Новини

архів новин

публікації

дипломи

фото репортажі

публікації

Тенденції розвитку сучасної променевої діагностики та її основної складової – рентгенодіагностики, незаперечно свідчать, що майбутнє належить цифровим засобам і технологіям медичної візуалізації [9]. Особливо слід зазначити, що усе більш широке впровадження комп'ютерних систем і технологій у практику рентгенодіагностики, що є найбільш масовою та, у той же час, консервативною частиною медичної візуалізації, забезпечує процес постійного зниження променевих навантажень на пацієнтів і персонал при проведенні різних видів рентгенологічних досліджень. Всебічна підтримка цього процесу є вкрай важливою обставиною для збереження здоров'я людини на етапі нашого екологічно напруженого періоду розвитку людської цивілізації. Крім того, впровадження сучасних цифрових систем і технологій у практику рентгенодіагностики (у першу чергу це стосується масових скринінгових, так званих «профілактичних» флюорографічних досліджень, що охоплюють практично все доросле населення) дозволяє значно підвищити діагностичну інформативність і, відповідно, якість діагностичних процедур. Немаловажним є й економічний аспект, тому що сучасні цифрові технології дозволяють знизити матеріалоємність рентген-апаратів, їхнє енергоспоживання та істотно збільшити пропускну здатність при експлуатації.

Зважаючи на специфічні умови України – перевагу морально застарілого та фізично зношеного рентгенодіагностичного устаткування, що створює високі дозові навантаження за масових обстежень населення й, у той же час, прагнення держави якнайшвидше ввійти до числа розвинених країн Європи з високою якістю життя – проблема прискорення процесу повсюдного переходу до сучасних цифрових технологій здобуває державного значення. Своєчасне, достовірне й доступне інформування про порівняльні технічні характеристики і діагностичні можливості сучасних цифрових рентгенівських апаратів вітчизняного виробництва повинно посприяти на важкому шляху подолання цієї важливої комплексної проблеми державного значення.

Конструкції сучасних цифрових флюорографів у залежності від типу приймача (детектора) рентгенівського випромінювання і, відповідно, технології одержання та обробки діагностичного зображення можна умовно розділити на два класи: матричні (включаючи і повноформатні, де площа детектора порівнянна з площею легень пацієнта) і скануючі, що діють за принципом сканування за кадром зображення [9]. В скануючих цифрових флюорографах  приймачем рентгенівського випромінювання є лінійки детекторів (газових – типу багатоканальних іонізаційних камер чи твердотільних напівпровідникових детекторів, наприклад, кремнієвих). Принцип роботи скануючого цифрового флюорографа заснований на переміщенні  однокоординатної лінійки детекторів висотою порядку 400 мм уздовж тіла пацієнта одночасно із рухом тонкого (у залежності від конструкції детекторів від 0,5 мм до 2 мм) віялоподібного рентгенівського променю, що одержується за рахунок щілинного коллімування (діафрагмування) основного пучка рентгенівського випромінювання. Слід зазначити, що в таких конструкціях приймач рентгенівського випромінювання  жорстко механічно зв'язаний з рентгенівським випромінювачем [5].

Таким чином, рентгенівське зображення об'єкта, що опромінюється, забезпечується за рахунок покрокового прецизійного сканування лінійним високочутливим приймачем, рух якого чітко синхронізовано з впливом вузького скануючого рентгенівського пучка та наступного формування (за допомогою спеціальних математичних і програмних засобів) двокоординатної матриці класичного цифрового зображення [8]. В такому цифровому зображенні одна координата збігається з лінійкою детекторів рентгенівського випромінювання і визначається числом її детектуючих елементів, а інша визначається числом кроків сканування (числом сумарних обліків за кадром зображення).

У порівнянні з іншими типами цифрових флюоро- і рентгенографічних технологій конструкції скануючих рентген-апаратів на базі лінійок детекторів мають наступні основні переваги:
1) Практично цілком усувається негативний (в абсолютній більшості випадків діагностичної оцінки отриманих зображень) вплив неінформативного розсіяного рентгенівського випромінювання на якість зображення [5, 7, 8]. Тому відпадає необхідність у застосуванні відсіювальних растрів, використання яких у класичних конструкціях апаратів (для одержання якісного зображення) збільшує значення так званої дози на кадр і, відповідно, суттєво збільшує променеве навантаження на пацієнта [10]. Зменшення дози на кадр у скануючих технологіях забезпечується також тим, що чутливість елемента лінійки (в одномірній геометрії медичної візуалізації) детекторів у більшості конструкцій скануючих приймачів вище, ніж у детектуючого елемента повноформатного (у двомірній геометрії) матричного приймача рентгенівського випромінювання.
2) Відповідно до цих обставин значно знижуються ефективні дози опромінення пацієнтів, ставлячи, таким чином, флюорографічні скануючі апарати за дозовими навантаженнями поза конкуренції в порівнянні з іншими типами сучасних цифрових рентген - апаратів (на ПЗЗ-матрицях, повноформатних матрицях фотодіодів і таке ін.) не кажучи вже про класичні плівкові флюорографи [1, 3, 8, 11]. Найбільша доза опромінення спостерігається при дослідженні на апараті з реєстрацією зображення на рулонну плівку, а найменша –  при дослідженні на сучасному цифровому апараті скануючого типу з реєстрацією зображення лінійкою напівпровідникових детекторів [11].
3) Значно підвищується контрастна чутливість внаслідок  практично повної відсутності негативного впливу розсіяного рентгенівського випромінювання, а також через відсутність взаємного впливу сусідніх елементів детектування за напрямком сканування лінійки детекторів [1, 2, 5, 8].
4) Однією з основних переваг цифрових рентгенівських приймачів перед плівковими є їх широкий динамічний діапазон (здатність одночасно реєструвати деталі досліджуваного об'єкта на тлі середовищ з різним ступенем поглинання рентгенівського випромінювання). Щоб перекрити діагностичні можливості плівкових апаратів, динамічний діапазон цифрових приймачів повинен бути дещо більше 320 [4]. Важливою особливістю цифрових приймачів є можливість взаємної компенсації чутливості та роздільної здатності. Максимально можливий  динамічний діапазон одержуваного діагностичного зображення серед усіх типів приймачів рентгенівського випромінювання досягається тільки при застосуванні скануючих технологій [1, 8].
5) Необхідна висока роздільна здатність  реалізується відносно простими засобами [8]. По одній координаті – за рахунок забезпечення необхідного розміру та кількості детектуючих рентгеночутливих елементів, по іншій ( що збігається із напрямком сканування) – за рахунок достатнього числа кроків сканування (числа обліків із виходу лінійки детекторів).
6) Досягається оптимальне співвідношення між якістю рентгенодіагностики і вартістю проведення рентгенологічних процедур [8] (у тому числі за рахунок відносно низьких експлуатаційних витрат, що обумовлені ремонтоздатністю напівпровідникових лінійок одномірних скануючих приймачів).
7) Забезпечується принципова можливість розробки конструкцій рентген-апаратів для цифрової візуалізації об'єктів великих розмірів [8] – аж до одержання зображення  всього тіла людини (що вкрай важливо при діагностиці політравм).

На закінчення необхідно підкреслити, що за таким інтегральним показником, як якість рентгенологічних досліджень, обумовлена співвідношенням «обсяг отриманої діагностично корисної інформації / дозове навантаження на пацієнта», скануючі технології значно випереджають всі інші види сучасних цифрових рентгенодіагностичних технологій.

Література.

1. Бару С. Е., Украинцев Ю. Г. Дозовые нагрузки на пациента и персонал при проведении рентгенологических исследований на  МЦРУ Сибирь-Н / Доклад на международной научно-практической конференции «радиационная безопасность в медицине» в г. Суздаль, 6-8 окт. 2003.
2. Блинов Н. Н. (мл.), Гуржиев А. Н., Гуржиев С. Н., Кириченко М. Г., Кострицкий А. В. Исследование параметров сканирующих рентгенографических систем / Медицинская техника, 2004, № 5, с. 8-10.
3. Блинов Н. Н. (мл.), Гуржиев А. Н., Гуржиев С. Н., Кириченко М. Г., Кострицкий А. В. Метод определения эффективной дозы, получаемой пациентом при цифровой сканирующей флюорографии, по измерению излучения, рассеянного в теле пациета / Медицинская техника, 2005, № 5, с.3-6.
4. Вейп Ю. А. К определению динамического диапазона цифровых рентгеновских приемников / Медицинская техника, 2005, №5, с. 8-9.
5. Гуржиев С. Н. Анализ цифровых сканирующих рентгенографических аппаратов и аппаратов с камерами на основе ПЗС-матриц / Медицинский алфавит, 2005, №5, с. 8-11.
6. Гуржиев С. Н. Влияние излучения, рассеянного в теле пациента, на качество цифрового снимка / Доклад на конференции в г. Голицыно, 16 сент. 2005.
7. Евфимьевский Л. В., Зеликман М. И., Садиков П. В. Опыт клинического использования малодозовых цифровых флюорографов / Радиология-практика, 2003, №2.
8. Линев В. Н. Роль современных сканирующих технологий в цифровой рентгенодиагностике / Радиология в медицинской диагностике [современные технологии], 2003, с. 41-49.
9. Основы рентгенодиагностической техники / Под ред. Н. Н. Блинова. М.: Медицина, 2002. 392 с.
10. Сиднев Д. А. Физико-технические основы лучевой диагностики и радиационная защита. К.: Полиграф, 2005. 204 с.
11. Сіднєв Д. О., Сіднєв О. Б., Саворовський В. Ф., Дзігуа Т. В., Озерський В. В. Визначення ефективної дози опромінення пацієнтів при проведенні флюорографічних досліджень на цифрових флюорографічних апаратах. К.: Поліграф, 2006. 32 с.
    

О. Б. Сіднєв
Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України

Д.О. Сіднєв
Інститут гігієни та медичної екології ім. О. М. Марзєєва АМН України

В. Ф. Саворовський
Підприємство «КРАС»