2.1 Флюорография. Определение, виды.
Флюорография — рентгенологическое исследование, заключающееся в фотографировании видимого изображения на флюоресцентном экране, которое образуется в результате прохождения рентгеновских лучей через тело человека и неравномерного поглощения органами и тканями организма.
Флюорография даёт уменьшенное изображение объекта. Выделяют мелкокадровую (например, 24×24 мм или 35×35 мм) и крупнокадровую (в частности, 70×70 мм или 100×100 мм) методики. Последняя по диагностическим возможностям приближается к рентгенографии. Флюорография применяется главным образом для исследования органов грудной клетки, молочных желёз, костной системы.
Наиболее распространённым диагностическим методом, использующим принцип флюорографии, является флюорография органов грудной клетки, которая применяется прежде всего для скрининга туберкулеза и новообразований лёгких. Разработаны как стационарные, так и мобильные флюорографические аппараты.
В настоящее время плёночная флюорография постепенно заменяется цифровой. Цифровые методы позволяют упростить работу с изображением (изображение может быть выведено на экран монитора, распечатано, передано по сети, сохранено в медицинской базе данных и т. п.), уменьшить лучевую нагрузку на пациента и уменьшить расходы на дополнительные материалы (плёнку, проявитель для плёнки).
Существует две распространённые методики цифровой флюорографии. Первая методика, как и обычная флюорография, использует фотографирование изображения на флюоресцентном экране, только вместо рентген-плёнки используется ПЗС-матрица. Вторая методика использует послойное поперечное сканирование грудной клетки веерообразным пучком рентгеновского излучения с детектированием прошедшего излучения линейным детектором (аналогично обычному сканеру для бумажных документов, где линейный детектор перемещается вдоль листа бумаги). Второй способ позволяет использовать гораздо меньшие дозы излучения. Некоторый недостаток второго способа — большее время получения изображения.
2.2. Принцип работы флюорографического аппарата
Излучающая часть флюорографа состоит из собственно рентгеновского излучателя и рентгеновского питающего устройства. (рис.1)
Рисунок 1 − Блок-схема флюорографического аппарата
Рентгеновский излучатель предназначен для выработки импульсного рентгеновского излучения с заданными параметрами. Рентгеновский излучатель содержит: - рентгеновскую трубку (РТ) с вращающимся анодом; - статорные обмотки (СО), которые совместно с короткозамкнутым ротором, конструктивно объединенным с анодным диском трубки, образуют асинхронный двигатель, обеспечивающий вращение анода; - высоковольтный генератор (ВВГ), состоящий из повышающего трансформатора с заземленной средней точкой вторичной обмотки, выпрямителей и фильтров; - накального трансформатора (НТ); - схем контроля анодного напряжения (СКН) и анодного тока (СКТ) рентгеновской трубки. Конструктивно рентгеновский излучатель представляет собой разборный стальной освинцованный моноблок, заполненный маслом и оснащенный резиновым компенсатором. Рентгеновское питающее устройство
Рентгеновское питающее устройство предназначено для:
- выработки напряжений и токов, необходимых для работы рентгеновского излучателя в заданных режимах;
- самодиагностики передающей части флюорографа с автоматическим поиском неисправностей и защитой при возникновении аварийных ситуаций;
- обеспечения двухсторонней связи с пультом управления и процессором видеосигнала.
Блок питания (БП) обеспечивает работу всех маломощных устройств и блоков. Функции блока накала (БН) и блока раскрутки анода (БРА) определены в названиях блоков. Контроль за работой этих блоков осуществляется централизованной системой самодиагностики. Энергия, необходимая для выработки импульсного рентгеновского излучения, накапливается в конденсаторной батарее (КБ), которая заряжается от сети блоком зарядки (БЗ). Преобразование постоянного напряжения в переменное среднечастотное напряжение, подаваемое на высоковольтный генератор, осуществляется силовым инвертором (СИ), построенным по полумостовой тиристорной схеме.
Изменением частоты импульсных последовательностей можно легко управлять мощностью, отдаваемой в нагрузку, а, следовательно, анодным напряжением рентгеновской трубки при фиксированном анодном токе. Блок управления (БУ) выполняет следующие функции:
- преобразование сигналов со схем контроля тока и напряжения рентгеновской трубки, получаемых от рентгеновского излучателя;
- аппаратный контроль за возможным возникновением нештатных ситуаций в высоковольтных цепях рентгеновского излучателя;
- формирование управляющих импульсных последовательностей, обеспечивающих заданную величину анодного напряжения рентгеновской трубки при заданном анодном токе.
В программное обеспечение микропроцессора заложена вся необходимая информация о последовательности действий и вычислений, необходимых для выработки рентгеновских импульсов с заданными параметрами, интерфейсы двусторонней связи с процессором видеосигнала (через блок управления штативом, БУШ) и с пультом управления, а также алгоритм работы системы контроля за возможным возникновением нештатных ситуаций. Кроме того, в элементах памяти содержатся константы и таблицы, отражающие конфигурацию системы и режимы ее работы, введенные ограничения параметров и индивидуальные особенности работы конкретной рентгеновской трубки в составе данного конкретного РПУ. Последнее требует пояснений. Каждая рентгеновская трубка имеет индивидуальные анодно-накальные характеристики, которые необходимо знать для того, чтобы пропустить через трубку определенное количество электричества при заданном напряжении. Кроме того, цифровой код тока накала и его действительное значение связывает некоторый коэффициент пропорциональности, зависящий от характеристик конкретных электронных компонентов РПУ. Для измерения, фиксации и дальнейшего использования анодно-накальных характеристик рентгеновской трубки в составе конкретного РПУ служит процесс юстировки, заключающийся в следующем. Измеряются несколько значений анодного тока, соответствующих определенным кодам накала, при трех фиксированных значениях анодного напряжения. Таким образом, получаются реперные точки на трех анодно-накальных характеристиках, входящих в семейство данной трубки. Далее эти точки используются для вычисления коэффициентов полиномов четвертого порядка, аппроксимирующих реальные характеристики. Если ошибка аппроксимации не превышает допустимой величины, то вычисленные значения анодного тока, соответствующие определенным кодам накала при фиксированных значениях анодного напряжения, заносятся в таблицу и используются в дальнейшем для выбора кода накала при выработке импульсов с заданными параметрами.