рентгенова диагностика
Когато Vilgelm Конрад Rentgen през 1895 случайно открива това, което сега се нарича рентгеновите лъчи, той дори не можеше да си представи какво огромно влияние ще има върху откриването на медицината и промишлеността. Не болница днес не може без рентгеново оборудване. Широкото използване на това оборудване води до доза облъчване, по който обикновено се контролират добре, но в специални случаи, пациентите са постоянно изложени на радиация хора могат да страдат от радиация.
Образна диагностика е използването на рентгенови лъчи за проучване на структурата и функцията на човешкото тяло. Технологии, използвани в рентгеновата диагностика са много и разнообразни и включват конвенционални рентгенови лъчи (радиографии), рентгеново изследване на гърдата (мамография), непрекъснато изобразяване (флуороскопия) и компютърна томография. Целта е да се получи възможно най-добрата рентгенова диагностика диагностика изображение с най-малката експозиция пациент радиация.
Преди да можем да се разглеждат въпросите на радиационната безопасност в рентгеновата диагностика, трябва да получите представа за основните компоненти на системата рентгенографски на придобиване и обработка на изображения, както и да се помисли как те влияят на резултатите от изображения и радиационната доза.
1.1 рентгенова тръба
Фигура 1 представлява опростена диаграма на Х-лъчева тръба. През последните 100 години, основните принципи на рентгенова тръба единица не са се променили значително. В обвивката на вакуум, обикновено направени от стъкло, са разположени два електрода. Катодът се състои от нишки, същите, както в една крушка. Когато то достигне до бяло сияние, облака от електрони освободен. Да се използва и топлинно провеждане анодни материали като мед. В края на анод има малко количество от друго вещество, обикновено от волфрам. Тази конструкция е наречена - целта за рентгенови лъчи.
Когато високо напрежение, обикновено от порядъка на 25,000 волта (25kV) до 150,000 волта (150 кВ), е установено между катода и анода, електрони от катода към целевата стадото. Целева област, в която електроните се сблъскват с това, което води до излъчване на рентгенови лъчи, се нарича фокус или фокусна точка. Високото напрежение прилага за рентгенова тръба, обикновено се характеризира с максимална или пикова стойност, тъй като приложеното напрежение обикновено не е постоянна. По този начин, ние говорим за връх KV и качество KVP рентгенов лъч обикновено се определя стойността KVP.
Токът в рентгенова тръба се измерва в милиампера (МА), и определя степента на нагряване на спиралата. Скоростта на доза от рентгенов лъч, изразена в милиампера в секунда (MAS), зависи от тока в тръбата, по време на операция. По този начин, броят на рентгенови лъчи е пряко пропорционална на тегло.
Произвежда два различни вида рентгенови тръби - генериране на спиране рентгенови лъчи или излъчват характерни рентгенови лъчи. Стационарно облъчване рентгенови лъчи се получава чрез взаимодействието на електрони с цел материал. По време на взаимодействието на рентгенови лъчи се произвежда, които могат да имат енергия в диапазона от нула до стойността, определена от напрежението между анода и катода. Така например, рентгенова тръба с пик при 100 kilovolt KVP произвежда рентгенови лъчи с енергия между 0 и 100 КЕВ.
Характерни рентгенови лъчи се генерират при електронно бомбардиране на целта причинява атоми на възбуждане, т.е. изтласкване на електрони от вътрешната към външната орбита. След това, електроните се връщат към вътрешния си орбита, излъчващи квантов на характерни рентгенови лъчи. Тя се нарича характеристика, тъй като съответства на енергията на материала на мишената.
1.2 рентгенов спектър и филтриране
Голямо разнообразие от източници на рентгенови лъчи произведени могат да бъдат описани чрез рентгенов спектър. Фигура 2 показва типична спектър от които може да се види, че повечето от радиация е ниска енергия. Това излъчване се абсорбира лесно от човешкото тяло, което води до натрупване на нежелан доза, и не участва във формирането на диагностичен изображението.
Ние можем да се отстрани тази част на спектъра чрез въвеждане на алуминиев филтър, няколко милиметра дебелина директно зад рентгенова тръба.
Ако не се използва филтър, дозата на пациента на кожата може да надвишава нормата от 10 пъти без никаква видима разлика в качеството на рентгенови лъчи. Разбира се, това води до излишно излагане на пациентите и трябва да се избягва.
1.3 Мерник
Тъй като размерът на радиационната експозиция на пациентите, пропорционално на размера на полето за рентгеново облъчване, неговия размер, трябва винаги да се регулират в минимална степен, необходима за изследването. Това е известно като Колимачната. Когато подравняване на лъча (често използвани непроницаем за рентгенови колиматори с квадратни или кръгли полета) ние също са се уверили, че разсеяна радиация достига персонала, който извършва рентгенови прегледи, сведени до минимум
Най-голям брой на разпръснати лъчение пада на рентгенова тръба най-близо до част от тялото на пациента.
1.4 Намаляване на дисперсия
Рентгенографски на изображения, отслабването на радиация - произвежда най-голямо отслабване на коста, а въздухът в белите дробове - най-малкият. Добър рентгенография трябва да увеличите контраста между различните видове тъкан. Това по-малко, то се усложнява от факта, че разсеяна радиация от пациента се влошава качеството на рентгенографски изображения.
За да се отстрани този нежелан разсейване използвани анти-решетка разпилява (вж. Фигура 5). Такава решетка се състои от поредица от тесни, близко разположени ленти от олово с ниска радиация смекчаващи материал между тях. Само радиация, която се разпространява по права линия от рентгенова тръба с изображение приемник (филм или усилвател) може да премине през решетката. Grille изгасва около половината от светлината на спирачката. Това означава, че нивото на излагане на пациента трябва да се удвои, за да получат равен брой рентгенови фотони, достигащи приемника на изображението и по този начин да се получи изображение, което може да се използва. Действителната решетка размер е показано на фигура 5, е много по-малки размери модел. В действителност, решетъчните ленти имат дебелина от 1 mm и са разположени при плътност от 25 нишки на сантиметър.
Една алтернатива е да се използва мрежата на въздушната междина. В този случай, разликата въздух достигне приблизително 10-20 см и разположен между пациента и приемника на изображението. Това разстояние позволява на ниско потребление на енергия разсеяна радиация намеса избягва от приемника на изображението. Ефикасността е приблизително равна ефективност използване на анти-разсейване мрежа. С тази технология, увеличаване на разстоянието от обекта към филма включва усилване на изображението. За да се компенсира този ефект, разстоянието от източника на изображението също се увеличава. техника въздушен процеп е широко използван в гърдите радиография.
1.5 приемник Изображение
Рентгенови лъчи могат да бъдат записани на филма (радиографски изображение), или визуализирани чрез електронен детектор (флуороскопски изображение).
В случай на филм, радиацията не действа директно върху филма. Вместо това, първата рентгенова енергия се превръща в светлина с усилващ екран и след това действа върху лентата (както е показано на фигура 3, раздел 1.2). При този вид изображения, избор на филми и екран комбинация прави значителна разлика в радиационна доза за пациента. Конвенционални филм и екран комбинация изисква за образна диагностика доза от около 5 MGY. В зависимост от части от тялото на пациента, кожата доза във входната лъч може да бъде около 1 MGY. Обикновено избираем комбинация представлява компромис между минималната и максималната доза на качеството на излъчване на изображението, и разходи.
Тя не трябва да се разрешава да използва филми без усилващ екран, защото на дозите относително високи радиационни и ниското качество на изображенията.
В случай на флуороскопия електронен детектор като за усилване на изображението се използва за производство на изображението. изображение усилване се състои от фотоумножител система dynodes покрита с фосфорен (вход фосфор). който първо преобразува рентгенови лъчи в светлина, а след това на електроните. Електроните имат заряд, могат да бъдат насочени и ускорени към втория dynode което отново ги превръща във видима светлина с по-голяма интензивност (вж. Фигура 6). Сигнал се вижда по телевизията монитора, а след това може да се разглежда и обработва както се изисква.
Дозово ниво с помощта на усилването на изображението система обикновено варира в границата от 50 мкг / мин, в резултат на пациент кожата доза от 10 мкг / мин. В някои процедури, времето на експозиция може да бъде достатъчно дълъг и може да бъде получена и неволно, ако прилагане на високи дози на кожата. В екстремни случаи, може да доведе до радиационни изгаряния.
По-рано флуороскопия се извършва с помощта на флуоресцентен екран директно рентгенолог. Тази практика е довело до висока доза облъчване на пациента и рентгенолог, в много страни, този вид изследване сега е забранен.
1.6 техники Специални изображения
Компютърна томография (СТ) е определен тип радиографски изображения когато рентгенова се използва под формата на въртящ се вентилатор и приемника е линеен сензор за изображение единица за запис рентгенови фотони. Получените данни се обработват с помощта на сложни алгоритми, за да се получи по този начин триизмерен образ, представляващ набор от ефективни филийки тялото на пациента в различни посоки
Мамография е подобен на конвенционалния мембрана радиография, но използва нискоенергийни рентгенови лъчи (с енергия от около 25 KVP) за повишаване на контраста между структурите на меките тъкани на гърдата. Поради използването на нисък разход на енергия, доза облъчване входа на пациента може да бъде доста висока и следователно изисква строг контрол на качеството.