Kishkovskiy_A_N_Atlas_ukladok_pri_rentgenologiche

зом, очевидно, что при анализе рентгеновского изображения, представляющего собой сочетание теней различной интенсивности, необходимо учитывать химический состав и плотность исследуемых анатомических структур. В современных рентгенодиагностических комплексах, позволяющих использовать вычислительную технику (компьютерный томограф), имеется возможность по коэффициенту поглощения уверенно определить характер тканей (жировая, мышечная, хрящевая и др.) в нормальных и патологических условиях (мягкотканное новообразование; киста, содержащая жидкость, и др.).

Однако в обычных условиях следует иметь в виду, что большинство тканей человеческого организма по своему атомному составу и плотности незначительно отличается друг от друга. Так, мышцы, паренхиматозные органы, мозг, кровь, лимфа, нервы, различные мягкотканные патологические образования (опухоли, воспалительные гранулемы), а также патологические жидкости (экссудат, транссудат) обладают почти одинаковой «рентгенопрозрачностью». Поэтому нередко решающее влияние на интенсивность тени той или иной анатомической структуры оказывает изменение ее толщины.

Известно, в частности, что с увеличением толщины тела в арифметической прогрессии пучок рентгеновских лучей за объектом (выходная доза) уменьшается в геометрической прогрессии, и даже незначительные колебания толщины исследуемых структур могут существенно изменить интенсивность их теней.

Как видно на рис. 14, при съемке объекта, имеющего форму трехгранной призмы (например, пирамиды височной кости), наибольшую интенсивность имеют участки тени, соответствующие максимальной толщине объекта. Так, если центральный луч направлен перпендикулярно к одной из сторон основания призмы, то интенсивность тени будет максимальной в центральном отделе. По направлению же к периферии интенсивность ее постепенно уменьшается, что в полной мере отражает изменение толщины тканей, расположенных на пути пучка рентгеновского излучения (рис. 14, а). Если же повернуть призму (рис. 14, б) так, чтобы центральный луч был направлен по касательной к какой-либо стороне призмы, то максимальную интенсивность будет иметь краевой участок тени, соответствующей максимальной (в данной проекции) толщине объекта. Аналогичным образом возрастает интенсивность теней, имеющих линейную или продолговатую форму в тех случаях, когда направление их главной оси совпадает с направлением центрального луча (ортоградная проекция).

При исследовании гомогенных объектов, имеющих округлую или цилиндрическую форму (сердце, крупные сосуды, опухоль), толщина тканей по ходу пучка рентгеновского излучения изменяется очень незначительно. Поэтому тень исследуемого объекта почти гомогенна (рис. 14, в).

Если же шаровидное или цилиндрическое анатомическое образование имеет плотную стенку и является полым, то пучок рентгеновского излучения в периферических отделах проходит больший объем тканей, что обусловливает появление более интенсивных участков затемнения в периферических отделах изображения исследуемого объекта (рис. 14, г). Это так называемые «краевые каемки». Такие тени, в частности, наблюдаются при исследовании трубчатых костей, сосудов с частично или полностью обызвествленными стенками, полостей с плотными стенками и др.

Следует иметь в виду, что в практической работе для дифференцированного восприятия каждой конкретной тени нередко решающее значение

Рис. 14. Схематическое изображение интенсивности теней различных объектов в зависимости от их формы, положения и структуры.

а, б — трехгранная призма; в — сплошной цилиндр; г — полый цилиндр,

имеет не абсолютная интенсивность, а контрастность, т. е. разница в интенсивности данной и окружающих ее теней. При этом важное значение приобретают физико-технические факторы, оказывающие влияние на контрастность изображения: энергия излучения, экспозиция, наличие отсеивающей решетки, эффективность растра, наличие усиливающих экранов и др. Неправильно выбранные технические условия (чрезмерное напряжение на трубке, слишком большая или, наоборот, недостаточная экспозиция, низкая эффективность растра), а также ошибки при фотохимической обработке пленок снижают контрастность изображения и тем самым оказывают отрицательное влияние на дифференцированное выявление отдельных теней и объективную оценку их интенсивности.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ

ИНФОРМАТИВНОСТЬ

РЕНТГЕНОВСКОГО

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Информативность рентгеновского изображения оценивается объемом полезной диагностической информации, которую врач получает при изучении снимка. В конечном итоге, она характеризуется различимостью на снимках или просвечивающем экране деталей исследуемого объекта. С технической точки зрения, качество изображения определяется его оптической плотностью, контрастностью и резкостью.

• Оптическая плотность. Как известно, воздействие рентгеновского излучения на фоточувствительный слой рентгенографической пленки вызывает в нем изменения, которые после соответствующей обработки проявляются в виде почернения. Интенсивность почернения зависит от дозы рентгеновского излучения, поглощенной фоточувствительным слоем пленки. Обычно максимальное почернение наблюдается в тех участках пленки, которые подвергаются воздействию прямого пучка излучения, проходящего мимо исследуемого объекта. Интенсивность почернения других участков пленки зависит от характера тканей (их плотности и толщины), расположенных на пути пучка рентгеновского излучения. Для объективной оценки степени почернения проявленной рентгенографической пленки и введено понятие «оптическая плотность».

Оптическая плотность почернения пленки характеризуется ослаблением проходящего через негатив света. Для количественного выражения оптической плотности принято пользоваться десятичными логарифмами. Если интенсивность падающего на пленку света обозначить /0, а интенсивность прошедшего через нее света — 1и то оптическую плотность почернения (S) можно рассчитать по формуле:

За единицу оптической плотности принято фотографическое почернение, при прохождении через которое световой поток ослабляется в 10 раз (Ig 10 = 1). Очевидно, что если пленка пропускает 0,01 часть падающего света, то плотность почернения равна 2 (Ig 100 = 2).

Установлено, что различимость деталей рентгеновского изображения может быть оптимальной лишь при вполне определенных, средних значениях оптических плотностей. Чрезмерная оптическая плотность, как и недостаточное почернение пленки, сопровождается уменьшением различимости деталей изображения и потерей диагностической информации.

На снимке грудной клетки хорошего качества почти прозрачная тень сердца имеет оптическую плотность 0,1—0,2, а черный фон — 2,5. Для нормального глаза оптимальная оптическая плотность колеблется в пределах от 0,5 до 1,3. Это означает, что при данном диапазоне оптических плотностей глаз хорошо улавливает даже незначительные различия в степени почернения. Наиболее тонкие детали изображения различаются в пределах почернений 0,7—0,9 [Кацман А. Я., 1957].

Как уже отмечалось, оптическая плотность почернения рентгенографической пленки зависит от величины поглощенной дозы рентгеновского излучения. Эта зависимость для каждого фоточувствительного материала может быть выражена с помощью так называемой характеристической кривой (рис. 15). Обычно такую кривую вычерчивают в логарифмическом масштабе: по горизонтальной оси откладывают логарифмы доз; по вертикальной — значения оптических плотностей (логарифмы почернений).

Характеристическая кривая имеет типичную форму, которая позволяет выделить 5 участков. Начальный участок (до точки А), почти параллельный горизонтальной оси, соответствует зоне вуали. Это незначительное почернение, которое неизбежно возникает на пленке при воздействии очень маленьких доз облучения или даже без облучения в результате взаимодействия части кристаллов галогенного серебра с проявителем. Точка А представляет собой порог почернения и соответствует дозе, необходимой для того, чтобы вызвать визуально различимое почернение. Отрезок АБ соответствует зоне недодержек. Плотности почернений здесь увеличиваются сначала медленно, затем быстро. Другими словами, характер кривой (постепенное возрастание крутизны) этого участка свидетельствует о возрастающем приросте оптических плотностей. Участок БВ имеет прямолинейную форму. Здесь наблюдается почти пропорциональная зависимость плотности почернения от логарифма дозы. Это — так называемая зона нормальных экспозиций. Наконец, верхний участок кривой ВГ соответствует зоне передержек. Здесь так же, как и на участке АБ, отсутствует пропорциональная зависимость между оптической плотностью и поглощенной фоточувствительным слоем дозой излучения. Вследствие этого в передаче рентгеновского изображения имеют место искажения.

Из сказанного очевидно, что в практической работе необходимо пользоваться такими техническими условиями пленки, которые обеспечивали бы

почернение пленки, соответствующее зоне пропорциональной передачи характеристической кривой.

« Контрастность. Под контрастностью рентгеновского изображения понимают зрительное восприятие разницы оптических плотностей (степени почернения) соседних участков изображения исследуемого объекта или всего объекта и фона. Чем выше контрастность, тем значительнее различие оптических плотностей фона и объекта. Так, на высококонтрастных снимках конечностей светлое, почти белое изображение костей резко вырисовывается на совершенно черном фоне, соответствующем мягким тканям.

Необходимо подчеркнуть, что такая внешняя «красота» снимка не свидетельствует о его высоком качестве, так как чрезмерная контрастность изображения неизбежно сопровождается потерей более мелких и менее плотных деталей. С другой стороны, вялое малоконтрастное изображение также характеризуется низкой информативностью.

Оптимальной следует считать контрастность, обеспечивающую максимальное и наиболее отчетливое выявление на снимке или просвечивающем экране деталей рентгеновского изображения исследуемого объекта. В идеальных условиях глаз в состоянии заметить разницу оптических плотностей, если она составляет всего 2 %, а при изучении рентгенограммы на негатоскопе — около 5 %. Малые контрасты лучше выявляются на снимках, имеющих относительно невысокую основную оптическую плотность. Поэтому, как уже говорилось, следует стремиться избегать значительного почернения рентгенограммы.

Контраст рентгеновского изображения, воспринимаемый нами при анализе рентгенограммы, прежде всего определяется так называемым лучевым контрастом. Под лучевым контрастом понимают отношение доз излучения за и перед исследуемым объектом (фоном). Это отношение выражается формулой:

где Сл — лучевой контраст; D^ —доза фона; D2 — доза за деталью исследуемого объекта.

Лучевой контраст зависит от интенсивности поглощения рентгеновского излучения различными структурами исследуемого объекта, а также от энергии излучения. Чем отчетливее разница в плотности и толщине изучаемых структур, тем больше лучевой контраст, а следовательно, и контраст рентгеновского изображения.

Существенное отрицательное влияние на контраст рентгеновского изображения, особенно при рентгенографии (рентгеноскопии) лучами повышенной жесткости, оказывает рассеянное излучение. Для уменьшения количества рассеянных рентгеновских лучей используют отсеивающие решетки с высокой эффективностью растра (при напряжении на трубке выше 80 кВ — с отношением не менее чем 1:10), а также прибегают к тщательному диафрагмированию первичного пучка излучения и компрессии исследуемого объекта. При соблюдении этих условий на рентгенограммах,

в том числе анатомических структур, существенно отличающихся по плот-

Рис. 15. Характеристическая кривая рентгенографической пленки.

Объяснения в тексте.

Рис. 16. Схематическое изображение абсолютно резкого

(а) и нерезкого (б) перехода от одной оптической плотности к другой.

Рис. 17. Зависимость резкости рентгеновского изображения от величины фокуса рентгеновской трубки (геометрическая нерезкость).

а — точечный фокус — изображение абсолютно резкое; б, в — фокус в виде площадки различной величины — изображение нерезкое. С увеличением фокуса нерезкость возрастает.

Существенное влияние на контрастность изображения оказывают свойства рентгенографической пленки, которые характеризуются коэффициентом контрастности. Коэффициент контрастности у показывает, во сколько раз данная рентгенографическая пленка усиливает естественную контрастность исследуемого объекта. Чаще всего в практической работе используют пленки, повышающие естественную контрастность в 3—3,5 раза (у = 3—3,5). Для флюорографической пленки у = 1,2—1,7.

# Резкость. Резкость рентгеновского изображения характеризуется особенностями перехода от одного почернения к другому. Если такой переход носит скачкообразный характер, то теневые элементы рентгеновского изображения отличаются четкостью. Изображение их является резким. Если же одно почернение переходит в другое плавно, наблюдается «смазанность» контуров и деталей изображения исследуемого объекта (рис. 16).

Нерезкость («смазанность») контуров всегда имеет определенную ширину, которая выражается в миллиметрах. Зрительное восприятие нерезкости зависит от ее величины. Так, при изучении рентгенограмм на негатоскопе нерезкость до 0,2 мм, как правило, зрительно не воспринимается и изображение кажется резким. Обычно наш глаз замечает нерезкость, если она составляет 0,25 мм и больше. Принято различать геометрическую, динамическую, экранную и суммарную нерезкость.

Абсолютно резкое изображение может быть получено только в том случае, если пучок рентгеновских лучей исходит из точечного источника излучения (рис. 17, а). Во всех остальных случаях неизбежно образуются полутени, которые размазывают контуры деталей изображения. Чем больше ширина фокуса трубки, тем больше геометрическая нерезкость и, наоборот, чем «острее» фокус, тем нерезкость меньше (рис. 17,6, в).

Современные рентгенодиагностические трубки имеют следующие

(большой фокус). Очевидно, что для уменьшения геометрической нерезкости следует пользоваться трубками с микроили малым острым фокусом. Это особенно важно при рентгенографии с прямым увеличением рентгеновского изображения. Однако нужно иметь в виду, что при использовании острого фокуса возникает необходимость в увеличении выдержки, что может привести к повышению динамической нерезкости. Поэтому микрофокус следует применять лишь при исследовании неподвижных объектов, главным образом скелета.

Существенное влияние на геометрическую нерезкость оказывает расстояние «фокус трубки — пленка» и расстояние «объект — пленка». С увеличением фокусного расстояния резкость изображения возрастает и, наоборот, с увеличением расстояния «объект — пленка» — уменьшается.

Суммарная геометрическая нерезкость может быть рассчитана по формуле:

где Н — геометрическая нерезкость, мм; f — ширина оптического фокуса трубки, мм; h — расстояние от объекта до пленки, см; F — расстояние «фокус трубки — пленка», см.

Пользуясь этой формулой, легко рассчитать величину геометрической нерезкости в каждом конкретном случае. Так, при съемке трубкой с фокусным пятном 2 X 2 мм объекта, расположенного в 5 см от рентгенографической пленки, с фокусного расстояния в 100 см геометрическая нерезкость составит около 0,1 мм. Однако при удалении объекта исследования на 20 см от пленки нерезкость увеличится до 0,5 мм, что уже хорошо различимо глазом. Этот пример свидетельствует о том, что следует стремиться максимально приближать исследуемую анатомическую область к пленке.

Д и н а м и ч е с к а я н е р е з к о с т ь возникает вследствие движения исследуемого объекта во время рентгенологического исследования. Чаще всего она бывает обусловлена пульсацией сердца и крупных сосудов, дыханием, перистальтикой желудка, движением больных во время съемки из-за неудобного положения или двигательного возбуждения. При исследовании органов грудной клетки и желудочно-кишечного тракта динамическая нерезкость в большинстве случаев имеет наиболее существенное значение.

Для уменьшения динамической нерезкости нужно (по возможности) делать снимки с короткими выдержками. Известно, что линейная скорость сокращения сердца и колебаний прилегающих к нему участков легкого приближается к 20 мм/с. Величина динамической нерезкости при съемке органов грудной полости с выдержкой 0,4 с достигает 4 мм. Практически только выдержка в 0,02 с позволяет полностью устранить различимую глазом нерезкость изображения легких. При исследовании желудочнокишечного тракта выдержка без ущерба для качества изображения может быть увеличена до 0,2 с.

Зависимость динамической нерезкости от выдержки при исследовании сердца, легких и желудочно-кишечного тракта отражена в табл. 2 [Соколов В. М., 1979].

Одновременно с уменьшением выдержки нужно стремиться придавать больным положение, исключающее возможность непроизвольных движений. Необходимо также научить обследуемых задерживать дыхание во время съемки.

Э к р а н н ая н е р е з к о с ть связана с рассеиванием видимого света флюоресценции в толще эмульсионного слоя. Кроме того, она может быть обусловлена тем, что кристаллы люминофора экранов крупнее кристаллов галогенидов серебра пленки. Обычно экранная нерезкость колеблется в пределах 0,1—0,3 мм. Однако в тех случаях, когда рентгенографическая пленка недостаточно плотно прилегает к поверхности усиливающих экранов, экранная нерезкость значительно возрастает.

Источником нерезкости рентгеновского изображения может быть также зернистость пленок. Однако величина микрокристаллов серебра очень мала, и обусловленная ими нерезкость не превышает 0,05 мм. Этой величиной в ряду других факторов, определяющих нерезкость, обычно пренебрегают. Однако в отдельных случаях, при неправильной фотообработке экспонированной рентгенографической пленки, зернистость ее может возрасти столь значительно, что нерезкость изображения станет весьма выраженной. Наконец, нерезкость изображения может быть связана с особенностями строения исследуемого органа (круглая форма, постепенное изменение толщины). Такую нерезкость называют морфологической.

С у м м а р н ая н е р е з к о с ть — нерезкость, которую воспринимает исследователь при изучении рентгеновского изображения на снимке или просвечивающем экране. Суммарная нерезкость (Нс) складывается из геометрической (Нг), динамической (Нд), экранной (Нэ), пленочной (Нпп) и морфологической (Нм) нерезкости. Она может быть рассчитана по формуле:

Это означает, что суммарная нерезкость всегда больше любой отдельной. Если все перечисленные нерезкости равны между собой или имеют

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ И ЕГО СВОЙСТВА

близкое значение, то каждая из них оказывает одинаковое влияние на нерезкость, воспринимаемую глазом исследователя. Поэтому для уменьшения суммарной нерезкости нужно стремиться уменьшать все виды нерезкости. Однако в тех случаях, когда величина какой-либо нерезкости значительно превышает остальные, то фактически именно она определяет суммарную нерезкость. Это особенно заметно при исследовании легких. Очевидно, что если экранная и геометрическая нерезкости при съемке легких составят 0,4—0,5 мм, а динамическая (при выдержке 0,4 с) достигнет 4 мм, то существенное уменьшение суммарной нерезкости может быть достигнуто лишь путем значительного сокращения выдержки (но никак не за счет использования острого фокуса, увеличения фокусного расстояния или применения безэкранной рентгенографии). С другой стороны, при исследовании неподвижных объектов целесообразно в полной мере использовать факторы, уменьшающие в первую очередь геометрическую нерезкость: острый фокус трубки, увеличение фокусного расстояния, уменьшение расстояния «объект — пленка», а в некоторых случаях осуществлять съемку без усиливающих экранов.

9 Разрешающая способность. Для объективной оценки качества рентгеновского изображения определяют его разрешающую способность (способность передавать раздельно близкорасположенные периодические структуры). Количественно разрешающая способность выражается числом раздельно воспринимаемых параллельных линий (штрихов) на 1 см (лин/см) или 1 мм (лин/мм). Человеческий глаз при исследовании снимков костных трабекул способен различать максимум 80 лин/см. Такая разрешающая способность позволяет видеть детали изображения размером 0г125 мм.

Разрешающая способность зависит от резкости изображения. Эта зависимость выражается формулой:

где R—разрешающая способность, лин/мм; Н — нерезкость, мм. Очевидно, что с увеличением всех видов нерезкости разрешающая

способность уменьшается.

МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО СНИМКА

Глава 2

ТЕХНИКА ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО СНИМКА

В клинической практике в настоящее время основными методиками получения рентгеновских снимков различных органов и систем в стандартных и дополнительных проекциях являются рентгенография и электрорентгенография. Каждая из этих методик может быть использована в качестве самостоятельного рентгенологического исследования (обзорная и прицельная рентгенография или электрорентгенография в условиях естественной контрастности), а также в сочетании с разнообразными способами контрастирования различных органов и систем (ангиография, бронхография, париетография, пневмомедиастинография, пневмоперитонеум, пневмоэнцефалография, холецистография, выделительная урография и др.; электрорентгеноангиография, электрорентгенобронхография и т. п.) и методиками послойного исследования (томо- и зонография, электрорентгенотомография, электрорентгенозонография, ортопантомография).

Диагностическая информативность снимка в каждом конкретном случае зависит от технических параметров исследования, обеспечивающих оптимальную оптическую плотность, контрастность, резкость и разрешающую способность рентгеновского изображения, а также от правильного, отвечающего клинической задаче выбора укладки больного и техники.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Рентгенография относится к наиболее распространенным и весьма информативным методикам рентгенологического исследования. Эта методика так же, как и рентгеноскопия, позволяет получить изображение практически любой анатомической области. Именно с обзорной рентгенографии, как правило, начинают почти каждое рентгенологическое исследование. Поэтому ее принято относить к основным, или общим, рентгенологическим методикам.

В основе получения рентгенографического изображения лежат процессы, происходящие в светочувствительном слое рентгенографической пленки. Как известно, светочувствительный слой пленки представляет собой взвесь микрокристаллов бромида или йодида серебра, равномерно распределенную в желатине. При воздействии рентгеновского излучения происходит активация кристаллов галогенидов серебра. В дальнейшем, при фотохимической обработке пленки, галогениды разлагаются с выделением металлического серебра и свободного брома или йода. Естественно, этот процесс захватывает лишь те фоточувствительные структуры, которые

поглощенной ими дозы.

Рентгенографическое изображение является негативным (обратным). Этим оно отличается от позитивного изображения, возникающего при рентгеноскопии. В чем же состоит отличие? На просвечивающем экране наиболее светлыми (яркими) являются участки изображения, соответствующие структурам, имеющим небольшую плотность и толщину, т. е. «прозрачным» 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 рентгеновское излучение, создают на экране затемнения. Так, например, при просвечивании грудной клетки на фоне прозрачной (светлой) воздушной легочной ткани отчетливо контурируются тени ребер, корней легких, сердца, крупных сосудов, патологических уплотнений легочной ткани и др. На рентгенограммах же имеет место обратная картина. Наиболее прозрачным участкам исследуемого объекта, пропускающим большее количество рентгеновского излучения, соответствуют участки пленки со значительным почернением светочувствительной эмульсии, а менее «прозрачные» отделы объекта, интенсивно поглощающие излучение, обусловливают, обычно, появление на рентгенограмме более светлых участков.

Поскольку при рентгеноскопии и рентгенографии теневые изображения по своему характеру противоположны друг другу, то в повседневной практике, во избежание недоразумений, могущих возникнуть при рассмотрении негативных и позитивных изображений, любая рентгеновская картина всегда трактуется, исходя из позитивных (т. е. имеющих место при просвечивании) соотношений. Например, крупное металлическое инородное тело в легких обусловливает появление на снимке совершенно светлого участка, который при описании обозначают интенсивной тенью. Это объясняется тем, что при просвечивании металлическое инородное тело создает на фоне прозрачных легких тень, обладающую высокой оптической плотностью.

Основное достоинство рентгенографии — высокая разрешающая способность. На рентгенограммах значительно отчетливее и рельефнее, чем на флюоресцирующем экране, отображаются элементы структуры различных органов и систем. Исследование осуществляется в светлом помещении. Методика проста и при умелом выполнении не обременительна для больных.

Рентгеновскими снимок фиксирует состояние органа или ткани лишь в данный конкретный момент съемки, однако он является объективным документом, который может рассматриваться многими лицами неограниченно длительное время. Кроме того, рентгенограмма служит для сравнения с последующими снимками, сделанными при повторных обследованиях больного. Это позволяет представить динамику развития патологического процесса, что часто является очень важным обстоятельством для клиники.

При выполнении рентгенографии необходимо стремиться к стандартизации условий исследования, что достигается: 1) стандартизацией укладок для каждой анатомической области, с учетом предполагаемых патологических изменений; 2) стандартизацией технических параметров съемки; 3) стандартизацией процесса фотохимической обработки экспонированной рентгенографической пленки.