Диагностика туберкулеза легких методом малодозовой цифровой рентгенографии

ГлавнаяСтатьи докторуРентгенология → Диагностика туберкулеза легких методом малодозовой цифровой рентгенографии

Настоящие Методические рекомендации знакомят читателя с принципами формирования и видами цифрового рентгеновского изображения, а также устройством различных цифровых рентгеновских аппаратов. Подробно отражены вопросы организации, методики и техники исследования на малодозовой цифровой рентгенографической установке «Сибирь-Н» (МЦРУ). Описаны особенности цифрового изображения органов грудной полости и особенности цифрового изображения различных форм туберкулеза легких. Приведенные сведения, в первую очередь, будут необходимы практическому врачу-рентгенологу для организации и проведения полноценного профилактического и диагностического обследования на МЦРУ, а также врачам-фтизиатрам.

Методические рекомендации разработаны авторским коллективом в составе:
М.А.Шилова, А.Н.Черний, В.В.Щетинина*, В.М.Китаев*, И.Б.Белова**, Б.Я.Казенный**.
НИИ фтизиопульмонологии ММА им. И.П.Сеченова.
*Институт повышения квалификации ФУ «Медбиоэкстрем» при МЗ РФ.
**Орловский областной противотуберкулезный диспансер.

Введение
На парламентских слушаниях «О состоянии и неотложных мерах по борьбе с туберкулезом в Российской Федерации», прошедших 15 марта 1999 года (г. Москва) отмечено, что заболеваемость туберкулезом в РФ в 1998 году, в соответствии с критериями ВОЗ, сохранила значение эпидемии, а основные показатели по туберкулезу имеют неуклонную тенденцию к росту. Согласно прогнозам, при неприятии действенных мер заболеваемость населения туберкулезом возрастет к 2005 году до 124 на 100 тыс. Одними из основных разделов Федеральной целевой Программы борьбы с туберкулезом являются выполнение мероприятий по профилактике и своевременному выявлению больных.
В нашей стране флюорографический метод исследования легких занимает одно из главенствующих мест в ранней диагностике легочного туберкулеза. Между тем, существующий парк флюорографической техники в РФ, несмотря на свои внушительные количественные показатели, в основной своей массе абсолютно не отвечает требованиям МЗ, предъявляемым к этому оборудованию. Недостатками данных аппаратов является высокая лучевая нагрузка на пациента, которая в 2-3 раза выше по сравнению с обычной рентгенографией, большой расход серебросодержащих материалов, трудность фотографической обработки пленки, большой процент технического брака и неудобства, связанные с архивированием и воспроизведением изображения.
В современной рентгенологии, а следовательно, и в ее флюорографическом разделе, активно выдвигается принцип цифровой рентгенографии. Одним из основных достоинств этого метода является значительное снижение лучевой нагрузки на пациента и, безусловно, улучшение диагностических возможностей рентгеновской аппаратуры. Активное внедрение в практическое здравоохранение цифровой флюорографической техники резко изменит, во-первых, отношение к нынешнему статусу флюорографических обследований, во-вторых, усилит диагностические возможности этого метода в выявлении легочного туберкулеза и других заболеваний органов дыхания.
Инициативы отечественных конструкторов по разработке малодозоаых флюорографов привели к созданию нескольких приборов, в основу которых положен принцип регистрации рентгеновского излучения не на пленку, а с помощью высокочувствительных детекторов с последующей компьютерной обработкой изображения. Одним из таких аппаратов является сканирующая малодозовая цифровая рентгенографическая установка (МЦРУ) «Сибирь-Н», работающая на основе газовой многопроволочной пропорциональной камеры, заправленной ксеноном.

Формула метода.
Методические рекомендации, посвященные работе на современном цифровом флюорографе, разработаны в соответствии с решением бюро Ученого Совета Минздрава РФ от 20 апреля 1999 г. (протокол № 3). Предыдущие методические указания 95/42 были разработаны для пленочных флюорографах. МЦРУ безопасна для обследуемых, т. к. снижает лучевую нагрузку на пациента не менее чем в 30 раз по сравнению с пленочным флюорографом 12Ф7. Такое преимущество цифровой рентгенографии позволяет обследовать даже детей младшего возраста.

Показания и противопоказания к применению метода.
Показания: проверочное обследование населения с целью своевременного выявления туберкулеза и другой легочной патологии. Противопоказаний к применению метод цифровой флюорографии не имеет.

Материально техническое обеспечение метода.
Малодозовый аппарат типа МЦРУ «Сибирь-Н», разрешенный к применению в медицине и серийно выпускаемый ЗАО «Научприбор» (г. Орел), имеет:
1. Технические условия ТУ 9442-001 03533872-98.
2. Регистрационное удостоверение № 97/17-114 от 13.01.98 МЗ РФ.
3. Гигиенический сертификат №77 ФЦ-13.944. П. 00230. Ж.98 от 13.03.98 МЗ РФ.
4. Лицензию МЗ РФ № 42/97-037-005.
5. Сертификат соответствия Я* РОСС RU. ИМОВО6793 от01.04.99 Госстандарта РФ.

1. Цифровые технологии получения рентгеновского изображения: Виды и принципы формирования.

Принципы формирования цифрового изображения.
В настоящее время рентгеновское изображение получают, используя широкий спектр различных методов, включающих прямые аналоговые, непрямые аналоговые и цифровые технологии. Основной принцип прямого аналогового изображения, к которым относят обычную рентгенографию и рентгеноскопию, состоит в том, что информационное содержание объекта формируется на рентгеновской пленке или флюоресцентном экране точками, плотность которых отражает степень поглощения объектом рентгеновского излучения. Размер этих точек зависит от физико-химических свойств рентгеновской пленки и флюоресцентных экранов, что в конечном итоге определяет пространственное и контрастное разрешение метода. Рентгенография является надежным и испытанным методом, который совершенствовался на протяжении 100 лет. Он характеризуется быстродействием и обладает самым высоким пространственным разрешением.
Вместе с тем, существует ряд технических, экономических и эргономических (связанных с трудовым процессом) причин, вызывающих необходимость поиска других способов получения рентгеновского изображения.
Среди технических недостатков метода с использованием систем экран-пленка все авторы отмечают низкую квантовую эффективность и малый динамический диапазон. Низкая квантовая эффективность рентгеновской пленки вызывает необходимость применения больших экспозиционных доз при производстве рентгенограмм, что ведет к излишнему радиационному облучению пациента. В свою очередь ограниченный динамический диапазон рентгеновской пленки препятствует одновременному наблюдению на одном снимке мягких и плотных тканей, а также затрудняет выбор оптимальной экспозиции.
Экономические причины связаны с все возрастающими расходами на фотохимический процесс, фото проявочную технику. Эти расходы являются определяющими для многих клиник, поэтому переход на дешевые методы регистрации рентгеновского излучения дает существенную экономию.
К эргономическим причинам, прежде всего, относят трудности содержания пленочного архива. Согласно мировой статистике, до 20% рентгенограмм теряются при хранении в архивах или их трудно вовремя востребовать. Кроме того, врачи-рентгенологи привязаны к процессу проявления пленки, который к тому же требует определенных временных затрат. Изображение не передается на расстояние. Брак, неизбежно присутствующий при производстве рентгенограмм, вызывает необходимость проведения повторных исследований, что ведет к увеличению лучевой нагрузки и дополнительным трудовым затратам.
К непрямым аналоговым технологиям относятся изображения, которые также первоначально воспроизводятся на флюоресцентном экране, но затем это изображение проходит через усилитель (УРИ), где его яркость увеличивается в тысячи раз, и только после этого оно фиксируется приемной ТВ - камерой с последующим выводом на экран монитора или записывается видеомагнитофоном, качество любого непрямого аналогового изображения, особенно его пространственное разрешение, заметно уступает классической рентгенографии. Но несомненным преимуществом этой технологии является уменьшение дозы облучения пациента и возможность использования дистанционного управления при исследовании.
Термин «цифровая рентгенография» применяется к методам, при которых рентгеновское изображение преобразуется в цифровой сигнал. Принцип формирования цифрового изображения на всех приборах одинаков. Если на каждой единице площади аналогового изображения рассчитать среднюю плотность почернения и поставить соответственно этой плотности числовое значения, то мы получим изображение в виде цифровой матрицы. Единица площади цифрового изображения называется «пиксель» (неологизм от picture - рисунок и cell - ячейка). Каждый пиксель имеет на матрице свои пространственные координаты (ряд и колонку).
В памяти компьютера содержится информация о степени затенения каждого пикселя. Ее объем зависит от емкости устройства, воспринимающего рентгеновское излучение. Информация представляется в цифровом варианте двоичной системы исчисления, поэтому измеряется в битах. В различных приборах объем этой информации может составлять от 8 бит на пиксель до 16 бит на пиксель. Большая емкость воспринимающего устройства позволяет при выводе изображения на экран монитора изучать исследуемый объект в широком динамическом диапазоне. Это значит, что в цифровых системах имеется возможность одновременно получать изображение мягких и плотных объектов с хорошим разрешением по контрастности, т.е. различать большое число градаций серой шкалы.
Ввиду того, что диапазон уровней серого цвета намного меньше зарядной емкости детектора, отражающей плотностные характеристики изучаемого объекта, для детального просмотра изображения требуется обозначать верхний и нижний уровни визуализации. При этом пиксели, числовые значения которых находятся в диапазоне от верхнего до нижнего уровня, преобразуются в полутона серого, а выше или ниже заданного уровня - соответственно в белый и черный цвет. Этим достигается превосходное разрешение по контрастности изучаемых структур.
Оцифрованное изображение может считаться высокоточным, если каждая самая мелкая деталь объекта сканируется, по крайней мере, дважды. Отсюда понятно, что для хорошего пространственного разрешения размер ячейки матрицы (пикселя) цифрового изображения должен быть меньше или порядка самой мелкой из имеющих диагностическое значение деталей. Если в обычной рентгенографии пространственное разрешение определяется, главным образом, зернистостью фотоматериалов и экрана, в цифровой рентгенографии оно определяется размерами пикселя цифровой матрицы. Изображение чаще формируется на квадратной матрице и содержит число пикселей пропорционально двум. Поэтому матрица может состоять из 512x512, 1024x1024 (1К), 2048х2048 (2К) или 4096х4096 (4К) пикселей.
На практике пространственное разрешение определяется количеством пар линий, которое можно различить в 1мм (единица измерения – пар линий/мм). Для рентгеновской пленки пространственное разрешение наибольшее - 20 пар линий/мм. Для систем экран-пленка - 10 пар линий/мм (возрастает шум). Для устройств с усилителем рентгеновского изображения (ЭОП, РЭОП) - 1-2 пары линий/мм. В цифровом изображении пространственное разрешение в зависимости от свойств детекторов и размеров пикселя колеблется от 0,7 до 5 - 6 пар линий/мм.
Таким образом, несмотря на то, что цифровое изображение уступает аналоговому по пространственному разрешению, оно имеет ряд существенных преимуществ, главным из которых являются хорошее контрастное разрешение в большом динамическом диапазоне. Анализ цифрового изображения с использованием возможностей контрастного разрешения в широком динамическом диапазоне во многом расширяет его диагностическую значимость и позволяет изучать как малоконтрастные, так и высококонтрастные объекты на одном снимке. Из других преимуществ цифрового изображения следует отметить возможность его математической обработки с помощью различных программ, удобное архивирование и возможность передачи без потерь на любое расстояние.

Виды цифровых рентгенографических систем
Согласно представленным в современной литературе данным, все существующие или находящиеся в стадии разработки системы цифровой рентгенографии делятся по принципу детектирования рентгеновского излучения на четыре основных вида.
1. Системы с оцифровкой рентгеновского электронного изображения, получаемого с использованием разных видов усилителей (РЭОП, ЭОП).
2. Цифровая рентгенография с использованием систем на запоминающих люминофорах.
3. Цифровая рентгенография с использованием различных полупроводниковых детекторов.
4. Цифровая рентгенография на основе газовых камер.
5. Некоторые исследователи к системам для цифровой рентгенографии относят цифровые сканеры, предназначенные для апостериорной обработки обычных рентгенограмм.

Самой распространенной системой является цифровая рентгеноскопия и рентгенография, получаемая методом оцифровки рентгеновского электронного изображения. Эта технология используется более 15 лет и, по данным производителей, в мире насчитывается около 10000 установок такого типа (из них в Европе - 2500).
Цифровая система с использованием усилителей рентгеновского изображения (УРИ) применяется в кардиографии (система для катетеризационной ангиокардиографии с высокой частотой изображений), в субтракционной ангиографии, а также в прицельной рентгенографии. Во всех этих системах аналоговые сигналы после оцифровки записываются в виде цифровой матрицы изображения. Их значения заносятся в память компьютера и подвергаются дальнейшей обработке. Для получения изображения цифровое значение каждого пикселя трансформируется в точку определенной яркости на экране электронно-лучевой трубки или в определенную плотность почернения на твердой копии изображения. Разрешающая способность указанной технологии ограничивается полосой пропускания телевизионной системы, применяемой в УРИ. Другим недостатком подобных систем является малый размер рабочего поля УРИ.
Тем не менее, в настоящее время созданы цифровые установки на основе УРИ для исследования органов грудной клетки. В качестве примера можно привести флюорограф ФСЦ-У-0l (СП «Спектр АП» и ТОО «ТАНА»). Принцип работы основан на получении четырех фрагментов изображения грудной клетки в импульсном режиме излучения с помощью рентгеновского электронно-оптического преобразователя. Для этого применяется электромеханическое устройство, последовательно перемещающее приемник изображения (РЭОП) относительно пациента во время цикла обследования на каждое из четырех полей. Далее, четыре кадровых фрагмента «сшиваются» при компьютерной обработке в результирующее изображение, соответствующее полноформатному снимку.
Второе по частоте распространение получила цифровая рентгенография на запоминающих люминофорах. Метод был разработан в начале 80-х годов, но только недавно технологические и экономические аспекты этой системы стали рассматриваться с целью широкого клинического применения. Данный метод основан на фиксации рентгеновского изображения запоминающим люминофором. Экран, покрытый запоминающим люминофором, внешне похож на обычный усиливающий экран и функционирует сходным образом, запоминая информацию в виде скрытого изображения для последующего ее считывания и воспроизведения. Скрытое изображение на таком экране способно сохраняться длительное время (до 6 часов). Считывание скрытого изображения производится инфракрасным лазером, который стимулирует люминофор (отсюда другое название: «система на стимулированных люминофорах»). Под действием лазера происходит освобождение накопленной на люминофорах энергии в виде вспышек света. Свечение, как у обычных усиливающих экранов, пропорционально числу рентгеновских фотонов, поглощенных запоминающим люминофором. Эти вспышки видимого света преобразуются с помощью фотоэлектронного умножителя в сепию электрических сигналов, а затем с помощью аналого-цифрового преобразователя - в цифровые сигналы, которые формируют цифровую матрицу, отражающую яркостные показатели каждого пикселя. Оставшееся на экране скрытое изображение стирается интенсивной засветкой видимым светом, после чего экран можно использовать вновь, многократно.
Разрешающая способность люминесцентной цифровой рентгенографии в значительной мере определяется размером пикселя, который колеблется от 0,1x0,1 мм, при использовании запоминающих экранов не более 20x20 см, и до 0,2х0,2 нм, в случае использования экранов размером 35х43 см. Вместе с тем, уже появилась публикация о создании матрицы 4К с размером пикселя 0,1 мм. Указанные матрицы позволяют получить пространственное разрешение от 2,5 пар линий/мм (при размере пикселя 0,2мм) до 5-6 пар линий/мм (при размере пикселя 0,1 мм). При этом обеспечивается емкость изображения до 8 бит/пиксель. Эти технические характеристики пространственного разрешения нисколько не уступают современным системам для традиционной рентгенографии.
Одним из недостатков первых цифровых систем на запоминающих люминофорах считалась низкая квантовая эффективность, что требовало увеличения экспозиционных доз для получения хорошего качества изображения. В настоящее время созданы экраны, которые по квантовой эффективности приближаются к традиционным пленочным системам и позволяют снизить экспозиционную дозу. Примером современного рентгенодиагностического аппарата на основе фото стимулированной люминесценции может служить «Digiskan 2Т Plus» (Siemens). Следует отметить, что эту технологию также можно применять с использованием существующего парка рентгеновских аппаратов.
Цифровая полупроводниковая рентгенография включает цифровую селеновую рентгенографию, цифровую рентгенографию на основе линейки детекторов и, наконец, цифровую рентгенографию на основе полноформатной матрицы. Считается, что качество цифрового изображения можно существенно улучшить, применяя метод прямой регистрации рентгеновского излучения с помощью электронного детектора, работающего в непосредственной связи с компьютером. Одним из вариантов прямого детектирования рентгеновского излучения является цифровая селеновая рентгенография. Она представляет собой систему, основной частью которой служит детектор, представляющий собой конденсатор в виде барабана покрытого слоем селена. Под действием рентгеновского излучения на поверхности селенового покрытия возникает электрический заряд (по принципу разряда в открытой цепи), величина которого зависит от энергии излучения. Далее с помощью специальных преобразователей производится считывание сигнала и формирование цифровой матрицы изображения. Селеновая рентгенография в настоящее время используется только в системах для рентгенографии грудной клетки, например, установка «Thoravision» (Philips).
Однако идеальный вариант прямого детектирования рентгеновского изображения все исследователи видят в создании полномасштабной твердотельной преобразовательной структуры (матрицы), способной на площади (400х400) мм сформировать цифровое изображение с числом пикселей не менее (4000x4000) и зарядной емкостью до 12 бит. Такая матрица способна «поштучно» регистрировать рентгеновские кванты. Она представляет собой двумерную поверхность, разбитую на ячейки. Каждый «упавший» на нее квант приписывается к какой-то конкретной ячейке и суммируется с ранее накопленными ею квантами. Однако создать детектор необходимых для рентгенографии размеров (40х40)см, - прямой аналог рентгеновской пленки - с достаточной эффективностью, быстродействием, хорошим пространственным разрешением крайне трудно. К тому же при двумерном детекторе нужно применять коллиматоры, которые отсекают рассеянное в теле пациента рентгеновское излучение, ухудшающее изображение. Кроме того, достаточно сложно обеспечить радиационную стойкость матрицы, поскольку большинство полупроводниковых детекторов быстро снижают свои показатели под воздействием ионизирующего излучения, а также обеспечить равномерный порог регистрации квантов по всей поверхности. Существуют и другие технические проблемы.
Несмотря на перечисленные трудности, в 1998 году появились сообщения о создании твердотельной матрицы форматом 1К, которая имеет размер пикселя 200 μм (0,2 мм). Детектор матрицы состоит из сцинтилляционного экрана, напрямую соединенного с комплексом фотодиодов посредством оптоволокна. Сцинтилляционный слой матрицы представлен соединениями кристаллов цезия, активированных таллием (CsI:Tl). Детектирование рентгеновских квантов происходит за счет их конверсии сцинтилляционным покрытием в видимый свет и последующего детектирования света кремниевым фотодиодом. Уникальной особенностью матрицы является быстрое считывание информации - до 30 изображений в секунду, что обеспечивает ее применение для рентгенографии и рентгеноскопии.
В зарубежной литературе появились сообщения о создании других экспериментальных моделей полноформатных матриц, предназначенных как для рентгенографии, так и рентгеноскопии. Особенностью всех предложенных систем является тенденция разработчиков повысить разрешающую способность за счет уменьшения размеров пикселя матрицы до 150 μм, 91 μм, 50 μм и даже 42,5 μм, и уменьшить шум без увеличения экспозиционной дозы. В качестве детектора предлагается толстый слой (l000 μm) аморфного селена (Se), а в качестве сцинтилляционного слоя - различные соединения иттрия, активированные европием (Y2O2S:Eu, Y2O3:Eu и др.) или соединения цезия, активированные таллием (CsI:TI). Чувствительность таких детекторов, по утверждению авторов, повышается в два раза. Максимальный формат существующих экспериментальных матриц со сверхмалым размером пикселя пока составляет 2К.
Трудности создания полноформатной матрицы с прямым детектированием рентгеновского излучения, обладающей характеристиками необходимыми для медицинской рентгенологии, обусловили появление детекторов, работающих по принципу сканирования. В этих приборах детекторы располагаются в виде линейки и представляют собой счетчики, измеряющие интенсивность рентгеновского излучения. В качестве детекторов используются кремниевые фотодиоды и сцинтилляторы (Gd2O2S, GdWO4). Детектирование рентгеновских квантов, также как и в полноформатной матрице, происходит за счет их конверсии в сцинтилляторе в видимый свет н последующем детектировании света кремниевым фотодиодом.
Сканирование осуществляется посредством одновременного, равномерного «перемещения рентгеновского излучателя, коллиматора и детектора. При этом исследуемая область просвечивается плоским веерообразным рентгеновским пучком, перемещающимся по площади снимка. Некоторые аппараты сканируют объект, перемещаясь в заданном секторе. Лучи, прошедшие через пациента, попадают на входное окно детектора. После обработки информации по всем строкам в кадре формируется цифровое изображение, описывающее интенсивность рентгеновского излучения после прохождения через тело пациента.
Пространственное разрешение линейных детекторов, в основном, определяется количеством каналов в линейке. Их может быть 320, 512. 640, 1024, 2048. Эффективность детекторов сказывается, в конечном счете, на дозе облучения пациента. Разработчики разных систем аппаратов указывают дозу в плоскости детектора в пределах 0,1-1 мР. Время сканирования, как правило, составляет 5-10 сек. К аппаратам с полупроводниковыми линейными преобразователями относятся ФМЦ-Si-125 («Амико», Ренттенпром, Москва), и АПЦФ - 01 «Карс-Скан» («Медрентех», Москва).
Четвертым типом цифровых рентгеновских систем является система, работающая на основе многопроволочной пропорциональной камеры. Принципиальное устройство этой системы описано в следующем разделе.
Таким образом, из краткого обзора о цифровых методах рентгеновских изображений вытекает, что к настоящему времени практическое значение имеют лишь некоторые технологии. Наиболее распространенными являются системы с оцифровкой рентгеновского электронного изображения. Однако возможности их ограничены низким пространственным разрешением телевизионных систем применяемых в УРИ, а также малым размером рабочего поля электронно-оптического преобразователя. Последнее обстоятельство компенсируется методом сшивания изображения, который используется в приборах для исследования органов грудной полости.
Меньшее распространение получили технологии, работающие на основе запоминающих люминофоров. Их широкое внедрение, прежде всего, ограничивается высокой стоимостью.
В последние годы, особенно в нашей стране, получают практическое применение сканирующие системы с использованием в качестве детектора линейки полупроводников или многопроволочной пропорциональной камеры. Несмотря на не очень высокое линейное разрешение, эти технологии имеют ряд существенных преимуществ, которые, прежде всего, определяются большой площадью изображения, низкой себестоимостью приборов и чрезвычайно малой дозой облучения, необходимой для производства изображения. Эти положительные качества являются определяющими для широкого использования указанной технологии, в первую очередь, в установках для исследования грудной клетки, как с целью профилактических осмотров, так и для диагностики.

2. Принципиальное устройство МЦРУ «Сибирь-Н»
Малодозовая Цифровая Рентгенографическая Установка «Сибирь-Н» (МЦРУ) сканирующего типа включает стандартную рентгеновскую трубку с питающим ее высоковольтным источником тока, механическое сканирующее устройство, детектор рентгеновского излучения и систему регистрации изображения. Поток рентгеновского излучения подается на исследуемую область в виде плоского веерообразного горизонтального пучка, который формируется диафрагмой со щелью от 1,4 мм.
Распределение рентгеновского излучения, прошедшего через тело пациента, регистрируется детектором - многопроволочной пропорциональной камерой (МПК). Камера представляет собой заполненную смесью газов (ксенон и углекислый газ) систему, на анод и катод которой под высоким напряжением подаются положительный и отрицательный электрические заряды. Под действием рентгеновского излучения происходит ионизация рабочего газа, и образовавшиеся ионы воздействуют на анод камеры посредством наведения дополнительного заряда, величина которого в дальнейшем оценивается в режиме прямого счета квантов.
В многопроволочной пропорциональной камере используется механизм ударной ионизации, который основан на столкновении и поглощении Rg-фотона атомом Хе. При этом с наибольшей вероятностью отрывается внутренний фотоэлектрон атома Хe, который создает первичную ионизацию - электрическое поле вокруг анодной проволочки. Напряженность электрического поля вокруг анодной проволочки достаточна для того, что разогнанный этим полем оторванный электрон на длине свободного пробега вызвал ионизацию другого атома Хе. Таким образом, вместо одного свободного электрона появляется 2, 4, 16 и т.д. - возникает лавинная ионизация. Механизм ударной ионизации позволяет увеличивать величину наведенного на проволочки электрического сигнала ориентировочно в 3000 раз и считать поглощенные Υ-кванты поштучно.
Камеру с встроенным блоком электронной регистрации можно рассматривать как 640 независимых счетчиков (детекторов), размешенных на одной линии. Информация, накопленная в каждом счетчике за время экспозиции одной строки, т. е. за время, соответствующее перемещению сканера на 0,5 мм по вертикали, переписывается в память ЭВМ, после чего начинается регистрация следующей по вертикали строки. Таким образом, размер снимка в плоскости входного окна камеры по горизонтали может достигать 384 мм, а по вертикали 320 мм. Число элементов цифрового изображения (матрица) составляет (640x640) чисел, отражающих распределение излучения после прохождения рентгеновского луча через тело пациента. Размер одного элемента изображения на теле пациента равен (0,5x0,5) мм, что позволяет получить пространственное разрешение 0,8 пар линий/мм. Емкость каждого элемента изображения составляет 16 бит. Динамический диапазон изображения - 130. Это значит, что уменьшение интенсивности излучения, попадающего на детектор, на 5% даст отчетливо определяемое на изображении изменение в интенсивности затенения как в однородном прямом, так и в 130 раз ослабленном потоке рентгеновского излучения, что позволяет наблюдать на одном снимке ткани с высокой и низкой плотностью. Время экспозиции одной строки составляет 12 мсек. Такое короткое время экспозиции исключает возникновение артефактов изображения, вызванных дыхательными движениями пациента. Скорость построчного сканирования составляет 40 мм/сек. Первое нормированное изображение на дисплее возникает через несколько секунд после окончания съемки. За одну рабочую смену (5-6 часов) можно обследовать до 120 пациентов.
Камера улавливает сигналы, минимально превышающие порог чувствительности усилителя-дискриминатора, благодаря чему фоновое излучение не фиксируется, в то время как полезный сигнал увеличивается пропорционально величине первичной ионизации в тысячу раз. Такая технология позволяет снизить дозу облучения на пациента и обслуживающий персонал. Так, поверхностная доза облучения пациента при рентгенографии легких - 3-5 мР, что близко к недельной фоновой дозе.
К причинам, оказывающим влияние на рабочие характеристики МПК и соответственно на качество изображения, следует отнести наличие зависимости величины сигнала с МПК от напряжения на ней, изменение химического состава газа в процессе работы детектора под действием рентгеновского излучения и изменение давления в детекторе.

3. Методика и техника обследования больных на МЦРУ.
Подготовка аппарата к работе.
Рабочее давление в пропорциональной камере должно находиться в диапазоне от 1,8 атм. до 2,2 атм. Запрещается включать установку при давлении в камере ниже 1,7 атм. Нарушение этого правила может вывести из строя детектор. Рабочие характеристики камеры из-за изменения химического состава газа существенно не меняются, поэтому при стабильном давлении детектор может работать без смены газа в течение нескольких лет.
Для получения стабильных температурных режимов в блоке прикамерной электроники перед началом рабочего дня аппарат необходимо прогреть в течение 30 минут и провести тестирование. Контроль работоспособности установки следует проводить ежедневно, используя программу автоматического контроля.
Затем, производится нормировка аппарата с использованием фантома, которая необходима для устранения систематических погрешностей в каналах регистрации. Неоднородность эффективности каналов пропорциональной камеры определяется отличием порогов регистрация в различных каналах и неточностью шага анодных проволочек. Дефекты изготовления камеры стабильны во времени и могут быть исправлены нормировкой каждого текущего измерения на эталонное распределение скорости счета в камере, измеренное при однородной засветке. Различие порогов срабатывания электроники могут меняться со временем за счет прогрева системы. Измерения стабильности показали, что время прогрева установки составляет около 1 часа, после чего изменения неоднородности со временем становятся пренебрежимо малы. Нормировочные линейки достаточно переснимать еженедельно, но обязательно при хорошо прогретом аппарате. Желательно выполнять эту процедуру в середине рабочего дня. Нарушение выполнения этого правила может привести к ухудшению качества изображения.

Выполнение снимка. Рентгенлаборант в диалоговом режиме с клавиатуры PC заполняет паспортную часть на пациента (Ф.И.О, пол, возраст, место жительства, место работы, предварительный диагноз, кем направлен, область исследования), устанавливает режим съемки (рабочее напряжение и ток) автоматически или корректирует указанные параметры вручную. К аппарату придаются сменные пластинки коллиматоров со щелью 0,5, 1,0 и 1,5 мм. При обследовании легких предпочтительнее применение коллиматора 1,0 мм. Использование коллиматора 0,5 мм приведет к повышению режимов на трубке и преждевременному ее износу. С другой стороны, коллиматор 1,5 мм увеличивает дозу облучения пациента и отрицательно влияет на качество изображения.
Пациент размещается в кабине установки в соответствии с требуемой проекцией органов. Пуск (включение высокого напряжения и начало сканирования) осуществляется с клавиатуры PC. Традиционное размещение пациента у дальней от рентгеновской трубки стенки непосредственно у входного окна детектора соответствует пространственному разрешению 0.5 мм в середине тела.
После обработки в PC информации по всем строкам в кадре формируется изображение легких. Оно появляется, примерно, через 8-10 с после съемки. Просмотрев полученное изображение и убедившись в его качестве, рентгенлаборант записывает его из оперативной памяти на жесткий диск PC соответствующей командой.

Режимы для исследования легких. Цифровые рентгенограммы легких при профилактическом обследовании выполняют в переднезадней проекции. По показаниям исследование дополняется боковой проекцией. Диагностические цифровые рентгенограммы легких выполняют в двух проекциях с учетом жалоб и физикальных данных. Определение оптимальных режимов цифровой рентгенографии, при которых начальные проявления туберкулеза или ограниченные неспецифические процессы отображаются наиболее отчетливо, показало, что изображение мягких очаговых и небольших инфильтративных теней лучше дифференцируется на снимках с меньшей экспозиционной дозой. Однако, снижение режимов возможно лишь до определенного предела, после которого квантовая пятнистость ведет к появлению большого количества «лишних теней» и вызывает общее снижение прозрачности, затрудняя изучение снимка. По этой причине для получения наиболее качественного изображения на МЦРУ цифровые рентгенограммы пациентам с весом больше 80 кг и преобладанием мышечной массы целесообразно выполнять при напряжении 70 кВ и токе 20 мА. Пациентам со сниженной массой тела или с преобладанием жировой клетчатки в массе тела (тучные женщины) исследование целесообразно проводить при напряжении 65 кВ и токе 15 мА. Для исследования легких в боковой проекции режимы соответственно увеличиваются – 90 кВ -50 мА и 80 кВ -30 мА.
Рекомендуемые режимы исследования легких в прямой проекции для детей до 3 лет – 50 кВ-10 мА, старше 3 лет – 55 кВ-10 мА. В боковой проекции соответственно. 65 кВ-15 мА и 70 кВ-20 мА.
Представленные условия экспонирования носят условный характер. Подбор оптимальных режимов исследования легких следует отработать в процессе работы на каждом конкретном аппарате. Однако, такие особенности МЦРУ как отсутствие регистрации рассеянного излучения и возможности большого динамического диапазона не требуют жесткого подбора режимов для производства снимков легких пациентам с различной массой тела. При недостаточном качестве снимка для принятия решения увеличить или уменьшить экспозиционную дозу могут помочь следующие признаки:
 если мягкие ткани верхнего плечевого пояса не определяются как мало интенсивное однородное затемнение, а представлены множеством мелких темных пятен - следует увеличить напряжение и ток на трубку;
 если не удается получить достаточный спектр полутонов серого цвета - следует уменьшить напряжение и ток на трубку.

Организация чтения снимков. Врач-рентгенолог имеет возможность изучать и описывать снимок параллельно процессу съемки на втором рабочем месте, сразу же после его получения, или в любое удобное для него время, считывая информацию с жесткого диcка. Первый вариант особенно желателен при диагностических исследованиях, т. к. в этом случае быстро решается вопрос о необходимости выполнения дополнительных проекций.
При профилактическом режиме работы кабинета чтение цифровых рентгенограмм осуществляется в течение рабочего дня небольшими партиями, перерывы в работе желательны для профилактики излишней утомляемости, связанной с работой на компьютере. Если МЦРУ находится в составе отделения лучевой диагностики укомплектованного несколькими врачами, полезно организовать работу на МЦРУ с участием нескольких врачей посменно, равномерно распределив их нагрузку в течение недели. При этом необходимо учитывать, что особенности цифрового изображения, а также работа с компьютером требуют определенной специальной подготовки персонала. Кроме того, анализ цифрового изображения требует тщательной обработки снимков с использованием математических программ. В силу этого, для чтения цифровых рентгенограмм врачу-рентгенологу требуются больше времени, однако эти затраты оправдывается получением дополнительной, важной информации. По нашим данным, хронометраж чтения одного снимка составил в среднем 10 минут.
Эти факты необходимо учитывать при планировании штатного расписания цифровых рентгеновских кабинетов и при учете нагрузки на персонал.

Изучение снимков. Предложенный пакет программ математической обработки цифровых изображений при работе в графическом режиме отражен в директориях ПРОСМ, ВЕКТ, ПЛОТ. Детальный анализ изображения начинается с выбора директории.

Директория ПРОСМ - просмотр изображения. В данной директории на экран монитора выводится кадр, при этом с правого края экрана появляется меню из 15 пунктов (таблица 1), а в правом нижнем углу выводится номер кадра и серии. Для выбора пункта меню можно использовать клавиатуру (обозначения каждого пункта меню даны латинскими буквами), либо мышь. Для выбора пункта меню с помощью мыши необходимо поставить курсор на текст меню (при этом фон первой буквы текста изменится на белый), и нажать левую клавишу мыши. Данное меню описано для DOS-программы. Тем не менее, все основные моменты сохраняют значение и для WINDOWS-программы.
Наиболее важной функцией директории ПРОСМ является преобразование палитры (распределения полутонов на мониторе). Предусмотрено два варианта: тон L (линейный закон распределения) и S (квадратичный закон распределения).

Тон-L. При регистрации многопроволочной пропорциональной камерой рентгеновского излучения в памяти компьютера формируется матрица, отражающая плотностные характеристики изучаемого объекта в диапазоне чисел от 0 до 16000. Для детального изучения столь широкого диапазона плотностных характеристик исследуемого объекта всю шкалу диапазона можно разбить на отдельные "окна" посредством установки центра и ширины окна. При этом цифровые значения внутри выбранного окна преобразуются в цвета монитора с формированием градаций серой шкалы. Выбор центра и ширины "окна" достигается путем ввода верхнего и нижнего уровней визуализации. При этом цифровые значения внутри выбранного окна преобразуются в цвета монитора с формированием градаций серой шкалы. Пиксели с числовыми значениями больше верхнего уровня выводятся белым цветом, а меньше нижнего уровня - черным.
От выбранной ширины окна зависит контрастность изображения: узкому окну соответствует высокая контрастность и, наоборот. Центр окна (точка, находящаяся на равном расстоянии между верхним и нижним уровнями визуализации) должен определяться структурой изучаемых тканей. При движении курсора снизу вверх увеличивается верхний уровень, а при движении курсора слева направо увеличивается нижний уровень. Программа автоматически устанавливает нижний уровень меньше верхнего уровня. Если интересно значение уровней, то необходимо включить в меню Счет-ON, при этом в правом нижнем углу будут выводиться значение верхнего и нижнего уровней при текущем положении курсора и счет поглощенных детектором Rg-квантов в точке с координатами X и Y. Тон-L более предпочтителен для изучения паренхимы легких.

Тон-S. Эта функция также предусматривает введение верхнего и нижнего уровней визуализации, но распределение полутонов при этом ведется по квадратичному закону. Это значит, что в центральной части выбранного окна просмотра (на довольно большом промежутке между верхним и нижним уровнями) контрастность изображения повысится. Тон-S более предпочтителен для изучения костных элементов (ребер, позвонков) грудной клетки, плотных структур средостения.

dus 3 edan цена

АПТЕКА ИФК

Рейтинг пластических хирургов 2016

Материалы, размещенные на данной странице, носят исключительно информационный характер, предназначены для образовательных целей и не могут использоваться пользователями сайта для постановки диагноза и выбора метода лечения. Диагностику и лечение должен проводить только лечащий врач. Администрация сайта не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте http://medafarm.ru/.