Вопросы №3

1. Физико-технические основы получения рентгеновских лучей. Свойство рентгеновских лучей и использование их в медицине.

2. Вторичное излучение. Способы их образования и борьбы с ним.

3. Прямые и рассеянные рентгеновские лучи.

4. «Жесткие» и «мягкие» рентгеновские лучи, их образование и особенности.

5. Виды нерезкости изображения. Способы их устранения.

6. Однородное и неоднородное излучение. Фильтры и их значение для рентгенодиагностики.

7. Интенсивность и энергия рентгеновского излучения.

8. Интенсивность рентгеновского излучения. Факторы, влияющие на интенсивность.

9. Постоянные и дополнительные фильтры рентгеновских излучателей. Устройство. Назначение.

10. Пространственное ослабление излучения. Законы квадрата расстояний.

11. Виды вуалей рентгеновского изображения. Способы их предупреждения.

12. Устройство рентгеновской трубки.

13. Полуволновая одно-вентильная схема питания рентгеновской трубки. Их характеристика.

14. Рентгеновские трубки с вращающимся анодом. Особенности их эксплуатации и преимущества перед трубками с неподвижным анодом.

15. Двухфокусные рентгеновские трубки, их устройство и назначение.

16. Оптические свойства рентгеновских трубок.

17. Защита рентгеновских трубок от перегрузок.

18. Способы защиты рентгеновских трубок от перегрузок. Роль рентгенолаборанта.

19. Тренировка рентгеновских трубок. Роль рентгенолаборанта.

20. Заземление в рентгеновском кабинете. Назначение. Проверка. Устройство контура заземления.

21. Автотрансформатор. Устройство, назначение.

22. Дополнительное компоненты необходимые в рентгенографической системе (высоковольтный генератор, приемник изображения, типы приемников).

23. Блок – трансформатор. Устройство и применение.

24. Устройство и назначение высоковольтного трансформатора.

25. Питающее устройство современного рентгенодиагностического аппарата.

26. Рентгеновские питающие устройства УРП – 5, УРП – 6. Их возможности. Устройства

и приборы пульта управления.

27. Электромагнитное реле. Устройство, принцип действия, назначение.

28. Виды усиливающих экранов. Характеристика ЭВУ-1, ЭВУ-2, ЭУИ-4, ЭУЛ-4.

29. Цифровые усилители рентгеновского изображения (УРИ).

30. Принцип применения запоминающих люминофорных пластин в цифровой рентгенографии.

31. Полупроводниковые детекторы. Их характеристика и функция.

32. Методы контроля характеристик цифровых приемников рентгеновского изображения.

33. Достоинства и недостатки в использовании устройства цифровой записи рентгенотелевизионных изображений, на примере «БРИЗ-2».

34. Передвижные рентгеновские аппараты. Характеристика установок 12П5, 10Л6. Сравнительные возможности.

35. Современные рентгенофлюорографические аппараты: «Ренекс Флюоро», МЦРУ «Сибирь», «Проскан-2000», «АМЦР-1». Их достоинства и недостатки

1.Физико-технические основы получения рентгеновских лучей. Свойства рентгеновских лучей и использование их в медицине.

Рентгеновские лучи - это электромагнитное ионизирующее излучение, занимающее спектральную область между гамма-излучением и ультрафиолетовым излучением в пределах длин волн от 10¹² до 10¹⁵ см.

Формирование рент. излучения:

По спирали катода пропускается элек. ток под действием которого она нагревается;

Вокруг спирали формируется облако из свободных электронов - термоэлектронная эмиссия;

в результате нагревания катода отрицательно заряженный катод отталкивает электроны;

они движутся к положительно заряженному аноду.

Между катодом и анодом высокая разность потенциалов.

В результате электроны ускоряются и обладают высокой кинетической энергией.

При торможении об мишень анода они теряют часть энергии. Большая часть превращается в тепло,

менее 1% высвобождается в виде рентгеновского излучения.

1) Р.лучи, проходя через некоторые вещества, вызывают их флюоресценцию (свечение). Интенсивность свечения зависит от строения флюоресцирующего вещества (люминофоры) , его количества и расстояния от источника излучения. Благодаря их свечению и были открыты рентгеновские лучи.

Свечение люминофоров под воздействием р.лучей породило один из основных методов рентгенологического исследования – рентгеноскопию.

Люминофоры используют и при рентгенографии, где они позволяют увеличить лучевое воздействие на рентгенологическую пленку в кассете благодаря применению усиливающих экранов, поверхностный слой которых выполнен из флюоресцирующих веществ.

2) Р.лучи оказывают фотографическое действие.

Попадая в фотографическую эмульсию воздействуют на галогенное серебро, повышая его химическую активность и частично восстанавливая серебро. Получение р.изображения на фоточувствительных материалах.

3) Р.лучи обладают проникающей способностью.

Разная проникающая способность р.лучей через неоднородные по составу объекты исследования дает разнообразную теневую картину их рентгеновского изображения с выделением на ней более плотных и мягких областей (светлых и мягких мест на снимке). Что позволяет изучать с помощью р.лучей внутреннюю структуру разных предметов и органов человеческого тела.

4) Р.лучи вызывают ионизацию газов, жидкостей и твердых тел, которые они пронизывают – образование в них положительных и отрицательных ионов, свободных электронов из нейтральных атомов и молекул вещества.

При прохождении р.лучей через любое вещество они сталкиваются с его молекулами и отдают им частично или полностью свою энергию. Атомы и молекулы вещества расщепляются на фрагменты – ионы.

Ионизация воздуха при работе р.трубки приводит к появлению в нем значительного количества ионов – заряженных частиц. Они увеличивают электрическую проводимость воздуха, увеличивают статистические электрические заряды на предметах кабинета. Тяжелые ионы неблагоприятно влияют на организм человека.

С целью устранения такого нежелательного влияния их в р.кабинетах предусмотрена принудительная приточно-вытяжная вентиляция.

На эффекте ионизации основан один из способов определения дозы рентгеновского излучения.

5) Р.лучи оказывают биологическое действие, которое расценивается как губительное для всего живого.

Только малые дозы облучения могут приводить к определенным положительным физиологическим изменениям в живом организме, что нашло применение при лечении ряда заболеваний.

Ионизация ведет к глубинным внутриатомным, внутримолекулярным изменениям, вызывающим поражение белка. Интенсивная ионизация отмечается в молекулах воды, составляющей ²/₃ массы тела человека.

С разрушением белка и воды страдает живая клетка. При значительных изменениях в клетке прекращается ее существование. С гибелью многих клеток поражаются отдельные ткани. Нарушается функция определенных систем в организме, что приводит к поражению других органов и систем.

При малых дозах облучения изменения в клетках становятся обратимыми. Если небольшая часть клеток и погибает, то они включаются в процесс постоянного клеточного обмена в организме. Организм заболевает или погибает только при одновременном необратимом поражении большого количества клеток, которые он восстановить не в состоянии.

Наиболее чувствительна при этом является кроветворная система ( костный мозг), половые железы, эпителий кишечника, хрусталик глаза, щитовидная железа. При многократном облучении живого организма лучевая энергия в нем не накапливается. Но появляющиеся начальные изменения в клетках усиливаются после каждого облучения – радиационный эффект.

С целью сохранения здоровья работников рентгеновских кабинетов для них установлены предельные дозы облучения с одновременным предоставлением определенных льгот.

6) Р.лучи способны поглощаться и рассеиваться.

Проходящий луч, столкнувшись с атомом, отклоняется от первоначального направления, если его энергия не велика. При более жестком излучении и большей энергии луча он выбивает из атома электрон. Потеряв на это часть энергии, луч ослабевает и уже при дальнейшем движении имеет большую длину волны и другое направление. Этот вторичный луч при встрече с другим атомом может сделать то же с его электроном и превратиться в луч с еще большей длиной волны, имея уже третье направление и так до полного расходования энергии луча. Изменение направления вторичных, третичных и т.д. лучей – рассеивание р.лучей.

При значительном ослабевании луча и встрече его с очередным атомом его энергии хватает только на отнятие у атома электрона. Сам луч при этом поглощается. Атом без электрона превращается в ион.

При большой кинетической энергии р.луча (большой егожесткости) в момент встречи его с атомом образуются два рассеянных р.луча, которые распространяются в разных направлениях и имеют разную длину волны (двойной эффект Комптона). С меньшей длиной волны продолжает движение в направлении первичного р.луча.

Такие жесткие лучи, проходя через весь исследуемый объект, несут на себе информацию о его строении, которая отражается на рентгенографической пленке или экране. Но на своем пути они формируют множество вторичных рассеянных лучей.

Таким образом, при поглощении часть самых слабых лучей исчезает. При рассеивании часть их отклоняется от первоначального направления и уходит в сторону. Этим ослабляется первичный рабочий пучок р.лучей. Рождаются новые рассеянные лучи. И исследуемый объект становится источником вторичных (рассеянных) р.лучей, распространяющихся в разные стороны.

Рассеянное излучение прямо пропорционально жесткости р.лучей и толще объекта, через которое они проходят.

Рассеянное излучение, достигающее рентгенографической пленки или рентгеноскопического экрана, не несет информации о структуре исследуемого объекта. Оно только вуалирует рентгеновское изображение. Во время рентгенографии рентгенолаборант должен принимать меры по уменьшению рассеяного излучения на пленку при ее экспонировании.

7) Р.лучи не видимы. Человеческий глаз способен воспринимать излучение видимого света. Его чувствительные клетки сетчатки не реагируют на р.лучи, т.к. длина их волны в тысячи раз меньше чем у видимого света.

Р.излучение выявляется спец. Приборами или люминофорами, установленными на их пути.

Они позволяют судить о наличии и об интенсивности р.излучения.

8) Р.лучи прямолинейны. Изображение на экране всегда повторяет форму исследуемого объекта.

9) Р.лучам свойственна поляризация – распространение луча в определенной плоскости.

10) Дифракция и интерференция р.лучей. Эти физ. явления присущи электромагнитным колебаниям (видимому свету, радиоволнам). Обнаружение подобных свойств породило – рентгеноспектроскопию и рентгеновский структурный анализ.

2. Вторичное излучение. Способы их образования и борьбы с ним. Проходящий луч, столкнувшись с атомом, отклоняется от первоначального направления, если его энергия не велика. При более жестком излучении и большей энергии луча он выбивает из атома электрон. Потеряв на это часть энергии, луч ослабевает и уже при дальнейшем движении имеет большую длину волны и другое направление. Этот вторичный луч при встрече с другим атомом может сделать то же с его электроном и превратиться в луч с еще большей длиной волны, имея уже третье направление и так до полного расходования энергии луча. Изменение направления вторичных, третичных и т.д. лучей – рассеивание р.лучей.

При значительном ослабевании луча и встрече его с очередным атомом его энергии хватает только на отнятие у атома электрона. Сам луч при этом поглощается. Атом без электрона превращается в ион.

При большой кинетической энергии р.луча (большой егожесткости) в момент встречи его с атомом образуются два рассеянных р.луча, которые распространяются в разных направлениях и имеют разную длину волны (двойной эффект Комптона). С меньшей длиной волны продолжает движение в направлении первичного р.луча.

Такие жесткие лучи, проходя через весь исследуемый объект, несут на себе информацию о его строении, которая отражается на рентгенографической пленке или экране. Но на своем пути они формируют множество вторичных рассеянных лучей.

Таким образом, при поглощении часть самых слабых лучей исчезает. При рассеивании часть их отклоняется от первоначального направления и уходит в сторону. Этим ослабляется первичный рабочий пучок р.лучей. Рождаются новые рассеянные лучи. И исследуемый объект становится источником вторичных (рассеянных) р.лучей, распространяющихся в разные стороны.

Рассеянное излучение прямо пропорционально жесткости р.лучей и толще объекта, через которое они проходят.

Рассеянное излучение, достигающее рентгенографической пленки или рентгеноскопического экрана, не несет информации о структуре исследуемого объекта. Оно только вуалирует рентгеновское изображение.

Во время рентгенографии рентгенолаборант должен принимать меры по уменьшению рассеянного излучения на пленку при ее экспонировании.

1 .Необходимо первичный поток излучения ограничить в соответствии со снимаемой областью - при этом снижается доза облучения. 2. Для ограничения первичного потока используют устройства формирования луча, включающие: тубусы, плоские и глубинные диафрагмы.

Тубусы. Устанавливаются на дентальных аппаратах. Представляют собой металлические трубки, различной формы и длины. Размер облучаемого поля зависит от длины тубуса и размера отверстия в нем.

Плоская диафрагма. Это свинцовая пластина с круглым отверстием, установленная на кожухе трубки напротив ее окна. Используется совместно с глубинной диафрагмой или тубусом. Позволяет снизить внефокальное излучение. Внефокальное излучение возникает в рентгеновской трубке, когда неправильно сфокусированный поток электронов воздействует с материалом анода за пределами анодной мишени. При этом рентгеновские фотоны распространяются во всех направлениях и ухудшают контрастность получаемого изображения. Глубинные диафрагмы. Состоят из нескольких пар свинцовых подвижных шторок, перемещение которых изменяет размеры облучаемого поля. В них встроен оптический центратор, создающий световое поле, в точности соответствующее полю облучения. - квадратные диафрагмы (пластины расположены перпендикулярно друг к другу), во многих аппаратах диафрагма открывается автоматически во время экспозиции; - круглые диафрагмы (пластины расположены по кругу, накладываясь друг на друга), открываются только автоматически.

Отсеивающая решетка. Это специальное устройство, состоящее из тонких пластинок свинца, разделенных между собой рентгенопрозрачными прокладками. Свинцовые пластинки поглощают большую часть фотонов рассеянного излучения, траектория движения которых отличается от первичного пучка. В формировании изображения участвуют только фотоны, прошедшие через рентгенопрозрачные прокладки. Основными параметрами решетки являются:

- отношение решетки

- фокусное расстояние

- разрешение

Отношение решетки численно равно отношению высоты свинцовых пластинок к расстоянию между двумя соседними пластинками. Чем выше отношение решетки, тем в большей степени она поглощает первичное и вторичное излучение. Фокусным расстоянием решетки называется расстояние от решетки до точки схождения лучей, прошедших через нее. Фокусное пятно трубки и фокус решетки должны совпадать, а центральный луч должен падать перпендикулярно на центр решетки. Если фокусное пятно оказывается за пределами диапазона, то происходит срезание краев изображения. Данный эффект также наблюдается при неточной центрации отсеивающей решетки.

Разрешение (частота) решетки указывается в количестве линий на сантиметр и соответствует количеству пластинок, содержащихся в 1 см.

3. Прямые и рассеянные рентгеновские лучи.

Первичные лучи - это лучи, которые пронизали в прямом направлении исследуемый орган и несут информацию о его внутренних структурах.

Вторичные лучи - при прохождении рентгеновских лучей через тело пациента происходит множество взаимодействий приводящих к потери фотонами своей энергии и к изменению их направления распространения, т.е. во время экспозиции появляется рассеянное (вторичное) излучение. В том случае, когда фотоны излучаются не точечным источником рентгеновской трубки, а всем телом пациента, они не несут полезной информации и лишь увеличивают количество регистрируемых фотонов - снижая контрастность изображения.

Снижение уровня рассеянного излучения улучшает качество изображения:

- Необходимо первичный поток излучения ограничить в соответствии со снимаемой областью - при этом снижается доза облучения.

Для ограничения первичного потока используют устройства формирования луча, включающие: тубусы, плоские и глубинные диафрагмы.

При эксплуатации рентгеновских установок возникает два вида излучений, которые оказывают вредное действие на организм работающих — лучи прямые и вторичные, или отраженные, получаемые при отражении и рассеивании прямых лучей от различных поверхностей. Во время работы должна быть обеспечена надежная защита как от прямых, так и от отраженных лучей.

Кроме того, при просвечивании образуется небольшое количество рассеянных лучей, образующихся в результате преломления их тканями и клетками просвечиваемого участка.

Как прямые, так и рассеянные лучи обладают способностью ионизировать воздух, в результате чего в течение рабочего дня 5-6 часов при полной нагрузке в рентгеновском кабинете накапливаются озон и целый ряд азотистых соединений. Значительное количество этих газов при ежедневном пребывании в такой атмосфере будут оказывать вредное действие на организм через дыхательные пути, поэтому рентгеновский кабинет после работы необходимо всегда хорошо проветривать.

4. Жесткие» и «мягкие» рентгеновские лучи, их образование и особенности.

Генерируемые в рентгеновской трубке лучи с разной длинной волны имеют разную проникающую способность.

Это обусловлено разной притягательной силой электронов в их облачке вокруг раскаленной спирали катода. Электроны, движущиеся по наружным орбитам вокруг спирали, притягиваются последней слабее, чем те, которые движутся по внутренним орбитам.

При включении высокого напряжения электроны, сорванные с облачка катода, устремляются к аноду разной скоростью, быстрее - из наружных орбит. Имея различную кинетическую энергию, эти электроны создают различные по жесткости рентгеновские лучи: мягкие (коротковолновые) и жесткие (длинноволновые).

Мягкие лучи не способны пронизать всю толщу изучаемого органа и дать информацию, о его структуре на рентгенографической пленке или флюоресцирующем экране. Но эти лучи вызывают ионизацию воздуха и оказывают биологическое воздействие на живые ткани, т.е. являются нежелательными.

Жесткие лучи обладают большой проникающей способностью и наиболее благоприятны для создания рентген, снимка.

Для различных случаев просвечивания важно пользоваться лучами с определенным интервалом длин волн.

Это следует из того, что лучи с короткими длинами волн, т. н. «жесткие» лучи, получаемые в трубках, работающих при больших разностях потенциалов между их электродами, обладают большой проникающей способностью, мало отличающейся для различных тканей организма, и не дают достаточных контрастов.

Лучи «мягкие», с большими длинами волн, получаемые при малых разностях потенциалов на электродах трубки, могут, наоборот, так сильно поглощаться тканями, что дают при просвечивании ими только слабые очертания исследуемых объектов.