Introscopy i medisin

Share Tweet Pin it

Medica mente, ikke medisinske.

St. Petersburg, 5. Sovetskaya ul., 11

publikasjon

Medisinsk introskopi.

Introscopy er en ikke-invasiv studie av den indre strukturen til et objekt, hvor du kan lære funksjonene i prosessene. Denne studien utføres ved hjelp av lydbølger, elektromagnetisk stråling og felt. I hvert tilfelle skal det brukes en spesiell enhet, nemlig et introskop, uten hvilket prosedyren ikke kan finne sted.

For tiden er det forskjellige typer medisinsk introskopi. Vi tilbyr å bli kjent med en kort oversikt over hver metode.

Røntgenundersøkelse er basert på elektromagnetiske bølger og fotonergi, som ligger på skalaen mellom gammastråling og ultrafiolett stråling. Studien er basert på det faktum at røntgenstråling er ulik absorbert av forskjellige organer, vev, avhengig av volum, kjemisk sammensetning, tilstand. Resultatene i undersøkelsen er pålitelige, slik at du kan gjøre en nøyaktig og korrekt diagnose.

Angiografi - en metode for kontrast radiografisk undersøkelse. Denne undersøkelsen gjør at du kan finne ut av tilstanden til blodkar, blodsirkulasjon, egenskaper ved den patologiske prosessen. Studien innebærer punktering av fartøyet og dets kateterisering, innføring av et kontrastmiddel. Deretter styres fartøyets handling med røntgen.

Beregnet tomografi - en metode for lag-for-lag undersøkelse av et organ. Metoden innebærer datahåndtering av forskjellen i svekkelse av vev, hvor dens tetthet er forskjellig. Det er viktig å ta hensyn til at klassiske røntgenstudier ikke tillater å se små patologiske formasjoner, fordi de i de fleste tilfeller er dårlig synlige, eller de blir ikke visualisert i det hele tatt, da det er en superposisjon av vev (ett lag er overlappet på et annet). Beregnet tomografi gjør det mulig å få bilder av det tverrgående lag av vev, slik at undersøkelsen lykkes.

Magnetic resonance imaging er en studie av organer og vev basert på atommagnetisk resonans. Undersøkelsen kan utføres på grunnlag av metning av forskjellige vev med hydrogen, egenskaper av magnetiske egenskaper.

Fluorografi er en røntgenundersøkelse som involverer fotografering av et organ. Metoden tillater å oppnå et redusert bilde av objektet under studien med en minimal dose stråling. Fluorografi er nødvendig for undersøkelsen av beinsystemet, de forskjellige organene i brystet og kvistkirtler av en kvinne.

Hver av metodene ovenfor kan finne sin plass i medisin, fordi resultatene er svært viktige for å gjøre forskjellige diagnoser.

introscopy

FAMILIER STATENS MEDISKE UNIVERSITET

Metodisk håndbok om emnet:

Grunnleggende tekniske midler for medisinsk introskopi

Utarbeidet av: Kovaleva L.V.

1. Søknader

2. Grunnleggende metoder

3. Projeksjonsmetoder

4. Tomografiske metoder. Klassifisering av tomografi typer

introscopy

Introscopy - (Latin intro - innsiden) er en ikke-destruktiv studie av en objektets indre struktur og prosessene som forekommer i det ved hjelp av lydbølger (inkludert ultralyd og seismikk), elektromagnetisk stråling av ulike områder, et konstant og vekslende elektromagnetisk felt og strømmer av elementære partikler.

Medisinsk diagnostikk - medisinsk introskopi eller medisinsk bildebehandling.

Feldeteksjon - industriell (teknisk) introskopi.

Det er tre hovedtyper av introskopiske metoder:

projeksjon - skaffe et skyggebilde av objektet

tomografisk - oppnå et tomografisk bilde av objektet;

ekkolyd, inkludert Doppler.

I projeksjonsmetoder blir objekten probet (bestrålet) fra en bestemt vinkel og dets skyggebilde (projeksjon) oppnås. Ofte brukes røntgenstråler (røntgenstråler) som probing. Blant andre fremskrivningsmetoder kan man utelukke metoder ved bruk av optisk stråling, for eksempel:

sortering av appelsiner: "med steiner" og "frøfri", sortering av eggprodukter.

Fremskrivningsmetodene arbeider med prinsippet om "en visning - ett skudd". I dette tilfellet utføres ingen matematiske transformasjoner for bildeoppkjøp, bare etterbehandlingsteknikker er på plass (lysstyrke-kontrastjustering, segmentering, etc.). Hvis du øker antall vinkler og dermed antall bilder (flervinkleskyting), kan du bruke tomografiske rekonstruksjonsalgoritmer og ikke skygge, men tomografiske bilder.

Dermed kan komplikasjonshierarkiet av projeksjonsmetoder representeres som følger:

ett bilde - ett skyggebilde (todimensjonal projeksjon);

flere vinkler - et sett med skyggebilder;

et sett med perspektiver pluss matematisk behandling - et tredimensjonalt tomogram (et sett med tomografiske bilder) - en tredimensjonal distribusjon av noe fysisk karakteristisk.

Tomografi (gresk τομη - seksjon) er en metode for ikke-destruktiv lag-for-lag-undersøkelse av den indre strukturen til en gjenstand ved hjelp av sine flere røntgenstråler i forskjellige kryssende retninger.

Tomografi - en teknikk for røntgenundersøkelse, som du kan ta et bilde av et lag som ligger på en bestemt dybde av objektet under studien. Å skaffe et lag-for-lag-bilde er basert på bevegelsen av to av de tre komponentene (røntgenrør, røntgenfilm, studieobjekt). Den gjeldende metoden har blitt utbredt, der objektet under studien er immobilt, og røntgenrøret og kassetten med filmen beveger seg på en koordinert måte i motsatte retninger. Med samtidig bevegelse av røret og kassetten, viser det bare at det nødvendige laget er klart på filmen, fordi bare dets bidrag til den generelle skyggen forblir stasjonær i forhold til filmen, alt annet blir smurt, nesten uten å forstyrre analysen av det resulterende bildet. Foreløpig er andelen av sistnevnte metode i undersøkelsen raskt avtagende på grunn av det relativt lave informasjonsinnholdet og høydosebelastningen, noe som resulterer i at denne definisjonen er moralsk utdatert og denne metoden kalles klassisk tomografi eller lineær tomografi.

Hovedforskjellen mellom ekkolydningsmetoder og tomografi er at når ekkolydning er gjort, er det ikke områdene som visualiseres, men grensene (vanligvis brytningsindeksen)

Beregningstomografi er et matematikkfelt som utvikler matematiske metoder og algoritmer for å rekonstruere den indre strukturen til et objekt ved hjelp av projeksjonsdata.

Beregnet tomografi - i bred forstand, et synonym for begrepet tomografi (siden alle moderne tomografiske metoder implementeres ved hjelp av datateknologi); i smal forstand (der den brukes mye oftere), et synonym for begrepet X-ray computertomografi, siden denne metoden markerte begynnelsen på moderne tomografi.

Anatomisk tomografi er basert på å skaffe skiver av humant vev med tilhørende fiksering ved hjelp av kjemikalier og registrering av dem på film. Klassiske eksempler på anatomisk tomografi er bilder av histologiske prøver. Terminologisk, for tiden, er disse metodene ikke tilskrevet tomografi, på grunn av deres destruktive natur.

Begynnelsen av moderne tomografi ble lagt i 1917, da østerriksk matematiker I. Radon foreslo en metode for å reversere integraltransformen, som senere mottok navnet hans (Radon-transformasjonen). Men Radons arbeid på en gang ikke faller inn i synsfeltet for forskere og ble ufortjent glemt.

I 1963 utviklet den amerikanske fysikeren A. Cormac (men forskjellig fra Radon) problemet med tomografisk rekonstruksjon, og i 1969 designet den engelske ingeniørfysikeren G. Hounsfield EMI-skanneren, den første røntgencomputertomografen. hvis kliniske forsøk fant sted i 1972. Og i 2003 mottok Peter Mansfield og Paul Loterbur Nobelprisen i fysiologi og medisin for oppfinnelsen av magnetisk resonansbilder.

Medisinsk Introscopy Del 1. Innledning

transkripsjon

1 Medisinsk introskopi Del 1. Innledning Grunnleggende begreper, metoder, fysisk essens Medisinsk introskopi1

2 Grunnleggende begreper Introscopy HVAD ER "MEDISK RADIOLOGI"? Dette er strålingsdiagnose og strålebehandling. Medisinsk Introscopy2

3 Grunnleggende begreper for Introscopy Radiology inkluderer røntgendiagnostikk (røntgen), radionukliddiagnostikk, ultralyddiagnostikk, magnetisk resonansdiagnostikk, medisinsk termografi (termisk bildebehandling) og så videre. intervensjonell radiologi. Medisinsk Introscopy3

4 Avdeling for stråling medisinsk diagnostikk Introscopy4

5 Medisinsk introskopi Introscopy (fra latin. Intro inne, innover og scopia dvs. observasjon), visuell observasjon av objekter, objekter, fenomener og prosesser i optisk ugjennomsiktige organer og medier (stoffer). Teknisk, medisinsk. Medisinsk Introscopy5

6 Medisinsk introskopi Det tekniske utstyret til medisinsk diagnostikk gjennomgår stadig endringer som er knyttet til teknologisk utvikling. Medisinsk introskopi er en del av diagnostikk knyttet til bruk av metoder og enheter for å undersøke de indre organer av pasienter som ikke kan analyseres visuelt. Mulighetene for en slik analyse er knyttet til bruk av ulike fysiske felt og påvirkninger for å skaffe usynlige bilder og medisinsk bildeutstyr som opererer i mange spektrale områder: elektromagnetiske, ultralyd og korpuskulære felt. De mest brukte metodene for røntgen- og gamma-strålingsbilder er basert på hvilke en hel flåte med medisinske diagnostiske systemer er utviklet. Medisinsk Introscopy6

7 Generelle prinsipper for det medisinske introskopisystemet: 1. Informasjonsinnholdet i det visualiserte bildet bør ikke avhenge av metodenes natur og det primære bildet og tilfredsstille egenskapene til den visuelle analysatoren. 2. Behovet for å velge og filtrere informasjon fra det gjengitte bildet. 3. Det regnes som den mest universelle og avanserte TV-visualiseringsmetoden. Medisinsk Introscopy7

8 Historie og fysikk til slutten av det 19. århundre, det viktigste verktøyet i legens undersøkelse av pasienten i øynene hans. Oppdagelsen av røntgenstråling på 1895 år ble naturlig radioaktivitet i 1896 godu α, β, γ stråling i 1898 godu radium og polonium kunstig radioaktivitet i 1912 oppfinnelsen av syklotronen i 30-årene av det 20. århundre legemene og elektromagnetiske bølger, fotoner og kontinuerlig. Medisinsk Introscopy8

9 stråling som anvendes i nukleær medisin (INTROSCOPY) grupper: ikke-ioniserende og ioniserende ikke-ioniserende: termisk (infrarød fra 0,76 til 1000 mikron), resonant stråling (som oppstår i det objekt plassert i et stabilt magnetisk felt, under innvirkning av høyfrekvente elektromagnetiske pulser), ultralyd bølger (fra 0,8 til 15 MHz). Medisinsk Introscopy9

10 stråling som anvendes i nukleærmedisin (INTROSCOPY) Ioniserende: quantum (fotoner) og korpuskulært (partikkel) - betinget i radiologi for å quantum stråler inkludere bremsing (spesielt røntgen) og gammastråling for å korpuskulære stråler omfatter elektronstråler, protoner, neutroner, mesoner og andre partikler. Naturlige og kunstige strålingskilder kosmisk stråling (protoner, nøytroner, kjerner og andre partikler) radioaktive elementer fordelt i grunnformasjoner, luft, vann, levende organismer, inkludert humane vev kunstige strålingskilder er forskjellige tekniske innretninger menneskelagde Medisinsk Introscopy10

11 Kilder til ioniserende stråling brukt i introskopi Røntgenrør radioaktive nuklider ladede partikkelakseleratorer Medisinsk introskopi11

12 røntgenrør (skjema) medisinsk introskopi12

13 Ukoriteli forskjell av ladede partikler på en bane: sykliske og lineære akseleratorer på arten av akselerert partikkel: elektron-akselerator (betatron, microtron, en lineær elektronakselerator) tunge partikler protoner, nøytroner, etc. (syklotron, synkrotron).. Medisinsk introskopi13

14 Scavengers Acceleratorer er også en kilde til sekundære partikler av nøytroner, mesoner, og også bremsstrahlung elektromagnetisk stråling. I strålebehandling er akseleratorer kilder til elektroner og høy-energi elektromagnetisk stråling, mindre vanlig protoner og nøytroner. I radionuklid diagnostikk brukes for å oppnå kortvarige radionuklider. Medisinsk introskopi14

15 Interaksjonen av ioniserende stråling og materie substans ionisasjon: protoner og alfa-partikler elektroner nøytroner fotoner Compton Photoeffect uelastisk spredning positroner Medical Education introskopiya15

16 Prosess av ionisering og dosimetri av stråling Ioniseringsprosessen bestemmer strålingsbiologiske effekter Dosimetrien av ioniserende stråling: a) måling av aktivitet av en strålingskilde; b) bestemme kvaliteten og kvantiteten av strålingen som emitteres av den, dvs. strålingsfeltet som genereres av den (strålefeltet); c) bestemmelse av størrelsen og fordelingen av energi som er absorbert i ethvert objekt som er i handlingsområdet for denne kilden (introdusert i strålefeltet). Medisinsk Introscopy16

17 Prosess av ionisering og dosimetri av stråling Aktivitetsenheten til et radionuklid i SI er Becquerel (Bq). 1 Bq = 1 nukleær transformasjon i 1 s. Curie (Ci). 1 Ci = 3, nukleære transformasjoner i 1 s. (mki, mkki og nki = 37 nukleære transformasjoner på 1 s). 1 Bq = 0,027 nki. Karakteristikken for strålingsfeltet bestemmes ved beregning eller bruk av måleinstrumenter. Strålingsdetektorer, ioniseringskamre, gassutladningsteller, scintillasjonsteller, halvlederkrystaller eller medisinske introscopy17 kjemiske systemer.

18 Prosess av ionisering og dosimetri av stråling Karakteristikken for dens vurdering av den mulige biologiske effekten av stråling er dens absorpsjon i vev. Mengden energi som er absorbert per massemengde av det bestrålede stoffet kalles dosen. Absorbert dose (D) er den grunnleggende dosimetriske enheten. Enheten i SI er Grå (Gr). 1 Gy = 1 J / kg. Den absorberte dosen bestemmes ved beregning ved å introdusere miniatyrstrålesensorer inn i det bestrålede vevet eller ved hjelp av fantomer. Eksponeringsdose (X) bestemmes av den medisinske stråleffekten i luften. introskopi 18

19 Biologisk effekt av stråling Ufarlig: ultralyd, høyfrekvente elektromagnetiske oscillasjoner (radiobølger), stabilt magnetfelt i magnetisk resonansstudier (NMR, MR) Medisinsk introskopi19

20 Biologiske effekter av stråling 1. Den fysiske prosessen av interaksjon av stråling og materie (ionisering eller eksitasjon av atomer Biosystems, forekomst av atomer og molekyler med høy kjemisk reaktivitet. Utseendet av et stort antall av meget aktive frie radikaler og peroksider (strålingsenergiopptak og primær radiatsionnohimicheskie reaksjonene forløper 10-6 sek ). 2. 10-3 sekunder og deretter for bestråling kjemisk prosess fører til en endring i plassering og struktur av molekyler og celler for avbrudd i biokjemi. 3. Morfologisk og f nktsionalnye celleforandringer forekommer i løpet av de første minutter eller timer (særlig påvirket nukleær DNA-strukturer og DNA-dezoksinukleoproteidy membran komplekser observert hemming av vekst og celledeling, dystrofiske endringer og celledød. 4. Endringer i kromosomal enhetsceller påvirker dets egenskaper fører til arvelige stråling mutasjoner (redusert levedyktighet av deres avkom eller produsere celler med nye egenskaper - kreft kilder og leukemi, kimcelle mutasjon i den etterfølgende manifestasjonen av Medical pok har trappet introskopiya20 arvelige sykdommer.

21 Radiosensitivitet Det bestemmes av alvorlighetsgraden av strålingsskader på celler og vev og deres evne til å gjenvinne etter bestråling. Følsomhet er avhengig av type stråling, stadium av den mitotiske syklusen, oksygeneringsgraden (oksygeneffekt), den funksjonelle tilstanden til cellen ved bestrålingstid, ytre forhold: temperatur, vanninnhold, oksygen etc. Medisinsk introskopi21

22 Forsiktig, stråling! Medisinsk Introscopy22

23 Strålingssikkerhetsstandarder og grunnleggende hygienegler for gjennomføring av strålingssikkerhet, opprett følgende trafikkregler Hoveddosens grenser, mzv / år. Jeg (hele kroppen, benmarg) II (muskler, indre organer, øyne) III (hud, bein) grupper pa En gruppe p B Medisinsk introskopi 23

Introscopy i medisin

Introscopy-definisjon, historisk bakgrunn. Introscopy metoder. Prinsipper for bilde registrering ved hjelp av ulike metoder. Bruk av introskopi i medisin, feilvarsling, sikkerhetssystemer.

Fysisk grunnleggende om ultralyd introskopi og optisk tomografi.

Seksjonen omhandler grunnlaget for fysikken til ultralydsstråling, ultralyddiagnostikk. I tillegg til de fysiske grunnene til optisk koherensomografi

Røntgenintroskopi

Det fysiske grunnlaget for røntgenintroskopi. Behandling og analyse av visuell informasjon. Beregnet tomografi. Utslippstomografi

Kjernemagnetisk resonansbilder (MR).

Veidede og kontrastbilder. Signalkoding og avbildning. Parametre og valgfrie valg. Puls-sekvenser. Flowfenomener. Artefakter og måter å eliminere dem på. Bruken av kontrastmidler i MR. Skaffe funksjonelle bilder. Sikkerhets MR.

Impedans tomografi

Begrepet elektrisk impedans (potensiell) tomografi (EIT). Forskningsmetode. Matematisk modell av prosessen med å samle inn informasjon. Erklæring om et endelig dimensjonalt problem. Kolonnevektoren av grensepotensialene. Vector grensestrømmer. Romlig fordeling av elektrisk ledningsevne. Den viktigste oppgaven med impedans beregnede tomografi. Måter å løse hovedoppgaven av IKT. Finite differanse metode. Endelig elementmetode. Metoden for grenseelementer. Den fysiske essensen av metodene.

Algoritmer for å løse likninger. Faser av implementering av algoritmer. Variasjonsmetode for å løse problemer med impedanstomografi. Den generaliserte Laplace-ligningen. Variabel retningsmetode (ADI). Modifikasjoner av impedans tomografi metoden. Induksjonsimpedans tomografi. Oppgaven med rekonstruksjon av kilder.

Strukturen til det elektriske impedans tomografisystemet. Valget av de optimale parametrene til det elektriske feltet. Valg av frekvensen for gjeldende ac-gulv. Skann samplingsalternativer. Innflytelsen av tonehøyden til skanningssystemet på oppløsningen av det medisinske bildet.

Eksisterende impedans-tomografiske systemer og deres anvendelse. Fordeler og ulemper ved impedans-tomografimetoden

1 Definisjon av medisinsk radiologi

Medisinsk radiologi er et felt av medisin som utvikler teorien og praksis med å bruke stråling til medisinske formål. Medisinsk radiologi omfatter to hovedvitenskapelige disipliner: diagnostisk radiologi (strålingsdiagnose) og terapeutisk radiologi (strålebehandling).

2 Definisjon og sammensetning av strålingsdiagnose

Radiologisk diagnostikk er vitenskapen om å bruke stråling for å studere strukturen og funksjonene til normale og patologisk forandrede menneskelige organer og systemer for forebygging og anerkjennelse av sykdommer.

Røntgendiagnostikken inkluderer røntgendiagnostikk, radionukliddiagnostikk, ultralyddiagnostikk og magnetisk resonansavbildning. Det inkluderer også slike sjeldent brukte forskningsmetoder som termografi, mikrobølge termometri, magnetisk

resonansspektrometri. Et annet svært viktig område med strålediagnose er intervensjonell radiologi: implementering av terapeutiske inngrep under kontroll av strålingsstudier.

3 Konseptet med medisinsk introskopi og bildebehandling.

Medisinsk bildebehandling er en del av medisinsk diagnostikk som omhandler ikke-invasiv forskning i menneskekroppen ved hjelp av fysiske metoder for å skaffe seg bilder av interne strukturer. Spesielt kan lydbølger (hovedsakelig ultralyd), elektromagnetisk stråling av forskjellige områder, konstant og vekslende elektromagnetisk felt, elementære partikler utstrålt av radioaktive isotoper (radiofarmaka) anvendes.

Medisinsk introskopi (medisinsk bildebehandling) er en del av medisinsk diagnostikk som omhandler ikke-invasiv undersøkelse av menneskekroppen ved hjelp av fysiske metoder for å oppnå bilder av interne strukturer. Spesielt kan lydbølger (hovedsakelig ultralyd), elektromagnetisk stråling av forskjellige områder, konstant og vekslende elektromagnetisk felt, elementære partikler utstrålt av radioaktive isotoper (radiofarmaka) anvendes.

Alle metoder for medisinsk introskopi kan deles inn i 5 hovedgrupper: X-ray; Magnetisk resonans; optisk; radionukleid; Ultralyd.

4. Typer av stråling som brukes i strålingsdiagnosen

Radiologisk diagnostikk bruker 5 typer stråling, som, ved deres evne til å forårsake ionisering av mediet, refereres til som ioniserende eller ikke-ioniserende stråling. Til ioniserende stråling inkluderer røntgen- og radionuklidstråling. Ikke-ioniserende stråling inkluderer ultralyd, magnetisk, radiofrekvens, infrarød stråling. Ved bruk av disse strålingene kan imidlertid enkelte ioniseringshendelser forekomme i atomer og molekyler, som imidlertid ikke forårsaker forstyrrelser i menneskelige organer og vev, ikke er dominerende i prosessen med samspill av stråling med materie.

Grunnleggende metoder for introskopi

Det er tre hovedmetoder for introskopi:

· Projeksjon - skaffe et skyggebilde av objektet

· Tomografisk - oppnå et tomografisk bilde av objektet

· Ekkolyd, inkludert Doppler.

I projeksjonsmetoder blir objekten probet (bestrålet) fra en bestemt vinkel og dets skyggebilde (projeksjon) oppnås. Ofte brukes røntgenstråler (røntgenstråler) som probing. Blant andre fremskrivningsmetoder kan man utelukke metoder ved bruk av optisk stråling, for eksempel:

· Sortering av appelsiner: "med steiner" og "uten steiner" (forskjellig pris),

· Sortering / kontroll av eggprodukter ved hjelp av et ovoskop.

Projeksjonsmetoder virker på prinsippet om "en visning - ett skudd." I dette tilfellet utføres ingen matematiske transformasjoner for bildeoppkjøp, bare etterbehandlingsteknikker er på plass (lysstyrke-kontrastjustering, segmentering, etc.). Hvis du øker antall vinkler og dermed antall bilder (flervinkleskyting), kan du bruke tomografiske rekonstruksjonsalgoritmer og ikke skygge, men tomografiske bilder.

Dermed kan komplikasjonshierarkiet av projeksjonsmetoder representeres som følger:

· En visning - ett skyggebilde (todimensjonal projeksjon);

· Flere vinkler - et sett med skyggebilder;

toll inspeksjon inspeksjon

· Flere perspektiver pluss matematisk behandling - et tredimensjonalt tomogram (et sett med tomografiske bilder) - en tredimensjonal distribusjon av noe fysisk karakteristisk.

Se også Tomografi.

For tomografiske metoder kan et lignende hierarki bli representert som:

· Tredimensjonal tomografi: mange visninger i ett plan - et sett med endimensjonale projeksjoner pluss matematisk behandling - et todimensjonalt tomogram;

· Tredimensjonal lag-for-lag-tomografi: et sett med visninger i settet av parallelle planer - et sett med endimensjonale projeksjoner pluss matematisk behandling - et sett med todimensjonale tomogrammer - et tredimensjonalt tomogram;

· Tredimensjonal vilkårlig tomografi: et sett med vinkler i settet av vilkårlig (inkludere skjærende) fly - et sett med endimensjonale projeksjoner pluss matematisk behandling - et tredimensjonalt tomogram.

Her refererer matematisk prosess til løsningen av et invers tomografisk problem (det omvendte av et direkte tomografisk problem) - for eksempel den inverse Radon-transformasjonen (røntgenbasert tomografi, magnetisk resonanstomografi) eller den eksponentielle Radon-transformasjonen (radionuklid-tomografi). Det er den inverse tomografiske oppgaven som fører til behovet for flere translucens i forskjellige kryssende retninger, siden en visning gir grunnleggende ikke nok informasjon.

For rettferdighet er det nødvendig å si at det finnes varianter av envisningsmetoder, men det er fortsatt nødvendig å løse det omvendte problemet. For eksempel, i optisk tomografi, som erstatter kontinuerlig laserstråling med pulserende, i prinsippet ved å analysere tidssvep av den overførte strålingen (løse det inverse lysspredningsproblemet på et ikke-jevnt lag), kan man rekonstruere objektets indre struktur. På grunn av den store kompleksiteten er imidlertid en slik oppgave fortsatt uløst. Vanligvis brukes mange vinkler i optisk tomografi, og tidsskanningen tjener som tilleggsinformasjon for å separere spredning og absorpsjonskoeffisientene.

I noen tilfeller er enkelte metoder for ekkolydning (for eksempel konvensjonell ultralyd) feilaktig referert til tomografi, som ikke er terminologisk sant. Til tross for at i en ultralydstudie også et bilde av et bestemt tverrsnitt (tomos) er oppnådd - metoden for å oppnå den ikke er tomografisk: det er ikke flere bilder i kryssende retninger, og viktigst er det ingen løsning på det inverse tomografiske problemet.

For å få et ultralydbilde, er det ikke nødvendig med spesiell matematisk forbehandling. En ultralydstransduser (faktisk er det et sett med små individuelle ultralydtransdusere) sender en ultralydbølge (ultralydvifte stråle), som delvis reflekteres fra diskontinuitetsgrensene og vender tilbake til ultralydsområdet, der det registreres. Prinsippet om å ta et bilde i en forenklet form kan representeres som følger: Antallet av individuelle transdusere (retning) er avsatt langs samme akse, den andre akse er svaretidforsinkelsen (avstanden) og lysstyrken er responsintensiteten.

I skikker brukes den første metode for introskopi, nemlig projeksjonsmetoden, som er basert på bestråling av et objekt ved hjelp av røntgenstråler. For å forstå hvordan introskopi brukes i toll, er det nødvendig å forstå røntgenstrålingens natur.

Røntgenstråler ble oppdaget i 1895 av Wilhelm Conrad røntgenstråler, han innspillte først mørkningen av en fotografisk plate under virkningen av røntgenstråler. Han fant også at stråling som passerer gjennom en menneskelig børste på en fotografisk plate, danner et bilde av et menneskelig skjelett.

Røntgenstråling er elektromagnetiske bølger hvis fotonenergi ligger på omfanget av elektromagnetiske bølger mellom ultrafiolett stråling og gammastråling, som tilsvarer bølgelengder fra 10 2 til 103 Å (fra 10 12 til 10 7 m).

Røntgenstråler kan trenge inn i stoffet, og ulike stoffer absorberer dem på forskjellige måter. Røntgenabsorpsjon er deres viktigste funksjon ved røntgenbilder. Intensiteten av røntgenstråler minsker eksponentielt avhengig av avstanden som er reist i det absorberende laget.

Når de passerer gjennom forskjellige objekter, blir røntgenstråler absorbert i dem på forskjellige måter, og etter refleksjon på filmen, dannes et bilde av kroppens "indre" under kroppen.

Slik virker røntgenstråler i projeksjonsmetoden for introskopi, men kunnskap om de andre metodene er nødvendig for å finne det beste av dem.

Medisinsk Introscopy

Diagnostiske funksjoner ved tomografisk instrumentering. Datamaskinoppgaver i medisinsk forskning. Fysisk-teknisk grunnlag for radiologi. Naturens og hovedtrekkene til røntgenstråler. Noen funksjoner på røntgenbildet.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkel. Bruk skjemaet nedenfor.

Studenter, studenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i sine studier og arbeid, vil være veldig takknemlige for deg.

Skrevet på http://www.allbest.ru/

1. Diagnostiske egenskaper ved tomografisk instrumentering. Datatomografer

For en vellykket diagnose er det ønskelig å ha et lag-for-lag (tomografisk) bilde som gjør at du kan utføre forskning på veldefinerte dybder (oppnå de nødvendige "kuttene" av objektet som studeres), siden objektets lumen og plassering for å oppnå et flatt (endimensjonalt) bilde fører til "smøring". I moderne medisinsk introskopi, hvis det er nødvendig å oppnå et klart volumetrisk bilde, utføres syntesen av todimensjonale bilder ved maskinbehandling av en serie av endimensjonale signaler. Introscopisk utstyr av denne klassen ble forent av et felles navn - datamaskin (beregnings) tomografer.

Interessant er muligheten til å bruke beregningstomografi ved registrering av ulike typer signaler generert i menneskekroppen, for eksempel ved elektrokardiografi (analyse av elektriske signaler utstedt av hjertet), i encefalografi (evaluering av tilstanden til den menneskelige hjerne fra signaler av sin elektriske aktivitet) eller i magnetometri målinger av superweak-parlamentsmedlemmer som oppstår i det). Selv den minste forbedringen av disse teknikkene kan føre til betydelige resultater.

Nylig har en ny metode for diagnostiske studier vist seg, basert på målinger av elektrisk motstand av ulike deler av menneskekroppen når elektroder påføres huden (rheografi). Det lar deg vurdere blodstrømmen, blodtilførselen til lemmer og andre egenskaper av kroppen. I dette tilfellet er det også tilrådelig å skaffe "skiver" av bestemte deler av kroppen (og om nødvendig lage et tredimensjonalt bilde) ved hjelp av matematiske rekonstruksjonsmetoder. Vanskeligheter med omtrent den samme som, for eksempel, i elektrokardiotomografii: behovet for orientering av elektrodene på det undersøkte "del" av kroppen og regnskapsmessige karakteristika for strøm spredning mellom dem. Det er allerede rapporter om slike "skiver" (impedans tomografi).

Tamara-utslippsdisplayet begynte å bli produsert av ukrainske firmaer. Diagnostikk utføres ved å visualisere fordelingen av fysiologisk aktive legemidler merket med gamma-emitterende radionuklider, og deres kinetikk i pasientens kropp. Det er ment for tidlig diagnose av kardiovaskulære og andre sykdommer, funksjonsforstyrrelser i de indre organers funksjon og fysiologiske systemer hos en person.

2. Datamaskinoppgaver i medisinsk forskning

Hovedoppgavene løst av datamaskiner i moderne medisin er den foreløpige behandlingen av den mottatte biomedisinske informasjonen (vanligvis er det nødvendig å eliminere unødvendig, velge den mest verdifulle, sammenligne den med normen, etc.), analysere automatisk og angi den foreløpige diagnosen, fastslå strategien og taktikk av terapeutiske effekter. Det egentlige problemet med automatisert diagnostikk er å opprette en systemisk metode for å oppdage patologi i det tidligste (prekliniske) stadium (enda bedre, dets forutsetninger) med obligatoriske forebyggende undersøkelser under generelle medisinske undersøkelser. Behandling og analyse kan utføres ved hjelp av både analoge og digitale metoder. Overgangen fra analog til digital implementeres ved hjelp av analog-til-digitale omformere (ADC). De integrerte elementene i styreenhetene til alle disse funksjonene er mikroprosessorer.

Evnen til å analysere de funksjonelle tilstandene til de viktigste delsystemene i kroppen i henhold til parametrene til BAT målt ved hjelp av spesialutstyr, bestemmer muligheten for å skape diagnostiske datasystemer ved å bruke statistisk behandling av måleresultater for å gjennomføre diagnostiske undersøkelser for både å vurdere funksjonstilstanden og for å øke effektiviteten av narkotika og andre typer behandling, operasjonell korreksjon av staten ved hjelp av refleksterapi teknikker, som gir x optimale reguleringsmoduser. Moderne metoder for matematisk behandling av informasjon om status for funksjonelle systemer og organismen som helhet, hentet fra ulike diagnostiske kilder, tillater oss å vurdere problemet med å modellere organisasjons funksjonelle tilstand. Studien av de dynamiske egenskapene til funksjonelle systemer utføres ved hjelp av en teknikk for polyresoljonsanalyse, hvor resultatene blir brukt til behandling av tidsserier, er de første dataene for utførelse av multivariat analyse, hvor konklusjonene tillater å konkludere om kroppens funksjonelle tilstand.

Det er lovende å bruke såkalte ekspertsystemer som, basert på objektive og subjektive data om pasienten og bruken av kunnskapsbasen som er innebygd i programvaren til systemet, etter et gitt sett av regler, kan diagnostisere og anbefale en behandlingsmetode. Mengden kunnskap og regler kan fylles på igjen.

3. Fysisk og teknisk grunnlag for radiologi. Naturens og hovedtrekkene til røntgenstråler

Røntgenstråling (RI) okkuperer spektralområdet mellom gamma og UV-stråling (10-4-103 angstrom). Dette er en kombinasjon av bremsing (som følge av en skarp forandring i den elektroniske kinetiske energien) og karakteristikken (dannet på grunn av en forandring i atomets energitilstand) EMR. Genereringen av røntgenstråling er basert på effekten av retardasjon av stoffer akselerert i en elektronstråleelektron, som et resultat av hvilken en del av deres kinetiske energi omdannes til et EMC med kontinuerlig spektrum (lik spektrumet av synlig lys). I tillegg elektroner, penetrerer inn i elektronen baner av den hemmerende substansen, banke elektroner ut av dem. De fremkomne intraatomiske overgangene av elektroner fra høyere energinivåer til nedre er ledsaget av utslipp av en serie fotoner av linjen (diskret) spekteret. Linjene i spekteret av denne RI er et individuelt kjennetegn ved atomet, og strålingen kalles karakteristisk.

RI-generatoren er et røntgenrør - en to-elektrode-EVP utviklet for å produsere en RI som oppstår ved bremsing og treffer anoden av elektroner som utgis av katoden. I vakuum dannes en elektronmoln rundt filamentet av katoden som et resultat av termionisk utslipp. Når høyspenningsrør påføres elektroder (1-500 kV minus til katoden, pluss til anoden) i et sterkt elektrisk felt, skjer akselerasjon og rask bevegelse av elektroner som er fokusert på det til anoden (elektrisk strøm 0,01 mA-1 A). En mye større del av den kinetiske energien til elektroner i anodestoffet omdannes til termisk energi og bare ca. 0,1-3% til RI. Derfor blir overflaten av anoden oppvarmet til meget høye temperaturer (den spesifikke effekten som blir spaltet ved anoden er 10-104 W / mm2). Når polariteten til potensialet på rørelektrodene er reversert, forsvinner elektrisk strøm og RI umiddelbart.

RI har muligheten til å trenge gjennom optisk ikke gjennomsiktige medier og samhandle med et stoff, noe som resulterer i ujevn absorpsjon. Inntrengningsevnen er kvalitativ, og intensiteten er en kvantitativ egenskap for RI. Kvaliteten på stråling styres kun av spenningsforandring på røntgenrøret, og intensiteten styres av endringen i anodestrøm og spenning.

I substans er fotoner med lavere energier mye mer svekket. Dette fenomenet kalles filtreringseffekten av stråling og brukes i praksis for å redusere strålebelastningen på pasienten. Et utskiftbart filter installert i stien til strålebjelken som brukes, kalles et ekstra filter. Det påvirker kvaliteten på RI, absorberer den delen som ikke deltar i dannelsen av et diagnostisk bilde, da det er nesten fullstendig absorbert i humant vev. For alle typer røntgenundersøkelser må ytterligere aluminiumfiltre brukes (oftest en brukes med tykkelse 3 mm).

Eksponeringsdoseringshastigheten (strålingsintensitet) er direkte proporsjonal med styrken til anodens strøm og tid. Med en økning i spenningen på røret med 2 ganger, øker den 32 ganger bak objektet under studien. En 2-gangs endring i RI-intensiteten kan oppnås ved å endre spenningen på røret med et gjennomsnitt på 7 kV i området 40-60 kV; 10 kV - i området 60-90 kV; ved 15 kV - 90-125 kV. Ved passering av en RI stråle gjennom et stoff, oppstår dets absorpsjon og spredning, som er ledsaget av utseendet til en sekundær RI. Jo større atommasse og tykkelse av absorberende substans og lavere strålekildens fotonergi, desto større absorberingseffekt.

I luften blir RI-intensiteten svekket av en eksponentiell lov - omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden fra strålekilden. Det vil si, under de samme generasjonsforholdene (spenning, anode strøm, filter), vil intensiteten i en avstand på 20 cm fra anoden av røret være 25 ganger større enn i en avstand på 100 cm. Strålingskilden forplanter seg i en lineær divergerende stråle.

De ioniserende, fotokjemiske, biologiske effekter av RI, samt evnen til å forårsake fluorescens, skyldes virkningen av samspillet mellom fotoner med et stoff. Den ioniserende effekten av strålingseksponering brukes i dosimetri og for automatisk kontroll av eksponering under radiografiske studier. Det bestemmer behovet for kontinuerlig ventilasjon av røntgenenheten.

Den fotokjemiske effekten av stråling ligger under produksjonen av et røntgenbilde på en film som inneholder sølvhalogenidkrystaller i form av en emulsjon av dets gelatinelag. Egenskapen til RI for å forårsake en fluorescerende handling gjør det mulig å konvertere en del av sin energi til synlig lys, som er grunnlaget for fluoroskopi og bruk av forsterkende skjermer for røntgen.

Med økende spenning på røret øker andelen sekundære strålekilder. Antallet øker med økende feltstørrelse, tykkelse (volum) av et røntgenobjekt. Dette fører til en reduksjon i kontrast og klarhet i røntgenbildet og er hovedkilden til eksponering av personell. Den ioniserende effekten av strålingseksponering bestemmer behovet for konstant ventilasjon av røntgenrommet.

4. Formasjon og egenskaper av røntgenbildet. Faktorer som bestemmer informativiteten til røntgendiagnostikk

Forskjeller i absorpsjon av RI med vev med forskjellige tettheter gjør det mulig å oppnå et røntgenbilde. Så, mot bakgrunnen av muskler, svakt absorberende stråler, er beinene tydelig synlige. Hvis RI passerer gjennom brystet, så kan hjertet, ribber, blodårer og til og med små lungvevstetninger ses tydelig mot bakgrunnen av de luftholdige lungene. Alt dette er inkludert i begrepet absorpsjonsloven for røntgen-differensiering (skyggeformasjon).

Røntgenbildet er en strukturell gjennomsiktig skygge. Hvor svekkelsen av RI er stor, har skyggen størst tetthet eller, som vanlig betegnet i radiologi, den største intensiteten. Med en liten svekkelse av RI-skyggen vil det være lav intensitet. Intensitetsgraden avhenger av tettheten (røntgendiffraksjon) av stoffet og dens tykkelse. Det er 4 grader av gjennomsiktighet i miljøet: luft, bløtvev, bein og metall. Små svingninger i objektets tykkelse fører til en betydelig endring i intensiteten i skyggen (kvadratisk avhengighet).

Etter å ha passert RS gjennom objektet, bærer det et usynlig bilde av objektets struktur - stråleavlastning, karakterisert ved strålingskontrast (fotografisk kontrastintensitet), hvis alvorlighetsgrad bestemmes av forskjellen i tettheten av stoffene som utgjør gjenstanden for studier, samt RS-bølgelengden. For bedre å oppdage små forskjeller i tetthet og tykkelse, anbefales det å bruke myk langvågstråling. For eksempel, for å studere beinstrukturen, er det nødvendig å anvende strengere KV-stråling.

Den naturlige strålekontrast av organer og vev av mennesker, med noen unntak, er svakt uttrykt. Ved bruk av røntgen- og datatomografi oppnås separate bilder selv med litt forskjellige vev i tetthet. For å studere objekter med dårlig uttalt naturlig kontrast, brukes kunstig kontrast med et stoff som er forskjellig i atommassen av elementene som er inneholdt i den fra den effektive atommassen av humane vev (kontrastmidler med lavere masse kalles negative: nitrogen, oksygen, karbondioksid, luft; - positiv: inneholder barium, jod, brom).

Å bli generert i røntgenrøret, utløper RI gjennom det beskyttende hylsterets vindu med en rettlinjelig divergerende stråle, hvis form bestemmes av membranene i banen. Røntgenbildet er en geometrisk projeksjon av objektet som studeres på mottakerens plan. Bildet på radiografien oppstår på grunn av den forskjellige graden av blackening av filmen ved grensen til den anatomiske formasjonen og bakgrunnen. Deteksjon av grensen mellom dem er underlagt den tangentielle loven om dannelsen av røntgenbildet.

Informasjonsinnholdet i røntgenbildet beregnes med mengden nyttig diagnostisk informasjon - antall skilleverdige detaljer for objektet som er under studien. Teknisk bildekvalitet bestemmes av sine objektive parametere: Optisk tetthet, kontrast og skarphet (klarhet).

Den optiske tettheten av svetting av filmen (opasitet) oppstår etter eksponering og fotokjemisk behandling. Intensiteten av dens blackening avhenger av dosen av røntgenbestråling og dens eksponering. I et normalt eksponert og utviklet bilde observeres den maksimale optiske tettheten av svetting i områder utenfor objektet som er under studien, det vil si på de som berøres av den direkte strålingsbjelken. Forskjellen i detaljene i røntgenbildet er optimal bare ved bestemte verdier av optisk tetthet. Overdreven svetting av filmen (overeksponert bilde) samt utilstrekkelig optisk tetthet av bildet (undereksponert bilde) fører til betydelig tap av diagnostisk informasjon. Den kvantitative egenskapen for optisk tetthet er uttrykt i desimallogaritmer og kan måles ved bruk av et densitometer. Røntgenfilmer kjennetegnes av et kontrastforhold med en bestemt sone med proporsjonal bildetransmisjon. Kunsten å velge de fysiotekniske forholdene til radiografi er å bruke normale eksponeringer og oppnå optimale svettingtettheter.

Kontrast av bildet kalles den visuelle oppfatningen av forskjellen mellom tilstøtende svetting. Jo mer uttalt denne forskjellen er, desto høyere er kontrast av bildet, som avhenger av riktigheten av valget av fysisk-tekniske forhold for radiografi og kvaliteten på filmen som brukes. Beregnet i prosent. Den minste oppfattede kontrast i øyet (terskelen for kontrastfølsomhet i studien av radiografer) er 2,5%. Med et uklart bilde øker terskelen til 3-8%. Dette indikerer at høyoppløselig bildebehandling gjør det mulig å skille mellom små grader av bildekontrast. Men med en for stor kontrast, vises ikke mange detaljer i strukturen i området med maksimale og minimale svette tettheter i bildet.

Ved bruk av høyere spenninger observeres effekten av nivellering, fordi ved å øke penetreringsevnen reduseres gradasjonens (område) tetthet og antall oppdagede deler øker. Jo mindre mellomtonene mellom de letteste og mørkeste delene av filmen, jo mer kontrast bildet vises, og omvendt, desto mer mellomtoner tonene, desto mindre kontrast vises bildet.

Størrelsen på eksponeringsdosen av RI påvirker ikke transparensens koeffisient i bildet. Hvis normalt utsatt, ble under- og overeksponerte bilder behandlet under de samme forholdene, vil de ha de samme kontrastforholdene. Disse bildene vil variere i forskjellen mellom den maksimale og minimale optiske tettheten i svartingen: de undereksponerte og overeksponerte bildene vil ha et intervall med optiske tettheter mindre enn normalt eksponert.

Visuell oppfattet bildekontrast er høyere, desto større er kontrastforholdet mellom røntgenfilmen, som kan være relativt høy (2,8-3,6). Hvis mindre kontrasterende filmer blir brukt, vil en liten forskjell i intensiteten til strålingskilden til en stråleavlastning gi en visuelt umerkelig forskjell i de optiske tettheter av svetting, og små detaljer på slike røntgenstråler vil ikke være synlige. Når du bruker en høy-kontrastfilm i kombinasjon med et sett med forsterkende skjermer, vil bildet ha en stor forskjell i optiske tettheter av svetting. Bildens kontrast avhenger også av varigheten av røntgenprosessen og utviklerens temperatur. Med en økning i manifestasjonstid øker kontrasten først og senker den da det kontinuerlig øker slørets optiske tetthet. For å forhindre overdreven vekst av sløret, bør filmen utvikles for den tiden som er angitt på emballasjemerket.

Den viktigste parameteren er skarpheten av røntgenbildet. Hvis overgangen fra en grad av svetting til en annen skjer plutselig, og omrisset av skyggen av orgelet er tydelig, anses bildet å være skarpt. Det er ikke skarp hvis det er en jevn overgang (delvis skygge) mellom bildet og bakgrunnen. I det skarpe bildet overstiger bredden på denne overgangsskyggen ikke 0,16-0,25 mm.

Bildeskarphet har en annen opprinnelse og skyldes forskjellige grunner. Det er teknisk, geometrisk, dynamisk og kontakt uskarphet. Teknisk inkluderer skjerm og fotografisk. Skjermen stammer fra det faktum at luminescensen dannet på emulsjonskornet på skjermen forsvinner i dens tykkelse. Kombinasjonen av to skjermer og en røntgenfilm, med nært passform, skaper en uskarphet på ca. 0,3 mm. Svært følsomme skjermer med tykt lag av emulsjon kjennetegnes ved å utviske opptil 0,5 mm, tynn (lysende mindre lys) - opp til 0,2 mm. Fotografisk uskarphet skyldes den granulære strukturen og tykkelsen til det lysfølsomme laget av røntgenfilmen og overstiger ikke 0,05 mm. Tilstedeværelsen av to lysfølsomme lag forutbestemmer noe uskarphet av bildet på grunn av parallaxen, det vil si feilmatchingen av bildene på begge sider av filmen. Parallax er mer merkbar når du tar skrå bjelker, så vel som når du undersøker et vått røntgenbilde (spesielt på grunn av hevelse av gelatinen i begge filmfotolagene).

Geometrisk uskarphet er preget av fuzziness av alle deler av objektet. Det avhenger av størrelsen på det optiske fokuset og avstanden til fokusfilmen og objektfilmen. Med stort fokus blir ikke bare skyggen av det avbildede objektet dannet, men også penumbra langs konturene. Størrelsen på objektets uskarphetskonturer er direkte proporsjonal med størrelsen på det optiske fokuset. Etter hvert som objektet som studeres, blir fjernet fra filmen, blir dets detaljer på radiografier fuzzy konturer. Bildens skarphet er direkte avhengig av avstanden mellom objektet og filmen (kassetten med filmen skal plasseres så nært som mulig på den delen av kroppen som studeres). Økning av brennvidden (fokusfilm) er ledsaget av en reduksjon av skarphet, det vil si at det er et omvendt forhold, og derfor har standardbrennvidder blitt utviklet. Liten optisk fokus (0.3x0.3 mm) gjør det mulig å ta bilder av tilfredsstillende kvalitet selv med en betydelig avstand fra objektet fra filmen.

En rekke geometriske uskarphet er den morfologiske uskarpheten av bildet, som oppstår på grunn av egenskapene til strukturen, formen, volumet av organer og vev i kroppen. Den overholder de generelle lovene med geometrisk bildeskarphet. Bildens skarphet avhenger av orienteringen til den anatomiske formasjonen i forhold til strålingens forløb. Denne egenskapen ved å vise en kraeoobrazuyu-kontur gjør det nødvendig å ta bilder tangentielt og brukes når man søker etter optimale fremspring som gjør at man kan studere formen på kraeobrazuyuschey-overflaten.

Den dynamiske bildeskarmen er forårsaket av organets fysiologiske bevegelser (pulsering, puste, perealtaltisk) eller forflytning av objektet. Tegnet er bypasset på omkretsen av det bevegelige organet. Det er mer uttalt, jo større amplitude av bevegelse eller forskyvning. For å redusere den dynamiske uskarpheten, tas bildene mens pasienten er stasjonær, holder pusten og tar kort lukkerhastighet. Det er blitt fastslått at en eksponeringstid på 0,02 s er tilstrekkelig for praktisk utelukkelse av den dynamiske uskarpheten av røntgenbildet av hjertet og andre organer i brysthulen. men den optimale lukkerhastigheten er 0,005 s. for røntgen i spiserøret, magen, tynntarm, er en eksponering på 0,2 s tilstrekkelig.

Konturens fuzziness i et eget område er et tegn på kontakt uskarphet.

Den totale uskarpheten av bildet er alltid større enn noen av individet, men mindre enn summen av uskarpheten. Oftere dominerer en av dem. Kvaliteten på røntgenbilder bestemmes av reproduksjon av små detaljer av objektet som er under studiet. Et viktig kjennetegn er oppløsningen av systemet, karakterisert ved det største antallet av synlige parallelle linjer (slag) over en lengde på 1 mm av det optiske bildet.

Kontrast og skarphet av røntgenbildet reduserer den sekundære (spredte) strålingen, hvorav mengden avhenger av mengden av vev gjennom hvilken røntgenstrålene passerer. Jo større tykkelsen av vevet og jo bredere strålen er, desto større er den spredte strålingen. For å begrense eksponeringsområdet brukes kollimerende enheter: rør, membranrør, dype membraner. Røret danner ikke bare bredden på fjernlyset, men forsinker også de spredte strålene som reflekteres fra rørhuset i nærheten av utgangsvinduet. For å redusere tykkelsen på studieområdet benyttes klemme ved hjelp av kompresjonsrør og belter. I tilfeller hvor objektets tykkelse overstiger 10 cm, anbefales det å bruke skjermgitter som absorberer 70-80% av den spredte strålingen med en svak forringelse av primæren. Det fører også til en reduksjon i effekten av spredt stråling, en økning i kontrast og bildeklarhet skjerming av ikke-forskningsområder av kroppen og kassetter (fra undersiden).

En av måtene å øke informasjonsinnholdet på røntgenbilder er deres påfølgende behandling på spesielle enheter: logetroner, analoge og digitale datamaskiner. Den innenlandske industrien produserer TV-apparater UAR-1 og UAR-2, som brukes til å analysere røntgenbilder. De er utstyrt med analoge datamaskiner og representerer det opprinnelige bildet negativt eller positivt, øker det mer enn 10 ganger, endrer parameteren og området av bildefragmenter, gir økt kontrast, lysstyrke, bildeharmonisering, normaliser klarhet og fargekoding av radiografier, slik at du kan bestemme omkreppene og områdene av objekter, subtraksjon av bilder, samt utarbeidelse av dem ved å velge konturer, bygge isobilder etc. Alt dette gjør det mulig å skaffe den nødvendige informasjonen, forbedre det visuelle spriyatie bilde utelukker videre undersøkelser, og følgelig å redusere strålingseksponeringen til pasienten.

5. Medisinske røntgenapparater og komplekser

medisinsk tomografi x-ray

Medisinsk røntgenutstyr er et generisk navn for enheter og systemer designet for å bruke røntgenstråler for røntgendiagnostikk og radioterapi. Hoveddelene til enhver røntgenmaskin er: en kontrollenhet (fjernkontroll), en strømforsyningsenhet, en røntgenemitter, en RI-mottaker, samt enheter for å fikse og flytte emitteren og plassere gjenstand for studier eller behandling.

Kontrollenheten til det høyeffektive røntgenapparatet består av kraften (høyspenning) og dens kontroll (lavspennings) deler. Strømdelen (elektromagnetisk kontaktor) er plassert i strømforsyningsenheten, og lavspenningsregulatorene er plassert i kontrollpanelet. I noen tilfeller utføres kontroll ved hjelp av et tidsrelé.

Etter den nødvendige konvertering kommer strømspenningen gjennom kontrollenheten inn i strømforsyningsenheten, som inkluderer en høyspennings likeretter og røntgenrør filamenttransformatorer og andre brukte vakuuminnretninger (for eksempel korrigering av kenotroner). En høyspennings likeretter konverterer en vekslende en- eller trefas nettspenning (220 eller 380 V) til en høy konstant (opptil 500 kV). Ved trykte høyspennings kabler blir den matet til røntgenrøret. Hvis det er nødvendig å forsyne strøm fra en høyspenningsenhet med to rør, brukes en bryter (transsalter), som vanligvis er montert i en enhet med hovedtransformatoren.

Emitteren er et røntgenrør som konverterer elektrisk energi til RI. Vanligvis er den plassert i et beskyttende foringsrør fylt (for kjøling) med transformerolje. Noen ganger er røntgenrøret og strømtransformatoren laget i form av en monoblock fylt med transformatorolje.

RI-mottakere er vant til å visualisere eller en annen type presentasjon av RI passert gjennom objektet som studeres. Disse inkluderer røntgenbilder, røntgenfotografisk film, kassettbånd med forsterkende skjermer og film, selenplater, elektron-optiske omformere (EOCer som tillater et forbedret bilde å bli overført til en TV-skjerm eller videospiller, røntgenkinosojkuyu, for å undersøke hurtigflytende prosesser osv.), Strålingsdetektorer i databehandlingstomografi (spesielt på en CCD), etc., samt bildedannende enheter (membraner, rør, skjermgitter, skjermelementer) og tilleggsutstyr noe som tyder på at det å være (montasjeanordninger av holdere, stativer etc.).

For å sikre gjensidig orientering av gjenstanden for studie, emitter og mottaker, samt bildedannende og hjelpestoffer, ofte brukte stativmekaniske enheter, parametrene og karakteristikkene som i stor grad bestemmer de diagnostiske og terapeutiske egenskapene til røntgenutstyr. Muligheten for å endre gjensidig orientering i tilfelle behovet for flerposisjonell forskning krever innføring av en rekke komplekse mekanismer og elektriske motorer, posisjonskontrollsystemer og målingskompresjon mv i den mekanisk-mekaniske enheten. Det er spesielle støtter med festemidler for spesifikke formål (for eksempel for røntgenrull eller angiografi - metoden for røntgenundersøkelse av arteriene og venene med innføring av et kontrastmiddel). Fjernkontrollen til stativene er lovende, slik at radiologen kan fjernes fra bestrålingssonen.

Det produserte diagnostiske røntgenutstyret er bærbart, mobil og stasjonært; har til hensikt å generell og spesiell radiodiagnose. Strømmen spenner fra 3 til 200 kW, strømmer fra tiende til 5000 mA, spenning fra 40 til 200 kV. Ekstrautstyr er vanligvis festet til behandling av fotografisk film (utviklingsmaskiner), undersøkelse av radiografer (negatoskop, fluoroskop) og beskyttelse mot strålekilder (beskyttelsesskjermer, forklær, hansker).

Radioterapiutstyr skal utstyres med dosimetre som begrenser eksponeringsområdet for rør og spesielle filtre for å markere det nødvendige strålingsspekteret. Utstyr for dyp terapi er konstruert for spenninger på opptil 250 kV og strømmer opptil 15 mA, for nærliggende enheter - opptil 100 kV og 15 mA.

Røntgenkilder. Hovedelementet til emitteren er et røntgenrør med en fast eller roterende anode, enkelt eller dobbelt fokus. Bifokale har to filamenter av katodefilamentet, som varierer i lineære dimensjoner og tillatt kraft. I tilfelle deformasjonen av spiralen på grunn av overoppheting eller skarpe støt, er det en defokusering av bevegelsen av elektroner, noe som fører til en reduksjon i røntgenbilddefinisjonen.

Strømmen til røret avhenger av størrelsen på det elektriske fokuset. Arbeidsstrålen til strålekilden fremhevet av kollimerende innretninger (vindu, membran, rør) har form av en tetraedrisk pyramide med fokus i fokus. Pyramidens høyde, vinkelrett på rørets akse, kalles midtstrålen eller bjelkens akse. Fremspringet av det elektriske fokus på stråleaksenes retning kalles det optiske fokuset.

Den tillatte fokuskraften til røntgenrøret er uttrykt i kW og er betegnet for en tid på 0,1 s. Avhengig av størrelsen (lineære dimensjoner) og kraften i det optiske fokuset, skiller man seg med: Et stort fokus på 2x2 mm med en effekt på 50-100 kW; liten 1x1 mm med en effekt på 20-40 kW og en tynn (mikro) fokus 0.3x0.3 mm (0.1x0.1) med en effekt på 12 kW. Det skal huskes at maksimal kraft av rør med roterende anode kan realiseres med en eksponeringstid på ikke mer enn 0,1 s. Den tekniske ressursen til røret under drift i optimale moduser er 30 000 bilder eller 300 timers arbeid i skanningsmodus (registrert av tellerne).

Teknologiske driftssykluser (på-tid og avbrudd), tabeller og nomogrammer av maksimalt tillatt belastning, lineære dimensjoner av de optiske fokene av innenlandske røntgenrør er gitt i databladene.

På glassskjellene av innenlandske og utenlandske røntgenrør er det merking (merking) som gir informasjon om antall foci, deres tillatte strøm og driftsspenning, fremstillingsdato, symbol eller firmanavn. Plasseringen av strålingskildens maksimale intensitet - den sentrale strålen eller stråleaksen (midtpunktet for det optiske fokuset) er indikert på rørets ballong med en svart prikk. Røntgenbilde av høy kvalitet kan kun oppnås med riktig plassering av røret i foringsrøret på radiatoren.

Når røret er i drift, oppstår dets aldring, reduseres intensiteten av strålekilden gradvis, og størrelsen på den optiske fokus øker og destabiliseres. Nedgangen i metrologisk bestemt strålingsutgang av røret med 30% er årsaken til utskiftningen. Etter fullstendig montering av emitteren, kontroll av elektriske og mekaniske tilkoblinger i henhold til et bestemt mønster, utføres "trening" av det nye røntgenrøret i økende modus. Dens installasjon anses som komplett bare etter å ha utført en rekke testbilder på et fantom med en positiv vurdering av kvaliteten på det innhentede bildet, testing av røntgenskanningssystemer og obligatorisk strålingskontroll.

Når du arbeider med en røntgenemitter, er det forbudt å: utføre røntgendiagnostiske tester når rørbeskyttelsessystemet og dets blokkering mot overbelastning er defekt; forhindre overoppheting av røret og emitteren, hvis indikatorer er temperaturen på foringsrøret over 85 ° C, utseendet av spor av lekkasje av silikonmassen fra høyspenningsbrillene); å utføre røntgenstråler, hvis du ikke hører lyden av rotasjon av anoden; Fortsett å fungere i tilfelle vakuumforstyrrelser i røret, som uttrykkes i kortvarige økninger av anodestrømmen - ustabilitet av pilen til en milliammeter og lysstyrken til fluorescerende skjerm (etter nærbrudd kan vakuumet gjenopprettes); fortsett røntgentransmisjon uten avbrudd etter advarselspip eller automatisk avstengning av strømmen.

For å opprettholde kvaliteten på røroperasjonen i hele garantiperioden, anbefales det å konstant overvåke instrumenternes målinger og observere de teknologiske syklusene som er angitt i passet. å starte arbeid etter å ha utført testinntak i milde moduser for å etablere varmebalansen i røret; I løpet av de første 5-10 dagene må du ikke legge røret opp til maksimal effekt, og i fremtiden, hvis det er mulig, unngå å laste over 90% av maksimumet. en betydelig økning i intensiteten til RI utføres ved å øke spenningen, ikke den nåværende; bruk store strømmer med minimal eksponeringstid - opptil 0,1 s. Velg fokus på røret for å passe bestemte mål.

Tilførselsanordningen gir de nødvendige spenninger og strømmer henholdsvis de valgte røntgenmodusene. Det virker interessant muligheten for å bruke røntgenapparater med en pulsffekt på opptil 150 kW. For tiden bruker likriktere i stedet for utdaterte kenotroner halvlederventiler - silisiumdioder. Semiconductor-likeretterseksjonene koblet i serie gir ikke bare den nødvendige høyspenningen, men er preget av liten størrelse, stabilitet av parametere, høy effektivitet, holdbar, i stand til å rette store strømmer, krever ingen varme.

Kontrollpanelet er et komplekst integrert system av enheter designet for å regulere og stabilisere spenningen og strømmen til røret, bytte og regulere varigheten av høyspenningen (tidsrelé), stabilisere intensiteten til den radioaktive kilden, sette og endre de grunnleggende parametrene til reguleringsenheten, beskytte røret mot overbelastning, monitor elektrisk parametere av røntgenapparatet. Bruken av et blokksystem med individuelle kontrollenheter gjør at du raskt kan finne og eliminere mulige feil. På panelet på kontrollpanelet er det hensiktsmessige indikatorer, hvorav lesingene tillater overvåkning av forsyningsspenningen, anode strømmen, anodespenningen og røntgenrørets lastnivå. Drift av røntgenmaskinen er bare tillatt ved nominell forsyningsspenning. En dråpe i netspenningen med 10% av nominalen reduserer radiatorens radioutgang med 2 ganger. Når du bruker modusen for en fallende last, fører installeringen av økt spenning på røret til en kort lukkerhastighet. Men det er ikke nødvendig å øke spenningen for mye - dette kan føre til en reduksjon i bildekontrast.

De målrettede mekaniske enhetene er delt inn i to grupper: for generell diagnostikk (undersøkelse av luftveiene, fordøyelses- og muskuloskeletale organer) og for spesielle studier (tomografi, angiografi, urografi, etc.). Avhengig av formålet med og egenskaper ved røntgenundersøkelse, kan radiologens arbeidsplass være utstyrt med en universell eller flere spesialiserte stativmekaniske enheter.

Generelt røntgendiagnostiske enheter brukes et universal rotasjonsbordstativ (for radiografi og radiografier ved hjelp av en skjermbildingsenhet) og et horisontalt bord for å produsere radiografier med et vedlegg for longitudinell tomografi (for konvensjonelle bilder og tomogrammer med den horisontale orienteringen til objektet som er studert), og også vertikal stå for å ta bilder i vertikal stilling av kroppen.

I pediatrisk radiologi benyttes spesialiserte stativ som brukes til å utføre en treakset polypositional undersøkelse av barn i forskjellige aldersgrupper, vedlegg for spesialtilpassede generelt utstyr, samt individuelle spesialiserte arbeidsplasser for to- eller treakse polokosisjonelle studier som er komplementære til rotasjonsbordene stativ for undersøkelse av barn. For spedbarn er URID-2 elektrisk låsemekanisme utformet for å bli installert på et roterende stativ på hjemmet. For undersøkelse av nyfødte, monterte vedlegg FDP-2, brukes barn i alderen 2 til 12 år - FSDP. Vedlegg FBVS brukes til alle aldersgrupper.

Røntgenmottakere. Bredt brukte enkle mottakere RI er fluorescerende skjermer til forskjellige formål. I fluoroskopi og fluorografi brukes fluorescerende skjermer av typer ERS-220 og ERS-300. Hvis reglene for å beskytte skjermen mot langvarig eksponering for dagslys og fuktighet blir observert, er gjennomsnittlig levetid ca. 5 år.

Hovedmottakeren til RI er en fotografisk (røntgenfilm). Dens strålingsfølsomhet bestemmes i enheter motsatt røntgenstrålen. Røntgen er en ikke-systemisk enhet med eksponeringsdose av RI og gammastråling, som karakteriserer deres ioniserende effekt på luft (en dose på 1 R tilsvarer dannelsen av 2,08 · 109 ionpar i 1 cm3 luft eller 1,61 · 1012 par i 1 g luft, i SI-enhet eksponeringsdosen er 1 anheng per kg og 1 P = 2,57976 · 10-4 C / kg). Strålingsfølsomheten til filmen er lik den gjensidige av strålingsdosen som er nødvendig for å oppnå optimal tetthet av svetting, noe som øker med 20 ganger eller mer på grunn av den ekstra eksponering av filmen til forsterkende skjermer. Dette reduserer eksponeringstiden og eksponeringsdosen. Parametrene til de mest brukte filmene og forsterkningsskjermene er gitt i tabell. 11 og 12 [1].

Holdbarheten til røntgenfilm er 1 år fra fremstillingsdatoen. Filmen indikerer måneden som den skal brukes til. Sikkerheten til egenskapene til emulsjonen i garantiperioden påvirkes av vilkårene for transport, lagring og lagring. Behandlings- og lagringsforholdene er angitt på hver boks med filmer og må følges nøye. Imidlertid, over tid, selv om disse betingelsene er oppfylt, vil emulsjonen "sanser", som ledsages av en økning i det primære fotografiske sløret og en reduksjon i følsomhet med ca. 2 ganger fra de opprinnelige verdiene.

For tiden produserer de forsterkningsskjermene ЭУ-В1А, ЭУ-В2А, ЭУ-В3А, som er laget av høy ytelse, finfint fosfor. De lar deg redusere eksponeringsdosen uten å forringe bildekvaliteten. Oppløsningen av disse skjermbildene er litt høyere enn for de tidligere utgavene. Det er generelle forsterkningsskjermer (medium-EU-B2A, utvidet - EU-V3A og høy-EU-I4 og EU-L4-amplifikasjon) og spesialforsterkende skjermer (EU-I5 er utviklet for mammografi ved bruk av en enkelt skjerm i en vakuumkassett eller sett to skjermer for studier av lumbosakral rygg og urinsystem). Det bør tas i betraktning at yttriumskjermene med spenning på røret opp til 80 kV. Dette gjør det mulig å bruke dem i pediatrisk radiologi. Lanthanskjermen beholder høy strålingsfølsomhet over hele spenningsområdet (opptil 120 kV). Det er godt å bruke røntgenfilmen RM-1, som har en gjennomsnittlig følsomhet på 400 omvendte røntgenstråler (1 / P). Når du setter inn forsterkningsskjermer av typen EU-V3A eller EU-L4 i kassetten, er riktig orientering på front- og bakskjermene nødvendig.

Skjermer EU-B2A har en universell hensikt. Men avhengig av egenskapene til studieobjektet for å oppnå en mindre kornstørrelse og bildeskarphet, er det nødvendig å velge en bestemt type forsterkende skjerm. I kategorien. 13 [1] viser konverteringsfaktoren som er angitt for EU-B3A-skjermen, som multipliseres med eksponeringstid, anodestrømstyrken eller eksponeringen ved bruk av andre typer skjermer (AM Gurvich et al., 1986).

Det er nødvendig å unngå forurensning og skade på forsterkningsskjermer, inntrenging av kjemiske løsninger, fuktighet, støv. Fjern smuss fra skjermoverflaten med bomullsull fuktet med såpevann, etterfulgt av hyppig tørking av tørke.

Røntgenbilder. Membraner (kollimatorer) brukes til å begrense RI strålen og for å danne bestrålingsfeltet. De forandrer tverrsnittet av strålen og absorberer avokale røntgenstråler. Kollimeringsapparatet har et optisk syn - sentralisator. Kryssingspunktet for gjensidig vinkelrette linjer, som projiseres på bordstokken ved hjelp av en optisk retikkel, skal svare til stråleakseens retning (sentralstråle). Feltet som vises av den optiske sentraliseringen må svare til feltet til strålekildens arbeidsstråle. Det avhenger av korrektheten til den opprinnelige installasjonen og den periodiske justeringen av den optiske sentralisereren og membranskodder under driften av røntgenenheten.

For å filtrere sekundær og spredt stråling ved hjelp av komprimeringsanordninger og skjermrister. Den første løser dette problemet ved å redusere tykkelsen på objektet som studeres. Sistnevnte er nødvendige for radiografi av gjenstander med en tykkelse på mer enn 10 cm (mageorganer, bekken, hode osv.). Slike rister omfatter screeningsraster, filmkassett og eksponeringsmåler. Rasteret er preget av: brennvidde, konstant raster (minforhold), sentralitet, orientering av kroppens plan i forhold til radiatoren, faktor for økt eksponering, selektivitet. Informasjon om hovedparametrene til rasteren er angitt på kroppen og er gitt i vedlagte dokumenter. Ved hjelp av konstante koeffisienter er det mulig å beregne de tillatte avvikene fra fokusverdien til denne rasteren i retning av å redusere, multiplisere med 0,85 eller øke, multiplisere med 1,3. Overskridelse av disse grensene fører til overdreven absorpsjon av energien til arbeidsstrålen RI. Jo større rasterkonstanten er, desto bedre blir de spredte strålene filtrert ut, noe som gjør det mulig å ta bilder med økt spenning. Ved spenninger opptil 100 kV, bør screeningsraster brukes med en konstant raster på 5-8, og ved spenninger over 100 kV - med en konstant på 10 eller mer. Offset-rør langs midtlinjen til rasteren er ikke begrenset, og i tverrretningen er det nesten uakseptabelt. Faktoren for økning i eksponering (Bucca-faktoren) viser hvor mange ganger intensiteten av strømmen til strålekilden minker etter at den forlater screeningsrasteren.

Bordgitter av røntgenbildingsmaskiner kan utstyres med flere utskiftbare screeningsraster med forskjellige parametere. Valget avhenger av størrelsen på objektet under studien og de fysisk-tekniske forholdene for radiografi. Bytte av raster krever oppmerksomhet fra radiomaskinen og etterfølgende vurdering av nye parametere.

De viktigste feilene i søknaden av screeningsnett med raster, som fører til ekteskap av radiografier:

Lav kontrast bilde, lav oppløsning kan skyldes bruk av raster med en liten konstant (5-6) - når du tar et bilde med hard stråling (over 100 kV).

Den ujevne optiske tettheten av svetting av bildet over feltet (sidekanter på bildet er undereksponert) - rasteren er fokusert.

Jevnt undereksponert røntgenbilde over hele feltet i bildetrasteren er sentrert.

Bildet viser strukturen til screeningsrasteren - rasterbevegelsen er feiljustert, eller det er ingen bevegelse under eksponeringen av bildet.

Den optiske tettheten av bildetes svetting avtar gradvis til en av kanterna av bildet - en kombinasjon av defokus og decentrering av rasteren. Røret forskyves i motsatt retning fra den undereksponerte kanten av bildet.

Bildet på filmen mangler eller knapt skissert - grov defokus og raster-desentrasjon.

Bildet på filmen mangler - motsatt orientering av rasterplanet med hensyn til røntgenemitteren.

Strålingsfiltre brukes noen ganger til å absorbere strålingskildens overveiende langbølgelengde. Aluminium-, kobber-, jern- eller kombinerte flatefiltre blir introdusert i en direkte stråle av strålekilder før eller etter kollimeringsanordningen.


Relaterte Artikler Hepatitt