Фізичні основи рентгенографії та флюорографії
Рентгенографія (англ. projection radiography, plain film radiography, roentgenography,) - дослідження внутрішньої структури об'єктів, які проектуються за допомогою рентгенівських променів на спеціальну плівку або папір. Найчастіше термін відноситься до медичного неінвазивного дослідження, заснованого на отриманні сумаційного проекційного статичного(нерухомого) зображення анатомічних структур організму за допомогою проходження через них рентгенівських променів та реєстрації ступеня ослаблення рентгенівського випромінювання.
Принципи виконання рентгенографії
При діагностичній рентгенографії доцільно проведення знімків щонайменше, ніж у двох проекціях. Це з тим що рентгенограма є плоске зображення тривимірного об'єкта. І, як наслідок, локалізацію виявленого патологічного вогнища можна встановити лише за допомогою 2 проекцій.
Методика отримання зображення
Якість отриманого рентгенівського знімка визначається трьома основними параметрами. Напругою, що подається на рентгенівську трубку, силою струму та часом роботи трубки. Залежно від досліджуваних анатомічних утворень та масо-габаритних даних пацієнта ці параметри можуть істотно змінюватися. Існують середні значення для різних органів і тканин, але слід враховувати, що фактичні значення будуть відрізнятися залежно від апарату, де проводиться дослідження та пацієнта, якому проводиться рентгенографія. До кожного апарату складається індивідуальна таблиця значень. Ці значення не абсолютні і коригуються в міру виконання дослідження. Якість виконуваних знімків багато в чомузалежить від можливості рентгенолаборанта адекватно адаптувати таблицю середніх значень до конкретного пацієнта.
Найбільш поширеним способом запису рентгенівського зображення є фіксація його на рентгенчутливій плівці з подальшим проявом. В даний час також існують системи, що забезпечують реєстрацію даних у цифровому вигляді. У зв'язку з високою вартістю та складністю виготовлення даний вид обладнання за поширеністю дещо поступається аналоговому.
Рентгенівська плівка поміщається у спеціальні пристрої – касети (кажуть – касету заряджають). Касета оберігає плівку від дії видимого світла; останній, як і рентгенівські промені, має здатність відновлювати металеве срібло з AgBr. Касети робляться з матеріалу, що не пропускає світло, але пропускає рентгенівське проміння. Усередині касет є підсилювальні екрани, плівка укладається між ними; при виконанні знімка на плівку потрапляють не тільки самі рентгенівські промені, а й світло від екранів (екрани вкриті флюоресцентною сіллю, тому вони світяться і підсилюють дію рентгенівських променів). Це дозволяє зменшити променеве навантаження на хворого в десятки разів.
При виконанні знімка рентгенівські промені направляють на центр об'єкта, що знімається (центрація). Після зйомки у фотолабораторії плівка проявляється у спеціальних хімічних реактивах та закріплюється (фіксується). Справа в тому, що на тих частинах плівки, на яку при зйомці рентгенівські промені не потрапили або їх потрапило мало, срібло не відновилося, і якщо плівку не помістити в розчин фіксажу (закріплювача), то при розгляді плівки відбувається відновлення срібла під впливом видимого світла. Вся плівка почорніє і жодного зображення не буде видно. При закріпленні (фіксуванні) неAgBr, що відновився, з плівки йде в розчин фіксажу, тому в фіксажі багато срібла, і ці розчини не виливаються, а здаються в рентгенівські центри.
Сучасним способом фотообробки медичних рентгенівських плівок є використання проявних автоматів рольного типу. Крім безперечної зручності в роботі проявні автомати забезпечують високу стабільність процесу фотообробки. Час повного циклу з моменту надходження плівки до проявочної машини до отримання сухої рентгенограми ("від сухого до сухого") не перевищує декількох хвилин.
Ренгеноргамами є зображення, виконане в чорно-білих тонах – негатив. Чорні – ділянки, які мають низьку щільність (легкі, газовий міхур шлунка. Білі – мають високу щільність (кістки).
Флюорографія— Сутність ФОГ в тому, що при ній зображення грудної клітки спочатку отримують на флюоресцентному екрані, і потім робиться знімок не самого хворого, а його зображення на екрані.
Флюорографія дає зменшене зображення об'єкта. Виділяють дрібнокадрову (наприклад, 24×24 мм або 35×35 мм) і великокадрову (зокрема, 70×70 мм або 100×100 мм) методики. Остання за діагностичними можливостями наближається до рентгенографії. ФОГ застосовується для профілактичного обстеження населення (виявляються приховано перебігають захворювання, такі як рак і туберкульоз).
Розроблено як стаціонарні, так і мобільні флюорографічні апарати.
В даний час плівкова флюорографія поступово замінюється цифровою. Цифрові методи дозволяють спростити роботу із зображенням (зображення може бути виведено на екран монітора, роздруковано, передано по мережі, збережено в медичній базі даних тощо), зменшити променеве навантаження на пацієнта та зменшити витрати надодаткові матеріали (плівку, проявник для плівки).
Існує дві поширені методики цифрової флюорографії. Перша методика, як і звичайна флюорографія, використовує фотографування зображення на флюоресцентному екрані, замість рентген-плівки використовується ПЗС-матриця. Друга методика використовує пошарове поперечне сканування грудної клітини віялоподібним пучком рентгенівського випромінювання з детектуванням випромінювання, що пройшло, лінійним детектором (аналогічно звичайному сканеру для паперових документів, де лінійний детектор переміщається вздовж аркуша паперу). Другий спосіб дозволяє використовувати набагато менші дози випромінювання. Деякий недолік другого способу – більший час отримання зображення.
Порівняльна характеристика дозового навантаження при різних дослідженнях.
Звичайна плівкова флюорограма грудної клітки забезпечує пацієнтові середню індивідуальну дозу опромінення в 0,5 мілізверта (мЗв) за одну процедуру (цифрова флюорограма - 0,05 мЗв), тоді як плівкова рентгенограма - 0,3 мЗв за процедуру (цифрова ,03 мЗв), а комп'ютерна томографія органів грудної клітини - 11 мЗв за процедуру [1]. Магнітно-резонансна томографія не несе променевого навантаження
1) Широка доступність методу та легкість у проведенні досліджень.
2) Для більшості досліджень не потрібно спеціальної підготовки пацієнта.
3) Відносно низька вартість дослідження.
4) Знімки можуть бути використані для консультації в іншого фахівця або в іншій установі (на відміну від УЗД-знімків, де необхідне проведення повторного дослідження, оскільки отримані зображення є оператор-залежними).
1) Статичність зображення - складність оцінки функції органу.
2) Наявністьіонізуючого випромінювання, здатного надати шкідливий вплив на пацієнта.
3) Інформативність класичної рентгенографії значно нижча за такі сучасні методи медичної візуалізації, як КТ, МРТ та ін. Звичайні рентгенівські зображення відображають проекційне нашарування складних анатомічних структур, тобто їх суммаційну рентгенівську тінь, на відміну від пошарових серій сучасних зображень.
4) Без застосування контрастних речовин рентгенографія недостатньо інформативна для аналізу змін у м'яких тканинах, що мало відрізняються за щільністю (наприклад, при вивченні органів черевної порожнини).