Сравнительные характеристики отечественных цифровых флюорографов

До недавнего времени одним из основных методов профилактики и раннего обнаружения туберкулеза была рентгеновская флюорография, широко распространенная в нашей стране. К последним годам существования СССР в эксплуатации находилось более 12000 стационарных и передвижных флюорографов. В настоящее время в РФ работает около 5600 таких аппаратов.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует в максимальной степени заменить пленочную флюорографию прямой крупноформатной рентгенографией в целях повышения диагностически значимой информации и уменьшения дозы облучения пациента. В последние годы за рубежом наблюдается явная тенденция замены крупноформатной пленочной рентгенографии на цифровую рентгенографию, благодаря появлению новых типов цифровых преобразователей рентгеновского изображения. Эта же тенденция наблюдается и в России с учетом необходимости переходного периода, продиктованного экономическими обстоятельствами.

Разработчики и изготовители рентгеновской аппаратуры России в качестве переходных мероприятий предприняли максимальные меры по повышению чувствительности традиционной пленочной флюорографии. Загорским оптико-механическим заводом (Московская обл.) создана и серийно выпускается новая малодозовая флюорографическая камера КФ-400, снижающая примерно в три раза дозу при исследовании (по сравнению с отечественной камерой КФ-70). ЗАО "Рентгенпром" совместно с НПО «Экран» производит российский флюорограф 12Ф-9 на базе новой камеры. Флюорограф выпускается как в стационарном, так и в автомобильном варианте на шасси ЗИЛ, а также в ящичной транспортной укладке.

Однако наиболее перспективным направлением в создании малодозовых рентгеновских аппаратов для профилактических исследований легких является переход на цифровые методы исследований.

В настоящее время все ведущие рентгеновские фирмы мира выставили на рынки цифровые рентгеновские системы для исследования легких, основанные на различных методах преобразования изображения.

Стоимость подобных зарубежных коммерческих систем от 350 до 550 тыс. долларов США. Их главным преимуществом является существенное увеличение информации при некотором снижении дозы по сравнению с пленочной флюорографией, недостатком - высокая стоимость, делающая невозможной массовую замен подобными системами традиционных флюорографов.

В последние годы в России, благодаря использованию в медицине ряда конверсионных технологий, созданы реальные возможности для решения этой проблемы на современном уровне. Речь идет о разработке, например, цифровых флюорографов на основе линейки рентгеночувствительных детекторов (газовых или твердотельных). В Институте ядерной физики СО РАН (г. Новосибирск) в 1993-1995 г.г. создан сканирующий цифровой рентгеновский аппарат на ксеноновых детекторах «МЦРУ СИБИРЬ-Н», в 1996 г. рекомендованный МЗ РФ к применению. Стоимость такого комплекса менее 100 тысяч долларов США.

Позже, совместно с заводом «НАУЧПРИБОР» (г. Орел), был разработан сканирующий флюорограф на детекторах, обладающих более высокой пространственной разрешающей способностью, а также более высокой надежностью и технологичностью в производстве по сравнению с газовыми линейками.

Завершена разработка и освоено серийное производство цифровых флюорографов, основанных на применении различных систем цифровых камер предприятиями: ЗАО «Амико», ЗАО «Рентгенпром» совместно с НПО «Экран», «Спектр-АП», «Мосрентген», «Научприбор», «Электрон», «Медрентех», «Гелпик». Эти фирмы готовы производить по 100 и более штук флюорографов в год. Если учесть общее количество находящихся в эксплуатации флюорографов, полная замена на цифровые методы диагностики в РФ возможна в течение 6-8 лет. В г. Москве в настоящее время успешно эксплуатируются более 100 комплектов цифровых флюорографов.

Все выпускаемые отечественные флюорографы обладают техническими характеристиками, достаточными для проведения полного объема профилактических исследований грудной клетки. Тем не менее, каждый из выпускаемых аппаратов имеет ряд конструктивных особенностей. Все их можно разделить на три группы:

• Со сканированием линейки детекторов («МЦРУ СИБИРЬ-Н», ЗАО «Научприбор», АПЦФ 01- Амико, Проскан ЗАО «Рентгенпром»).
• С цифровой камерой на основе ПЗС матрицы (Ренекс-Флюоро, Гелпик, Проскан-2000, ЗАО «Рентгенпром», Диарс-МР, Мосрентген, «АФЦ Электрон»).
• С УРИ, перемещаемым в процессе получения флюорограммы в 4 позиции (ФЦ-1, ФМЦР-1, «Спектр-АП»).

1. Цифровые флюорографы первой группы (сканирующие) обладают низкой дозой и высокой контрастной чувствительностью благодаря исключению вредного воздействия рассеянного излучения. Достаточным для профилактической диагностики является пространственное разрешение 1,2 пар линий/мм. Их недостатком является сравнительно длительное время сканирования (от 2 до 10 с) и связанное с этим ограничение производительности (~ 30 снимков в час), а также возможность появления на изображении кимографического эффекта.

2. Цифровые флюорографы на основе камер с ПЗС-матрицами проигрывают по чувствительности первому типу, однако обеспечивают время экспозиции на уровне 0,01с и производительность до 60 снимков в час. Несколько уступая первому типу по контрастной чувствительности, флюорографы на основе ПЗС-матриц и оптики переноса обеспечивают тем не менее достаточно высокое качество диагностики и надежны в эксплуатации в связи с отсутствием подвижных частей.

3. Третий класс цифровых флюорографов представлен моделью фирмы Спектр-АП. В этой модели для формирования изображения грудной клетки размером 400x400 мм перемещается в четырех квадрантах УРИ диаметром 320 мм. Время получения одного изображения в этой системе 4 с. Для получения полного изображения необходима компьютерная «сшивка» четырех фрагментов с перекрытием полей порядка 10 мм. Отличительной особенностью этой модели является высокая радиационная чувствительность, приближающаяся к пороговой из-за квантовой природы рентгеновского излучения.

В настоящее время фирмой «Спектр АП» проводится модернизация флюорографа ФЦ-1 путем применения телевизионной системы на основе ПЗС-матрицы высокого разрешения фирмы Кодак (число пиксел 2048х2048), а также нового программного обеспечения.

В новой модели цифрового флюорографа АМЦР-1 на размер 400х400 мм пространственное разрешение достигает 3,7 пар лин./мм, а при выполнении прицельных снимков (размер поля изображения 110х110 мм) - 5 пар лин./мм. Существенно увеличен также динамический диапазон по сравнению с предыдущей моделью ФЦ-1.

В таблице приведены основные характеристики существующих систем. В скобках указаны параметры, которые должны быть достигнуты при проводимой модернизации.

Все приведенные в таблице модели по своим техническим параметрам пригодны для профилактических исследований грудной клетки и рекомендованы к применению МЗ РФ. Для массовой флюорографии предпочтительной является наиболее надежная в эксплуатации и наиболее дешевая. Существенным обстоятельством для снижения затрат на организацию флюорографического кабинета является наличие защитной кабины, исключающей необходимость отдельной пультовой, а также возможность работы в локальных и глобальных компьютерных сетях, за счет выполнения международного стандарта обмена данными DICOM-3.

Для обеспечения профилактических исследований в труднодоступных или отдаленных районах России целым рядом фирм созданы передвижные флюорографические кабинеты на шасси ЗИЛ-5301 ЕО «Бычок» и вездеходе КАМАЗ 43114. а также на автомобильных прицепах. Выпускаются как пленочные передвижные кабинеты со встроенной фотолабораторией (КФП, ЗАО «Рентгенпром» и НПО «Экран»), разборные флюорографы в ящичной укладке (12Ф9-Я, ЗАО «Рентгенпром»), так и цифровые передвижные кабинеты («Вымпел» г. Москва, ООО «Тандем» г. Буденовск, «Мосрентген» Московская обл., ЗАО «Рентгенпром» г. Истра, НПО «Экран» г. Москва).

В целях унификации методов испытаний цифровых флюорографов, а также внедрения современных международных требований к измерению параметров цифровых рентгенопреобразующих систем ГУН «ВНИИИМТ» совместно с НПЦ МР и производителями аппаратуры, разработал стандарт предприятия 01-22-04 «Приемники рентгеновского изображения рентгеновских диагностических аппаратов с цифровой регистрацией изображений. Номенклатура параметров и характеристик качества изображения, методы и средства их определения». Внедрение этого стандарта позволит в максимально возможной степени исключить субъективизм при проведении испытаний, нормировать новые параметры и требования, общепринятые для оценки зарубежных цифровых рентгепопреобразующих систем (квантовая эффективность регистрации - DQE, низкоконтрастное пространственное разрешение, формат цифровых данных, экспортируемых во внешние сети и др.). В конечном итоге, внедрение стандарта преследует цель повышения качества разрабатываемых цифровых рентгенодиагпостических систем, в том числе и для флюорографии, которые все более уверенно вытесняют пленочную флюорографию из практического здравоохранения.

В заключение следует отметить, что в ближайшие годы производство пленочных флюорографов должно быть прекращено и в условиях ЛПУ произойдет постепенное их вытеснение цифровыми, которые все более прочно завоевывают свое место, как средства раннего выявления и профилактики туберкулеза.

Характеристики отечественных цифровых флюорографов

( ) * в скобках указаны значения, достигнутые при модернизации.