучения и его продолжительности представляет дозу облучения.
Единица измерения дозы общего облучения человеческого тела это мили-Зиверт (мЗв). Также, для измерения дозы рентгеновского излучения используются и другие единицы измерения, включая внесистемную единицу «Рентген (Р)».
Разные ткани и органы организма человека обладают различной чувствительностью к облучению, в связи с чем, риск облучения различных частей тела в ходе рентгенологического обследования значительно варьирует.
Термин эффективная доза используется в отношении риска облучения всего тела человека.
Например, при рентгенологическом обследовании области головы, другие части тела практически не подвергаются прямому воздействию рентгеновских лучей. Однако, для оценки риска, представленного здоровью пациента, рассчитывается не доза прямого облучения обследуемой зоны, а определяется доза общего облучения организма – то есть, эффективная доза облучения. Определение эффективной дозы осуществляется с учетом относительной чувствительности разных тканей, подверженных облучению. Так же, эффективная доза позволяет провести сравнение риска рентгенологических исследований с более привычными источниками облучения, такими как, например, радиационный фон, космические лучи и пр.
Расчет дозы облучения и оценка риска рентгенологического облучения.
Необходимо отметить, что указанные в таблице дозы являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от используемых рентгеновских аппаратов и методов проведения обследования.
Процедура
Эффективная доза облучения
Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени
Рентгеновские аппараты: области применения
Открытие рентгеновских лучей произошло в 1895 году. Но несмотря на то, что с момента открытия лучей Рентгеном прошло более 100 лет, в мировой медицине они используются до сих пор. Естественно, за столько лет существования рентгеновских аппаратов, проводилась неоднократная модификация устройства и его улучшения, которые позволяют диагностировать у пациента патологию с более высокой точностью.
Давайте рассмотрим подробнее, в каких целях современная медицина использует способ рентгенологического исследования.
В каждой поликлинике и больнице установлен как минимум один рентгеновский аппарат. В пульмонологии 90% патологий можно продиагностировать с помощью обычного обзорного снимка. При заболеваниях сердца более половины патологий выявляют при помощи рентгена. Такая же статистика наблюдается при исследовании болезней желудочно-кишечного тракта и сосудов. Отдельно следует сказать про травматологию: ни один перелом или любое другое повреждение попросту невозможно диагностировать без помощи рентгена.
Почему же метод, который был открыт более ста лет назад, актуален до сих пор, несмотря на небывалый научно-технический прогресс?
Ну во-первых, это один из самых надежных способов увидеть, в каком состоянии находятся внутренние органы пациента. Ведь люди сумели трансформировать свойство рентгеновских лучей проходить через ткани человека в изображение. На рентгеновском снимке видно совокупность теней, отбрасываемых органами. А так как ткани человеческого организма имеют разную плотность, то на получаемом снимке их легко различить. Соответственно, чем плотность выше, тем тень темнее.
Кроме того, одним из основных преимуществ рентгена перед другими методами диагностики являются его конструктивная простота, и, соответственно, доступность.
Какие исследования позволяет производить рентген-аппарат?
Как говорилось выше, метод использования рентгеновских лучей можно использовать при выполнении диагностики заболеваний практически любых органов человеческого тела. Давайте рассмотрим на ряде примеров.
Общеизвестно, что острые респираторные заболевания являются в мире одними из самых распространенных заболеваний. Это такие болезни, как бронхит, трахеит, ларингит и фарингит. Иногда в эту группу включают и воспаление легких (пневмонию), но не всегда. Некоторые врачи считают пневмонию отдельной болезнью, а другие считают, что пневмонию осложнением трахеита или бронхита.
Этим заболеваниям в большей степени подвержены дети. Ведь у них диагностируют пневмонию почти в три раза чаще, чем у взрослого населения. Чтобы наверняка исключить такой диагноз, как воспаление легких, ребенку проводят обзорную рентгенографию грудной клетки (ОГК). Использование рентгена в большинстве случаев оправдано, ведь врач не всегда может поставить верный диагноз на основании выслушивания легких фонендоскопом из-за затрудненного осмотра ребенка (плач, крики или сложности контактирования с ребенком до 3 лет).
Также рентген ОКГ позволяет получить большое количество информации о состоянии грудного отдела позвоночника, ребер, сердца и желудка. При исследовании сердечнососудистой системы человека рентген, как метод диагностики, имеет также очень большое значение. На рентгенограмме очень четко очерчивается тень сердца. Однако проведение ОГК недостаточно для того, чтобы определить заболевания сосудов и сердца.
Как правило, в кардиологии используют иной метод, который очень эффективен при инфаркте миокарда, диагностике ИБС (ишемической болезни сердца) и основных заболеваний сосудов, — ангиография. В этой технике диагностики используется рентгеновский контраст, который позволяет полностью визуализировать конкретные сосуды.
При подозрении на ишемию и инфаркт миокарда медики еще используют коронарографию — метод исследования коронарных сосудов, которые отвечают за то, чтобы сердечная мышца снабжалась кислородом полноценно. Этот метод является неотложной рентгеновской диагностикой, и, как правило, после его проведения врачи приступают к проведению неотложного хирургического вмешательства для установления в коронарную артерию искусственного стента.
Сложно недооценить использование рентгена при исследовании болезней мочевыделительной системы. Ведь ангиография позволяет практически полностью визуализировать почечные вены. А ведь при диагностировании артериальной гипертензии это исключительно важно и дает понять причины появления этого заболевания. Использование цистографии и урографии (контрастные обследования мочевыводящих путей и почек) позволяет понять, в каком состоянии проходимость системы и структуру почек. Конечно, прогресс не стоит на месте, и появление таких методов, как КТ, УЗИ и МРТ оттеснило рентген на второй план, однако его еще используют достаточно часто.
Рентгеноскопическая диагностика очень важна при диагностике болезней в области гинекологии. Наиболее распространенной процедурой является гистеросальпингография. Назначают врачи такую процедуру при подозрении на непроходимость маточных труб. И проведение такого исследования дает возможность очень качественно определить довольно большое количество всевозможных гинекологических патологий: спаек, гидросальпинкса, синехий, полипов.
При выполнении исследований органов желудочно-кишечного тракта также довольно часто используют рентгенологию. Конечно, чаще хронические заболевания ЖКТ диагностируют при помощи фиброэзофагогастродуоденоскопии (ФЭГДС) и УЗИ, однако в некоторых случаях не обойтись без рентгена. В основном при исследованиях органов ЖКТ используют контраст. Ведь рентген дает возможность после того, как желудок и пищевод полностью заполняются контрастным веществом, понять, какова структура их стенок, их целостность и наличие всевозможных патологических образований.
Затем, после попадания контраста в кишечник, появляется возможность сделать несколько снимков с определенным интервалом и оценить состояние проходимости различных отделов кишечника. Такой метод используют при подозрении на непроходимость.
Достойное применение рентген нашел в стоматологии. Его используют, например, для проверки канала после удаления нерва, при проверке анастомозов и созданных проток и т.д. А вот в эндокринологии, неврологии и офтальмологии рентген, как способ диагностики, используется реже, но тем не менее, играет существенную роль.
О рентгенологических исследованиях на аппаратах Listem рассказывает врач-рентгенолог👇
Как выбрать рентгеновский аппарат для медучреждения?
Преимущества и недостатки цифровых сканирующих рентгеновских аппаратов
На протяжении десятилетий рентгенология остаётся важнейшим диагностическим методом. Однако современные аппараты имеют существенные различия. Что важно знать руководителю медицинского учреждения, выбирающему рентгенаппарат, и пациенту, нуждающемуся в такой диагностике?
Своим мнением по данной теме поделился Георгий Верёвкин, экс-член Совета директоров ОАО «Институт прикладной физики», генеральный директор ООО «ИПФ-инвест».
Сегодня в российских СМИ всё чаще появляется слоган «Модернизация здравоохранения». Первая волна ударной модернизации прошла, оставив за собой ликвидированные медицинские учреждения (аптеки, пункты) мелких населенных пунктов (а что считать «мелкими» – это на усмотрение чиновников от медицины), полуразрушенную отечественную фармацевтическую промышленность и предприятия медицинской техники. И встали вопросы: а лучше ли стало для людей, а что же дальше, если санкции ещё «закрутят»? И начинается вторая волна, но уже с большим осмыслением жизни. Всё-таки, и препараты лучше гарантированно иметь отечественные, да и технику тоже. Тем более, что и то, и другое имеется не только в заоблачных проектах, но и наяву.
Эволюция рентгеновского оборудования
Рентгенология уже давно стала важнейшим диагностическим методом. Здесь используются самые последние достижения науки и техники. Сегодня уже нет необходимости говорить о преимуществах цифрового рентгеновского оборудования. Это оборудование прочно вошло в мировую практику. И основная причина здесь — принципиально новое качество диагностической информации, не сопоставимое с традиционными плёночными технологиями.
Прежде всего, несколько слов о цифровом оборудовании. Исторически первыми аппаратами были аппараты с оцифровкой полученного на пленке изображения. Хотя данная технология и предоставляла врачу возможность количественного компьютерного анализа снимка, совершенно ясно, что при такой технологии потерянная на фотопленке информация не могла быть восстановлена при оцифровке. Все недостатки этого оборудования происходят от использования плёнки – и низкая чувствительность, и низкий динамический диапазон, и высокая доза.
Далее появились системы, где цифровое изображение получается с помощью устройств, преобразующих оптический сигнал с экрана в сигнал цифровой. Недостаток – потеря информации при преобразованиях сигнала.
Во второй половине прошлого века появились принципиально иные аппараты с принципиально другими более чувствительными детекторами, дающими сразу цифровой сигнал. Чтобы отмежеваться от прежних технологий, в мировой практике для таких аппаратов появился термин «полностью цифровое» оборудование.
Именно о таком типе оборудовании и пойдет речь в этом сообщении. И лишь иногда я буду проводить сравнение с традиционными плёночными аппаратами.
Итак, полностью цифровые рентгеновские аппараты.
В полностью цифровом оборудовании для рентгенологии определились два основных направления: аппараты с 2-мерными приёмниками излучения (жаргонный термин «с ПЗС-матрицей») и аппараты сканирующего типа, использующие линейный приёмник излучения. У каждого из этих двух типов оборудования есть свои достоинства и свои недостатки, есть области применения, где наиболее эффективен и предпочтителен тот или иной тип оборудования.
Принцип сканирования в рентгенологии
Получение изображения с помощью ПЗС-матриц совершенно аналогично традиционной пленочной технологии, только в качестве приемника излучения здесь выступает электронный прибор, состоящий из нескольких миллионов активных элементов-пикселей. При таком способе регистрации в каждой точке регистрируется не только полезный сигнал, но и сигнал от рассеянного в теле пациента излучения. Результат: отношение «сигнал: шум» невысокое, то есть невысокая контрастная чувствительность. Иная картина в сканирующих системах. Узкий веерный пучок излучения регистрируется линейным детектором. Рассеянное излучение при этом просто не попадает в приемник. Результат: Отношение «сигнал: шум» при этом выше, что означает высокую контрастную чувствительность — можно увидеть невидимое.
Преимущества сканирующих систем
О преимуществах сканирующих систем очень доходчиво поведал А. Н. Гуржиев, технический директор ЗАО «Рентгенпром», доктор технических наук. Для справки: ЗАО «Рентгенпром», и его дочерняя фирма «АМИКО» — это наиболее авторитетные и наиболее крупные производители рентгеновской техники в РФ. Ими разрабатывается и производится и обычное пленочное оборудование со всеми аксессуарами, и цифровое «матричное» оборудование, и цифровое сканирующее оборудование, и цифровые маммографы. Так что мнение А. Н. Гуржиева можно со всей уверенностью считать и авторитетным, и беспристрастным.
«Нам регулярно приходится отвечать на простой вопрос наших клиентов: «Почему сканирующие аппараты хуже матричных?» На такой же простой встречный вопрос: «А почему вы решили, что они хуже?» следует обескураживающий ответ: «Так утверждают ваши конкуренты, которые щедро делятся с нами этой незамысловатой идеей за отсутствием яблок, в смысле, сканирующих аппаратов» 1 .
А сканирующие аппараты обладают рядом важнейших преимуществ.
1. Сканирующие аппараты практически не регистрируют рассеянное излучение, в результате чего вредный фон («вуаль» в терминах традиционной пленочной техники) оказывается пренебрежимо малым, и даже очень слабые полезные сигналы становятся легко обнаружимыми. Другими словами, сканирующие системы позволяют увидеть то, что не доступно другим типам аппаратов, в частности, заметить на самых ранних стадиях такие заболевания, как туберкулез и онкология. Для «матричных» систем сравнимую чувствительность можно получить лишь при дозах облучения, в десятки раз превышающих дозы для сканирующих аппаратов (или вообще невозможно в силу технических особенностей конкретного аппарата). Для аппаратов пленочных такая чувствительность в принципе не достижима.
Таким образом, основное преимущество сканирующих систем — высокая контрастная чувствительность. Это преимущество сканирующих систем признано сегодня во всем мире: «рентгеновские сканеры» производят в США, Великобритании, наиболее совершенные из них — в ЮАР, фирма «Лодокс».
2. Второй важной характеристикой цифрового аппарата является пространственное разрешение, то есть какой малости объект может быть увиден. В терминах плёночной технологии это – «зернистость» изображения. До появления цифровых систем о такой характеристике и не говорили, поскольку размер чувствительных зерен фотоэмульсии настолько мал (микроны), что достигаемая «зернистость» изображения удовлетворяла самым строгим требованиям врача-рентгенолога, особенно если учесть, что анализ снимка на плёнке проводился исключительно визуально с использованием негатоскопа, т. е. «на глазок».
Однако малый размер зерна фотоэмульсии, этого аналога элементарного приёмника излучения, на практике ещё не означает сверхвысокого пространственного разрешения: фотопроцесс, проходящий при проявлении плёнки и практически не контролируемый человеком, вносит свои негативные коррективы.
Поэтому параметр «пространственного разрешения», как того требует ГОСТ, и для плёночных аппаратов должен определяться с помощью мирры. И реально этот параметр для плёночных аппаратов находится на уровне 5-6 пар линий на 1 мм — как и для современных цифровых.
«Зернистость» изображения цифровых аппаратов напрямую связана с размерами «пикселя». В применяемых сегодня приёмниках излучения эта величина составляет 0,15-0,20 мм, что соответствует пространственному разрешению 6-5 пар линий на 1 мм. Для визуального анализа этого более чем достаточно, и «зернистость» изображения проявляется лишь при многократном увеличении изображения (что легко сделать при компьютерном анализе и невозможно при визуальном анализе фотопленки). Это справедливо как для «матричных», так и для сканирующих систем. Совершенно очевидно, что по этой характеристике сканирующие системы, в принципе, не уступают матричным.
На величине «пространственного разрешения», или «зернистости» изображения, следует остановиться подробнее. Совершенно очевидно, что «зернистость» изображения важна для выявления мелких деталей, протяженностью в десятые и даже в сотые доли миллиметра. В практической рентгенологии такие требования предъявляются только в маммографии, где необходимо различать в тканях уплотнения размером от 0,05 мм.
Размер пикселя очень существенно влияет и на другую характеристику качества изображения — чёткость.
Дело в том, что рентгеновское излучение — это поток частиц (квантов), и количество частиц, зарегистрированных за определённое время, подчиняется статистике целых чисел (статистике Пуассона). А поэтому неопределённость в числе зарегистрированных квантов равна корню квадратному из этого числа.
Другими словами, если мы зарегистрировали 100 квантов, то с вероятностью 95% истинный результат может быть и 70, и 130 квантов. Совершенно ясно, что чем меньше размер пикселя (или зерна фотоэмульсии), тем меньше квантов падает на этот элементарный приёмник излучения, и тем больше перекрываются результаты соседних пикселей — изображение «размывается».
Поэтому в плане параметра «пространственного разрешения» сегодня во всем мире выбран разумный компромисс в 5 — 6 линий на 1 мм. И только для маммографии, где необходимо выявлять размеры кальцинатов от 0,05 мм, пространственное разрешение в 10-15 пар линий достигается сочетанием очень малых размеров пикселей с высокой дозой облучения: работает статистика Пуассона — в 10 раз выше доза — в 3 раза лучше отношение «сигнал: фон».
Высокая «острота зрения» сканирующих систем — это главная причина того, что современные цифровые маммографы во всем мире исключительно сканирующего типа.
Если параметры плёночных или матричных цифровых систем в присутствии фантома вследствие рассеянного излучения «плывут», ухудшаются на 30 — 40 % отн., то у сканирующих систем этого не наблюдается.
Другими словами, если вы приобретаете матричный аппарат с декларируемым разрешением 5 — 6 пар линий на 1 мм (который дороже сканирующего на 3-5 млн рублей), то на практике, в присутствии пациента, вы будете иметь разрешение 3-4 пары линий на 1 мм.
Также и с чувствительностью — если поставщик заявляет о пороге чувствительности в 1,5 %, то реально в присутствии пациента (фантома) этот показатель будет не менее 2 — 2,5 %. Таким образом, в плане указанных показателей при покупке матричных аппаратов ваши щедро добавленные миллионы уйдут даром, точнее — только за марку купленного оборудования.
Справедливости ради отметим, что с матричным аппаратом вы получите возможность проведения рентгеноскопических и томографических (линейных) исследований, суммарная доля которых в современной рентгенологии не превышает 5 %.
Не менее важным преимуществом сканирующих систем является и малая величина дозовой нагрузки на пациента. Для сканирующих аппаратов для получения хорошего изображения дозовая нагрузка составляет порядка 30 — 50 мкЗв, тогда как для аппаратов матричных эта величина составляет 200 — 500 мкЗв.
Недостатки сканирующих систем
Основной и, пожалуй, единственный недостаток сканирующих систем — большая длительность экспозиции (несколько секунд). В результате некоторые методики, в частности, скопические и томографические, с такими системами не могут быть реализованы в принципе.
В прочих случаях этот недостаток не оказывает влияния на качество диагностической информации. В частности, при диагностике органов грудной клетки, а именно — лёгких, со сканирующими системами пациенту нет необходимости задерживать дыхание, поскольку динамическая нерезкость у сканирующих аппаратов отсутствует, все изображения всегда резкие и чёткие.
Оценка диагностической ценности изображений
Методики такой оценки отсутствуют. Попытаемся это сделать самостоятельно, основываясь на «зоркости» систем, то есть на их чувствительности, на потенциальном объёме рентгенологических исследований, на величине дозовой нагрузки и цене.
Принимаем 5-ти бальную шкалу. Считаем, что сканирующие закрывают 95% всех потребностей (но нет томографии и скопии), матричные аппараты или плёночные аппараты-«комбайны» — по 100 %.
По «остроте зрения» можно поставить оценки:
сканирующим – 5; матричным – 4,5; плёночным – 3,5.
В итоге, общая оценка за диагностическую информативность:
сканирующие – 5 х 0,95 = 4,75; матричные – 4,5 х 100 = 4,5; плёночные – 3,5 х 100 = 3,5.
Оценка по малости величины дозовой нагрузки:
сканирующие – 5 баллов, матричные – 4 балла, плёночные – 3 балла.
Оценка по экономичности в плане затрат на приобретение:
сканирующие – 5 баллов, плёночные «комбайны» – 4 балла, матричные – 2 балла.
Таким образом, при равных условиях сканирующие системы дают более богатую и более качественную диагностическую информацию по сравнению с «матричными» системами, не говоря уже о традиционном плёночном оборудовании. И цена такого оборудования многократно ниже.
Области эффективного использования сканирующих и матричных систем
Нам представляются наиболее эффективными следующие области использования цифровых систем.
Для первичного звена – сканирующие системы, поскольку при первичном обследовании пациента они дают максимально полную информацию: либо окончательный диагноз, либо обоснованные рекомендации для углубленных специальных исследований. Эти системы дешевы, а потому доступны даже для небольших сельских травмопунктов. Такое оборудование производят фирмы «Амико», «Рентгенпром» (Москва), ОАО «Институт прикладной физики» (Новосибирск).
Для углублённых исследований в многопрофильных больницах имеет смысл использовать матричные системы, поскольку они позволяют проводить 100% необходимых исследований, в том числе с использованием специальных методик. Такое оборудование производят фирмы «Амико», «Рентгенпром» (Москва), НПО «Электрон» (С.-Петербург).
А. Н. Гуржиев. Медицинский бизнес, №9-10, 2003.
Н. Н. Блинов, А. Н.Гуржиев и др. Медицинская техника, №5, 2004.
А. Н. Гуржиев и др. Радиология и практика, №3, 2003.