Вопрос 27. Понятие о контрасте и контрастном рентгеновском изображении. Защита от рентгеновского излучения. Технический принцип рентгенографии и рентгеноскопии.

Качество рентгеновского снимка, с технической точки зрения, определяется оптической плотностью почернения, контрастностью и резкостью изображения. Под оптической плотностью почернения понимается плотность почернения рентгеновской пленки. На слишком светлых (прозрачных) или слишком темных (непрозрачных) рентгенограммах изображение видно очень плохо. Только при некоторых средних величинах оптических плотностей почернения определяется наилучшая различимость деталей рентгеновского изображения.

Под контрастностью понимается разность плотностей почернения двух соседних участков или деталей рентгеновского снимка. В практических условиях о степени контрастности судят не по разности плотностей почернения двух соседних участков снимка, а по различию света, прошедшего сквозь отдельные участки пленки и воспринятого нашим глазом.

Контраст, воспринимаемый нашим глазом, называется субъективным контрастом и является лишь косвенным мерилом объективного контраста, который характеризуется разностью плотностей почернения двух соседних участков снимка.

Как уже было сказано, наилучшая различимость достигается при средних оптических плотностях деталей исследуемого объекта. Если-рентгеновское изображение будет очень контрастным, то изучение рентгеновского снимка будет затруднено и наиболее мелкие детали останутся незамеченными. Необходимо стремиться не к максимальному контрасту, что очень часто наблюдается, а к оптимальному, при котором обеспечивается наилучшая различимость деталей рентгеновского изображения.

Контрастное усиление

Для улучшения дифференцировки органов друг от друга, а также нормальных и патологических структур, используются различные методики контрастного усиления (чаще всего, с применением йодсодержащих контрастных препаратов).

Двумя основными разновидностями введения контрастного препарата являются пероральное (пациент с определенным режимом выпивает раствор препарата) и внутривенное (производится медицинским персоналом). Главной целью первого метода является контрастирование полых органов желудочно-кишечного тракта; второй метод позволяет оценить характер накопления контрастного препарата тканями и органами через кровеносную систему. Методики внутривенного контрастного усиления во многих случаях позволяют уточнить характер выявленных патологических изменений (в том числе достаточно точно указать наличие опухолей, вплоть до предположения их гистологической структуры) на фоне окружающих их мягких тканей, а также визуализировать изменения, не выявляемые при обычном («нативном») исследовании.

ЗАЩИТА ОТ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

Различают три вида защиты : защита временем, расстоянием и материалом

Чем больше время и чем меньше доза, тем больше экспозиционная доза. Следовательно , необходимо минимальное время находиться под воздействием ионизирующего излучения и на максимально возможном расстоянии от источника излучения.

Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизирующего излучения. Защита от альфа-излучения проста: достаточно листа бумаги или слоя воздуха толщиной в несколько сантиметров, чтобы полностью поглотить альфа-частицы. однако работая с радиоактивными источниками следует остерегаться попадания альфа-частиц внутрь организма при дыхании или приеме пищи.

Для зашиты от бета-излучения достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько см. при взаимодействии бета частиц с веществом может появиться тормозной рентгеновское излучение , от бета+ частиц гамма –излучение , возникающее при аннигиляции этих частиц с электронами. Наиболее сложна защита от «нейтрального» излучения :рентгеновское и гамма-излучение, нейтроны. Эти издучения с меньшей вероятностью взаимодействуют с частицами вещества и поэтому глубже проникают в вещество. Ослабление пучка рентгеновского и гамма излучения соответствует закону. Коэффициент ослабления зависит от порядкового номера элемента вещества поглотителя и от длины волны. При расчете защиты учитывают эти зависимости рассеяние фотонов а также вторичные процессы. Защита от нейтронов наиболее сложна быстрые нейтроны сначала замедляют, уменьшая из скорость в водородосодержащих веществах. Затем другими веществами , например кадмием , поглощают медленные нейтроны.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП РЕНТГЕНОГРАФИИ И РЕНТГЕНОСКОПИИ.

Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения – просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодиагностика).

Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120 кэВ. При этой энергии массовый коэффициент ослабления в основном определяется фотоэффектом. Его назначение обратно пропорционально третьей степени энергии фотона в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения , и пропорциональна третьей степени атомного номера вещества поглотителя.

Рентгенодиагностику используют в двух вариантах: рентгеноскопия – изображения рассматривают на рентгенолюминесцирующем экране рентгенография – изображение фиксируется на фотопленке. Если исследуемы орган и окружающие ткани примерно одинаково ослабляют рентгеновское излучение , то применяют контрастные вещества.

Яркость изображения на экране и время экспозиции зависят от интенсивности рентгеновского излучения. Если его используют для диагностики , то интенсивность не может быть сделана большой , чтоб не вызвать нежелательных последствий. При массовом обследовании населения широко используют вариант рентгенографии – флюорография , при которой на чувствительной малоформатной пленке фиксируется изображение с большого рентгенолюминесцирующего экрана. При съемке используют линзу большой светосилы, готовые снимки рассматривают на специальном увеличении.

Интересным и перспективным вариантом рентгенографии является метод , называемый рентгеновской томографией.

Обычная рентгенограмма охватывает большой участок тела, причем различные органы и ткани затеняют друг друга, можно избежать этого если периодически перемещать рентгеновскую трубку и фотопленку относительно объекта исследования. Изменяя положения «центра качания» можно получить послойное изображение тела.

Можно используя тонкий пучок рентгеновского излучения , экран состоящий из полупроводниковых детекторов , ионизирующего излучения и ЭВМ, обработать теневое рентгеновское изображение при томографии. Такой вариант томографии позволяет получать послойные изображения тела на экране электронно-лучевой трубки или на бумаге с деталями менее 2 мм при различии поглощения рентгеновского излучения менее 0.1%. Это позволяет ,например, различать серое и белое вещество мозга и видеть очень маленькие опухолевые образования.

С лечебной целью рентгеновское излучение применяют главным образом для уничтожения злокачественных образований (рентгенотерапия).