Принцип работы рентгеновского аппарата кратко

Обновлено: 05.07.2024

Устройство рентгеновских аппаратов

В каждом рентгенодиагностическом аппарате имеются следующие части-агрегаты: рентгеновская трубка, трансформаторы, кенотроны, штатив с экраном, пульт управления.
Трансформаторы. В электрической сети идет ток в 127—220 В. Для накала спирали катода имеется понижающий трансформатор, который подает ток от 4 до 14 В. Для питания рентгеновской трубки нужен ток очень высокого напряжения в пределах от 40000 до 250000 В, для преобразования такого тока из сетевого служит повышающий трансформатор.

Кенотроны. Современные рентгеновские аппараты работают на режиме постоянного тока. Для выпрямления переменного тока служат кенотроны-выпрямители.
Штатив. Штатив рентгеновского аппарата это передвижной остов, на котором укрепляются рентгеновская трубка, флюоресцирующий экран, регулятор величины диафрагмы, электронно-оптический преобразователь, приспособление для прицельных снимков и т. д.

Просвечивающий экран. Флюоресцирующий экран — это лист картона 30х40 или 35х35 см, покрытый специальным составом, который при воздействии рентгеновского излучения дает равномерное зеленоватое свечение всей его поверхности. Светящийся состав чаще всего представляет собой активированный серебром люминофор из сульфид-цинк-кадмия.

Пульт управления. Столик (пульт) управления служит для пуска аппарата в работу и поэтому на панели монтируют различные выключатели и тумблеры измерительных приборов. Там же расположены многие электроприборы, необходимые для регулирования режима работы рентгеновской трубки.

Общим недостатком, характерным для всех обычных рентгенодиагностических установок, является низкая яркость и контрастность светящегося флюоресцирующего экрана, что требует обязательной темновой адаптации глаз исследователя, которая не компенсирует полностью потерю его чувствительности к определению мелких деталей. Не менее существенным недостатком общепринятых рентгеноаппаратов является также большая лучевая нагрузка на больного и персонал. Эти отрицательные стороны при рентгеновском исследовании в значительной степени ликвидированы в современных рентгеноаппаратах электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) или электронно-оптическими усилителями (ЭОУ).

Электронно-оптическое усиление. ЭОУ представляет вакуумный прибор, в котором имеется входной большой флюоресцирующий экран, фотокатод, выходной (малый) флюоресцирующий экран, оптическая система линз для превращения перевернутого изображения на малом экране в прямое. Ускоряющее поле между экранами равно 25000 В.

Принцип работы ЭОУ. Рентгеновы лучи, проходя через объект исследования, попадают на входной экран и вызывают его свечение. Фотокатод под действием этого излучения выбивает электроны. Фотоэлектроны, ускоренные электрическим полем, переносятся на выходной малый экран, где электронное изображение снова преобразуется в световое.

В основе усиления яркости рентгеновского изображения — два фактора: 1) увеличение светового потока на малом экране вследствие наличия большого ускоряющего напряжения между большим и малым экраном и 2) электронно-оптическое уменьшение изображения. Яркость свечения экрана усиливается до 7000 раз, при этом коэффициент уменьшения равняется 10—14. Применение ЭОУ позволяет различать детали величиной 0,5 мм, т. е. в 5 раз более мелкие, чем при обычном рентгенологическом исследовании.

Диаметр рабочего поля электронно-оптического усилителя зависит от марки аппарата, они бывают различных размеров: 5, 7, 9, 11 и 12 дюймов (12,5; 17,5; 22,5; 27,5 и 30 см соответственно). Чем больше диаметр поля усилителя, тем он дороже и при этом ухудшается его разрешающая способность.
Дальнейший технический прогресс применительно к рентгенодиагностике связан с обязательным применением электронно-оптического усиления.

Рентгеновский аппарат представляет собой агрегат, применяющий рентгеновское излучение для получения информации о состоянии внутренних органов и костей для выявления патологий и их последующего устранения.

Конструктивно рентгеновский аппарат представляет собой агрегат, состоящий:

из питающего устройства, которое предназначено для регулирования радиационных параметров и обеспечения электроэнергией;
одной или нескольких трубочек (излучателей);
устройства, которое преобразует рентгеновское излучение в видимое изображение, доступное для наблюдения;
штативов, с помощью которых можно управлять аппаратом.

В зависимости от условий конструкции и условий эксплуатации рентгеновские аппараты бывают:

стационарные — для использования в специальных рентгеновских кабинетах;
дентальные, переносные, импульсные;
перевозимые к месту назначения на специальных автомобилях;
передвижные — предназначены для работы в палатах, травматологических и операционных отделениях, на дому.

В зависимости от области использования различаются рентгеновские аппараты:

дентальные,
для урологических исследований,
ангиографии,
нейрорентгенодиагностики.

Принцип работы рентгеновского аппарата основывается на подведении напряжения к пульту управления, откуда, после регулировки, напряжение передается на главный трансформатор. Затем возросшее напряжение достигает рентгеновской трубки, и происходит излучение. Лучи проходят через кожный покров и в разной степени поглощаются мышечной и костной тканью. Больше всего рентгеновские лучи поглощает кальций, входящий в состав костей. Поэтому кости на снимке ярко-белого цвета. Соединительные ткани, мышцы, жир и жидкость не так интенсивно поглощают лучи, поэтому на изображении они имеют оттенки серого цвета. Меньше всего рентгеновские лучи поглощает воздух. Поэтому содержащие его полости будут на изображении самыми темными.

На снимке, полученном при помощи устройства, преобразующего в рентгеновском аппарате излучение в готовое изображение, хорошо видны кости и внутренние органы (иногда для лучшей визуализации органы предварительно наполняют контрастной субстанцией), что позволяет точно выявить различные патологии.

Рентгенологическое исследование – это довольно простая и недорогая процедура. Как она осуществляется?

Рентгенологическое исследование – это довольно простая и недорогая процедура, которая позволяет получить двумерное изображение структур тела, необходимое для диагностики многих распространенных заболеваний. Рассказываем, как это работает.

Немного истории

Рентгеновское излучение открыл в 1895 году выдающийся немецкий физик Вильгельм Кондрад Рентген, который впоследствии стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике. Именно он получил первый рентгеновский снимок – это была рука его жены с обручальным кольцом. В честь ученого и был назван новый тип излучения. Прототип рентгеновской трубки, которая сейчас используется во всех современных рентгеновских аппаратах, изобрел американский физик Уильям Кулидж.

УЗИ используют для обследования сердца, сосудов, пищеварительной системы и органов малого таза. Узнайте, как работает УЗИ.

Как получается снимок?

Принцип получения изображения при помощи рентгеновских лучей построен на особенностях их поглощения различными тканями тела. Рентгеновские лучи, испускаемые трубкой, проходят сквозь тело человека и проецируются на специальной пленке – почти как в фотоаппарате. Кальций, содержащийся в костях скелета, поглощает больше всего рентгеновских лучей. Поэтому на снимке, полученном при исследовании, кости будут самыми яркими – белыми, так как на пленку в этой области попадет меньше всего лучей. Жир, жидкости тела, мышцы и соединительная ткань поглощают меньше лучей – на снимке они отображаются оттенками серого. Воздух поглощает меньше всего рентгеновских лучей. Именно поэтому заполненные им полости, например, легкие, на снимках выглядят самыми темными.

Что можно диагностировать при помощи рентгена?

Трещины и переломы костей костей, легких и других тканей
Остеомиелит
Состояние легких
Дегенеративные заболевания костей, например, остеопороз
Инородные тела различных тканей

Как проводится рентгеновское исследование?

Исследование проводится в специальном кабинете, в котором установлен рентгеновский аппарат, или в любом другом помещении с использованием портативной или передвижной рентгеновской установки. Во время получения рентгеновского снимка пациент может лежать на столе или стоять в различных позах перед рентгеновским аппаратом – в зависимости от того, какая область тела исследуется.

Что происходит во время рентгеновского исследования?

Перед рентгеновским исследованием вас попросят снять одежду и все ювелирные украшения: эти предметы искажают получаемое изображение. В зависимости от того, какой участок тела будет исследоваться, вам придется принять определенную позу. Не все они могут быть удобны – но от вашей неподвижности зависит качество снимка. Сам снимок делается в течение секунды. Воздействие рентгеновских лучей абсолютно безболезненно. При необходимости также делается несколько разных снимков одного участка тела – в разных проекциях. Затем полученные изображения интерпретируются врачом.

Возможные риски

В современном рентгеновском аппарате используются очень низкие уровни рентгеновского излучения. Специалисты говорят, что доза облучения во время обследования сравнима с той, что получает пассажир обычного авиалайнера во время полета. Это значит, что диагностические преимущества метода значительно перевешивают тот ущерб, которое излучение успевает причинить клеткам организма. Важно! Рентгеновское исследование противопоказано маленьким детям и беременным женщинам. Оно назначается только в том случае, если этот диагностический метод жизненно необходим.

Самое важное

Рентгенографическое исследование позволяет получить двумерное изображение тела, на котором самыми светлыми участками будут кости, а темными – полости, содержащие воздух. Этот вид диагностики позволяет определить повреждения и заболевания костей, а также наличие опухолей и заболеваний легких. Фото: it's d-lo

В число базовых составляющих элементов медицинских рентгенов входят:

Несмотря на схожесть элементов в рентгеновских аппаратах, они могут иметь различный размер, по-разному укомплектованы и выполнять различный набор функций. Комплектация рентгеновских аппаратов напрямую зависит от назначения оборудования. К примеру, если сравнить палатные рентгены и стационарные рентгеновские аппараты, то они будут значительно отличаться друг от друга как размерами, так и компонентами, которые хотя и необходимы для выполнения одинаковых задач, но вот делать они это будут по-разному.

👉 Подробнее о том как выбрать и купить рентген аппарат в разделе про рентген аппараты.

Смотрите краткий обзор по возможностям и устройству рентгеновского аппарата в нашем видео про Listem REX-550R:SMART

Разберём устройство ретгеновского аппарата на примере Listem REX-550R: SMART

REX-550R:SMART имеет оптимизированную конфигурацию, благодаря которой его легко установить и удобно использовать в государственных и частных медицинских учреждениях, клиниках и медцентрах, где высоко ценится удобство рабочего пространства.

Далее разберем как получается рентгеновское изиображение и какое влияние оказывает рентгеновское излучение на пациента.

Процесс образования луча рентгена

Рентгеновский луч — это специальная форма света, которая не воспринимается человеческим глазом. Чтобы преобразовать рентгеновский луч в изображение, используется специальная фотокамера. Светопоток увеличивает количество видимого света, который становится доступен для фотографии только на протяжении того времени, когда происходит фактическая съемка снимка. В лампу встраиваются специальные фильтры, которые подстраивают передачу облучения только в указанный диапазон. Данные датчики подстраиваются либо в автоматическом порядке, либо же оператором, который для этого использует механизм переменного регулирования.

Взаимодействие луча и пациента

После того, как видимый свет от вспышки попадает на кожу человека, он отражается обратно на объектив камеры. Именно так, создается снимок исследуемой области человеческого тела. Пленка и объектив необходимы для съемки видимого света. Они не создают картинку за пределами видимого диапазона.

Радиоизлучение имеет высокую скорость, помимо того, длина её волны очень мала. Поэтому, проникающая способность радиоизлучения значительно выше. То есть, после того как микролуч попадает на кожу пациент, он не останавливается, а продолжает свое движение ровно до того момента, пока не наткнется на кость (материал которой более плотный, чем материал мягких тканей).

По такому же принципу удается визуализировать кровеносные сосуды. Устройства для визуализирования кровеносных сосудов называются ангиографы.

Формирование рентгеновского изображения

Из 100% рентгеновских лучей, которые попадают на тело человека, только 1% выходят обратно.
Этот 1% используется для получения снимка.
Полученный снимок отражается на специальной пластине, которая называется рентгеновская пленка. Оставшиеся 99% либо же рассеиваются, либо же поглощаются организмом человека.

Отражаемый телом световой фон, как правило, затухает случайным образом. В том случае, когда поток доходит до пластины рентгена, он затеняется. Для предотвращения попадания потока используется специальная сетка против рассеивания. Данная сетка похожа на частично закрытые жалюзи. После того, как поток проходит сетку, он попадает на пластину. Её работа похожа на работу пленки. За последние годы, значительно улучшилось качество разрабатываемых пластин. В настоящее время, необходимая четкость на пластинах получается даже при низком уровне облучения.

Читайте также: