Текст книги "Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)"

meta:

author:

fio[ru]: И.Е. Тюрин

codes:

next:

type: dklinrek

code: II.I

type: dkli00023

ВВЕДЕНИЕ

Методы лучевой диагностики (син.: методы визуализации, методы диагностической радиологии) играют ключевую роль в выявлении, определении характера и распространенности патологического процесса органов дыхания, а также в оценке эффективности проводимого лечения.

В течение последних 20 лет в торакальной радиологии произошли кардинальные изменения. В начале 70-х годов XX века появились первые образцы рентгеновских компьютерных томографов, и уже в середине десятилетия стало возможным аксиальное сканирование различных анатомических областей тела, в том числе и органов грудной полости на задержанном дыхании. В 80-х годах разработана методика высокоразрешающей компьютерной томографии для изучения патологии легких, началось клиническое применение магнитно-резонансной томографии и ультразвуковых методов исследования, которые получили широкое распространение в последнем десятилетии прошлого века, в том числе и при исследовании органов дыхания. В этот же период времени произошло становление спиральной технологии сканирования в компьютерной томографии. На ее основе возникли первые клинические образцы программ для трехмерных преобразований и методики компьютерно-томографической ангиографии. Начало нового века характеризуется созданием КТ-аппаратов с многорядными детекторами и интенсивным внедрением в клиническую практику позитронно-эмиссионной томографии как в виде самостоятельного исследования, так и в сочетании с компьютерной томографией.

На фоне революционных преобразований в области современных томографических технологий продолжается интенсивное развитие традиционного рентгеновского исследования. От рутинных рентгенотомографических методик эта область торакальной радиологии перешла к цифровой радиологии, основу которой составляют современные цифровые детекторы рентгеновского излучения.

В результате произошедших технологических изменений, традиционное рентгено-радиологическое исследование больных с заболеваниями органов дыхания переросло торакальную радиологию, использующую все современные методы лучевой диагностики:

–традиционное рентгенологическое исследование;

–рентгеновская компьютерная томография (КТ);

–магнитно-резонансная томография (МРТ);

–ультразвуковое исследование (УЗИ);

–радионуклидные исследования;

–позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), в том числе в сочетании с КТ (ПЭТ/КТ);

–интервенционные диагностические и лечебные процедуры под лучевым наведением (рентгеноскопия, УЗИ, КТ).

type: dkli00091

ТРАДИЦИОННОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Открытие в 1896 г. рентгеновского излучения В.К. Рентгеном и явления радиоактивности А. Беккерелем стало отправной точкой многолетнего пути развития торакальной радиологии, накопления знаний и клинического опыта, освоения новых областей медицинской практики.

Уже в 1897 г. была выполнена первая рентгенограмма органов грудной полости. В начале прошлого века (1903 г.) рентгеновские снимки начали выполнять на пластинах, покрытых бромидом серебра (Schleussner C.), в 1913 г. появилась отсеивающая решетка для фильтрации вторичного излучения при рентгенографии (Bucky G.). Важной вехой на пути становления торакальной радиологии стала разработка в 20-х годах теории и практики линейной томографии (Bocage A.-E.-M., Pohl E.).

В конце этого же десятилетия были проведены первые бронхографические исследования (Sicard, Forestier). В 1928 г. выполнены первые ангиографические исследования периферических сосудов (Dos Santos R., Lamas A., Caldas P.), а в 1929 г. проведена первая ангиопульмонография (Forssmann W.). За этим последовал первый проявочный автомат для обработки рентгеновской пленки в 1942 г.

(Malincrodt) и первой системы для компьютерной (беспленочной) рентгенографии (Fuji), усилители рентгеновского изучения для проведения рентгеноскопии с использованием телевизионного монитора (Coltman J.W.). В начале 90-х годов были представлены первые образцы цифровых рентгеновских аппаратов, которые сегодня представляют один из наиболее интенсивно развивающихся сегментов всей радиологической техники.

Исторически все методики традиционного рентгеновского исследования разделяют на основные и специальные. Под этим подразумевается, что рентгеновское исследование органов грудной полости при любом виде патологии должно начинаться с одной из основных методик и, в случае необходимости, продолжаться с использованием набора специальных методик. К основным методикам традиционно относят обзорные изображения анатомической области, такие как рентгенография, рентгеноскопия или флюорография. Среди специальных методик принято выделять томографические исследования (линейная томография, зонография), методики контрастирования и рентгенофункциональные исследования. Во второй половине прошлого века эти методики являлись основным инструментом обследования больных с патологией органов дыхания, в том числе раком легкого.

С внедрением в клиническую практику КТ, а также МРТ, УЗИ и ЭхоКГ, большинство из них перестало использоваться или объем таких исследований значительно уменьшился. Так, практически все методики контрастирования (бронхов, сосудов, плевральной и брюшной полости, средостения и перикарда) представляют сегодня лишь исторический интерес. Вся необходимая информация об этих анатомических структурах может быть получена с помощью современных томографических технологий. Исключением являются ангиографические исследования сосудов грудной полости в тех случаях, когда они являются составной частью интервенционных радиологических процедур. Многократно сократилось количество линейных томографий, которые выполняются в тех лечебных учреждениях, где проведение КТ больным с легочной патологией не представляется возможным. Резко сократились показания к рентгеноскопии, она перешла из разряда основных методик рентгеновского исследования легочных больных в категорию специальных методик, проводимых по специальным и относительно узким показаниям. Обычно это контроль состояния грудной полости после торакальных операций, выявление жидкости в плевральной полости или проведение инвазивных процедур под контролем рентгеноскопии.

ПЛЕНОЧНАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ

Рентгенография является наиболее частой рентгенологической процедурой вообще и органов грудной полости в частности. Исследование может представлять собой обзорный снимок всей анатомической области в одной из стандартных проекций или снимок части грудной полости. В первом случае речь идет об обзорной рентгенографии, во втором – о прицельных и парциальных рентгеновских снимках.

Показанием к проведению рентгенографии является любое подозрение на патологический процесс в легких, средостении, плевральной полости или грудной стенке, а также оценка выявленных изменений в динамике.

Специальной подготовки к проведению рентгенографии органов грудной полости не требуется. Обзорные рентгенограммы выполняют при вертикальном положении пациента в двух проекциях – прямой передней и одной из боковых, правой или левой (рис. 5-8). При рентгенографии в прямой передней проекции пациента устанавливают лицом к вертикальной стойке и плотно прислоняют грудью к воспринимающему устройству. Это может быть кассета с рентгеновской пленкой, цифровая камера или другое приспособление. Плечи пациента опущены, подбородок приподнят. Для отведения лопаток кисти рук прижимают к бедрам, а локти направляют вперед.

path: pictures/0508a.png

path: pictures/0508b.png

Рис. 5-8. Обзорные рентгенограммы органов грудной полости в передней прямой (а) и правой боковой (б) проекциях.

Оптимальным размером рентгеновской пленки для рентгенографии является 35x35 см. Кассету устанавливают таким образом, чтобы верхний ее край находился на уровне VII шейного позвонка. Центральный пучок направляют в центр кассеты по срединной линии тела пациента через область VI грудного позвонка (уровень нижнего угла лопатки). Экспонирование производят после обычного (не форсированного) вдоха на задержанном дыхании.

О точности установки пациента в прямой проекции свидетельствует одинаковое расстояние от линии остистых отростков до правого и левого грудино-ключичного сочленения. На рентгеновском снимке должны отображаться все анатомические структуры груди, включая оба легочных поля, реберно-диафрагмальные синусы и поддиафрагмальная область, верхушки легких и мягкие ткани грудной стенки.

Кроме стандартного снимка в прямой передней проекции, аналогичные изображения можно получить при исследовании в прямой задней проекции и в положении лежа на боку при горизонтальном ходе рентгеновских лучей (латерография). Эти снимки чаще выполняют вне рентгеновского кабинета, в условиях реанимации или приемного покоя (рис. 5-9).

path: pictures/0509a.png

path: pictures/0509b.png

Рис. 5-9. Рентгенограмма (а) и латерограмма (б) в положении больной на правом боку. При латерографии жидкость в правой плевральной полости растекается вдоль боковой поверхности легкого.

Рентгенография в боковой проекции также проводится в вертикальном положении. Пациент прижимается к воспринимающему устройству соответствующим боком, руки его подняты кверху и скрещены на голове. Оптимальный размер рентгеновской пленки 30x40 см. Верхний край кассеты на уровне VI шейного позвонка, центральный пучок направляют на среднюю подмышечную линию, на ширину кисти ниже подмышечной ямки.

Помимо рентгенографии в стандартных, прямой и боковой, проекциях, обзорные снимки могут быть получены и в атипичных проекциях. Обычно это правая или левая косые проекции, когда пациент разворачивается соответствующим боком к кассете под углом 45 ⁰;. В прошлом такие рентгенограммы имели большое значение для оценки состояния камер сердца. В настоящее время они практически не используются.

Прицельные рентгенограммы выполняют для детализации изменений, выявленных при обзорной рентгенографии. Они могут выполняться у вертикальной стойки, с использованием пленки меньшего формата (парциальные снимки), или во время рентгеноскопии, когда пациент устанавливается в оптимальное положение под визуальным контролем рентгенолога (рис. 5-10). Другим видом специальных рентгенографических исследований являются рентгенофункциональные пробы, проводимые на выдохе, при натуживании (проба Вальсальвы) и других физиологических маневрах. Особым видом прицельных снимков являются рентгенограммы области верхушек легких в положении лордоза, часто используемые во фтизиатрической практике.

path: pictures/0510a.png

path: pictures/0510b.png

Рис. 5-10. Рентгенограмма (а) и прицельный снимок, выполненный при рентгеноскопии (б). В верхней доле правого легкого патологическое образование с нечеткими контурами – периферический рак.

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРАСТ

Термин рентгенографический контраст определяет величину разницы почернения двух участков на рентгенограммах. Большая разница соответствует высокому контрасту, соответственно, меньшая величина – меньшей контрастности. Высококонтрастным считается такое изображение, на котором объекты, интенсивно задерживающие рентгеновское излучение, выглядят белыми и, наоборот, участки, соответствующие частям тела, мало поглощающими рентгеновское излучения – черными. Контраст определяется физическими свойствами объекта исследования, энергией рентгеновского излучения, используемым сочетанием пленка -

усиливающие экраны и выраженностью вторичного рассеянного излучения.

При рентгенографии груди этот параметр имеет исключительно большое значение. Большинство рентгеновских снимков выполняется для оценки легких и средостения. Однако большая часть легочной ткани перекрывается плотными анатомическими структурами, такими как ребра, ключицы, позвонки, диафрагма и средостение. В случае выполнения высококонтрастного снимка, те участки легких, на которые проецируется изображение этих анатомических структур, практически неразличимы. С другой стороны, изображение тени средостения, лишенное в силу чрезмерной контрастности своей обычной структуры, не пригодно для выявления многочисленных патологических процессов, расположенных позади сердечной тени, на фоне бифуркации трахеи, в области корней легких.

Основным фактором, влияющим на рентгенографический контраст выбранной анатомической области, является энергия рентгеновского пучка, которая в свою очередь определяется величиной напряжения генерирования рентгеновского излучения. Чем выше напряжение, тем больше проникающая способность излучения, тем меньше рентгенографический контраст. В этом случае снижения контраста наиболее плотных анатомических структур на фоне сохранения контраста легочной ткани приводит к повышению информативности изображения.

Рентгенография легких должна проводиться с использованием жесткого рентгеновского излучения, при напряжении генерирования свыше 100 кВ, обычно 120 – 150 кВ. Меньшие величины напряжения приводят к излишней контрастности изображения и ухудшению качества изображения.

Использование жесткого излучения имеет два важных следствия. Во-первых, снижение рентгенографического контраста снижает выявляемость обызвествлений и других высокоплотных включений. Поэтому для уточнения структуры патологических образований могут использоваться прицельные снимки, выполненные мягкими рентгеновскими лучами (двухэнергетическая рентгенография).

Во-вторых, жесткое рентгеновское излучение приводит к увеличению количества вторичного рассеянного излучения, которое индуцируется в тканях исследуемой области при прохождении квантов основного пучка излучения. Хаотично направленное рассеянное излучение попадает на рентгеновскую пленку и снижает контраст. Поэтому при рентгенографии легких жесткими лучами применение отсеивающей решетки является обязательным условием.

РАЗРЕШЕНИЕ

Пространственное разрешение можно определить как способность выявлять мельчайшие детали изображения. При использовании стандартной комбинации экран/пленка этот показатель достигает 10 – 12 пар линий/мм. Тем не менее известно множество факторов, снижающих пространственное разрешение при рентгенографии легких. Наиболее важными из них являются нечеткие, размытые контуры деталей изображения, что определяется в рентгенологии термином нерезкость.

Динамическая нерезкость возникает вследствие движения объекта исследования в момент экспозиции. При рентгенографии легких основным источником динамической нерезкости являются движения сердца и крупных сосудов, а также непроизвольные движения пациента в момент включения высокого напряжения. Геометрическая нерезкость возникает при использовании слишком большого фокусного пятна анода рентгеновской трубки, в результате чрезмерного уменьшения фокусного расстояния (фокус рентгеновской трубки – экран) или слишком большого расстояния между объектом и рентгеновской пленкой. Экранная нерезкость является результатом гранулярного строения поверхности экрана.

Из всех видов нерезкости наибольшее практическое значение при рентгенографии легких имеет максимально полное исключение динамической нерезкости за счет сокращения выдержки до 0,04 с и менее. Уменьшение геометрической нерезкости возможно за счет адекватного фокусного расстояния величиной 180 – 200 см.

СИГНАЛ/ШУМ

Все системы получения изображений страдают от так называемого шума. Чем больше различия в полезном изображении и возникающих при регистрации излучения помехах, тем выше информативность. Квантовый шум зависит прежде всего от количества квантов рентгеновского излучения, попадающего на воспринимающее устройство – систему экран/пленка. Повышение чувствительности экранов или рентгеновской пленки или того и другого вместе позволяет уменьшить количество излучения (количество квантов в единицу времени), необходимого для получения изображения. Поэтому использование таких систем, направленное на уменьшение экспозиции, обычно приводит также и к увеличению квантового шума и зернистости изображения.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ

Для обеспечения высокого качества рентгеновских снимков легких и воспроизводимости рентгенографических данных обзорные рентгенограммы должны выполняться с использованием оптимальных физико-технических условий. Современный стандарт предусматривает использование следующих параметров:

–использование рентгеновских аппаратов, оснащенных высокочастотными трансформаторами, позволяющими достичь адекватной мощности генерирования рентгеновского излучения;

–минимально возможная для данного типа рентгеновского аппарата выдержка, но не превышающая 0,04 с при исследовании в прямой проекции для исключения динамической нерезкости от движений камер сердца и крупных сосудов;

–жесткое рентгеновское излучение при напряжении генерирования 120 кВ с целью снижения контрастности изображения костных структур и массивных мягкотканных объектов, таких как средостение, диафрагма, грудная стенка;

–использование отсеивающей решетки с отношением не менее 1:6 для устранения вторичного рассеянного излучения, возникающего при использовании жесткого рентгеновского излучения;

–фокусное расстояние не менее 150 см для устранения геометрической нерезкости;

–наличие фотоэкспонометра для автоматического выбора минимально достаточной экспозиции;

–наличие проявочного автомата для обработки экспонированной рентгеновской пленки.

Соблюдение указанных выше параметров позволяет стандартизировать технологию и избежать грубых ошибок, связанных с неправильным выбором физико-технических условий рентгенографии легких. Эта методика сокращает долю брака при рентгеновских исследованиях легких, а также упрощает сопоставление серий рентгеновских снимков, выполненных на разных рентгеновских аппаратах.

Технологические стандарты American College of Radiology для рентгенографии легких у взрослых пациентов:

–расстояние фокус/трубка 72 дюйма (182 см);

–размеры фокусного пятна трубки не превышают 2 мм (рекомендуется 0,6 -

1,2 мм);

–обязательная коллимация (диафрагмирование) пучка излучения по размеру кассеты и фильтрация излучения;

–чувствительность комбинации экран/пленка 200 ед.;

–использование жесткого излучения (120 – 150 кВ);

–применение средств снижения вторичного рассеянного излучения (решетка или воздушная прослойка), эквивалентных отсеивающей решетки с отношением 10:1;

–максимально допустимое время экспозиции 40 мс;

–максимально допустимая доза на поверхности кожи не должна превышать

3 мГр, что возможно при использовании автоматического фотоэкспонометра, жесткого рентгеновского излучения, стандартного сочетания экран/пленка и отсеивающей решетки 12:1.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ ВНЕ РЕНТГЕНОВСКОГО КАБИНЕТА

Рентгеновские исследования органов грудной полости могут выполняться как в рентгеновском кабинете, с использованием стационарного рентгеновского аппарата, так и в других помещениях лечебного учреждения. Обычно это приемный покой, палата интенсивной терапии, отделение реанимации, операционная, перевязочная или процедурная и даже обычная палата. Это необходимо в тех случаях, когда пациенты в силу тяжести своего состояния или особенностей оказания им медицинской помощи не могут быть доставлены в рентгеновский кабинет. Частой причиной рентгенографии вне рентгеновского кабинета является проведение искусственной вентиляции легких, необходимость выполнения исследования в ходе хирургического вмешательства, экстренное исследование больного непосредственно при поступлении в приемный покой.

Рентгеновские исследования органов грудной полости, проводимые вне рентгеновского кабинета, разнообразны. Это может быть обычная рентгенография в стандартной или атипичной проекции, выполняемая на передвижном рентгенографическом аппарате, рентгеноскопия с использованием мобильного рентгенохирургического аппарата. Такие исследования могут проводиться в различных положениях пациента – лежа на спине, на боку, на животе, а также полулежа или сидя. Рентгенография легких является наиболее частым лучевым исследованием пациентов в тяжелом состоянии, которые не могут быть доставлены в отделение лучевой диагностики.

Передвижной (палатный) рентгеновский аппарат имеет относительно небольшие габариты, позволяющие перемещать его по лечебному учреждению и завозить в небольшие помещения, например общие палаты или боксы. В нем предусмотрен высоковольтный генератор, вертикальный штатив, на котором закреплена рентгеновская трубка и тубус (коллиматор). Небольшой пульт управления соединен с аппаратом кабелем, что позволяет рентгенолаборанту проводить съемку, располагаясь на отдалении от аппарата и пациента, иногда в соседнем помещении.

При исследовании в палате интенсивной терапии или реанимационном отделении больной располагается в кровати, обычно в строго горизонтальном положении на спине. Реже пациенты обследуются в положении сидя, если их соматическое состояние это позволяет. В положении сидя или полусидя диафрагма смещается вверх и перекрывает значительную часть легочных полей, скрывая изменения в задних реберно-диафрагмальных синусах. Опасения, что в горизонтальном положении на спине чаще пропускается жидкость в плевральной полости, не соответствуют действительности. Кассета подкладывается под спину больного, рентгеновская трубка располагается над ним. При необходимости здесь же может быть выполнена латерограмма груди. Больной остается в положении на спине, трубка и кассета с пленкой располагаются по бокам от него. Рентгенологическое исследование всегда требует согласованных действий рентгенолаборанта и персонала палаты интенсивной терапии.

Рентгенография в палате имеет свои особенности и ограничения. Большинство передвижных рентгеновских аппаратов уступают по мощности стационарным аналогам. В силу этого рентгенография выполняется с большей экспозицией, что в свою очередь приводит к более выраженной динамической нерезкости от видимых сокращений сердца и крупных сосудов. При исследовании груди в положении на спине сердце и крупные сосуды средостения, расположенные у передней грудной стенки, оказываются в отдалении от кассеты с пленкой, в связи с чем возникает эффект геометрической нерезкости и проекционного увеличения. Это усугубляется небольшим фокусным расстоянием, поскольку при использовании палатного аппарата расположить рентгеновскую трубку на высоте более 150 см над пациентом практически невозможно. В результате серединная тень оказывается значительно больше, чем на снимках в передней проекции, создавая ложное впечатление о патологии сердца и перекрывая значительную часть легочных полей. Произвольное расположение кассеты исключает применение фотоэкспонометра, поэтому экспозиция определяется на глаз, применительно к конституции пациента, и очень часто неправильно. К этому следует добавить отсутствие кооперации части пациентов и медицинского персонала, невозможность сделать вдох и задержать дыхание в момент экспозиции. Рекомендации по устранению этих недостатков приведены в некоторых руководствах по рентгенодиагностике.

Технологические стандарты American College of Radiology для рентгенографии легких на палатных аппаратах взрослых пациентов:

–расстояние фокус / трубка 40 – 72 дюйма (100 – 182 см);

–может применяться напряжение 70 – 100 кВ, если использование жесткого излучения (120 – 150 кВ) невозможно;

–отсеивающая решетка необходима при использовании напряжения более 100 кВ;

–максимально допустимое время экспозиции составляет 100 мс.

Указанные технологические недостатки можно частично компенсировать при использовании современных достаточно мощных палатных рентгеновских аппаратов. Они позволяют обеспечить напряжение генерирования до 120 кВ при величине выдержки порядка 20 – 40 мс и силе тока до 250 мА. Эти параметры очень близки к оптимальным значениям рентгенографии на стационарном рентгеновском аппарате. В этом случае использование неподвижной отсеивающей решетки, которая вместе с кассетой подкладывается под спину пациента, является обязательным. Однако и при такой методике сохраняется проблема рентгенографии в задней проекции и небольшое фокусное расстояние, что приводит к проекционному искажению и геометрической нерезкости изображения.

Значительным шагом вперед в области рентгенографии легких на палатных аппаратах стало внедрение систем компьютерной радиографии в середине 80-х годов. Технологический принцип методики подробно описан в разделе «цифровая рентгенография». Беспленочная кассета со специальными экранами, покрытыми специальным соединением фосфора, устанавливается позади больного, производится экспозиция, а затем кассета помещается в дигитайзер, который считывает скрытое изображение с экранов. На сегодняшний день это единственный и исключительно эффективный способ получения цифровых изображений вне рентгеновского кабинета. Оцифровка рентгеноскопического сигнала в рентгенохирургических аппаратах фактически не является рентгенографией в прямом смысле этого слова.

Основными преимуществами компьютерной радиографии применительно к исследованиям легких является исключительно широкий динамический диапазон и высокая разрешающая способность (5 пар линий/мм), что в сумме позволяет получить высокоинформативные изображения органов грудной полости в сочетании со всеми преимуществами цифровых радиологических методик. Даже при недостаточной экспозиции цифровое построение изображений позволяет компенсировать этот недостаток. В результате повышается качество изображений, снижается количество повторных рентгенографий.

ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ

Цифровая рентгенография прочно заняла свое место в арсенале традиционной рентгенодиагностики и постепенно вытесняет пленочную рентгенографию из повседневной практики. Цифровые рентгеновские аппараты, специально предназначенные для исследования органов грудной полости, называются в нашей стране цифровыми флюорографами.

Основные технологии цифровой радиографии основаны на использовании фосфорных запоминающих экранов, систем «экран – оптика – ПЗС» матрица и так называемых плоских панелей (flat panels). В нашей стране также используются цифровые системы, основанные на сканирующем принципе получения изображения. Основными преимуществами цифровой рентгенографии являются: более высокая информативность по сравнению с пленочным снимком, ускорение процесса получения изображения за исключением фотохимической обработки пленки, возможность постпроцессорной обработки полученного изображения с помощью компьютерных программ, удобства хранения и передачи диагностической информации в цифровом виде.

Системы компьютерной радиографии, исторически являются первой разработкой для цифровой рентгенографии. Принцип действия этих систем основан на эффекте фотостимулируемой люминесценции (рис. 5-11). После прохождения через объект, ослабленное рентгеновское излучение попадает на специальный экран, покрытый слоем люминофора. Экран размещен в стандартной кассете обычных размеров. Скрытое изображение, сформированное на экране, может сохраняться несколько часов. Для получения видимого изображения кассету помещают в дигитайзер, в котором она раскрывается. Тонкий луч инфракрасного лазера построчно сканирует экран, вызывая свечение люминофора. Это свечение пропорционально количеству квантов рентгеновского излучения, попавшего на экран. Свечение экрана регистрируется фотоэлектронным умножителем и преобразуется в электрические сигналы, из которых строится видимое изображение. Экран облучается вспышкой яркого света и может использоваться для следующей экспозиции.

path: pictures/0511.png

Рис. 5-11. Схема рентгенографии с помощью запоминающих люминофоров.

Вторая группа аппаратов использует воспринимающее устройство, состоящее из люминесцентного экрана, оптической системы и ПЗС-матрицы (ПЗС – прибор зарядовой связи). Принцип действия этих приборов аналогичен пленочной флюорографии (рис. 5-12). Ослабленное рентгеновское излучение попадает на люминесцентный экран, вызывая его свечение. Видимое изображение фокусируется системой линз до размера около 3 см² и проецируется на ПЗС-матрицу, в которой происходит преобразование видимого света в электрические сигналы. После аналого-цифрового преобразования на экране монитора возникает диагностическое изображение. Время, необходимое для получения изображения, обычно составляет 8 – 15 с.

path: pictures/0512.png

Рис. 5-12. Схема цифровой рентгенографии с использованием системы «экран – оптика – ПЗСматрица».

Третья группа приборов основана на использовании полноразмерных матриц или плоских панелей. Каждая из таких панелей представляет собой совокупность множества дискретных детекторов, помещенных в рентгенопрозрачный корпус, каждый из которых самостоятельно воспринимает ослабленное рентгеновское излучение, а из совокупности множества сигналов формируется диагностическое изображение. Существует два основных типа подобных устройств.

Первый из них основан на применении аморфного кремния. В качестве воспринимающего элемента на поверхности детектора используется соединение цезия и йода – CsI, в котором ослабленное рентгеновское излучение преобразуется в световой сигнал (рис. 5-13). Сформированный световой поток достигает фотодиодов на основе аморфного кремния, в которых свет преобразуется в электрические сигналы. С помощью аналого-цифрового преобразователя формируется цифровое изображение. Размеры каждого детектора составляют 140 – 200 мкм, а общее количество детекторов в плоской панели достигает нескольких миллионов.

path: pictures/0513.png

Рис. 5-13. Схема рентгенографии с использованием плоских панелей на основе йодида цезия.

Второй тип плоских панелей основан на использовании аморфного селена (рис. 5-14). В этом случае ослабленное рентгеновское излучение попадает на поверхностный слой аморфного селена, который находится в постоянном электрическом поле. Изменение электрического заряда под действием квантов рентгеновского излучения фиксируется слоем полупроводниковых элементов на базе аморфного кремния. В результате формируются электрические сигналы, которые передаются в аналогово-цифровой преобразователь, после чего возникает диагностическое изображение.

path: pictures/0514.png

Рис. 5-14. Схема рентгенографии с использованием плоских панелей на основе аморфного селена.

Обе технологии имеют высокие технологические характеристики и постепенно начинают использоваться в диагностической радиологии, однако в скрининговых исследованиях до настоящего времени не используются из-за высокой стоимости оборудования.