Чтение онлайн

Значительным шагом вперед в области рентгенографии легких на палатных аппаратах стало внедрение систем компьютерной радиографии в середине 80-х годов. Технологический принцип методики подробно описан в разделе «цифровая рентгенография». Беспленочная кассета со специальными экранами, покрытыми специальным соединением фосфора, устанавливается позади больного, производится экспозиция, а затем кассета помещается в дигитайзер, который считывает скрытое изображение с экранов. На сегодняшний день это единственный и исключительно эффективный способ получения цифровых изображений вне рентгеновского кабинета. Оцифровка рентгеноскопического сигнала в рентгенохирургических аппаратах фактически не является рентгенографией в прямом смысле этого слова.

Основными преимуществами компьютерной радиографии применительно к исследованиям легких является исключительно широкий динамический диапазон и высокая разрешающая способность (5 пар линий/мм), что в сумме позволяет получить высокоинформативные изображения органов грудной полости в сочетании со всеми преимуществами цифровых радиологических методик. Даже при недостаточной экспозиции цифровое построение изображений позволяет компенсировать этот недостаток. В результате повышается качество изображений, снижается количество повторных рентгенографий.

ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ

Цифровая рентгенография прочно заняла свое место в арсенале традиционной рентгенодиагностики и постепенно вытесняет пленочную рентгенографию из повседневной практики. Цифровые рентгеновские аппараты, специально предназначенные для исследования органов грудной полости, называются в нашей стране цифровыми флюорографами.

Основные технологии цифровой радиографии основаны на использовании фосфорных запоминающих экранов, систем «экран - оптика - ПЗС» матрица и так называемых плоских панелей (flat panels). В нашей стране также используются цифровые системы, основанные на сканирующем принципе получения изображения. Основными преимуществами цифровой рентгенографии являются: более высокая информативность по сравнению с пленочным снимком, ускорение процесса получения изображения за исключением фотохимической обработки пленки, возможность постпроцессорной обработки полученного изображения с помощью компьютерных программ, удобства хранения и передачи диагностической информации в цифровом виде.

Системы компьютерной радиографии, исторически являются первой разработкой для цифровой рентгенографии. Принцип действия этих систем основан на эффекте фотостимулируемой люминесценции (рис. 5-11). После прохождения через объект, ослабленное рентгеновское излучение попадает на специальный экран, покрытый слоем люминофора. Экран размещен в стандартной кассете обычных размеров. Скрытое изображение, сформированное на экране, может сохраняться несколько часов. Для получения видимого изображения кассету помещают в дигитайзер, в котором она раскрывается. Тонкий луч инфракрасного лазера построчно сканирует экран, вызывая свечение люминофора. Это свечение пропорционально количеству квантов рентгеновского излучения, попавшего на экран. Свечение экрана регистрируется фотоэлектронным умножителем и преобразуется в электрические сигналы, из которых строится видимое изображение. Экран облучается вспышкой яркого света и может использоваться для следующей экспозиции.

path: pictures/0511.png

Рис. 5-11. Схема рентгенографии с помощью запоминающих люминофоров.

Вторая группа аппаратов использует воспринимающее устройство, состоящее из люминесцентного экрана, оптической системы и ПЗС-матрицы (ПЗС - прибор зарядовой связи). Принцип действия этих приборов аналогичен пленочной флюорографии (рис. 5-12). Ослабленное рентгеновское излучение попадает на люминесцентный экран, вызывая его свечение. Видимое изображение фокусируется системой линз до размера около 3 см² и проецируется на ПЗС-матрицу, в которой происходит преобразование видимого света в электрические сигналы. После аналого-цифрового преобразования на экране монитора возникает диагностическое изображение. Время, необходимое для получения изображения, обычно составляет 8 - 15 с.

path: pictures/0512.png

Рис. 5-12. Схема цифровой рентгенографии с использованием системы «экран - оптика - ПЗСматрица».

Третья группа приборов основана на использовании полноразмерных матриц или плоских панелей. Каждая из таких панелей представляет собой совокупность множества дискретных детекторов, помещенных в рентгенопрозрачный корпус, каждый из которых самостоятельно воспринимает ослабленное рентгеновское излучение, а из совокупности множества сигналов формируется диагностическое изображение. Существует два основных типа подобных устройств.

Первый из них основан на применении аморфного кремния. В качестве воспринимающего элемента на поверхности детектора используется соединение цезия и йода - CsI, в котором ослабленное рентгеновское излучение преобразуется в световой сигнал (рис. 5-13). Сформированный световой поток достигает фотодиодов на основе аморфного кремния, в которых свет преобразуется в электрические сигналы. С помощью аналого-цифрового преобразователя формируется цифровое изображение. Размеры каждого детектора составляют 140 - 200 мкм, а общее количество детекторов в плоской панели достигает нескольких миллионов.

path: pictures/0513.png

Рис. 5-13. Схема рентгенографии с использованием плоских панелей на основе йодида цезия.

Второй тип плоских панелей основан на использовании аморфного селена (рис. 5-14). В этом случае ослабленное рентгеновское излучение попадает на поверхностный слой аморфного селена, который находится в постоянном электрическом поле. Изменение электрического заряда под действием квантов рентгеновского излучения фиксируется слоем полупроводниковых элементов на базе аморфного кремния. В результате формируются электрические сигналы, которые передаются в аналогово-цифровой преобразователь, после чего возникает диагностическое изображение.

path: pictures/0514.png

Рис. 5-14. Схема рентгенографии с использованием плоских панелей на основе аморфного селена.

Обе технологии имеют высокие технологические характеристики и постепенно начинают использоваться в диагностической радиологии, однако в скрининговых исследованиях до настоящего времени не используются из-за высокой стоимости оборудования.

Сканирующие флюорографические системы получили распространение в странах СНГ в середине 90-х годов. Вместо полноразмерной матрицы, предусмотренной в технологии плоских панелей, в них используется одна линейка детекторов шириной 35 - 40 см. В этом случае рентгеновская трубка снабжена коллиматором, суживающим пучок рентгеновского излучения до величины линейки детекторов. При включении высокого напряжения рентгеновская трубка и линейка детекторов перемещаются вдоль грудной клетки, обычно в течение 5 - 8 с. Детекторы воспринимают ослабленное излучение, преобразуют его в электрические сигналы, из совокупности которых с помощью аналогово-цифрового преобразователя строится изображение.

Вне зависимости от способа получения цифрового изображения, подобные аппараты имеют сходную комплектацию: штатив, на котором закреплены излучатель и воспринимающее устройство, высоковольтный генератор и средства управления процессом рентгенографии, рабочая консоль лаборанта, рабочее место врача-рентгенолога, рабочее место регистратора, средства архивирования и получения твердых копий изображений.

Каждое рабочее место представляет собой персональный компьютер, выполняющий различные функции. Рабочее место лаборанта предназначено для первичной оценки полученного изображения, его маркировки.

Рабочее место врача-рентгенолога предполагает возможности анализа полученного изображения, в том числе с использованием имеющегося программного обеспечения, написания протокола исследования, сохранения собственно изображения и его описания в архиве на жестком или мягком носителе, передачи его по радиологической или госпитальной сети.

Важным элементом цифровой флюорографии является возможность получения копии изображения, хранящегося в архиве флюорографического кабинета. Существует два основных варианта: твердая копия и цифровая копия. Твердая копия предполагает распечатку цифрового изображения на рентгеновской пленке с помощью специальной лазерной камеры. Бумажная копия, распечатанная на обычном лазерном принтере, не является диагностическим изображением и не может интерпретироваться. Обычно она печатается лишь как иллюстрация к проведенному исследованию. Наличие лазерной камеры для распечатки изображений на пленке является обязательным при проведении диагностической цифровой рентгенографии