Рентгеновский аппарат что это

02.02.202401.07.2023 admin 0 Комментариев

Для чего нужен рентген аппарат в современной медицине?

Особенности современных рентгеновских аппаратов

Терапевтические устройства создавались для лечения различных заболеваний с помощью рентгеновского излучения. Диагностическая техника активно применяется для обследования пациентов. С помощью оборудования в дальнейшем можно будет обнаружить имеющиеся проблемы со здоровьем.

Принцип работы подобных устройств является максимально простым. Рентгеновские лучи проходят через тело человека, а затем проецируют картинку на мониторе. Просматривая снимок можно заметить, что более светлые элементы получаются от твердых тканей.

Сейчас метод обследования с помощью рентгеновских лучей считается одним из наиболее распространенных. Метод позволяет получить простые снимки внутренних органов. Проведение большинства методов обследования подразумевает облучение исследуемого. Дозы радиации являются незначительными поэтому не несут вреда для здоровья.

Конструкция рентгеновского оборудования

Рассматривая современные аппараты можно заметить, что их конструкция состоит из следующих элементов:

В большинство современных клиник активно используют модифицированные устройства. Они характеризуются небольшими габаритами и отлично выполняют поставленные задачи. К особенностям современной техники относят:

Сейчас цифровые устройства активно применяются практически во всех отраслях медицины. Оборудование является необходимым не только при проведении плановых осмотров, но и для экстренных исследований. Большим спросом рентгеновская аппаратура также пользуется в области стоматологии. В современные модели операторы самостоятельно могут вносить изменения и устанавливать дополнительные параметры.

Источник

Что такое рентген-аппарат?

Рентгеновский аппарат – это оборудование, которое используется в медицине для получения аналитических данных состояния пациента. Благодаря рентгеновскому излучению формируется изображение, позволяющее оценить состояние внутренних органов, состояние костной и мышечной ткани и найти патологические изменения.

Рентгеновское излучение, генерируемое рентгеновской трубкой, часто используется в других установках. В частности, рентгеновская трубка встроена в томограф, интроскоп и прочие системы, позволяющие получить комплексное обследование объекта.

Существует более 10 различных видов рентген-аппаратов, и каждый из них выполняет определенную задачу. Изобретение этого оборудования позволило значительно продвинуться в области медицины и спасти не одну сотню жизней.

Как устроен рентген?

Рентген аппарат оснащен следующими деталями и узлами:

Принцип работы довольно простой: рентгеновские лучи проникают в организм, внутренние ткани их поглощают. На основании степени поглощения формируется изображение, которое можно вывести на монитор или на специальную пленку. При необходимости вводится контрастная субстанция, позволяющая получить более четкое изображение.

Область применения рентген-аппарата

Рентгеновские аппараты в основном применяются в медицине. В 1895 году Вимльям Рентген открыл излучение, которое способно проникать в любые вещества. Конструкторы разных стран мира тут же создали огромное количество аппаратов, позволяющих производить комплексное обследование. Но применяется рентген не только в медицине, область применения аппарата следующая:

Типы рентген-аппаратов

Сам по себе рентген используется не так часто. Однако излучатели применяют в другом оборудовании, позволяющее комплексно обследовать пациента. Поэтому появилось большое количество типов рентген-аппаратов.

Вот основные из них:

Это основные виды рентген-аппаратов, однако есть и другие, которые не так часто используются.

Виды рентгеновских аппаратов

Существует несколько видов аппаратов. В зависимости от назначения применяются такие диагностические и терапевтические устройств:

В зависимости от вида рентген-аппарат выполняет определенную задачу. Конечно, нельзя обследовать бедренную область на маленьком портативном устройстве. Но даже в таком случае можно локально изучить проблему и оказать экстренную помощь.

Рентгеновские аппараты позволяют проводить качественное обследование пациента и своевременно определять патологические изменения и нарушения. Открытие этого устройства перевернуло медицину и сделало ее более практичной. Почти в каждой клинике есть рентген, позволяющий обследовать пациента.

Если Вы планируете купить С-дугу или другое медицинское диагностическое оборудование, специалисты Радиомед Центр проконсультируют Вас по всем вопросам и помогут подобрать оборудование согласно Вашим потребностям!

Источник

Рентгеновские аппараты: области применения

Открытие рентгеновских лучей произошло в 1895 году. Но несмотря на то, что с момента открытия лучей Рентгеном прошло более 100 лет, в мировой медицине они используются до сих пор. Естественно, за столько лет существования рентгеновских аппаратов, проводилась неоднократная модификация устройства и его улучшения, которые позволяют диагностировать у пациента патологию с более высокой точностью.

Давайте рассмотрим подробнее, в каких целях современная медицина использует способ рентгенологического исследования.

В каждой поликлинике и больнице установлен как минимум один рентгеновский аппарат. В пульмонологии 90% патологий можно продиагностировать с помощью обычного обзорного снимка. При заболеваниях сердца более половины патологий выявляют при помощи рентгена. Такая же статистика наблюдается при исследовании болезней желудочно-кишечного тракта и сосудов. Отдельно следует сказать про травматологию: ни один перелом или любое другое повреждение попросту невозможно диагностировать без помощи рентгена.

Почему же метод, который был открыт более ста лет назад, актуален до сих пор, несмотря на небывалый научно-технический прогресс?

Ну во-первых, это один из самых надежных способов увидеть, в каком состоянии находятся внутренние органы пациента. Ведь люди сумели трансформировать свойство рентгеновских лучей проходить через ткани человека в изображение. На рентгеновском снимке видно совокупность теней, отбрасываемых органами. А так как ткани человеческого организма имеют разную плотность, то на получаемом снимке их легко различить. Соответственно, чем плотность выше, тем тень темнее.

Кроме того, одним из основных преимуществ рентгена перед другими методами диагностики являются его конструктивная простота, и, соответственно, доступность.

Какие исследования позволяет производить рентген-аппарат?

Как говорилось выше, метод использования рентгеновских лучей можно использовать при выполнении диагностики заболеваний практически любых органов человеческого тела. Давайте рассмотрим на ряде примеров.

Общеизвестно, что острые респираторные заболевания являются в мире одними из самых распространенных заболеваний. Это такие болезни, как бронхит, трахеит, ларингит и фарингит. Иногда в эту группу включают и воспаление легких (пневмонию), но не всегда. Некоторые врачи считают пневмонию отдельной болезнью, а другие считают, что пневмонию осложнением трахеита или бронхита.

Этим заболеваниям в большей степени подвержены дети. Ведь у них диагностируют пневмонию почти в три раза чаще, чем у взрослого населения. Чтобы наверняка исключить такой диагноз, как воспаление легких, ребенку проводят обзорную рентгенографию грудной клетки (ОГК). Использование рентгена в большинстве случаев оправдано, ведь врач не всегда может поставить верный диагноз на основании выслушивания легких фонендоскопом из-за затрудненного осмотра ребенка (плач, крики или сложности контактирования с ребенком до 3 лет).

Также рентген ОКГ позволяет получить большое количество информации о состоянии грудного отдела позвоночника, ребер, сердца и желудка. При исследовании сердечнососудистой системы человека рентген, как метод диагностики, имеет также очень большое значение. На рентгенограмме очень четко очерчивается тень сердца. Однако проведение ОГК недостаточно для того, чтобы определить заболевания сосудов и сердца.

Как правило, в кардиологии используют иной метод, который очень эффективен при инфаркте миокарда, диагностике ИБС (ишемической болезни сердца) и основных заболеваний сосудов, — ангиография. В этой технике диагностики используется рентгеновский контраст, который позволяет полностью визуализировать конкретные сосуды.

При подозрении на ишемию и инфаркт миокарда медики еще используют коронарографию — метод исследования коронарных сосудов, которые отвечают за то, чтобы сердечная мышца снабжалась кислородом полноценно. Этот метод является неотложной рентгеновской диагностикой, и, как правило, после его проведения врачи приступают к проведению неотложного хирургического вмешательства для установления в коронарную артерию искусственного стента.

Сложно недооценить использование рентгена при исследовании болезней мочевыделительной системы. Ведь ангиография позволяет практически полностью визуализировать почечные вены. А ведь при диагностировании артериальной гипертензии это исключительно важно и дает понять причины появления этого заболевания. Использование цистографии и урографии (контрастные обследования мочевыводящих путей и почек) позволяет понять, в каком состоянии проходимость системы и структуру почек. Конечно, прогресс не стоит на месте, и появление таких методов, как КТ, УЗИ и МРТ оттеснило рентген на второй план, однако его еще используют достаточно часто.

Рентгеноскопическая диагностика очень важна при диагностике болезней в области гинекологии. Наиболее распространенной процедурой является гистеросальпингография. Назначают врачи такую процедуру при подозрении на непроходимость маточных труб. И проведение такого исследования дает возможность очень качественно определить довольно большое количество всевозможных гинекологических патологий: спаек, гидросальпинкса, синехий, полипов.

При выполнении исследований органов желудочно-кишечного тракта также довольно часто используют рентгенологию. Конечно, чаще хронические заболевания ЖКТ диагностируют при помощи фиброэзофагогастродуоденоскопии (ФЭГДС) и УЗИ, однако в некоторых случаях не обойтись без рентгена. В основном при исследованиях органов ЖКТ используют контраст. Ведь рентген дает возможность после того, как желудок и пищевод полностью заполняются контрастным веществом, понять, какова структура их стенок, их целостность и наличие всевозможных патологических образований.

Затем, после попадания контраста в кишечник, появляется возможность сделать несколько снимков с определенным интервалом и оценить состояние проходимости различных отделов кишечника. Такой метод используют при подозрении на непроходимость.

Достойное применение рентген нашел в стоматологии. Его используют, например, для проверки канала после удаления нерва, при проверке анастомозов и созданных проток и т.д. А вот в эндокринологии, неврологии и офтальмологии рентген, как способ диагностики, используется реже, но тем не менее, играет существенную роль.

О рентгенологических исследованиях на аппаратах Listem рассказывает врач-рентгенолог👇

Источник

Как выбрать рентгеновский аппарат

Рентгеновский аппарат — это один из видов источников ионизирующего излучения, используемых в радиографическом контроле. Неправильный выбор аппарата в лучшем случае увеличит времязатраты, а в худшем — не позволит провести контроль. Определим ключевые параметры, на которые нужно смотреть при покупке рентгеновского аппарата.

По характеру излучения, который определяется подаваемым на трубку напряжением, портативные рентгеновские аппараты делятся на аппараты постоянного напряжения, полупериодные и импульсные. По большей части аппараты состоят из пульта управления, источника напряжения и блока излучения.

Нормативно-техническая документация не предписывает где и какой тип аппарата использовать. Обычно в нормативных документах упоминаются две группы: рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы. Для каждой группы указываются условия эксплуатации. Иногда даются дополнительные комментарии. К примеру, что с данным объектом контроля можно использовать аппарат постоянного потенциала.

Данила Ксенофонтов,
технический специалист

Как работают рентгеновские трубки

Рентгеновская трубка — источник ионизирующего излучения в аппарате. Трубка представляет собой стеклянную или металлокерамическую колбу. Внутри неё находится вакуум. Он не допускает протекания тока между катодом и анодом. Если бы внутри колбы находилась среда, то при достаточно низком напряжении мог бы возникнуть пробой.

Принцип действия рентгеновских трубок основан на явлении эмиссии электронов в вакууме. В рентгеновских трубках постоянного тока используется явление термоэлектронной эмиссии, в импульсных трубках — взрывная электронная эмиссия.

Как работают трубки аппаратов постоянного потенциала

Схема работы трубки с наклонной мишенью и направленным излучением

В аппаратах постоянного потенциала используются трубки, в которых с одной стороны находится нить накаливания, а с другой — вольфрамовая мишень. Мишень может быть выполнена в виде наклонной пластины или конуса.

При прохождение тока через нить накаливания, вокруг неё образуется облако электронов. Иначе это явление называют термоэлектронной эмиссией. Под действием напряжения между нитью и мишенью электроны ускоряются и ударяются о мишень. При торможении электронов возникает рентгеновское излучение.

Рентгеновская трубка
1,2 БПК 21-200

Рентгеновская трубка
для аппаратов SITE-X

Как работают трубки полупериодных аппаратов

Схема работы трубки с конусообразной мишенью и панорамным излучением

Полупериодные аппараты, как и аппараты постоянного потенциала, поставляются со стеклянными и металлокерамическими трубками. Однако полупериодные аппараты используют более простую схему преобразования напряжения в сравнении с аппаратами постоянного потенциала.

Принципиально трубки в полупериодных рентгеновских аппаратах схожи с трубками аппаратов постоянного потенциала. У них также есть нить накаливания и вольфрамовая мишень.

Как работают трубки импульсных аппаратов

Схема работы трубки с конусообразной мишенью

Импульсные аппараты поставляются только со стеклянными трубками. С одной стороны находится лезвийный катод, а с другой — анод в виде иголки. Под действием короткого импульса высокого напряжения край вольфрамового катода взрывается. При этом образуется облако плазмы, которая является источником электронов.

Дальнейший процесс ускорения электронов и формирования излучения протекает так же, как у полупериодных аппаратов и аппаратов постоянного потенциала.

Рентгеновская трубка
ИМА5-320

Тренировка трубки

Есть два типа тренировки: автоматическая и ручная. Тренировка проводится для достижения нужных рабочих значений и обеспечения срока службы трубки. Обычно она проводится в начале смены: взяли со склада — провели тренировку и пошли светить. Внештатно тренировку делают при перегревании и переохлаждении аппарата, или при возникновении других ошибок.

Почти у всех аппаратов постоянного потенциала есть встроенная программа тренировки трубки. В ней заранее записано при каких параметрах, какую экспозицию и сколько времени проводить. Это быстрее, и не требует участия дефектоскописта.

У всех полупериодных аппаратов также есть встроенная программа тренировки трубки.

У импульсных аппаратов нет функции автоматической тренировки трубки. Перед началом работы дефектоскопистам придётся провести несколько просветов с постепенным увеличением длительности экспозиции.

Геометрия излучения

Рентгеновский аппарат 0,3 СБК 200 с боковым выходом излучения

По типу расположения окна излучения аппараты делятся на две группы: с торцовым и боковым выходом. Аппараты с боковым расположением окна излучения могут иметь направленную или панорамную геометрию излучения. Типичные телесные углы — 40×60° и 40×360°. Аппараты с торцевым расположением окна излучения имеют панорамную и направленную геометрию излучения. Типичный телесный угол излучения составляет 150°.

Аппараты постоянного потенциала, в основном, сконструированы с боковым выходом излучения. Но есть и с торцевым, к примеру РПД-250 ИС «Игла» или «Март-200».

Полупериодные аппараты выпускаются только с боковым выходом излучения. Они могут иметь или направленную или панорамную геометрию излучения.

Импульсные аппараты выпускаются только с торцевым выходом излучения. Аппараты с торцевым выходом излучения можно использовать для панорамного и направленного просвечивания.

Рентгеновский аппарат «Арион-600»
с торцевым выходом излучения

Диапазоны регулировки напряжения и тока

Аппараты выпускаются с разными диапазонами рабочих напряжений. Чем больше установленное напряжение, тем большую толщину может просветить аппарат. При этом большое напряжение не подойдёт для контроля тонких объектов. При таком сочетании не будет контраста между дефектной областью и бездефектной — снимок будет иметь одинаковую плотность почернения. Чтобы избежать такой ситуации, в ГОСТ 20426-82 указаны максимальные значения напряжения для определённых радиационных толщин.

Аппараты постоянного потенциала

Аппараты постоянного потенциала позволяют устанавливать напряжение от 5 до 300 кВ и ток от 0,1 до 12 мА. Благодаря этому можно задать оптимальный режим экспозиции. Так, чтобы получить более контрастное изображение можно уменьшить напряжение и увеличить ток. А для того, чтобы увеличить скорость получения снимка достаточно уменьшить ток и увеличить напряжение.

В аппаратах постоянного потенциала нельзя одновременно выставить максимальное напряжение и максимальный ток. Это ограничение вводится производителем из-за того, что система охлаждения может отводить ограниченное количество тепла. Минимальная мощность у аппарата «Март-250» — 200 Вт, максимальная у Yxlon PXS EVO 225D/1200 — 1 200 Вт.

Питание рентгеновской трубки осуществляется почти постоянным напряжением. Пульсация напряжения составляет несколько процентов. Чтобы выйти на рабочий режим трубке требуется несколько секунд.

Схема работы напряжения на трубке аппарата постоянного потенциала

Полупериодные аппараты

Полупериодные аппараты позволяют устанавливать напряжение от 30 до 360 кВ и ток от 1 до 8 мА. Благодаря этому можно задать оптимальный режим экспозиции. Так, чтобы получить более контрастное изображение можно уменьшить напряжение и увеличить ток. А для того, чтобы увеличить скорость получения снимка достаточно уменьшить ток и увеличить напряжение.

В полупериодных аппаратах можно одновременно выставить максимальное напряжение и максимальный ток. В перерывах между импульсами происходит охлаждение анода.

Питание рентгеновской трубки осуществляется импульсным напряжением с большой длительностью импульса. Форма импульсов приближена к прямоугольной с длительностью фронтов 25%. На фронтах напряжение ниже максимального, в перерывах между импульсами нет излучения, что снижает общую эффективность.

Схема работы напряжения на трубке полупериодного аппарата

Импульсные аппараты

Аппараты импульсного действия не позволяют регулировать ток и напряжение. Но позволяют регулировать время экспозиции или число импульсов. К примеру, на аппаратах «Арина» стоит таймер, на котором выставляется время экспозиции. У аппаратов XRS экспозиция задаётся количеством импульсов.

Из-за того, что мы регулируем только время экспозиции или количество импульсов, мы не можем повлиять на качество изображения за счёт регулировки напряжения, как в случае с другими типами аппаратов.

Напряжение на трубку подается кратковременными импульсами с частотой несколько герц. Длительность импульса составляет порядка 20 нс. Условно форму импульса можно считать треугольной.

Схема работы напряжения на трубке импульсного аппарата

110 мм
Максимальная просвечиваемая толщина заявлена у портативного аппарата «Арион-600»

Максимальная просвечиваемая толщина

Некоторые производители указывают параметр «максимальная просвечиваемая толщина». При этом должно быть указано, при каких условиях были получены эти значения: материал объекта, фокусное расстояние, тип плёнки, оптическая плотность почернения, тип усиливающих экранов и время экспозиции. Зная эти параметры можно корректно сравнивать значения, приведённые для аппаратов разных производителей.

Для расчёта максимальной просвечиваемой толщины обычно используют плёнку типа AGFA D7 и свинцовые экраны 0,027 мм. Но мы зафиксируем другие условия:

При таких параметрах максимальная просвечиваемая толщина у аппаратов постоянного потенциала и полупериодных аппаратов — 85 мм. А у импульсных аппаратов — 55 мм.

Сравнение снимков

Аппараты постоянного потенциала обладают преимуществом в сравнении с аппаратами импульсного действия. Во-первых, аппараты постоянного потенциала можно поставить на большее расстояние от объекта контроля, уменьшая тем самым нерезкость изображения на снимке. Во-вторых, можно использовать меньшее напряжение и больший ток. В этом случае снимки получаются более контрастными.

Сравним снимки одного участка трубы диаметром 219 мм и толщиной 7,1 мм. Снимки получены с помощью аппарата постоянного потенциала «Март-250» и импульсного аппарата «Арина-7». Аппараты были установлены вплотную к объекту контроля. Экспозиция проводилась через 2 стенки на плёнку F8 с экранами RCF.

Напряжение на аноде «Арины-7» составляет 250 кВ и оно не регулируется. У «Марта-250» максимальное напряжение — 250 кВ, но при экспозиции было установлено напряжение 130 кВ.

Снимок, сделанный с помощью аппарата «Март-250»

Снимок, сделанный с помощью аппарата «Арина-7»

Чувствительность контроля на обоих снимках удовлетворяет требованиям ГОСТ 7512-82. Минимальный размер наблюдаемой канавки на эталоне чувствительности — 0,1 мм. Оптическая плотность в зоне сварного шва у обоих снимков — 2,5 Б. При этом плотность почернения в околошовной зоне у снимка с аппаратом «Март» составляет 3,8 Б, а у «Арины» — 3,3 Б. Соответственно у снимка «Марта» более контрастное изображение, за счёт чего очертания отдельного дефекта выражены сильнее, чем у «Арины».

Импульсные аппараты зачастую используются с высокочувствительной плёнкой и флуоресцентными усиливающими экранами на малом расстоянии. Такое сочетание обусловлено низкой дозой излучения. В результате, за счёт большой собственной нерезкости экранов и плёнки, а также большой геометрической нерезкости страдает качество получаемого изображения.

Чем больше напряжение на аноде, тем выше собственная нерезкость усиливающих экранов. При этом у флюоресцентных и флюорометаллических экранов этот эффект проявится сильнее, чем у свинцовых. Поэтому высокоэнергетичная составляющая излучения импульсных аппаратов сильно увеличивает общую нерезкость снимка.

Качество снимков полупериодных аппаратов сопоставимо со снимками аппаратов постоянного потенциала.

Производительность контроля

Аппараты постоянного потенциала — самые высокопроизводительные среди портативных аппаратов. Исходя из номограмм для различных аппаратов, аппараты постоянного потенциала позволяют получить изображение быстрее при одинаковых условиях контроля.

Сравним производительность трёх разных типов аппаратов на номограммах экспозиции. Возьмём аппарат постоянного потенциала Eresco 65 MF4, полупериодный аппарат SITE-X D3006 и импульсный аппарат «Памир-300». Обозначим общие условия контроля.

Как рассчитать время экспозиции

Номограмма рентгеновского аппарата Eresco 65 MF4

Номограмма рентгеновского аппарата SITE-X D3006

Номограмма рентгеновского аппарата «Памир-300»

Аппарат постоянного потенциала Eresco 65 MF4 получит снимок за 1 минуту 15 секунд. Полупериодный аппарат SITE-X D3006 справится за 2 минуты 10 секунд. А импульсный аппарат «Памир-300» — за 2 часа.

Излучение полупериодных аппаратов не непрерывное, а импульсное, поэтому при одинаковых значениях тока и напряжения производительность будет уступать аппаратам постоянного потенциала. Время получения изображения у полупериодных аппаратов выше примерно на 50% в сравнении с аппаратами постоянного потенциала.

Импульсные аппараты — самые низкопроизводительные среди портативных аппаратов. Исходя из номограмм для различных аппаратов, можно заметить, что импульсные аппараты позволяют получить изображение медленнее всех.

Размер фокусного пятна

Фокусное пятно — область на аноде рентгеновской трубки, откуда исходит рентгеновское излучение. При выборе аппарата важно учитывать по какому стандарту указан размер фокусного пятна. ГОСТ и EN — два основных стандарта.

Всего есть три нормативных документа:

У большинства аппаратов размер фокусного пятна — 2-3 мм. Но есть аппараты постоянного потенциала у которых фокусное пятно составляет 0,4 мм. Для некоторых задач важно иметь маленькое фокусное пятно. К примеру, когда предъявляются повышенные требования по контролю объектов в атомной или аэрокосмической промышленности. Также оно поможет при поиске мельчайших трещин в объектах искусства, когда нужна минимальная нерезкость изображения.

Для задач с повышенными требованиями нерезкости полупериодные аппараты не подойдут.

У импульсных аппаратов отсутствуют малофокусные модели.

У панорамных аппаратов указывают два значения фокусного пятна: один — общий размер, второй — эффективный размер.

С понятием фокусного пятна неразрывно связано понятие геометрическая нерезкость изображения. Чем больше фокусное пятно, тем больше геометрическая нерезкость. Её величина также зависит от расстояний «источник-объект» и «объект-плёнка».

2– 3 мм
Стандартный размер фокусного пятна
среди всех типов аппаратов

Торец рентгеновского аппарата
Eresco 42 MF4. За защитной решёткой
виден вентилятор

Внешний вентилятор
питается от моноблока
через контактную пробку

Системы охлаждения

Поскольку КПД у рентгеновских трубок не более 10%, основная мощность рассеивается на аноде в виде тепла. Для его отвода применяются различные схемы охлаждения. Обычно их выделяют три:

Также можно условно выделить четвёртую группу. Некоторые производители выпускают приспособления под названием «устройства автономного охлаждения». По сути это внешние вентиляторы, которые призваны сократить время охлаждения моноблоков при работе в жарком климате.

Аппараты постоянного потенциала и полупериодные аппараты, в основном, оснащены системой принудительного воздушного охлаждения. Она позволяет увеличить время непрерывной работы до 1 часа и предохраняет аппараты от перегрева.

Импульсные аппараты не оснащены системами принудительного воздушного и водяного охлаждения, поэтому при их использовании необходимо делать длительные перерывы.