• Поиск:

издатель: ЮпокомИнфоМед

А.Н. Михайлов, И.С. Абельская, Э.Е. Малевич

Обеспечение качества рентгенографического изображения при наименьшем радиационном риске

Белорусская медицинская академия последипломного образования, Республиканская больница Управления делами Президента Республики Беларусь

Ведущим методом диагностики в клинической практике является рентгенография — рентгенологическое исследование, при котором получают изображение исследуемого органа на рентгеновской пленке [1, 2, 4, 7]. От качества рентгеновского снимка и его информативности зависят точность и своевременность диагностики [3, 5, 7].

Качество рентгеновского изображения зависит от многих факторов, а именно: от физико-технических параметров съемки (кВ, мА, с), фильтрации, фокусировки, расстояния «фокус—пациент—пленка», свойств объекта, рентгенографического шума, воспринимающего устройства (комбинация ЭУ-РП), химической обработки пленки (время, температура, химический состав) и других факторов, находящихся в цепочке визуализации.

Основным клиническим требованием, предъявляемым к рентгеновскому изображению, является его информативность. Она оценивается объемом полезной информации, разрешающей способностью (пространственным разрешением). К физическим параметрам изображения относятся контрастность, резкость, шум, соотношение сигнал/шум и другие качественные характеристики [1, 7, 10].

По мнению многих исследователей, идеальное изображение создать невозможно, однако улучшить его качество с помощью технических средств необходимо. При этом врач и рентгенолаборант могут выбрать наиболее подходящие физико-технические параметры рентгенографии для решения конкретной задачи [1, 7—10].

Во всех случаях основной задачей рентгенологического исследования является получение максимального количества диагностической информации при минимальной лучевой нагрузке персонала и обследуемых, причем ведущую роль в этом процессе играет применяемая рентгеновская пленка.

Основными характеристиками рентгеновской пленки являются сенситометрические параметры: вуаль, контрастность и чувствительность. Под вуалью понимают общее или местное почернение эмульсионного слоя пленки или приобретение им окрашенного оттенка, вызванные различными причинами, помимо процесса рентгенографии [1, 2]. Вуаль может образоваться под воздействием различных факторов: естественной фоновой радиации, тепла, высокой влажности и химических паров, при нарушении условий проявления пленки и неправильном фотолабораторном освещении. Уровень вуали определяется при сенсиметрической оценке рентгеновской пленки. Он не должен превышать 0,22.

Второй основной характеристикой рентгенографического изображения является контрастность, т.е. визуально воспринимаемая разность плотностей почернения в изображении органа или ткани организма. Для различных видов исследований и в целях удовлетворения индивидуальных особенностей пациента рентгеновские пленки выпускаются разной контрастности. Чаще в практической работе используют рентгеновскую пленку с контрастностью G = 3—3,5. Этот коэффициент контрастности показывает, во сколько раз данная пленка усиливает естественную контрастность исследуемого объекта. С увеличением контрастности пленки можно использовать более жесткое излучение без снижения контрастности изображения, что существенно расширяет возможности получения высокоинформативных снимков пояснично-крестцового отдела позвоночника, костей таза, черепа, органов грудной полости и т. п. При определении напряжения на трубке следует учитывать коэффициент контрастности рентгеновской пленки.

В практической работе при изменении коэффициента контрастности рентгенографической пленки новое значение анодного напряжения может быть определено по формуле: 

U1 = U2 (G1/G2), 

где U1 — искомое напряжение, U2 — исходное напряжение, G1 — новый коэффициент контрастности пленки, G2 — исходный коэффициент контрастности пленки.

Третьей основной характеристикой рентгеновской пленки является ее радиационная чувствительность, характеризующаяся дозой излучения, вызывающей стандартное почернение. Эмульсия рентгенографических пленок сохраняет чувствительность к широкому спектру излучения. Для достижения максимального значения чувствительности пленки необходимо, чтобы спектральная чувствительность пленки соответствовала спектральной области излучения экрана.

Качество рентгеновского изображения характеризует разрешающая способность рентгеновской пленки, которая выражается числом раздельно воспринимаемых параллельных линий (штрихов) на 1 см или 1 мм. Разрешающая способность современной рентгеновской пленки достигает 20 ЛП/мм, при комбинации ее с усиливающим экраном — 10—12 ЛП/мм. Объем информации на рентгеновском снимке находится в прямой зависимости от разрешающей способности, а именно: объем информации пропорционален квадрату разрешающей способности. При повышении разрешающей способности в 2 раза информативность изображения увеличивается в 4 раза.

Объем получаемой информации зависит от формата изображения. Он прямо пропорционален размеру входного экрана и связан с количеством элементарных ячеек (площадок) зависимостью: n = s х r2, где s — площадь входного экрана в см2, r2 — разрешающая способность на уровне входного экрана в ЛП/см.

Объем информации выражается в двоичных единицах (binary digest), или в битах. Если при флюорографии на 70 мм пленке объем информации на один кадр составляет 3,7 млн бит, то при флюорографии на 100 мм пленке — 4,4 млн бит, а при рентгенографии на 35 см пленке — 9,3 млн бит. Если же проводится рентгенография с прямым увеличением в 2 раза на пленке размером 35х35 см, то объем информации возрастает до 13,8 млн бит.

Таким образом, качество рентгеновского изображения зависит от многих факторов. Все факторы, влияющие на информативность снимка, взаимосвязаны. Выбор факторов, определяющих качество изображения, должен носить компромиссный характер.

В медицинские учреждения нашей республики поступают рентгеновские светочувствительные материалы из многих стран Европы. На рынке представлена рентгеновская пленка двух основных типов: чувствительная к синей или зеленой части спектра. Последняя обладает большей чувствительностью, разница составляет примерно 20—25%. Однако попытки перехода на зеленую пленку часто бывают неудачными. Работа на зеленой пленке требует соответствующих экранов. Применение нового комплекса «экран—пленка» по сравнению с используемыми в рентгеновском кабинете много лет старыми экранами часто приводит к тому, что экспозиционные условия различаются в несколько раз. Последующая фотообработка в процессорах выявляет излишне темное изображение, а при ручной обработке проявление прерывается раньше стандартного времени. Рентгенограмма имеет серый вид без проработки и выявления деталей. Отсутствие знаний у врачей и рентгенолаборантов по технологии оценки качества рентгенограммы и отработки режимов осложняет работу.

На наш взгляд, чувствительность рентгеновской пленки имеет не главное значение, тем более что разница относительно небольшая. Очень важным является наклон характеристической кривой, который в числовом выражении известен как средний градиент. Чем круче характеристическая кривая, тем контрастнее светочувствительный материал и тем меньшую фотографическую широту он имеет. У разных производителей величина среднего градиента различная, что может отвечать тем или иным потребностям рентгенолога. В фотографии принято, что изображение должно иметь семь степеней почернения — от почти черного до почти белого. Контрастные фотоматериалы не способны передать эту гамму. Имеются данные, что контрастные материалы способны передать только 40% деталей по сравнению с пленкой, имеющей большую фотографическую широту и пологую характеристическую кривую. Однако чем круче характеристическая кривая, тем ўже экспозиционный интервал в прямолинейной ее части и тем сложнее выбрать лучевые параметры для рентгенографии. Контрастные материалы часто экспонируются в верхней части кривой (область передержек), пленка недопроявляется, за счет большого значения среднего градиента возникает иллюзия приемлемого качества изображения и остается неосознанным неполное отображение патологического процесса. Реальным следствием этого является пропуск туберкулеза легких, который составляет от 16 до 28% случаев [6].

На протяжении 3 лет в рентгеновских кабинетах Республиканской больницы Управления делами Президента используется рентгеновская пленка и химреактивы производства CEA (Швеция). Всего выполнено более 25 тыс. снимков, в том числе легких — 9800, пищевода, желудка и кишечника — 1760, мочевыводящих путей — 410, костно-суставного аппарата — 6050 и зубов — 6980.

Снимки проводились на следующих рентгеновских пленках: CEA MRB, CEA OGA, CEA OGХ, CEA RP New, CEA DENT DB, DG , DGL и CEA D1 (таблица, см. бумажную версию журнала). Содержание серебра в пленках общего назначения составляло от 3,7 до 3,8 г/м2 , в дентальных пленках — 20,9 г/м2.

Тщательное изучение рентгеновских снимков различных органов показало, что высокое содержание металлического серебра в эмульсии рентгеновской пленки существенно повышает информативность изображения и позволяет работать при более жестком излучении, что, в свою очередь, снижает лучевую нагрузку на пациента. Слой специальной кристаллической эмульсии минимизирует эффект «кроссовер» и обеспечивает рентгенографию с исключительно хорошей четкостью изображения. Такие пленки, как CEA OGA, CEA OGX, CEA FF, CEA RP NEW и др., обладают высокой чувствительностью, что дополнительно снижает облучение больного почти в 1,5 раза, а высокая разрешающая способность позволяет своевременно диагностировать начальные формы заболеваний.

Нами изучена внутриротовая и внеротовая дентальная пленка. К первой группе относятся окклюзионная, интерпроксимальная, периапикальная и длиннофокусная технологии. Они отличаются друг от друга геометрией системы «излучатель—зубы—фотопленка». Не останавливаясь на их специфических особенностях, отметим лишь, что более 80% всех рентгеновских стоматологических исследований проводилось по методике периапикальной рентгенографии.

Внутриротовая рентгенография предназначена для визуализации состояния зубо-альвеолярной структуры челюстей. При этом требуется максимально точное воспроизведение на изображении реальных форм и размеров этой структуры с целью повышения точности планирования лечения и протезирования зубов. В наибольшей степени данному требованию отвечает технология длиннофокусной рентгенографии, в несколько меньшей степени — периапикальная визуализация.

Внеротовые (экстраоральные) рентгенограммы позволяют оценивать состояние собственно верхней и нижней челюстей, височно-нижнечелюстных суставов, лицевых костей черепа, т.е. тех структур, которые не визуализируются вообще или отображаются лишь частично на внутриротовых снимках. На внеротовых снимках изображение зубов и окружающих тканей получается менее детальным, поэтому экстраоральная рентгенография используется лишь в тех случаях, когда выполнение внутриротовых рентгенограмм становится невозможным или затруднительным (повышенный рвотный рефлекс и т. п.). Как правило, внеротовая рентгеновизуализация проводится с помощью детекторных систем «усиливающий экран—фотопленка», благодаря чему лучевая нагрузка ниже, чем при внутриротовых исследованиях.

Чаще всего применяются следующие технологии экстраоральной рентгенографии: конвенциальная съемка в различных проекциях, томография (послойная визуализация) в различных проекциях с углами качания рентгеновской трубки 30°, 45° и 60°, зонография — послойное исследование с углом качания 8° и толщиной среза 1,5—2,0 см, что позволяет уменьшить число снимков и снизить лучевую нагрузку без потери информативности, а также панорамная томография (ортопантомография). Наиболее часто по сравнению с остальными нами применялась панорамная томография, позволяющая отобразить всю зубочелюстную систему как единый комплекс практически без угловых искажений.

Изучение дентальных рентгеновских изображений показало, что CEA DENT и CEA D1 являются высококонтрастными и высокочувствительными пленками с очень низким уровнем вуали, могут обрабатываться вручную и на стандартной проявочной машине с высоким качеством визуализации зубочелюстной системы.

Итак, многолетний опыт работы в многопрофильном лечебном учреждении показал, что от качества рентгенодиагностики зависит успех лечения больного. В свою очередь, качество рентгеновского снимка находится в прямой зависимости от сенситометрических параметров рентгеновской пленки. Длительное применение рентгеновских пленок производства фирмы CEA (Швеция) в многопрофильном лечебном учреждении показало, что вся рентгеновская пленка CEA:

·        отличается широким и универсальным использованием в обычной и специализированной рентгеновской диагностике;

·        обеспечивает высокое качество рентгеновских изображений при всех видах съемки, особенно при визуализацию легочной ткани;

·        вследствие высокой чувствительности пленки при ее высокой контрастности значительно снижает лучевую нагрузку на пациента без потери качества изображения;

·        отвечает самым высоким европейским требованиям и рекомендуется для применения как в общесоматических, так и в специализированных лечебно-профилактических учреждениях Республики Беларусь.

 

 

Литература 

1.      Михайлов А.Н. Средства и методы современной рентгенографии: Практ. рук-во. — Мн.: Бел. наука, 2000.

2.      Михайлов А.Н. Рентгенологическая энциклопедия. — Мн.: Бел. наука, 2004.

3.      Михайлов А.Н., Абельская И.С. // Медицина. — 2005. — N 2. — С. 33—36.

4.      Михайлов А.Н., Абельская И.С., Малевич Э.Е. // Медицина. — 2004. — N 1. — С. 4—6.

5.      Михайлов А.Н., Малевич Э.Е. // Лучевая диагностика в клинической практике. — Мн., 2004. — С. 155—156.

6.      Семенов В.М. // Невский радиологический форум: М-лы междунар. конгр. — СПб., 2005. — С. 426—428.

7.      Ewen K. Moderne Bildgebung. — Stuttgart; New York, 1985.

8.      Moller T.B., Reif E. Taschenatlas Einstelltechnik. — Stuttgart; New York, 2004.

9.      Radiation Exposure and Image Quality in X-Ray Diagnostik Radiology / H.Aichinger, J.Dierker, S. Joite-Barfus, M.Sabel. —Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2004.

10.     Schroder U.G., Schroder B.S. Strahlenschutzkurs fur Madiziner. — Stuttgart; New York: Georg Thime Verlag KG, 2005. 

Медицинские новости. – 2005. – 12. – С.28-31.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.

Содержание » Архив »

Разработка сайта: Softconveyer