Aparatele cu raze X: dispozitiv, tipuri și principiu de funcționare. Tot ce trebuie să știți despre raze X: procedura de obținere a acestora, evaluarea nocivității diagnosticului și interpretarea imaginilor Principiul de funcționare a aparatului cu raze X

Un aparat cu raze X este un dispozitiv utilizat pe scară largă în medicina modernă pentru a studia și diagnostica diferite afecțiuni. Este necesar pentru accesul la organele interne ale omului. Datorită aparatului cu raze X, medicul primește o imagine a structurii interne a corpului care îl interesează. Fotografia este proiectată pe film. Lucrul cu raze X este un examen medical neinvaziv, ceea ce înseamnă că nu este necesară pătrunderea unui corp străin. În ciuda faptului că acest dispozitiv este utilizat pe scară largă în spitale și clinici, puțini oameni știu cum funcționează.

Să aflăm ce este un aparat cu raze X, principiul de funcționare al acestui dispozitiv și ce înseamnă acesta pentru medicină.

Aparat cu raze X - ce este?

Un aparat cu raze X este un dispozitiv care convertește energia electrică obișnuită în radiații cu raze X. Mânca diferite tipuri aparate cu raze X, de exemplu:

. angiograf;

fluorograf;

mamograf cu raze X;

aparat cu raze X de secție;

Aparat de raze X dentare;

Operarea aparatului cu raze X;

tomograf computerizat cu raze X;

Si altele.

După cum putem vedea, astăzi există multe tipuri de aparate cu raze X. În funcție de organul studiat, se folosesc dispozitive cu design și principii de funcționare diferite. Cu toate acestea, un aparat clasic cu raze X scop general, al cărui principiu de funcționare îl vom lua în considerare în acest articol, constă dintr-un sistem de control, sursă de alimentare, structură radiată, precum și periferice. În funcție de funcționalitatea dispozitivului, acesta poate include și dispozitive pentru înregistrarea imaginilor sau vizualizarea interiorului părții corpului care este examinată.

Principiul de funcționare al aparatului cu raze X

Un aparat clasic de raze X este alimentat printr-o rețea electrică, a cărei tensiune maximă este de 220 V. Dar unele sisteme cu raze X, dezvoltate în vremea noastră, necesită mult mai multă energie electrică. Astfel de instalații, pe lângă sursa de alimentare, conțin un transformator și un redresor pentru curent.

Tubul cu raze X este principalul element de radiație care îl generează. Aparatul mai conține un sistem de control cu ​​ajutorul căruia un specialist controlează funcționarea unității de raze X.

Materialul prin care se produce radiația cu raze X este curent, prin urmare, fără o rețea electrică puternică, funcționarea dispozitivului este imposibilă. Astfel, curentul din rețeaua electrică trece prin etapa de procesare primară. Această etapă are loc în înfășurarea transformatorului. După aceasta, are loc destul de rapid o etapă de procesare secundară, în timpul căreia este eliberată tensiunea înaltă. Ajunge la kenotron - acesta este un redresor de curent, după care tensiunea intră în tubul cu raze X.

Tubul cu raze X este amplasat într-un vas ferm sigilat. La un capăt al tubului se află catodul, iar la celălalt este anodul. Când tensiunea prin transformator intră în câmpul de raze X, catodul și anodul lovesc și apoi frânează brusc. În acest caz, are loc bremsstrahlung, adică sunt generate raze X.

Întregul proces descris mai sus are loc într-o fracțiune de secundă. Astfel, pe imagine apare o imagine, ca și cum ar ilumina interiorul părții necesare a corpului și arată starea organului. Așa funcționează un aparat cu raze X, al cărui principiu de funcționare este descris mai sus.

Importanța aparatului cu raze X pentru medicină

În medicina modernă, fără un aparat cu raze X, ar urma haosul și dezordinea, deoarece diagnosticarea multor boli ar fi dificilă, dacă nu complet imposibilă. Numai datorită aparatului cu raze X, omenirea a reușit să vindece multe boli. Astăzi, acest dispozitiv este utilizat pentru două proceduri:

1. Radiografia este un studiu intern, dar totuși neinvaziv al unui obiect. Datorită razelor X, imaginea este transferată pe film fotografic;

2. Fluoroscopie – constă în faptul că imaginea obiectului studiat cade pe un ecran special. Astfel, imaginea se mișcă, ceea ce este imposibil cu radiografia.

Acum că știți cum funcționează aparatul cu raze X, nu vă veți face griji cu privire la procedurile asociate cu acesta.

producatori

Rusia Moldova China Belarus Armada NDT YXLON International Time Group Inc.

Testul Sonotron NDT Sonatest SIUI SHERWIN Babb Co Rigaku RayCraft Proceq Panametrics Oxford Instrument Analitic Oy Olympus NDT NEC Mitutoyo Corp.

Micronics Metrel Meiji Techno Magnaflux Labino Krautkramer Katronic Technologies Kane JME IRISYS Impulse-NDT ICM HELLING Heine General Electric Fuji Industrial Fluke FLIR Elcometer Dinametre DeFelsko Dali CONDTROL COLENTA CIRCUTOR S.A.

Buckleys Balteau-NDT Andrew AGFA Tehnica de radiografie folosind aparate pulsate din seria ARINA TEHNICI DE RADIOGRAFIE CU UTILIZAREA DISPOZITIVELOR DE PULS DIN SERIA ARINA ÎNîn ultima vreme

a aparut

număr mare

accesorii radiografice (filme cu raze X, ecrane de intensificare, alte echipamente de înregistrare), precum și un număr mare de producători de aparate cu impulsuri. Această abundență cauzează adesea probleme consumatorilor, atât cu alegerea dispozitivului, cât și cu alegerea dispozitivelor de înregistrare.

Scopul acestui articol este de a încerca să dezvolte câteva recomandări specifice pentru alegerea atât a dispozitivului, cât și a tipului de peliculă și a ecranelor de intensificare la utilizarea dispozitivelor din seria ARINA.

În primul rând, câteva cuvinte despre metoda de inspecție radiografică. Se știe că tehnologia standard de inspecție cu raze X implică prezența unei surse de radiație penetrantă - o mașină cu raze X pe o parte a obiectului și film cu raze X pe cealaltă parte (Fig. 1).

Fig.1 Principiul inspecției radiografice

Formarea unei imagini a unui obiect pe film respectă toate legile opticii geometrice și depinde, de asemenea, de energia emițătorului și de parametrii filmului. Calitatea radiografiei rezultate este evaluată prin sensibilitatea radiografică

1. unde d este dimensiunea minimă a defectului, D este grosimea produsului controlat
2. O sensibilitate de 1% înseamnă că un defect de 0,1 mm poate fi observat pe o grosime a materialului de 10 mm.

Sensibilitatea la raze X depinde de mulți factori, care pot fi împărțiți în două grupuri:

Factori hardware

unde F este dimensiunea punctului focal al tubului d este grosimea produsului controlat F este distanța focală. Prin urmare, cu cât focalizarea și grosimea sunt mai mari, cu atât este mai mare neclaritatea, cu atât distanța focală este mai mare, cu atât este mai puțină neclaritatea.

Orez. 2 Punct focal

V. Puterea de radiație (puterea tubului cu raze X) Din cea precedentă este clar că, având în vedere o anumită sursă de radiație, singura modalitate de a reduce neclaritatea este creșterea distanței focale. Cu toate acestea, creșterea distanței înseamnă scăderea dozei de radiație invers proporțională cu pătratul distanței focale. În consecință, puterea mare de radiație vă permite să lucrați la distanțe focale mari, având o expunere relativ scurtă și o bună claritate a imaginii și, în consecință, o bună sensibilitate radiografică.

Deci, tensiune, focalizare, putere - acestea sunt caracteristicile hardware de care depinde direct sensibilitatea radiografică a controlului.

Factorii tehnicii de control (înregistrarea imaginii)

Acești factori includ în primul rând filmul cu raze X și ecranele de intensificare. Cea mai importantă proprietate a filmului este relația dintre gradul de întunecare și doza de radiație primită (expunere). Această relație este destul de complexă, dar pentru toate filmele există o regiune numită regiune normală de expunere, unde gradul de întunecare este aproximativ proporțional cu logaritmul poziției de expunere.

unde P 1 și P o sunt doze (expuneri), D 1 -D o este densitatea de întunecare

Factorul y se numește raportul de contrast al filmului. De regulă, în funcție de tipul de film, acesta variază de la 2 la 5 unități. În conformitate cu valoarea acestui coeficient, filmele cu raze X sunt împărțite în două clase.

Prima clasă este filmele cu raze X cu contrast ridicat (y = 4^5).

De regulă, acestea sunt utilizate fără ecrane de intensificare sau în combinație cu ecrane de plumb.

Dispunând de un raport de contrast ridicat, aceste filme au o sensibilitate relativ scăzută. Sensibilitatea filmelor este de obicei evaluată prin valoarea inversă a dozei de radiație necesară pentru a depăși densitatea optică a înnegririi filmului cu 0,85 unități peste densitatea filmului neexpus (voal).

De exemplu, o sensibilitate a filmului de 100 de unități înseamnă că pentru a depăși densitatea sa de înnegrire deasupra vălului cu 0,85 unități, este necesară o doză de radiație de 10 mR.

Astăzi, filmele cu contrast ridicat sunt cele mai utilizate pe scară largă.

Internă: RT-5, RT-4M

Firme AGFA-GEVERT (Belgia): D5, D7

– un dispozitiv pentru crearea și utilizarea ulterioară a radiațiilor cu raze X în scopuri medicale și tehnice. In ceea ce priveste domeniul de aplicare, aceste dispozitive medicale se impart in terapeutic si diagnostic, in functie de scopul lor. Dispozitivele terapeutice au fost dezvoltate pentru a trata o varietate de boli folosind raze X bremsstrahlung. Acestea sunt împărțite în dispozitive pentru terapie superficială, intracavitară, medie și profundă.

Un aparat modern de diagnosticare cu raze X a fost creat pentru a examina pacienții pentru prezența patologiilor în organism și poate fi folosit numai în încăperi special echipate. Acest tip de echipament medical este împărțit în mai multe tipuri, în funcție de condițiile de funcționare și de design: portabil, mobil și staționar.

Principiul de funcționare a unui astfel de echipament este destul de simplu: trecând prin corpul uman, razele X proiectează o imagine pe o foaie albă specială. Toate contururile obținute în imagine sunt procesul de absorbție a razelor X de către organism, iar densitatea scheletului și a altor organe variază. Ca rezultat: detaliile mai ușoare din imagine provin din materialul solid al corpului, deoarece razele nu pot trece complet prin ele.

Dispozitive moderne

Aparatul cu raze X include:

Un emițător format din unul sau mai multe tuburi;

Un dispozitiv de alimentare conceput pentru a regla parametrii de raze X și pentru a furniza energie electrică;

Trepiede pentru control;

Un dispozitiv care convertește radiația într-o imagine vizibilă care poate fi observată.

Majoritate clinici medicale a trecut de la modele învechite de echipamente cu raze X la modificări moderne ale dispozitivelor digitale. Se caracterizează printr-o serie de avantaje față de predecesorii lor, și anume:

Calitatea optimă a rezultatelor;

Posibilitatea unei game largi de cercetări;

Viteză mare de diagnosticare;

Automatizarea completă a procesului (selectarea zonei de iradiere, setarea parametrilor de expunere etc.);

Comoditate pentru operator (disponibilitatea unui panou de control).

În special în situații de urgență, este important ca timpul de cercetare să fie redus și ca debitul biroului să fie crescut datorită utilizării tehnologiei digitale.

Aparate cu raze X digitale și portabile

Aparatele digitale cu raze X sunt utilizate pe scară largă în aproape toate ramurile medicinei. Acestea includ examinări de diagnostic de rutină (raze X ale glandelor mamare, plămânilor și altor organe) și examinări de urgență pentru a identifica natura și localizarea leziunilor. Un astfel de echipament este, de asemenea, la mare căutare în stomatologie. Aceste dispozitive sunt echipate cu un afișaj cu informații grafice, telecomandă telecomanda, tastatura. Operatorul programează cu ușurință modurile de funcționare și caracteristici suplimentare, folosind instrucțiunile de pe afișaj.

Aparatele portabile (portabile) cu raze X sunt destul de mici și ușor de utilizat, funcționează în modul cu curent al tubului de raze X și cu o tensiune anodică constantă; Modul de antrenament automat al tubului garantează o fiabilitate ridicată a acestor dispozitive calitate superioară imagini, fasciculul de radiații este orientat în orice direcție datorită designului fiabil al trepiedului.

Aparatul cu raze X este departe de a fi o nouă invenție. A fost folosit de zeci de ani pentru a studia organele interne și a diagnostica boli complexe. Datorită razelor X, multe vieți au fost salvate. Dispozitivul a fost inventat de omul de știință Wilhelm Roentgen în 1895.

Tipuri de aparate moderne cu raze X

În funcție de scopul studiului, aparatul cu raze X poate avea un scop diagnostic sau terapeutic. Este împărțit în următoarele tipuri:

• tomograf computerizat;
• fluorograf;
• amenajarea secției pentru un spital;
• aparate de operare;
• mamograf;
• aparate dentare utilizate în stomatologie;
• angiograf și altele.

Dispozitivele staționare sunt instalate peste tot în clinicile orașelor mari. Pentru depozitarea și utilizarea lor, este alocată o cameră separată, în care nu se efectuează proceduri și studii suplimentare, cu excepția radiografiilor. Astfel de spații nu pot fi birouri cu umiditate ridicată. Ușa se deschide întotdeauna spre exterior și este căptușită cu o foaie de metal subțire. Orice decorare texturată a pereților sau a pardoselilor nu este permisă. Suprafețe vopsite exclusiv sau suprafețe cu gresie.

Există, de asemenea, dispozitive portabile care pot fi utilizate în condiții de teren non-standard. Pentru instalarea și transportul acestora este alocat un vehicul și are alimentare autonomă.

Principiul de funcționare al razelor X este capacitatea sa de a converti energia electrică în raze X. Nu toate dispozitivele arată și funcționează la fel. Fiecare are propria sa funcție, în funcție de obiectivele studiului. Și, cu toate acestea, toate dispozitivele cu raze X din clinici constau dintr-o sursă de alimentare, sistem de control, sursă de radiații și periferice.

Studiul structurii interne a corpului poate avea loc prin intermediul unui ecran de monitor care captează imaginea. Această metodă de cercetare se numește fluoroscopia. Datele pot fi afișate și pe materiale sensibile, cum ar fi hârtie sau film. Acest lucru poate fi văzut în fotografie.

Cum funcționează un aparat cu raze X?

Noua generație de aparate cu raze X are nevoie de mai mult înaltă tensiune, prin urmare, este conectat suplimentar la un transformator și un redresor de curent. Aparatul este conectat la sursa de alimentare de la birou și consumă energie electrică la 220 W sau 126 W.

Generatorul de radiații este format dintr-un tub sau mai multe.

Cu ajutorul panoului de control, se reglează și se pornește întreaga instalație.

Pe langa piesele principale, dispozitivul are in plus suporturi pentru montarea tubului generator de radiatii si diverse dispozitive pentru fixarea membrelor si plasarea pacientilor in cabinet.

Principiul de funcționare

Poate un aparat cu raze X să facă greșeli și este într-adevăr la fel de informativ pe cât spun medicii?

Razele X reprezintă un flux continuu de fotoni, precum și cuante, care se mișcă continuu. Interesant este că energia lor este afișată în jouli, care nu poartă nicio taxă.

Fotoemulsiile conțin compuși cu halogenură de argint care se descompun sub raze X. Acesta este principiul de bază al funcționării dispozitivului.

Razele X apar din cauza decelerării electronilor atunci când interacționează cu alți atomi. O tensiune continuă este furnizată tuburilor anodice și de aceasta depinde furnizarea continuă de radiație bremsstrahlung.

Când tubul cu raze X este încălzit, se observă un grup de electroni liberi în mijloc. În timpul funcționării cu raze X, este furnizat curent electric. Datorită acestui fapt, particulele concentrate în jurul anodului sunt accelerate. Pentru a preveni supraîncălzirea și focalizarea fluxului într-un singur loc, numărul de rotații nu trebuie să depășească mai mult de 10 mii de rotații pe minut.

Un aparat cu raze X nu este singurul dispozitiv care vă permite să iluminați organele interne, cum ar fi videoclipurile. Cu toate acestea, este considerat cel mai puțin dăunător pentru organism.

Radiografia modernă este un dispozitiv complex format din elemente de teleautomație, electronică, precum și complexe echipamente informatice. Fără a intra în teoria fizicii complexe, puteți înțelege că razele X trec prin corpul nostru și sunt absorbite de țesuturi în moduri diferite. Calciul osos apare pe film alb strălucitor. Prin urmare, oasele umane sunt cel mai clar vizibile. Mușchii sunt de culoare gri. Aerul este cel mai puțin vizibil pe raze X, deci este cel mai întunecat pe film.

Este important de știut că doza de dispozitive moderne este neglijabilă. Poate fi comparat cu o expunere unică la radiații în timpul zborului cu un avion de linie. Acest lucru sugerează că răul cauzat de o radiografie nu este comparabil cu faptul că le oferă medicilor posibilitatea de a detecta o boală mai gravă.