Рентгеновское излучение занимает область электромагнитного спектра между гамма- и
ультрафиолетовым излучением и представляет собой поток квантов (фотонов), распространяющихся
со скоростью света (300 000 км/с).
Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых
электронов в электрическом поле атомов вещества (тормозное излучение) или при перестройке внутренних оболочек атомов (характеристическое излучение).
Таким образом, рентгеновское
излучение относится к электромагнитным и возникает в результате торможения
быстро движущихся электронов в момент их столкновения с анодом рентгеновской
трубки. Применение рентгеновского излучения для клинической диагностики
заболеваний основано на его способности проникать через различные органы и
ткани, вызывать свечение некоторых химических соединений, а также оказывать
фотохимическое действие на рентгеновскую пленку.
Рентгеновское изображение
формируется в системе: рентгеновский излучатель (трубка)- объект исследования -
приемник изображения (рентгенографическая пленка, экран, полупроводниковая
пластина). В основе его получения лежит неравномерное поглощение рентгеновского
излучения различными анатомическими структурами, органами и тканями
обследуемого.
В состав
типового рентгенодиагностического аппарата входят питающее устройство,
излучатель (рентгеновская трубка), устройство для коллимации пучка,
рентгеноэкспонометр и приемники излучения (рис. 1).
У
некоторых аппаратов имеется дополнительный компьютерный терминал.
Рис.
1. Принципиальная схема рентгенодиагностической установки.
1
— питающее устройство; 2 — излучатель (рентгеновская трубка); 3 — устройство
для
коллимации пучка излучения; 4 — пациент; 5 — отсеивающая решетка; 6 —
рентгеноэкспонометр;
7 — рентгеновская кассета; 8 — рентгеновская пленка в
комбинации
с усиливающими экранами; 9 — электронно-оптический усилитель;
10
— люминесцентная пластина для цифровой рентгенографии; 11 — дисплей;
12
— магнитный накопитель изображений.
Рентгеновская трубка представляет собой вакуумный стеклянный сосуд, в концы которого
впаяны два электрода — катод и анод. Последний выполнен в виде тонкой
вольфрамовой спирали, вокруг которой при ее нагревании образуется облако
свободных электронов (термоэлектронная эмиссия). Под действием высокого
напряжения, приложенного к полюсам рентгеновской трубки, они разгоняются и
фокусируются на аноде. Последний вращается с огромной скоростью — до 10 тыс.
оборотов в 1 мин, чтобы поток электронов не попадал в одну точку и не вызвал
расплавления анода из-за его перегрева. В результате торможения электронов на
аноде часть их кинетической энергии превращается в электромагнитное излучение. Исторически
сложилось так, что это излучение было впервые обнаружено Рентгеном и получило
название рентгеновское. Таким образом, рентгеновское излучение — это
разновидность тормозного излучения.
При прохождении через тело человека пучок рентгеновского излучения
ослабевает. Тело человека представляет собой неоднородную среду, поэтому в
разных органах излучение поглощается в неодинаковой степени ввиду различной
толщины и плотности ткани. При равной толщине слоя излучение сильнее всего
поглощается костной тканью, почти в 2 раза меньшее количество его задерживается
паренхиматозными органами и свободно проходит через газ, находящийся в легких, желудке,
кишечнике. Из изложенного нетрудно сделать простой вывод: чем сильнее
исследуемый орган поглощает излучение, тем интенсивнее его тень на приемнике
излучения, и наоборот, чем больше лучей пройдет через орган, тем прозрачнее
будет его изображение.
Поясним это положение на примере.
Рис. 2. Обзорная рентгенограмма органов
грудной полости.
На рис. 2 представлено изображение органов грудной полости, каким
его видит врач на экране рентгеновского дисплея. На изображении четко
выделяются ключицы и ребра, поскольку костная ткань задерживает большое
количество рентгеновского излучения. Органы средостения — сердце с находящейся
в нем кровью, клетчатка, пищевод, лимфатические узлы — поглощают меньше
рентгеновского излучения, однако из-за большой общей массы этих органов их тень
на рентгенограмме также кажется интенсивной. По бокам от средостения видны
светлые легочные поля. Легочная ткань содержит много воздуха и мало мягких
тканей в единице объема, поэтому слабее задерживает рентгеновское излучение. В
результате мы видим, что полученное изображение объективно отразило степень
поглощения рентгеновского излучения в разных тканях и органах грудной полости.
Рентгенографическое изображение является негативным
(обратным). На рентгенографической пленке наиболее черными (темными) являются
участки изображения, соответствующие структурам, имеющим небольшую плотность и
толщину, т.е. « прозрачными» для рентгеновского излучения. Это, прежде всего,
воздушная легочная ткань, содержащий газ кишечник и придаточные пазухи носа,
мягкие ткани (особенно жировая). Наоборот, кости, различные обызвествления,
массивные образования и другие анатомические структуры, интенсивно поглощающие
излучение, создают на пленке просветления. Так, например, при рентгенографии
грудной клетки на фоне темной (черной) воздушной легочной ткани отчетливо
контурируются светлые тени ребер, сердца, крупных сосудов, патологических
образований легочной ткани.
Правильность выбора жесткости рентгеновского излучения можно
оценить по характерным деталям готовой рентгенограммы.
Мягкие снимки имеют бархатный черный фон. Костная структура хорошо видна лишь в
тонких участках скелета. Изображение отделов костей, имеющих большую толщину,
не проработано, лишено деталей.
При правильно выбранной жесткости рентгенограмма имеет темно-серый тон. Костная
структура хорошо видна на всем протяжении исследуемого отдела скелета. Хорошо
видны мягкие ткани, большое количество деталей изображения.
Для снимков, сделанных при завышенном напряжении на трубке, характерен серый
фон. Теневых деталей много, но контрастность низкая, поэтому изображение мелких
деталей нередко сливается с фоном.
Литература:
1. Линденбратен
Л.Д., Королюк И.П. Медицинская
радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии): Учебник. — 2-е изд.,
перераб. и доп. —
М.:
Медицина, 2000.— 672 с: ил. (Учеб. лит. Для студентов мед. вузов).
Комментариев нет:
Отправить комментарий