РЕНТГЕНОВСКИЕ АППАРАТЫ

Рентгенодиагностические аппараты в зависимости от конструкции и условий эксплуатации разделяют на стационарные (рис. 1), предназначенные для эксплуатации в специально оборудованных помещениях (см. Флюорография); переносные, напр, импульсные (рис. 3), транспортируемые силами не более 2 чел. Передвижные Р. а. выпускаются также разборными для исследования в палатах, на дому, а также в военно-полевых и экспедиционных условиях (рис. 4).

По назначению рентгенодиагностические аппараты разделяют на аппараты общего назначения и специализированные. Последние по методам и условиям исследования разделяют в свою очередь на флюорографические, гл. обр. для массовых профилактических исследований (см. Пантомография) и др.

Краткая техническая характеристика рентгенодиагностических аппаратов приведена в табл. 1.

На принципиальной блок-схеме рентгенодиагностического аппарата (рис. 5) указаны основные его элементы. Питающее напряжение подается в регулятор напряжения, включение к-рого на заданную длительность экспозиции осуществляют с помощью реле времени. Повышение и выпрямление напряжения для питания рентгеновской трубки осуществляется в генераторном устройстве (размещено в стальном баке, заполненном трансформаторным маслом), содержащем одно- или трехфазный повышающий трансформатор и выпрямители. Различают однополупериодное выпрямление тока, когда выпрямители отсутствуют, а их функции выполняет рентгеновская трубка, обладающая свойством односторонней проводимости, напр, в дентальных и переносных Р. а.; двухнолупериодное выпрямление, применяемое в разборных, передвижных и нек-рых стационарных Р. а. небольшой мощности, а также шести-и двенадцатифазное выпрямление тока в стационарных Р. а. большой мощности, осуществляемое посредством последовательно включаемых полупроводниковых селеновых или кремниевых диодов. Высокое напряжение от генераторного устройства подается на рентгеновскую трубку с помощью высоковольтных кабелей, имеющих наружную заземляемую оболочку. Рентгеновская трубка (рис. 6, а) — электровакуумный прибор с источником электронов (катод) и мишенью, в к-рой они тормозятся (анод). В большинстве мед. рентгеновских трубок используются термоэмиссионные накаливаемые катоды и вольфрамовые неподвижные или вращающиеся аноды. Энергия для нагрева катода подается через трансформатор накала, размещаемый в баке генераторного устройства. Управление анодным током осуществляется путем изменения силы тока накала. Площадь анода, на к-рую попадают электроны, называют фокусом. Различают одно- или двухфокусные аноды. В аноде св. 95% энергии электронов превращается в тепловую энергию, нагревающую анод до 2000 и более градусов. По этой причине с увеличением длительности экспозиции допустимая мощность снижается. Предусмотрена защита рентгеновской трубки от перегрузки в виде цифровых или аналоговых вычислительных устройств, к-рые формируют сигнал, препятствующий подаче на рентгеновскую трубку чрезмерного количества электрической энергии. Рентгеновская трубка размещается в защитном кожухе со свинцовой оболочкой для защиты от неиспользуемого излучения, заполненном трансформаторным маслом, содержащем, помимо трубки, гнезда для подсоединения высоковольтных кабелей и выходное окно, через к-рое выводится рабочий пучок излучения (рис. 6, б). В передвижных, разборных, дентальных Р. а. излучатель (рентгеновская трубка) находится в защитном кожухе вместе с генераторным устройством, что часто называют моноблоком. Характеристики основных рентгеновских трубок отечественных Р. а. приведены в табл. 2.

К выходному окну излучателя крепится диафрагма, ограничивающая пучок излучения заданными параметрами. Различают нерегулируемые, регулируемые и сменные диафрагмы (последние иногда называют тубусами или коллиматорами). Диафрагма может снабжаться оптическим имитатором для освещения белым светом поверхности, соответствующей рабочему пучку излучения, и набором сменных фильтров для изменения энергетического спектра излучения.

В зависимости от назначения современные Р. а. снабжаются разнообразными штативно-механическими устройствами — колоннами, потолочными штативами, столами и стойками для снимков, поворотными столами-штативами для просвечивания и снимков и др. (рис. 1),— обеспечивающими проведение соответствующих рентгенол. исследований.

Существуют специальные штативы для томографии, рентгенокимографии (см.), нейрорентгенодиагностики, катетеризации и ангиографии (рис. 7, а), урологических исследований (рис. 7, б) и др., отличающихся диапазоном взаимных перемещений излучателя, пациента и приемника излучения и особыми устройствами. К штативно-механическим устройствам относятся также экраноснимочные приспособления, кассетосменники и др.

Экраноснимочное приспособление современного стационарного Р. а. содержит экран для просвечивания, перемещаемый кассетодержатель с кассетой, тубус, защитные устройства, отсеивающий растр и программное управление, обеспечивающее возможность получения на одной рентгенографической пленке последовательно нескольких снимков меньшего формата (так наз. прицельных снимков) в процессе просвечивания. Отсеивающий растр (отсеивающая решетка) представляет собой набор тонких чередующихся полос из рентгенопрозрачного и рентгенопоглощающего материала, ориентированных на фокус рентгеновской трубки. Растр устанавливается между пациентом и приемником излучения и служит для уменьшения влияния на качество изображения вторичного (рассеянного) излучения. В большинстве современных диагностических Р. а. между растром и кассетой с рентгенографической пленкой располагается камера рентгеноэкспонометра — прибора, к-рый автоматически отключает напряжение на рентгеновской трубке при накоплении пленкой экспозиционной дозы излучения, обеспечивающей заданное значение плотности ее почернения после фотообработки. В отечественной аппаратуре применяются рентгеноэк-спонометры ионизационного типа РЭР-3, РЭР-ЗБМ-50-20, к-рые автоматически под действием ионизации воздуха подают в реле времени сигнал на отключение Р. а. Рентгеновская кассета обычно заряжается двусторонней рентгенографической пленкой и двумя усиливающими экранами, расположенными в непосредственном контакте с пленкой. Свечение усиливающих экранов под действием рентгеновского излучения в 60—100 раз повышает чувствительность рентгенографической пленки, фотографический эмульсионный слой к-рой состоит из микроскопических кристаллов бромистого серебра в желатине. При нек-рых исследованиях, требующих особой резкости изображения (напр., снимках костей), производят съемку и без экранов. Для экранов используют ка л ьций-вольфраматные, свинцово-баритные, сульфидные, оксисульфидные и оксигалогенидные люминофоры — вещества, светящиеся под действием рентгеновского излучения. Постепенно приобретают широкое распространение малосеребряные или беесеребряные регистраторы рентгеновского изображения.

К бессеребряным системам регистрации рентгеновского излучения относятся полупроводниковые преобразователи, в качестве к-рых используются устройства для электрорентгенографии (см.), приемником излучения в к-рых является предварительно заряженная ксерорентге-нографическая селеновая пластина, являющаяся фотопроводником. Под действием рентгеновского излучения на пластине происходит формирование скрытого электростатического изображения, к-рое проявляют заряженным окрашенным порошком, переносят на бумагу и закрепляют на ней. Для этой цели выпускаются отечественные электрорентгеногра-фические аппараты ЭРГА-01 и ЭРГА-02.

Для визуализации рентгеновского изображения при просвечивании используют флюоресцентный экран, аналогичный усиливающему экрану, защищенный свинцовым стеклом. В современных Р. а. вместо экранов применяются электронно-оптические усилители рентгеновского изображения с телевизионным видеоконтрольным устройством, основной частью к-рых является электроннооптический преобразователь, что позволяет многократно увеличить яркость изображения, а дозу излучения снизить в 4—5 раз. При этом существенно улучшается выявление мелких деталей рентгеновского изображения, отпадает необходимость в затемнении помещения процедурной и затрат времени на адаптацию зрения врача. Фокусирующая система обеспечивает передачу изображения на выходной экран с минимальными искажениями, а затем через оптическую систему на телевизионную передающую трубку и экран видеоконтрольного устройства. Одновременно изображение может регистрироваться фото- или кинокамерой, записываться на видеомагни-тофонную ленту. Отечественные усилители рентгеновского изображения используются в рентгенодиагностических комплексах РУМ-20П и РУМ-20М.

Рентгенотерапевтические аппараты

Рентгенотерапевтические аппараты или комплексы устройств предназначены для лечения ряда заболеваний тормозным рентгеновским излучением. По назначению они делятся на: аппараты для поверхностной терапии (макс. напряжение генерирования 10—60 кв); для внутриполот стной терапии (макс. напряжение 60—100 кв); для глубокой терапии (макс. напряжение 100—300 кв). По способу движения излучателя в процессе облучения различают аппараты для статического и подвижного (ротационного, конвергентного и маятникового) облучения.

Различают также рентгенотерапевтические аппараты для контактной, близкодистанционной (близкофокусной) и дальнедистанционной лучевой терапии (см.).

Принцип работы рентгенотерапевтического аппарата аналогичен изложенному выше, с той разницей, что в его блок-схеме отсутствуют приемники рентгеновского излучения, поскольку объектом воздействия при рентгенотерапии (см.) является пациент. Для автоматического ограничения дозы облучения в пределах заданного уровня используется реле дозы. В рентгенотерапевтических аппаратах применяются рентгеновские трубки с неподвижным анодом и системы принудительного их охлаждения проточным трансформаторным маслом. Иногда используются схемы умножения напряжения: удвоения, утроения и т. д.

Эксплуатация рентгеновских аппаратов

Основные характеристики Р. а. нормируются ГОСТ 7248—75 «Аппараты рентгеновские. Общие технические условия». Основные требования безопасности изложены в ГОСТ 12.0018.06. ССБТ «Рентгеновские аппараты. Требования безопасности».

При эксплуатации Р. а. необходимо тщательное соблюдение инструкции по эксплуатации. Нек-рые элементы Р. а. подвергаются повышенному износу и требуют своевременной периодической замены. О необходимости замены можно судить по снижению качества получаемого изображения. Это относится прежде всего к рентгеновским трубкам, срок службы к-рых ограничен определенным числом включений (15—20 тыс.). В процессе работы рентгеновской трубки под действием электронной бомбардировки происходит разрушение анода и поток рентгеновского излучения снижается. Подлежат периодической замене также усиливающие экраны, ксерорентгенографиче-ские селеновые пластины электро-рентгенографических аппаратов и др.

Полевые рентгенодиагностические аппараты

Предназначены для рентгенологического исследования раненых и больных в полевых условиях. Это достаточно мощные, сравнительно легкие и надежные в эксплуатации Р. а., обеспечивающие обследование больших контингентов пострадавших в различных климатических условиях. Отличительной особенностью полевых Р. а. является возможность их быстрой сборки и разборки без применения специальных инструментов (до 30 мин.), устойчивость к длительным транспортировкам, надежность защиты от неиспользованного и рассеянного рентгеновского излучения. Отечественные полевые рентгеновские аппараты РУМ-4 (РУМ-4м) и РУМ-24 выпускаются в ящичной укладке или в комплекте, размещаемом в кузове специального автомобиля (авторентген).

Аппарат РУМ-4м (рис. 8) электрически безопасен, рассчитан на питание от маломощных источников переменного тока. Основные части аппарата: пульт управления, разборный универсальный штатив и моноблок, содержащий высоковольтный трансформатор, трансформатор накала трубки и рентгеновскую трубку, к-рые помещены в защитный кожух с трансформаторным маслом. В схему Р. а. включено электронное реле времени для осуществления рентгенографии с выдержками от 0,04 до 10 сек. Штатив аппарата позволяет выполнять рентгеноскопию и рентгенографию в вертикальном и горизонтальном положениях раненого (больного), а также в латеропозиции (с отсеивающей решеткой или без нее). Защита врача от вторичного рентгеновского излучения осуществляется трехлопастным подэкранным фартуком из про-свинцованной резины и ширмой, прикрепленной к стойке штатива.

Аппарат РУМ-24 представляет собой более совершенную модель полевого рентгеновского аппарата (рис. 9). Имеет большую мощность при относительно небольших габаритах и простом управлении. Электрически безопасен. Для питания используют обычную электрическую сеть переменного тока или бензоэлек-трический агрегат. Конструкция Р. а. позволяет быстро осуществлять сборку и разборку его основных узлов. РУМ-24 состоит из моноблока, универсального штатива и пульта управления. Снабжен острофокусной рентгеновской трубкой с вращающимся анодом, оптическим центратором со щелевой диафрагмой и рент-геноэкспонометром. Рентгенол. исследование может быть выполнено в вертикальном, горизонтальном положениях и латеропозиции, а также непосредственно на носилках. Перемещение штатива из вертикального положения в горизонтальное и подача кассет для рентгенографии осуществляются автоматически. Достаточная мощность рентгеновской трубки позволяет получать хорошие снимки всех анатомических областей при относительно короткой выдержке. Краткая техническая характеристика отечественных полевых Р. а. представлена в табл. 3.

Аппараты РУМ-4м и РУМ-24 могут эксплуатироваться с электроннооптическим усилителем типа УРИ-60 и УРИ-135, а также в комплексе с крупнокадровым флюорографом и полевьгм электрорентгенографическим аппаратом ЭРГА-МП, к-рый выполняется в виде приставки к Р. а. Предназначен для быстрого получения электрорентгенограмм в полевых и стационарных условиях (рис. 10). Состоит из трех блоков. Может развертываться на одном или двух рабочих местах. Общий вес (масса) аппарата в ящиках с расходным имуществом на 3000 электрорентгенограмм размером 300x400 мм составляет около 200 кг. Вес самого аппарата без упаковки — 53,2 кг. Может питаться от сети переменного однофазного тока или передвижной электростанции. Максимальная потребляемая мощность — 600 вт. В комплект входят специальные пластины, покрытые фотополупроводником (селеном), порошок для проявления, закрепитель изображения и писчая бумага. С одного снимка можно получить 3—4 оттиска, производительность аппарата 30 рентгенограмм в час. Использование аппарата позволяет существенно упростить и ускорить обследование раненых в полевых условиях.

Полевые Р. а. используются в лечебных учреждениях госпитальных баз. Их эксплуатация должна осуществляться в строгом соответствии с прилагаемыми к ним инструкциями. При этом гарантируется длительная безаварийная работа при массовом обследовании раненых и больных в полевых условиях.

Хранение Р. а. осуществляется, как правило, в сухих отапливаемых помещениях.

Транспортировка может производиться любыми видами транспорта при температуре окружающего воздуха от —60 до +60° с соблюдением установленных правил упаковки и обработки неокрашенных деталей защитными смазками.

Таблицы

Таблица 1. КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (КОМПЛЕКСОВ)

Таблица 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ТРУБОК ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ АППАРАТОВ

Таблица 3 КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПОЛЕВЫХ РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Библиография: Блинов H. Н. и др. Технические средства рентгенодиагностики. М.. 1981; К и ш к о в с к и й А. Н. и Т ю т и н Л. А. Военно-полевая рентгенология, Л., 1979; они же, Методика и техника электрорентгенографии, М., 1982; Пустов ойтенко В. Т. Электрорентгенография в нейрохирургии, Минск, 1978; Рентгено-диагностические аппараты, под ред. H. Н. Блинова, М., 1976; Тих онов К. Б. Техника рентгенологического исследования, Л., 1978; Ч и к и р д и н Э. Г. Рентгеновские флюорографические аппараты, М., 1970; он же, Рентгеновские томографические аппараты, М., 1976.

H. Н. Блинов; А. Н. Кишковский (воен.).