Pentru a înțelege pe deplin semnificația tuturor factorilor care afectează procesul de corectare a erorilor, cititorul ar trebui să se familiarizeze cu principiul de funcționare a unui tub cu raze X care generează radiații cu raze X. Un tub cu raze X este un bec de sticlă din care este evacuat aerul. În interiorul balonului se află cele două elemente principale ale oricărui tub cu raze X: catodul și anodul. Catodul este o sursă de electroni, iar anodul este o țintă bombardată de un fascicul de electroni din catod.
După cum se poate observa din Fig. 1, catodul are forma unei cupe (cupă de focalizare), în care se află un filament spiralat de wolfram. Sub acțiunea unui curent electric care trece prin filament, filamentul se încălzește și emite electroni.
Numărul de electroni emiși este proporțional cu cantitatea de curent electric care trece prin filament. Curentul este măsurat în miliamperi (mA). Un miliamper este egal cu 1/1000 amperi (A). Astfel, cantitatea de curent (măsurată în miliamperi) care trece prin filament determină intensitatea radiației de raze X emise de țintă. O creștere a curentului prin filament (o creștere a mA) duce la o creștere a numărului de electroni emiși, care, la rândul său, duce la o creștere a intensității (numărului de cuante de raze X) a razelor X. radiatii.
Orez. 1. Diagrama care ilustrează principiul tubului cu raze X.
Cupa de focalizare catodică concentrează electronii într-un fascicul îndreptat către ținta anodului. Anodul este de obicei realizat din cupru deoarece cuprul are o conductivitate termică ridicată și este mai ușor de răcit. Pe fața anodului, în fața catodului, există o placă masivă de tungsten numită țintă. Zona mică a țintei pe care o lovește fasciculul de electroni se numește punct focal. Această zonă este sursa de raze X. Cea mai mare parte a energiei electronilor care lovesc ținta este convertită în căldură și doar un procent este convertit în raze X.
Catodul este încărcat negativ, anodul- pozitiv. Tensiunea dintre ele este exprimată în kilovolti de vârf și se numește kilovolt de vârf (kVp). Un kilovolt este egal cu 1000 de volți. Mărimea tensiunii (numărul de kilovolți) determină viteza fasciculului de electroni. Pe măsură ce tensiunea ("kilovolt") crește, viteza fasciculului de electroni care bombardează ținta crește, ceea ce, la rândul său, duce la o creștere a energiei radiației de raze X generate de țintă (adică, calitatea radiației) .
Toate comenzile pentru elementele tubului cu raze X sunt situate în afara acestuia (în exterior) și sunt conectate la catod și anod. Cronometrul controlează timpul în care catodul formează fasciculul de electroni. Numărul total de electroni generați de catod și care ajung la anod este determinat de produsul puterii curentului (în miliamperi, mA) cu timpul de expunere în secunde (s), adică. - (mA) x (s) sau mAs.
Fascicul de raze X care iradiază obiectul este format dintr-o fereastră specială, care se află într-o carcasă metalică care înconjoară bulbul de sticlă al tubului de raze X. Acest fascicul include raze X de diferite lungimi de undă și puteri de penetrare, determinate de valoarea kilovoltului de vârf (kVp) selectat pentru o anumită expunere. Cantitatea totală de radiație cu raze X în fascicul la ieșirea din tubul cu raze X depinde de curent (mA), timp și kilovoltul de vârf (kVp) selectat.
Lungimea de undă a radiației X determină energia acesteia, adică. capacitatea de a pătrunde în obiect. Razele X cu lungime de undă mai scurtă, produse la kVp mai mari, sunt mai penetrante decât razele X cu lungime de undă mai mare (radiație mai puțin energetică). Razele X care trec prin obiect formează o imagine pe film. Fascicul de raze X care intră în țesutul pacientului se caracterizează printr-o distribuție uniformă a intensității radiației în funcție de lungimea de undă.
Radiațiile cu raze X care au pătruns în țesutul pacientului sunt parțial absorbite sau trec practic fără absorbție, în funcție de ceea ce se află în calea fasciculului (țesut de organ sau os). Ca urmare, la ieșirea din obiectul de radiație (pacient), apare un model specific al distribuției intensității radiației cu raze X (numit atenuare selectivă a radiației). Această distribuție a intensității razelor X transportă toate informațiile de diagnostic despre pacient. Aceste informații sunt apoi capturate pe film cu raze X (vezi Fig. 2).
Domenii prioritare.
Alte articole
Caracteristicile radiologice ale normei și patologiei în stomatologie. Osteoporoza, osteoliza, distrugerea, hipercementoza, osteoscleroza.
Pentru roboții de succes în domeniul complex al recunoașterii bolilor dentare, care este diagnosticul cu raze X al unui pacient
Imaginea este prea ușoară;
Amintiți-vă cum a fost plasată punga cu pelicula în gură, dacă punga a fost iradiată din exterior (adică, partea pungii îndreptată de obicei spre tubul cu raze X este în direcția opusă). Folia de plumb, adiacentă părții „spate” a pungii, protejează filmul de radiațiile împrăștiate (adică, reflexiile de la țesuturile iradiate) și reduce intensitatea radiației cu raze X care lovește filmul.
Caracteristicile radiologice ale normei și patologiei în stomatologie. Diagnosticul cu raze X al leziunilor dentare necarioase. Partea 2.
La pacienții cu osteogeneză imperfectă, coroanele dinților au forma și dimensiunea corectă, dar se caracterizează prin uzură crescută și au o culoare neobișnuită.
Radiografia intraorale. Tehnica de fotografiere a radiografiilor panoramice directe. Partea 2.
Compararea imaginilor panoramice directe și laterale la un grup mare de pacienți ne-a făcut să acordăm preferință celor laterale. Ele conturează complet și fără deformare întreaga dentiție a ambelor jumătăți ale maxilarelor, se disting printr-o mărire mai uniformă a imaginii și distorsionează mai puțin relația dintre septurile interalveolare și dinți.
Produse chimice pentru prelucrare manuală și automată.
Studiul complexității stării scheletului facial în relația sa cu craniul cerebral, dinții și procesele alveolare ar trebui efectuat în trei direcții: verticală, transversală și sagitală.
Radioviziografie.
Toate dispozitivele cu raze X de mai sus necesită utilizarea filmului cu raze X, care trebuie prelucrat chimic pentru a obține o imagine. Astăzi tehnologiile digitale permit
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru/
Universitatea Medicală de Stat Voronezh numită după N.N. Burdenko „Ministerul Sănătății al Rusiei
Departamentul de Oncologie, Radioterapia și Diagnostic Radiologic
Cap Catedra: prof., d.m.s. Redkin Alexander Nikolaevici
Lector: Ph.D. Cerkasova Irina Ivanovna
Rezumat pe subiect:
Tub cu raze X și aparat de diagnostic cu raze X
Completat de: Vasilyeva Irina Aleksandrovna
Dispozitiv cu tub cu raze X.Principii de obținere a razelor X.
Clasificarea tubului cu raze X
1. Cu programare
1. Diagnostic
2. Terapeutic
3. Pentru analiza structurală
4. Pentru transiluminare
2. Prin proiectare
1. Prin focalizare
§ Focalizare unică (o spirală pe catod și un punct focal pe anod)
§ Două focalizare (pe catod există două spirale de dimensiuni diferite, iar pe anod sunt două puncte focale)
2. După tipul de anod
§ Staționar (nemișcat)
§ Rotire
§ Anod deschis sau închis
§ Anod demontabil
3. După putere: de la 0,2 la 100 kW;
4. Ca urmare a răcirii:
Apa racita
Încălzitor cu aer
Ulei care nu curge
· Cu tipuri combinate de răcire (radiații și ulei, apă curgătoare și ulei).
Generatorul de raze X este un tub de raze X. Un tub electronic modern este proiectat după un singur principiu și are următorul dispozitiv.
Baza este un bec de sticlă sub formă de minge sau de cilindru, în secțiunile de capăt ale căror electrozi sunt lipiți: anod și catod. În tub se creează un vid, care facilitează scăparea electronilor din catod și mișcarea lor cea mai rapidă. Catodul este o spirală din filament de wolfram (refractar), care este fixată pe tije de molibden și plasată într-un capac metalic care direcționează fluxul de electroni sub forma unui fascicul îngust către anod. Anodul este din cupru (degajă căldură mai repede și se răcește relativ ușor) și are dimensiuni masive. Capătul îndreptat spre catod este tăiat oblic la un unghi de 45-70 °. În partea centrală a anodului teșit, există o placă de tungsten pe care se află focarul anodului - o zonă de 10-15 mm2, unde se formează în principal razele X.
Procesul de formare a razelor X... Filamentul unui tub cu raze X - o bobină de tungsten a catodului, atunci când i se aplică un curent de joasă tensiune (4-15 V, 3-5 A), se încălzește, formând electroni liberi în jurul filamentului. Pornirea unui curent de înaltă tensiune creează o diferență de potențial la polii tubului cu raze X, ca urmare a căreia electronii liberi se îndreaptă spre anod cu viteză mare sub forma unui flux de electroni - raze catodice, care, odată la focalizarea anodului, sunt decelerate brusc, drept urmare o parte din energia cinetică a electronilor este convertită în energia undelor electromagnetice cu o lungime de undă foarte scurtă. Acestea vor fi raze X (raze de frânare). La solicitarea medicului si a tehnicianului se poate regla atat cantitatea de raze X (intensitatea), cat si calitatea acestora (duritatea). Prin creșterea gradului de încălzire a filamentului de wolfram al catodului se poate obține o creștere a numărului de electroni, ceea ce determină intensitatea razelor X. O creștere a tensiunii aplicate polilor tubului duce la o creștere a vitezei de zbor a electronilor, care stă la baza calității de penetrare a fasciculelor. S-a menționat deja mai sus că punctul central al unui tub cu raze X este acea zonă de pe anod în care cad electronii și unde sunt generate razele X. Dimensiunea focalizării afectează calitatea imaginii cu raze X: cu cât focalizarea este mai mică, cu atât modelul este mai clar și mai structurat și invers, cu cât este mai mare, cu atât imaginea obiectului studiat devine mai neclară. Practica a demonstrat că, cu cât focalizarea este mai clară, cu atât tubul devine mai repede inutilizabil - placa de tungsten a anodului se topește. Prin urmare, în dispozitivele moderne, tuburile sunt proiectate cu mai multe focalizări: mici și mari sau liniare sub forma unei benzi înguste cu o corecție a unghiului de teșire a anodului de 71 °, ceea ce face posibilă obținerea unei clarități optime a imaginii la cea mai mare sarcină electrică. pe anod. Un design bun al tubului cu raze X este un generator cu un anod rotativ, care face posibilă concentrarea pe dimensiuni mici și, prin urmare, prelungirea duratei de viață a aparatului. Din fluxul razelor catodice, doar aproximativ 1% din energie este transformată în raze X, restul energiei este transformată în căldură, ceea ce duce la supraîncălzirea anodului.
În scopuri de răcire anodului se folosesc diverse metode: racire cu apa, incalzire-aer, racire cu ulei sub presiune si metode combinate.
Tubul cu raze X este plasat într-un loc special carcasă sau giulgiu de plumb cu o gaură pentru radiația cu raze X din anodul tubului.
La ieșirea din radiația de raze X din tub filtrele sunt instalate din diferite metale (aluminiu, cupru, fier, combinate), care filtrează razele moi și uniformizează radiația aparatului de raze X. În multe modele de mașini cu raze X, uleiul de transformator este turnat în carcasă, care curge în jurul tubului cu raze X din toate părțile.
Toate acestea: o carcasă metalică, uleiul, filtrele protejează personalul cabinetului și pacienții de efectele razelor X.
aparat cu raze X
1. Dispozitiv generator de raze X: sursă de alimentare, emițători și tuburi de raze X. Există surse de alimentare staționare, mobile și portabile.
2. Un dispozitiv pentru formarea calității radiațiilor (soluții de screening și filtre);
Un dispozitiv pentru formarea geometriei radiațiilor (diagrame, tuburi, un dispozitiv pentru radiografie);
Dispozitiv de modelare a radiațiilor (releu de expunere, fotoexpunere, mijloace de stabilizare a luminozității).
3. Trepied de diagnosticare cu raze X:
Dispozitive trepied de uz general (mese rotative trepied, mese pentru poze, suporturi pentru fotografii si trepiede pentru scanare);
Dispozitive speciale de instalare (pentru tomografie, urografie, radiografie, mamografie).
4. Instrumente de imagistică cu raze X:
1) un dispozitiv pentru primirea și obținerea de raze X:
a) detectoare de radiografie digitale;
b) un intensificator de imagine cu raze X;
c) detectoare de componente de tomografie.
2) Materiale și purtători de imagini cu raze X:
a) film cu raze X;
b) Macarale amplificatoare cu raze X;
c) detectoare digitale;
d) fosforii sunt substanțe din compuși organici și anorganici care transformă energia unui câmp electric în lumină.
3) Dispozitiv pentru înregistrarea imaginilor cu raze X:
a) casete cu raze X;
b) casete seriale;
c) camere fluorografice;
d) camere de filmat.
4) Dispozitiv pentru transmiterea înregistrării și reproducerii imaginilor cu raze X:
a) camere digitale;
b) camere fluorografice;
c) sisteme de televiziune;
d) afișaj;
e) imprimantă.
5. Dispozitive, dispozitive, instrumente și materiale auxiliare:
1) condiții pentru formarea condițiilor pentru studiul unui obiect biologic:
b) cleme;
c) titulari;
d) dispozitive de compresie.
2) Mijloace și condiții de contrastare:
a) mijloace de pasteurizare;
b) injectoare automate;
c) un dispozitiv pentru prepararea suspensiilor de control.
3) Echipamente de biocontrol:
a) sincronizator de biofază (mijloace tehnice de evaluare a s.s.s.);
b) faza cardiografului cu raze X;
c) electrochimografe (dispozitive medicale pentru luminozitatea grafică a ecranelor cu raze X).
4) Materiale consumabile pentru radiologie:
a) conductoare;
b) pisici;
c) Embalizatoare - mijloace tehnice de introducere a suspensiilor lichide de contrast în uter;
d) filtre;
e) grafit - mijloace tehnice pentru tăierea zonelor pielii cu păr;
g) stenturi - mijloace tehnice, care sunt un cadru metalic sub formă de tub pentru expansiunea venelor și arterelor.
6. Instrumente de procesare a imaginilor cu raze X:
1) Dispozitiv de prelucrare a informațiilor purtătoare:
a) echipamente de laborator fotografic;
b) materiale de dezvoltare;
c) maşini de dezvoltare automată;
d) mijloace pentru aplicarea casetelor.
2) un dispozitiv pentru conversia unei imagini cu raze X:
a) un dispozitiv pentru introducerea imaginilor cu raze X într-un computer;
b) AWP al radiologului;
c) Postul de lucru al unui asistent de laborator cu raze X.
3) Dispozitive tehnice pentru introducerea imaginilor cu raze X:
a) calculatoare;
b) non-goscoape;
c) fluoroscoape;
d) echipamente de proiectie.
7. Echipamente de informare și arhivă:
1) Mijloace tehnice de arhivă electronică:
Echipamente pentru stocarea și preluarea informațiilor.
2) Arhive de film cu raze X:
Sisteme de informare pe termen lung.
3) Copiatori:
a) scanere pentru digitizarea imaginilor de film;
b) dispozitive video multi-format
Schema schematică pEchipament de diagnostic cu raze X
1 -- alimentare electrică .
Rețeaua electrică rulează un curent de 220-360 V.
Pentru încălzirea bobinei catodului, există un transformator descendente care furnizează un curent de la 4 la 14 V.
Transformatoare descendente - Acestea sunt aparate electrice pentru scopuri specializate, permițându-vă să alimentați aparate sau echipamente electrice cu o tensiune de diferite sarcini necesare în fiecare caz specific. Un transformator coborâtor este un dispozitiv electromagnetic care transformă un curent alternativ al unei tensiuni inițiale într-un curent alternativ al unei alte tensiuni necesare. În versiunea clasică, transformatoarele descendente constau dintr-un miez feromagnetic închis și două înfășurări de fire (de obicei din cupru) (primar și secundar). Funcționarea transformatoarelor descendente se bazează pe fenomenul de inducție reciprocă, care acționează printr-un câmp magnetic, și este folosit pentru a transfera energie de la un circuit transformator la altul.
Pentru a alimenta tubul cu raze X, este nevoie de un curent de tensiune foarte mare în intervalul de la 40.000 la 250.000 V; un transformator de creștere este utilizat pentru a converti acest curent de la rețea. Transformatorul de creștere generează o tensiune mai mare la ieșire (în înfășurarea secundară) decât este aplicată la intrare (în înfășurarea primară). Pentru aceasta, numărul de spire al înfășurării secundare este făcut mai mult decât numărul de spire al înfășurării primare.
Cenotroni . Aparatele moderne cu raze X funcționează într-un mod de curent constant. Pentru redresarea curentului alternativ se folosesc kenotroni-redresoare.
Cenotron
(din greacă. kenos- gol și electron), diodă în vid,
concepute pentru redresarea curentului alternativ în principal la frecvență industrială.
Se folosește la redresoarele echipamentelor de recepție, amplificare și măsurare radio, instalații cu raze X etc. Kenotronele de joasă tensiune (tensiune inversă admisă la anod până la 2 kV, curent direct admis până la câțiva amperi) au oxid încălzit direct sau catozi încălziți, anozi cu nervuri înnegriți sau matăți (de obicei doi). Kenotronele de înaltă tensiune (tensiune până la 100 kV, puterea curentului până la 500 mA) au un catod oxid sau carburat și, de asemenea, un anod cu nervuri înnegrite (unul). Odată cu dezvoltarea tehnologiei semiconductoare, kenotronele de joasă tensiune sunt înlocuite treptat cu diode semiconductoare.
2 --emițător (tub de raze X);
3 --dispozitiv pentru colimarea fasciculului de radiații
Este destinat să limiteze fasciculul de raze X care iese din emițătorul de raze X și să formeze un fascicul de radiații îngust în formă de evantai în dispozitivele de diagnosticare cu raze X de tip scanare, cum ar fi un fluorograf digital. Rezultatul tehnic este de a oferi posibilitatea de imitare luminoasă a fasciculului de radiații în dispozitivele de diagnosticare cu raze X de tip scanare. Colimatorul cu fantă cu raze X conține două plăci plan-paralele din material cu număr atomic ridicat, fixate reciproc în paralel cu un mic spațiu care formează un canal colimator cu fantă, completate de un sistem optoelectronic care include un laser cuplat optic, două prisme dreptunghiulare și un reflector de oglindă. Laserul și prima prismă sunt situate pe exteriorul uneia dintre plăcile plan-paralele și sunt acoperite cu un capac de ecranare împotriva luminii și a raze X, iar a doua prismă și un reflector oglindă, realizate dintr-un material care absoarbe slab X- razele, sunt plasate în găurile dintre plăcile plan-paralele și se suprapun canalului fantei colimatorului. Un reflector specular, care este un poliedru dreptunghiular cu fețe laterale reflectorizante, este conectat prin baza sa de axa motorului electric, care merge perpendicular pe canalul cu fante al colimatorului; în plus, o hotă din material opac și radiotransparent este instalat la ieșirea canalului cu fante.
5 - grila de ecranare
Raster este un dispozitiv care filtrează razele X din partea cu lungime de undă lungă a spectrului de raze X și razele X direcționate nu perpendicular pe caseta cu raze X.
Consecința utilizării sale este o creștere a clarității imaginii cu raze X și o scădere a vălului din imagine, ceea ce degradează valoarea imaginii cu raze X.
Utilizarea rasterelor poate duce la ajustarea parametrilor de raze X - kilovolți și miliamperi-secunde în sus cu aproximativ 10%.
Rasterul a fost inventat în 1913 de Dr. Gustav Baki.
Principiul rasterului
Când un aparat cu raze X trimite radiații prin corp, razele X sunt absorbite și redirecționate. Doar aproximativ 1 la sută din raze X trec prin corp în linie dreaptă și provoacă modificări în mediul de imagistică (film cu raze X, detector CR sau DR. Restul razelor sunt redundante și filtrarea lor îmbunătățește calitatea Raze X.)
Structura rasterului.
Rasterul se bazează pe o rețea de plumb, nichel și aluminiu. Benzile metalice ar trebui să fie foarte subțiri. Acest lucru face posibilă aranjarea unui număr mare de celule cu 1 mm. Cu 2-3 celule situate pe 1 mm de raster, este posibil să se vadă rețeaua în sine pe modelul de difracție de raze X sub forma unei rețele subțiri. Cu 6 celule sau mai multe, situate la 1 mm de raster, grila nu este vizibilă pe raster. Unul dintre indicatorii raster este raportul dintre dimensiunea feței celulei și lungimea acesteia. Cu cât acest raport este mai mare, cu atât rata de filtrare este mai bună și cu atât sunt mai mari cerințele pentru perpendicularitatea sistemului de raze X / detector. În radiografia computerizată, rasterul din imagine este eliminat de programul digitizer.
6 -- Contor de expunere la raze X
Proiectat pentru oprirea automată a tubului cu raze X în dispozitivele de diagnosticare cu raze X la atingerea unei înnegriri predeterminate a peliculei cu raze X pentru a obține o imagine de înaltă calitate, care conține o cameră de măsurare cu un condensator, un semnal electric din care este alimentat printr-un amplificator de curent continuu și un dispozitiv de ieșire releu care asigură oprirea tubului cu raze X după măsurare, condensatorul este descărcat prin camera de măsurare cu o anumită valoare corespunzătoare densității date de înnegrire a filmului cu raze X.
7 - Caseta cu raze X a stabilit
Carcasă rezistentă la lumină concepută pentru încărcare cu materiale fotografice cu raze X. Caseta cu raze X este o cutie plată dreptunghiulară, cu fundul subțire și un capac masiv, căptușită din interior cu un strat de pânză sau pâslă și o foaie subțire de plumb, care servește la absorbția radiațiilor secundare care apar pe blatul mesei. masa cu raze X și reduce calitatea imaginii cu raze X. Casetele cu raze X sunt echipate cu două ecrane de întărire, între care se așează o peliculă cu raze X la încărcarea casetei. Suprafața casetei orientată spre tubul de raze X este realizată dintr-un material omogen care absoarbe slab radiațiile de raze X (aluminiu, getinax etc.). Capacul casetei este echipat cu un dispozitiv cu arc care asigură o aderență uniformă strânsă a suprafeței filmului la planul ecranelor de armare.
8 - Film cu raze X în bulgăre binning cu ecrane de amplificare
Cele mai comune filme cu raze X în practică sunt acoperite cu o emulsie pe ambele părți. Elementele principale ale structurii filmului:
Înveliș de protecție- un strat subtire de substanta transparenta care protejeaza emulsia de zgarieturi.
Emulsie- un amestec de gelatină și halogenuri de argint (în principal bromură și iodură). Grosimea emulsiei este de aproximativ 5 microni.
Strat adeziv- un strat subțire (mai multe molecule) dintr-o substanță specială adeziv atât pe poliester, cât și pe emulsie.
Baza de film(suport) este cel mai adesea polietilen tetraftalat (poliester). Este o substanță inertă, neinflamabilă, transparentă optic, stabilă în medii agresive, flexibilă, dar păstrându-și forma. Poliesterul în sine este incolor, dar i se adaugă un colorant albastru, astfel încât imaginea din imagine să fie mai bine percepută de ochi atunci când vizualizați imaginea pe un negatoscop cu o temperatură de culoare de lămpi de 6500 K. Grosimea bazei este de 180-250 microni .
Acțiunea ecranelor cu raze X se bazează pe capacitatea razelor X de a induce luminiscența (luminescența) anumitor substanțe numite compoziții luminoase (fosfor). Tungstatul de calciu și sulfura de zinc-cadmiu, activate de argint, sunt utilizate ca compoziții ușoare; ecranele cu raze X sunt o peliculă acoperită uniform cu o compoziție ușoară de pulbere, lipită pe un substrat de hârtie sau plastic.
9 -- amplificator electro-optic
Acesta este un dispozitiv conceput pentru a multiplica luminozitatea unei imagini pe un ecran cu raze X prin conversia unei imagini luminoase într-una electronică și apoi conversia acesteia într-una luminoasă. O astfel de îmbunătățire a imaginii într-un intensificator de imagine este realizată folosind un dispozitiv electric de vid numit intensificator de imagine. Amplificatorul de imagine cu raze X este utilizat în principal în transmisie, cinematografia cu raze X și utilizarea televiziunii în diagnosticarea cu raze X.
Principalul avantaj al amplificatorului electron-optic este o scădere bruscă a dozei de radiație cu raze X în studiile de diagnosticare, în special în cinematografia cu raze X, precum și capacitatea, datorită creșterii puternice a luminozității imaginii, să strălucească într-o cameră ușor întunecată, folosind echipamente cu raze X de putere redusă.
O creștere a luminozității imaginii se realizează prin conversia intermediară a imaginii cu raze X într-una electronică și amplificarea acesteia din urmă datorită energiei electrice furnizate suplimentar.
Principalul element de amplificare al unui astfel de dispozitiv este un dispozitiv de vid numit intensificator de imagine. Cele mai utilizate sunt amplificatoarele cu convertoare electron-optice cu raze X (REOP). Detectorul primar de raze X este în acest caz un ecran luminiscent din sulfură de zinc - sau sulfură de zinc-cadmiu activată de argint - fosfor în interiorul tubului vidat. Ecranul este în contact optic cu un fotocatod translucid de cesiu-antimoniu sau multi-alcalin. Ansamblul ecran-catod împreună cu anodul conic și electrodul de focalizare formează un sistem de accelerare și focalizare cu trei electrozi al convertorului. Un ecran catodoluminiscent de ieșire este situat la baza conului anodului. Un potențial pozitiv ridicat (25 kV) este aplicat anodului în raport cu catodul și un potențial mic (200-300 V) este aplicat electrodului de focalizare.
Un fascicul de raze X, care cade pe ecranul de ieșire, îl face să strălucească (luminescență cu raze X). Sub acțiunea cuantelor de lumină, fotocatodul emite (emite) electroni, iar distribuția densității de electroni în fascicul reproduce distribuția iluminării generate de ecran pe suprafața fotocatodului. Ca rezultat, imaginea luminoasă este transformată într-una electronică. Fluxul de electroni, care se grăbește către anod, bombardează ecranul luminescent de ieșire, făcându-l să strălucească. Astfel, se realizează transformarea inversă a imaginii electronice în lumină. Creșterea luminozității se realizează prin accelerarea electronilor într-un câmp electrostatic și reducerea electron-optică a imaginii, ceea ce duce la creșterea densității fluxului de electroni. Imaginea de pe ecranul de ieșire este observată printr-un sistem optic care își mărește dimensiunea la normal. De asemenea, poate fi fotografiat pe film de format mare, pe film sau transmis pe un tub de televiziune.
Amplificatoarele moderne cu REO au un câștig de 3000 sau mai mult. Aceasta înseamnă că luminozitatea ecranului lor de ieșire o depășește pe cea a unui ecran de fluoroscopie convențional cu un factor de 3.000 sau mai mult. Acesta este principalul avantaj al amplificatorului, care face posibilă creșterea gradului de percepție a informațiilor încorporate în imagine, datorită creșterii acuității vizuale și a sensibilității la contrast a ochiului; reducerea timpului de cercetare; reduce probabilitatea erorilor de oboseală oculară; eliminați nevoia de întunecare și adaptare suplimentară; reduce expunerea pacientului la fluoroscopie; face filmări cu raze X, precum și folosește instalații de televiziune folosind vidiconi ca tuburi de transmisie.
Dezavantajul unui amplificator cu REOP este dimensiunea relativ mică a câmpului de lucru (este dificil din punct de vedere tehnic să faci un REOP cu un diametru al ecranului de ieșire mai mare de 220-230 mm). Pentru a crește câmpul de lucru, se folosesc intensificatoare de imagine cu raze X cu un design diferit cu un convertor electro-optic ușor. În acest amplificator, ecranul fluoroscopic este situat în afara tubului intensificator de imagine, iar imaginea obținută pe ecran este proiectată pe fotocatodul traductorului prin optica cu oglindă cu deschidere mare. Dezavantajele unui astfel de sistem sunt greutatea sa și pierderea semnificativă de lumină la transferul unei imagini de pe un ecran pe un fotocatod.
Amplificatoarele electro-optice ale imaginilor cu raze X sunt utilizate în studiul tractului digestiv și al sistemului cardiovascular, pentru controlul fluoroscopic în timpul introducerii sondelor, cateterelor și medicamentelor radioactive, pentru examinarea rapidă a leziunilor traumatice și în toate cazurile când se utilizează a metodei obișnuite de transiluminare este asociată cu pericolul expunerii excesive a pacienților și a personalului.
Televizoarele cu amplificator permit observarea simultană de către un grup de medici și controlul cu raze X în timpul operațiilor direct la masa de operație.
Filmarea cu raze X cu ajutorul unui amplificator combină unul dintre avantajele importante ale radiografiei - documentarea cu posibilitatea unor studii funcționale ale diferitelor organe. Sistemul optic de ieșire cu două canale vă permite să controlați vizual procesul de filmare.
Când se utilizează cele mai recente intensificatoare de imagine cu raze X, doza integrală în timpul fluoroscopiei este în unele cazuri redusă cu un factor de 10-15.
Dorința de a minimiza expunerea pacienților și a personalului și de a extinde posibilitățile de diagnosticare cu raze X duce la o limitare a domeniului de aplicare a examinării convenționale cu raze X, înlocuindu-l cu o examinare cu un amplificator electron-optic de X. -imagine cu raze.
10 - placă luminiscentă on pentru radiografie digitală
Sistemul digital care utilizează plăci de fosfor ocupă locul al doilea în ceea ce privește frecvența de utilizare. Metoda se bazează pe fixarea imaginii structurilor anatomice cu un fosfor de stocare. Un ecran acoperit cu un astfel de fosfor stochează informații sub forma unei imagini latente, care este stocată pentru o perioadă lungă de timp (până la câteva ore).
Imaginea latentă este citită de pe ecran de un laser în infraroșu, care o scanează secvențial, stimulând în același timp fosforul și eliberând energia stocată în acesta sub formă de fulgere de lumină vizibilă (fenomenul luminiscenței fotostimulate). Strălucirea este proporțională cu numărul de fotoni de raze X absorbiți de fosfor. Flash-urile de lumină sunt transformate într-o serie de semnale electrice, care sunt apoi transformate în semnale digitale.
Imaginea latentă rămasă pe ecran este ștearsă prin metoda iluminării intense cu lumină vizibilă, iar apoi ecranul poate fi reutilizat.
Avantajul fosforilor este că pot fi utilizați în combinație cu echipamente tradiționale de raze X analogice, ceea ce îmbunătățește semnificativ calitatea vizualizării.
11 - display;
12 - stocarea magnetică a imaginilor.
Trepied. Un suport pentru unitatea de raze X este un cadru mobil pe care sunt fixate un tub de raze X, un ecran fluorescent, un regulator al valorii diafragmei, un convertor electro-optic, un dispozitiv pentru vizualizarea imaginilor etc.
Telecomandă . Masa (panoul) de comandă este folosită pentru a porni dispozitivul în funcțiune și, prin urmare, pe panou sunt montate diverse întrerupătoare și comutatoare basculante ale instrumentelor de măsurare. Există, de asemenea, multe dispozitive electrice necesare pentru a regla modul de funcționare al tubului cu raze X. aparat cu raze X
Setarea tubului cu raze X analog
Radiografie analogică și digitală
Toate tipurile de imagistică medicală includ trei etape de imagistică:
1. Formarea unei imagini spațiale cu cele mai bune caracteristici.
2. Fixarea și reproducerea unei imagini spațiale. În acest caz, caracteristicile dispozitivelor de reproducere trebuie să fie adaptate optim la cerințele clinice.
3. Înregistrarea și arhivarea imaginilor. Imaginea trebuie înregistrată într-o formă convenabilă pentru observare, stocare și transmitere la distanță.
Evoluția radiologiei în ultimele două decenii a fost extraordinară, în mare parte datorită introducerii tomografiei computerizate (CT) și ultrasonografiei (US) în anii șaptezeci și imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) în anii optzeci. Aceste noi tehnici creează imagini secționale, de ex. Afișări 2D ale secțiunilor de țesut. Cu toate acestea, majoritatea examinărilor efectuate în secțiile de radiologie se bazează încă pe imagini tradiționale de proiecție. Tehnologiile utilizate în imagistica cu raze X de proiecție pot fi împărțite în trei grupuri principale:
1.tehnologie analogică directă
Raze X
Fluoroscopie
2.tehnologie analogică indirectă
Fluorografie
Sistem URI (intensificator de imagine, televiziune cu raze X)
3.tehnologii digitale
Angiografia prin scădere
Vizionarea radiografiei de pe ecranul intensificatorului de imagine
Radiografie luminiscentă
· Radiografie „directă” cu seleniu
· Radiografia cu scanare în „doză mică”.
Sistemele standard cu raze X generează și afișează informații într-un mod analog.
Tehnologie analogică directă
Cu această tehnologie, este creată imaginea finală cu raze X directîn mediul detectorului, adică fără a complica pașii intermediari. Mediul poate fi un film radiografic sau un ecran fluorescent. Atât filmul, cât și ecranul sunt analogic detectoare de raze X, de ex. răspunsul lor la o doză constantă și în continuă creștere de radiație este, de asemenea, constant și continuu, spre deosebire de un răspuns discret, pas cu pas. Filmul cu raze X reacționează prin întunecare, un ecran fluorescent emitând lumină vizibilă (fluorescență).
Există două domenii principale ale tehnologiei analogice directe: a) radiografia directă și b) fluoroscopia directă.
Radiografia directa
Emulsia fotografică a filmului conține cele mai mici cristale de bromură de argint, fiecare bob având un diametru de aproximativ 1 micron. Radiografia la dimensiune completă oferă imagini statice cu cea mai mare rezoluție spațială disponibilă cu toate tehnicile (rezoluția liniară medie este de aproximativ 1μm = 0,001 mm).
Combinația ecran-film de armare corespunde curba caracteristica arătând dependenţa de întunecare (densitate), emulsie fotografică de la expunere.
În radiografie, structurile studiate ar trebui să fie în partea mijlocie, liniară a curbei. Aici efectul de îmbunătățire a contrastului al filmului atinge maximul. Panta părții liniare a curbei se numește gamă, iar combinațiile ecran-film cu valori gamma ridicate produc imagini cu contrast ridicat. Parametri precum sensibilitatea, rezoluția spațială și zgomotul sunt în mare măsură determinați de ecranele de câștig.
Fluoroscopie directă
Fluoroscopia tradițională (sau transiluminare) a fost folosit pentru a studia procesele dinamice până la mijlocul anilor şaizeci. De atunci, fluoroscopia tradițională a fost înlocuită cu fluoroscopia indirectă, care folosește intensificatoare de imagine și tehnologie de televiziune.
Tehnologie analogică indirectă
În modern fluoroscopie proiecția primară a imaginii este creată pe un ecran fluorescent, în general, în același mod în care se face cu tehnologiile directe. Cu toate acestea, imaginea de pe ecran nu este observată direct. Ecranul face parte intensificator de imagine cu raze X (URI), care mărește luminozitatea (luminiscența) imaginii primare de aproximativ 5000 de ori. URI include un convertor electron-optic cu raze X (REOP) și un sistem de televiziune cu circuit închis. REOP constă dintr-un balon de vid cu un ecran luminiscent la fiecare dintre capete, un fotocatod și un sistem electro-optic.
O imagine redusă și îmbunătățită de la convertor printr-un sistem de oglinzi și lentile poate fi înregistrată cu o cameră de format mic (format film 70, 100 sau 105 mm) sau o cameră cu film (format film 16 sau 35 mm. Înregistrare cu format mic). se mai numește și camera fotografiere selectivă, sau fluorografie iar filmul eșantion este fluorogramă... Cu fluorografie, doza primită de pacient este de aproximativ 1/10 din doza cu radiografie full-size, dar calitatea imaginii (în special rezoluția spațială) este vizibil mai scăzută. Cinofluorografie creează imagini asemănătoare unui film cu o rată de, de exemplu, 50 de cadre pe secundă. Cinofluorografia cu film de 35 mm este încă folosită în cercetarea angio- și cardiacă (deși tehnologiile digitale le înlocuiesc treptat pe cele analogice).
Folosind sistemul optic specificat, imaginea poate fi înregistrată de o cameră de televiziune și afișată pe un monitor. Imaginea va fi de o calitate mai bună dacă ecranul de ieșire al amplificatorului și al camerei sunt conectate direct cu fibră optică. Alegerea specifică a unei camere de televiziune (vidicon, plumbicon, kremnikon) depinde de scopul acesteia.
Semnalul video electric care apare în camera TV intră pe ecranul dispozitivului de control video, monitorul. Fluorescenţă sau fluoroscopia folosind REOP vă permite să observați imaginea de pe ecranul monitorului în timp real, inclusiv funcțiile motorii ale corpului, cu mai puțină expunere la radiații a pacientului. Imaginea înregistrată de camera TV poate fi stocată pe banda magnetică a VCR-ului.
Tehnologie digitala
Clasificarea sistemelor digitale pentru diagnosticarea cu raze X
Toate metodele de obținere și înregistrare a imaginilor digitale cu raze X și dezvoltări tehnologice care implementează aceste metode pot fi împărțite condiționat în două grupe:
1.sisteme în care recepția și transformarea informațiilor conținute în fluxul de radiații cu raze X care a trecut prin zona studiată a corpului pacientului se realizează folosind dispozitive de memorie care acționează ca un fel de tampon, cu formarea de o matrice de date digitale în timpul citirii ulterioare a informațiilor din dispozitivul de memorie într-un echipament special destinat acestor scopuri - un sistem cu formarea de imagini digitale în modul scară de timp ireal.
2. Sisteme cu recepție directă și transformare a informațiilor conținute în fluxul de fotoni de raze X trecuți prin corpul pacientului într-o serie de date digitale - sisteme cu formarea de imagini digitale la scară de timp real și cvasi-real.
Primul grup include sisteme de diagnosticare cu raze X cu o cale de formare a imaginii care conține ecrane de stocare luminiscente (plăci), a căror informație este citită de un dispozitiv laser special. Timpul de stocare a informațiilor pe aceste ecrane poate fi de până la câteva ore. Ca un tampon cu timp de stocare a informațiilor practic nelimitat, putem considera filmul obișnuit expus și prelucrat, a cărui imagine este convertită în formă digitală folosind dispozitive pentru digitizarea filmelor cu raze X.
Al doilea grup include:
1. Amplificatoare ale unei imagini cu raze X cu un convertor analog-digital de semnale la ieșirea unui sistem de televiziune cu o matrice CCD inclusă în URI
2. Dispozitive cu o cale de conversie bazată pe o combinație: ecran de scintilație - optică cu deschidere mare - matrice CCD.
3. Sistem de scanare cu o linie de detectoare de gaz sau stare solidă
4. Dispozitive cu receptor-convertor de raze X pe bază de tambur de seleniu, precum și dispozitive care utilizează panouri plate de diferite dimensiuni pe bază de siliciu amorf sau seleniu amorf ca receptor-convertor.
Receptoare-convertoare utilizate în sistemele care reprezintă al doilea grup, la rândul lor, pot fi atribuite unuia din două tipuri:
Receptor-convertoare, în care, în prima etapă, energia fotonilor de raze X nu este convertită în energia fotonilor din intervalul de lungimi de undă optică (acest tip include detectoare bazate pe tamburi de seleniu, panouri plate pe bază de seleniu amorf, ca precum și detectoare bazate pe camere de ionizare a gazelor pentru sistemele de scanare).
Receptoare - convertoare cu conversie intermediară a energiei fotonilor de raze X în energia fotonilor din intervalul de lungimi de undă optice - numai în etapa următoare, electronii devin purtători de informații 9 Acest tip include detectoare bazate pe URI cu conversie analog-digitală a semnalelor la ieșirea unui sistem de televiziune care face parte din URI, sau camere cu o matrice CCD, receptoare cu o cale de conversie bazată pe o combinație de ecran de scintilație-optică cu deschidere mare-matrice CCD, o linie de detectoare cu semiconductori pentru scanare sisteme, precum și panouri plate pe bază de siliciu amorf).
Sisteme bazate pe fosfori stimulați.
Principiul de funcționare al acestor sisteme se bazează pe efectul fizic al luminiscenței fotostimulate. Un ecran special acoperit cu un strat subțire de fosfor poate fi plasat într-o casetă de film cu raze X de dimensiunea corespunzătoare. După expunerea unei casete cu un ecran într-un flux de fotoni cu raze X care au trecut prin zona investigată a corpului uman, pe ecran apare o imagine latentă, care poate fi stocată până la câteva ore. În această perioadă, imaginea poate fi citită de sistemul de scanare, reprezentat de un laser în infraroșu, al cărui fascicul stimulează fosforul în timpul scanării, în urma căruia energia stocată de electroni este eliberată sub formă de flash-uri de lumină. de intensitate variabilă. În paralel, cu ajutorul unui tub fotomultiplicator, fulgerele de lumină sunt înregistrate și transformate în semnale electrice. Semnalele de la ieșirea tubului fotomultiplicator sunt amplificate de un amplificator, după care conversia lor analog-digitală se realizează cu cuantizare pe 8-14 biți. Matricea de date generată conține informații despre densitatea diferitelor zone ale obiectului studiat. După citire, ecranele de stocare sunt plasate într-un câmp luminos de mare intensitate pentru a șterge resturile imaginii latente. Procedura se poate repeta de mai multe ori. În prezent, sunt dezvoltate și produse sisteme de două tipuri: acestea sunt casete cu ecran de stocare și dispozitive fără casete, care sunt un nod al complexului de diagnosticare cu raze X și sunt utilizate în acesta ca receptor-convertor pentru X. -radiatii cu raze. În prezent, a fost dezvoltat un sistem fără casete cu două ecrane de stocare separate de un filtru de cupru. La ieșirea de pe primul ecran, se formează o imagine care corespunde aproape întregului interval al spectrului de raze X de fotoni, iar pe al doilea, doar partea de înaltă energie a spectrului.
Sisteme bazate pe dispozitive RennesTfilme genetice.
Aceste sisteme diferă prin tehnologia de formare a fluxului luminos primar, precum și prin tipul de detector al fluxului luminos care a trecut prin filmul de raze X expus și prelucrat. În prezent, se folosesc două tipuri de detectoare: detectoare bazate pe CCD-uri cu rezoluție spațială mare și detectoare bazate pe tuburi fotomultiplicatoare de înaltă eficiență.
În primul tip, receptorul folosește CCD-uri care conțin până la 11000 de elemente la rând. Acestea folosesc rampe fluorescente cu catod rece și surse UV în bandă largă, LED-uri roșii și lămpi cu halogen ca surse de lumină.
Tuburile fotomultiplicatoare sunt utilizate ca detector în sistemele cu o sursă laser de flux primar de lumină.
Sisteme de tambure cu seleniu.
Un strat de seleniu amorf este aplicat pe suprafața unui cilindru gol din metal (de obicei din aluminiu). Seleniul este un fotoconductor; ca rezultat al iradierii, energia este convertită și se formează un semnal electric. De-a lungul marginilor tamburului se află: un dispozitiv de formare a sarcinii corona și un dispozitiv de citire a informațiilor care conține o serie de 36 de elemente sensibile. Pentru a crea un câmp electric (încărcarea tamburului), dispozitivul de formare a sarcinii corona este pornit și tamburul începe să se rotească lent; după încărcare, tamburul este oprit și se efectuează expunerea. Imediat dupa terminarea expunerii, tamburul incepe sa se roteasca rapid si se citesc informatiile.
Sisteme cu panouri plate pe bază de seleniu amorf.
În acest caz, se folosesc panouri plate pe bază de seleniu amorf. În stadiul inițial, datorită iradierii unui strat de seleniu amorf, care se află într-un câmp electric constant de intensitate mare, cu un flux de fotoni de raze X, pe suprafața stratului se formează un potențial relief. Apoi, se citesc informații despre distribuția sarcinilor în rețeaua plată a electrozilor. Ca rezultat, sunt generate semnale electrice, care sunt amplificate în continuare și conversie analog-digitală.
Sisteme de radiografie bazate pe URI.
Două tipuri de URI: URI bazat pe REOP și amplificatoare bazate pe intensificator de imagine.
URI bazate pe tuburi intensificatoare de imagine sunt mai puțin răspândite datorită eficienței mai mici de conversie a energiei fotonilor de radiație cu raze X și, în consecință, nevoii de creștere a sarcinii de doză asupra pacientului.
URI bazat pe REOP cu împachetare imagine. Creșterea luminozității în astfel de sisteme se datorează unei creșteri a intensității fluxului luminos în prezența unei tensiuni de accelerare. Fereastra de la intrare este realizată din foi subțiri de aluminiu sau titan; ecranul de intrare este un fosfor pe bază de iodură de cesiu activată de sodiu. Fosforul este aplicat pe un substrat de aluminiu. Prin creșterea energiei fotonilor cu raze X din ecranul de intrare, se formează fotoni din intervalul de lungimi de undă vizibile. Există un strat subțire de oxid de indiu între fosfor și fotocatod, astfel încât acestea să nu reacționeze între ele. Stratul fotocatod este format din antimoniu și cesiu. Datorită efectului fotoelectric, catodul de lumină care lovește fotocatodul provoacă emisia de electroni. Electronii se mișcă liber în vid și sunt concentrați pe ecranul de ieșire, la ieșire se formează un semnal electric, care este supus conversiei analog-digitale și transferat pe matricea CCD.
Sisteme bazate pe combinația: ecran de scintilație-optică cu deschidere mare-CCD-matrice.
În prima etapă, fluxul de fotoni lovește ecranul de scintilație, unde este transformat într-un flux de fotoni de lumină vizibilă. Apoi, folosind optica cu deschidere mare, imaginea este focalizată și transferată pe matricea CCD. Semnalele electrice de la CCD sunt amplificate și convertite A/D.
Sisteme cu panouri plate din silicon amorf.
Stratul de lucru superior al panoului este reprezentat de un scintilator pe bază de cesiu iodat, în care fluxul de fotoni de raze X este transformat într-un flux de fotoni de lumină vizibilă. Apoi fluxul intră în matricea elementelor fotosensibile (fotodiode) pe bază de siliciu amorf, la ieșirile cărora se formează sarcini electrice, apoi aceste semnale sunt citite, amplificate și convergente cu ajutorul convertoarelor analog-digitale.
Beneficiile radiografiei digitale
Avantajele radiografiei digitale includ:
Calitate înaltă a imaginii cu raze X, capacitatea de a o procesa digital și de a dezvălui detalii importante,
Capacitatea de a reduce doza de radiații,
Simplitatea și viteza de obținere a unei imagini, care devine disponibilă pentru analiză imediat după terminarea expunerii,
Stocarea informațiilor în formă digitală face posibilă crearea de arhive cu raze X ușor accesibile și mobile, transmiterea informațiilor la orice distanță printr-o rețea de calculatoare,
· Costul mai mic al radiografiei digitale, precum și siguranța sa de mediu în comparație cu cea tradițională: elimină nevoia de film și reactivi scumpi, echipamente pentru o cameră întunecată și un proces de dezvoltare „toxic”,
Obținerea mai rapidă a rezultatelor face posibilă creșterea debitului camerelor cu raze X,
· Calitatea înaltă a imaginilor cu posibilitatea de backup a acestora elimină necesitatea procedurilor repetate cu radiații suplimentare ale pacientului.
Cu toate avantajele de mai sus, radiografia digitală are un dezavantaj semnificativ - costul ridicat al echipamentelor în comparație cu echipamentele analogice cu raze X.
Clasificarea aparatelor de diagnostic cu raze X
* cu programare: general si special;
* dupa domeniul de aplicare: pentru angiografie, pentru neuroradiologie, examene urologice, mamografii, dentare, inclusiv panoramice - ortopantomografe si altele;
* prin metoda și tehnologia de prelucrare a datelor: analog și digital.
Diagnostic și terapeutic
Complexe de diagnostic cu raze X:
* dispozitive pentru trei locuri de muncă;
* dispozitive pentru două locuri de muncă;
* aparate de diagnostic cu raze X telecontrolate;
* camere mobile de diagnostic cu raze X.
Instalațiile cu raze X sunt:
· Mobil;
· Staționar;
· Portabil.
Bibliografie
1. Radiologie medicală. Lindenbraten L.D., Korolyuk I.P.
2. Diagnosticarea radiațiilor. Trufanov G.E.
3. Radiologie medicală: Aspecte tehnice. Materiale clinice. Siguranța radiațiilor .. Stavitsky R.V.
Documente similare
Cunoașterea istoriei descoperirii razelor X. Dezvoltarea acestui diagnostic în Germania, Austria, Rusia. Dispozitivul și principiul de funcționare al tubului cu raze X, proprietățile razelor. Dispozitivul aparatului cu raze X, departamentul corespunzător (birou).
prezentare adaugata la 02.10.2015
Descoperirea razelor X de către Wilhelm Roentgen, istoria și semnificația acestui proces în istorie. Dispozitivul tubului cu raze X și relația dintre elementele sale principale, principiile de funcționare. Proprietățile radiațiilor X, efectele sale biologice, rolul în medicină.
prezentare adaugata la 21.11.2013
Fundamentele tomografiei și radiografiei, istoria descoperirii metodei de studiu a organelor și țesuturilor. Dispozitivul unui aparat cu raze X, tomografie computerizată și digitală, avantajele și dezavantajele metodelor. Domenii de aplicare a sistemelor digitale cu raze X.
lucrare de termen, adăugată 16.06.2011
Dezvoltarea aparatelor auditive. Aparatură auditivă de buzunar, în spatele urechii, în ureche, în ureche și implantabile. Proteze monoaurale și binaurale. Principalele contraindicații și indicații pentru proteze auditive. Tehnologii digitale și informatice.
rezumat adăugat la 28.11.2016
Tipuri de aparate auditive. Defecțiuni tipice cu care utilizatorul dispozitivului le poate rezolva. Urechi personalizate. Caracteristici ale aparatului auditiv și audiometriei vorbirii. Dispozitivul și schema de schemă a aparatului auditiv.
lucrare de termen adăugată 04.03.2014
Principalele defecte ale tractului gastrointestinal, care provoacă afectarea permeabilității tubului digestiv. Rotația normală intrauterină a intestinului „mediu”. Rotația normală a intestinului. Nereaducerea tubului intestinal în cavitatea abdominală.
prezentare adaugata 17.02.2013
Raze X și istoria descoperirii razelor X. Mijloace de protecție individuală și colectivă în diagnosticul cu raze X. Dozarea sarcinilor asupra populației și personalului în timpul examinărilor medicale cu raze X și principalele modalități de optimizare a acestora.
rezumat, adăugat 21.03.2008
test, adaugat 30.10.2009
Sutura intestinală, o metodă de îmbinare a peretelui intestinal. Operații asupra organelor goale ale tubului digestiv. Fundamentarea biologică a tehnicilor de sutură intestinală. Opțiuni de cusătură manuală. Fiabilitate ridicată a cusăturii mecanice folosind diverse capsatoare.
rezumat, adăugat 19.03.2009
Tehnologia informației în stomatologie. Camere foto și video digitale intraorale, radioviziografii. Programe și dispozitive care analizează indicatorii de culoare ai țesuturilor dentare, diagnosticare digitală cu raze X. Modelarea computerizată a designului protezei.
Pentru a obține raze X. Cel mai simplu tub de raze X constă dintr-un balon de sticlă cu electrozi metalici sudați - catodși anod... În cilindru se creează un vid profund. Electrozilor se aplică o tensiune de la 1 la 500 kV (în funcție de caracteristicile necesare ale radiației cu raze X). Electronii emiși de catod sunt accelerați de un câmp electric puternic în spațiul dintre electrozi și bombardați. Când electronii lovesc anodul, energia lor cinetică este parțial convertită în energie de raze X și mai ales în energie termică.
Tuburile cu raze X sunt diagnostice, terapeutice, pentru detectarea defectelor, analiza cu raze X. După metoda de obținere a electronilor liberi se disting tuburile de raze X ionice și electronice. Din punct de vedere istoric, tuburile cu raze X cu ioni cu catod rece au fost primele care au apărut. Mai târziu, acestea au fost înlocuite de tuburi cu raze X cu vid înalt mai avansate, cu catod fierbinte.
Una dintre cele mai importante proprietăți ale razelor X este capacitatea lor de a provoca înnegrirea stratului fotosensibil al filmului fotografic sau al hârtiei fotografice. Razele X sunt foarte penetrante. Cu toate acestea, trecând prin substanță, energia lor scade cu atât mai mult, cu atât materialul care se întâlnește pe drumul lor este mai dens. Multe utilizări practice ale razelor X se bazează, de exemplu, pe aceste proprietăți. Diagnosticare cu raze X - recunoașterea bolilor în medicină, materiale opace etc.
Enciclopedia „Tehnica”. - M .: Rosman. 2006 .
Vedeți ce este un „tub cu raze X” în alte dicționare:
Un dispozitiv electric de vid care servește ca sursă de radiație cu raze X, un roi apare atunci când electronii emiși de catod se ridică din anod (anti-catod) vom. În R. t. Energia electronilor, electricul accelerat. câmp, se transformă parțial în energie de raze X. ...... Enciclopedie fizică
tub cu raze X- tub Dispozitiv cu raze X pentru obținerea radiației de raze X prin bombardarea unei ținte cu un flux de electroni accelerat de diferența de potențial dintre anod și catod [GOST 20337 74] Tub de raze X Un tub vidat care conține de obicei un filament .. ... ... Ghidul tehnic al traducătorului
Dicţionar enciclopedic mare
TUB DE RAZE X, un tub de vid care servește ca sursă de RAZE X, utilizat în scopuri medicale și de altă natură. Este alcătuit dintr-un tub de electroni care emite un fascicul de ELECTRONI care lovește ANOD, a cărui parte de lucru este făcută din ...... Dicționar enciclopedic științific și tehnic
TUB DE RAZE X- un aparat electrovacuum pentru obtinerea de raze X (vezi); este un vas de sticlă cu electrozi (catod și anod) lipiți în el, căruia i se aplică tensiune înaltă. Electronii emiși de catod sunt accelerați de un puternic ...... Marea Enciclopedie Politehnică
Aparat electrovacuum pentru obtinerea de raze X. Cel mai simplu tub de raze X constă dintr-un balon de sticlă cu electrozi catozi și anodici (anti-catod) lipiți. Electronii emiși de catod sunt accelerați de un puternic ...... Dicţionar enciclopedic
Un tub cu raze X este un dispozitiv electrovacuum conceput pentru a genera raze X. Principiul de funcționare și dispozitiv Elementul emițător este un vas de vid cu trei electrozi: catod, catod strălucitor și anod ... Wikipedia
tub cu raze X- un dispozitiv electric de vid, o sursă de radiație cu raze X, de exemplu, în camere pentru analiza structurală cu raze X (vezi și analiza structurală cu raze X); Vezi și: Tub central tub focalizare ascuțită opritor tub cu raze X ... Dicţionar enciclopedic de metalurgie
Raze X, radiații invizibile capabile să pătrundă, deși în grade diferite, în toate substanțele. Este o radiație electromagnetică cu o lungime de undă de ordinul 10-8 cm.
La fel ca lumina vizibilă, razele X provoacă înnegrirea filmului fotografic. Această proprietate este importantă pentru medicină, industrie și cercetarea științifică. Trecând prin obiectul studiat și apoi căzând pe filmul fotografic, radiația cu raze X își descrie structura internă pe acesta. Deoarece puterea de penetrare a radiației X este diferită pentru diferite materiale, părțile obiectului care sunt mai puțin transparente pentru acesta oferă zone mai luminoase în fotografie decât cele prin care radiația pătrunde bine. Astfel, țesutul osos este mai puțin transparent la razele X decât țesutul care alcătuiește pielea și organele interne. Prin urmare, pe radiografie, oasele vor fi indicate ca zone mai ușoare, iar locul fracturii, care este mai transparent pentru radiații, poate fi detectat destul de ușor. Razele X sunt, de asemenea, folosite în stomatologie pentru a detecta carii și abcese la rădăcinile dinților, iar în industrie pentru a detecta fisuri în mulaje, materiale plastice și cauciucuri.
Razele X sunt folosite în chimie pentru a analiza compuși și în fizică pentru a studia structura cristalelor. Un fascicul de raze X care trece printr-un compus chimic provoacă o radiație secundară caracteristică, a cărei analiză spectroscopică permite chimistului să determine compoziția compusului. Când cade pe o substanță cristalină, fasciculul de raze X este împrăștiat de atomii cristalului, dând un model clar, corect de pete și dungi pe placa fotografică, ceea ce face posibilă stabilirea structurii interne a cristalului.
Utilizarea razelor X în tratamentul cancerului se bazează pe faptul că ucide celulele canceroase. Cu toate acestea, poate avea efecte nedorite și asupra celulelor normale. Prin urmare, trebuie avută o grijă extremă atunci când utilizați raze X în acest mod.
Primirea de raze X
Radiația de raze X apare atunci când electronii care se mișcă la viteze mari interacționează cu materia. Când electronii se ciocnesc cu atomii oricărei substanțe, ei își pierd rapid energia cinetică. În acest caz, cea mai mare parte se transformă în căldură, iar o mică fracțiune, de obicei mai mică de 1%, este transformată în energie de raze X. Această energie este eliberată sub formă de cuante - particule numite fotoni care au energie, dar a căror masă în repaus este zero. Fotonii cu raze X diferă în ceea ce privește energia lor, care este invers proporțională cu lungimea de undă. Metoda convențională de producție cu raze X produce o gamă largă de lungimi de undă numită spectru de raze X.
tuburi cu raze X. Pentru a obține radiații de raze X datorită interacțiunii electronilor cu materia, trebuie să aveți o sursă de electroni, mijloace de accelerare a acestora la viteze mari și o țintă care să reziste la bombardamentul cu electroni și să producă raze X de intensitatea necesară. Dispozitivul care conține toate acestea se numește tub cu raze X. Primii cercetători au folosit tuburi „evacuate adânc” de tipul tuburilor moderne cu descărcare în gaz. Vidul din ele nu era foarte mare.
Tuburile cu descărcare în gaze conțin o cantitate mică de gaz, iar atunci când se aplică o diferență mare de potențial electrozilor tubului, atomii de gaz sunt transformați în ioni pozitivi și negativi. Cei pozitivi se deplasează la electrodul negativ (catod) și, căzând pe el, scot electroni din el și, la rândul lor, se deplasează la electrodul pozitiv (anod) și, bombardându-l, creează un flux de fotoni de raze X.
În tubul modern cu raze X dezvoltat de Coolidge (Fig. 11), sursa de electroni este un catod de wolfram încălzit la o temperatură ridicată.
Orez. unsprezece.
Electronii sunt accelerați la viteze mari de diferența mare de potențial dintre anod (sau anti-catod) și catod. Deoarece electronii trebuie să ajungă la anod fără a se ciocni cu atomii, este necesar un vid foarte mare, pentru care tubul trebuie bine evacuat. Acest lucru reduce, de asemenea, probabilitatea de ionizare a atomilor de gaz rămași și a curenților laterali rezultați.
Când este bombardat cu electroni, anti-catodul de tungsten emite raze X caracteristice. Secțiunea transversală a fasciculului de raze X este mai mică decât zona iradiată reală. 1 - fascicul de electroni; 2 - catod cu electrod de focalizare; 3 - carcasă de sticlă (tub); 4 - tinta tungsten (anti-catod); 5 - filamentul catodului; 6 - zona efectiv iradiata; 7 - punct focal eficient; 8 - anod de cupru; 9 - fereastra; 10 - radiații cu raze X împrăștiate.
Electronii sunt concentrați pe anod folosind un electrod cu formă specială care înconjoară catodul. Acest electrod se numește focalizare și împreună cu catodul formează „reflectorul de electroni” al tubului. Anodul bombardat cu electroni trebuie să fie realizat dintr-un material refractar, deoarece cea mai mare parte a energiei cinetice a electronilor de bombardare este transformată în căldură. În plus, este de dorit ca anodul să fie realizat dintr-un material cu număr atomic ridicat, deoarece randamentul de raze X crește odată cu creșterea numărului atomic. Cel mai adesea, wolfram este ales ca material anod, al cărui număr atomic este 74. Designul tuburilor cu raze X poate fi diferit în funcție de condițiile de utilizare și de cerințe.
Departamentul de Oncologie, Radioterapia și Diagnostic Radiologic
Cap Catedra: prof., d.m.s. Redkin Alexander Nikolaevici
Lector: Ph.D. Cerkasova Irina Ivanovna
Rezumat pe tema: „Dispozitivul unui tub cu raze X și dispozitive de diagnosticare cu raze X. Tehnologii analogice și digitale. Tipuri de complexe cu raze X."
Completat de: Vasilyeva Irina Aleksandrovna
Dispozitiv cu tub cu raze X.
Principii de obținere a razelor X.
Clasificarea tubului cu raze X
- Cu programare
1. Diagnostic
2. Terapeutic
3. Pentru analiza structurală
4. Pentru transiluminare
- De proiectare
1. Prin focalizare
§ Focalizare unică (o spirală pe catod și un punct focal pe anod)
§ Două focalizare (pe catod există două spirale de dimensiuni diferite, iar pe anod sunt două puncte focale)
2. După tipul de anod
§ Staționar (nemișcat)
§ Rotire
§ Anod deschis sau închis
§ Anod demontabil
- După putere: de la 0,2 la 100 kW;
- Prin metoda de racire:
Apa racita
Încălzitor cu aer
Ulei care nu curge
· Cu tipuri combinate de răcire (radiații și ulei, apă curgătoare și ulei).
Generatorul de raze X este un tub de raze X. Un tub electronic modern este proiectat după un singur principiu și are următorul dispozitiv.
Baza este un bec de sticlă sub formă de minge sau de cilindru, în secțiunile de capăt ale căror electrozi sunt lipiți: anod și catod. În tub se creează un vid, care facilitează scăparea electronilor din catod și mișcarea lor cea mai rapidă. Catodul este o spirală din filament de wolfram (refractar), care este fixată pe tije de molibden și plasată într-un capac metalic care direcționează fluxul de electroni sub forma unui fascicul îngust către anod. Anodul este din cupru (degajă căldură mai repede și se răcește relativ ușor) și are dimensiuni masive. Capătul îndreptat spre catod este tăiat oblic la un unghi de 45-70 °. În partea centrală a anodului teșit, există o placă de tungsten pe care se află focarul anodului - o zonă de 10-15 mm2, unde se formează în principal razele X.
Procesul de formare a razelor X... Filamentul unui tub cu raze X - o bobină de tungsten a catodului, atunci când i se aplică un curent de joasă tensiune (4-15 V, 3-5A), se încălzește, formând electroni liberi în jurul filamentului. Includerea unui curent de înaltă tensiune creează o diferență de potențial la polii tubului cu raze X, ca urmare a căreia electronii liberi se îndreaptă spre anod cu viteză mare sub forma unui flux de electroni - raze catodice, care, odată la focarul anodului, sunt decelerate brusc, drept urmare o parte din energia cinetică a electronilor este convertită în oscilații electromagnetice de energie cu o lungime de undă foarte scurtă. Acestea vor fi raze X (raze de frânare). La solicitarea medicului si a tehnicianului se poate regla atat cantitatea de raze X (intensitatea), cat si calitatea acestora (duritatea). Prin creșterea gradului de încălzire a filamentului de wolfram al catodului se poate obține o creștere a numărului de electroni, ceea ce determină intensitatea razelor X. O creștere a tensiunii aplicate polilor tubului duce la o creștere a vitezei de zbor a electronilor, care stă la baza calității de penetrare a fasciculelor. S-a menționat deja mai sus că punctul central al unui tub cu raze X este acea zonă de pe anod în care cad electronii și unde sunt generate razele X. Dimensiunea focalizării afectează calitatea imaginii cu raze X: cu cât focalizarea este mai mică, cu atât modelul este mai clar și mai structurat și invers, cu cât este mai mare, cu atât imaginea obiectului studiat devine mai neclară. Practica a demonstrat că, cu cât focalizarea este mai clară, cu atât tubul devine mai repede inutilizabil - placa de tungsten a anodului se topește. Prin urmare, în dispozitivele moderne, tuburile sunt proiectate cu mai multe focalizări: mici și mari sau liniare sub forma unei benzi înguste cu o corecție a unghiului de teșire a anodului de 71 °, ceea ce face posibilă obținerea unei clarități optime a imaginii la cea mai mare sarcină electrică. pe anod. Un design bun al tubului cu raze X este un generator cu un anod rotativ, care face posibilă concentrarea pe dimensiuni mici și, prin urmare, prelungirea duratei de viață a aparatului. Din fluxul razelor catodice, doar aproximativ 1% din energie este transformată în raze X, restul energiei este transformată în căldură, ceea ce duce la supraîncălzirea anodului.
În scopuri de răcire anodului se folosesc diverse metode: racire cu apa, incalzire-aer, racire cu ulei sub presiune si metode combinate.
Tubul cu raze X este plasat într-un loc special carcasă sau giulgiu de plumb cu o gaură pentru radiația cu raze X din anodul tubului.
La ieșirea din radiația de raze X din tub filtrele sunt instalate din diferite metale (aluminiu, cupru, fier, combinate), care filtrează razele moi și uniformizează radiația aparatului de raze X. În multe modele de mașini cu raze X, uleiul de transformator este turnat în carcasă, care curge în jurul tubului cu raze X din toate părțile.
Toate acestea: o carcasă metalică, uleiul, filtrele protejează personalul cabinetului și pacienții de efectele razelor X.
