IAEA International Atomic Energy Agency Радиационная защита в диагностике и интервенционной рентгенологии Л15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии: технические. - презентация

1 IAEA International Atomic Energy Agency Радиационная защита в диагностике и интервенционной рентгенологии Л15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

2 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты2 Темы Структура и характеристики усиливающего экрана Комбинация экран - плёнка Структура и характеристики рентгенографической плёнки Отсеивающая решётка Проявочный автомат Тёмная комната и негатоскоп Параметры изображения

3 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты3 Обзор Ознакомление с основами и элементами рентгенографической системы

4 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 1: Структура и характеристики усиливающего экрана Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

5 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты5 Ослабление первичного пучка и скрытое изображение

6 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты6 Усиливающий экран Слой материала, помещенный вплотую к плёнке при обычной рентгенoграфии, чтобы: Преобразовывать падающие рентгеновские лучи в излучение, которое лучше воспринимается эмульсией рентгеновской плёнки (ренг. лучи световые фотоны) Уменьшить облучение пациента, необходимое для достижения заданного уровня почернения плёнки Уменьшить время экспозиции и мощность рентгеновского генератора (понижение цены) Увеличить фотоэлектрический эффект лучшее использование энергии излучения (формирование изображения)

7 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты7 Структура усиливающего экрана (I) Основание (в основном используется полиэфир) Химически нейтральный, устойчивый к рентгеновскому излучению, гибкий, очень ровный Отражающий слой (двуокись титана - TiO 2 ) Кристаллический компаунд, отражающий фотоны к эмульсии плёнки Люминесцентный слой (полимер) Кристаллы, расположенные в суспензии пластического материала Защитное покрытие Бесцветная тонкая плёнка, защищающая люминесцентный слой при использовании экрана

8 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты8 Основание (240 мкм) Отражающий слой (25мкм) Люминесцентный слой (100 to 400 мкм) Защитное покрытие (20 мкм) (Падающий рентгеновский луч) (Светочувствительная плёнка) Экран Структура усиливающего экрана (II)

9 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты9 Структура усиливающего экрана (III) Люминесцентный слой (кристаллы люмино- фора) должны: максимально поглощать рентгеновское излучение преобразовывать рентгеновское излучение в свет соответствовать по спектру излучения чувствитель- ности плёнки Тип материала: вольфрамат кальция (CaWO 4 ) (до 1972) редкоземельные элементы (с 1970) (LaOBr:Tm) (Gd 2 O 2 S:Tb) более чувствительные и эффективные чем (CaWO 4 )

10 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты10 Характеристики усиливающего экрана (I) УФ (Усиливающий Фактор): отношение экспозиций, при которых получается та же самая оптическая плотность с экраном и без экрана 50 < УФ < 150 (в зависимости от материала экрана и энергии излучения) КЭП (Квантовая Эфективность Поглощения): фракция фотонов, поглощённая экраном 40% для CaWO 4 < КЭП < 75% для редкоземельных элемен- тов (в зависимости от материала кристаллов, толщины люминесцентного слоя и рентгеновского спектра)

11 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты11 Характеристики усиливающего экрана (II) (Коэффициент преобразования): отношение энергии световых лучей к поглощённой энергии рентгеновских лучей (%) 3% для CaWO 4 < < 20% для редкоземельных элементов C (Коэффициент поглощения): отношение энергии, поглощённой плёнкой, к энергии светового излучения (%) C максимально для экранов со спектром излучения в ультрафиолетовой области 90%

12 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты CaWO 4 BaSO 4 :Pb BaSO 4 :Eu,Sr YTaO 4 :Nb Чувствительность обычных плёнок УФСинийЗелёный Отн. чувствительность плёнки Характеристики усиливающего экрана (III)

13 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты13 Характеристики усиливающего экрана (IV) Усиливающий фактор: отношение экспозиций, при которых получается та же самая оптичес- кая плотность с экраном и без экрана CaWO 4 LaOBr Gd 2 O 2 S кВ Усиливающий фактор

14 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 2: Комбинация экран-плёнка Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

15 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты15 Комбинация экран-плёнка Чувствительность (экран-плёнка): Частное от K 0 /Ka, где K 0 = 1 мГр и Ka – это КЕРМА в воздухе для плотности почернения D = 1.0, измеренная в плоскости плёнки Система экран-плёнка: Определённый усиливающий экран с определённым видом плёнки Класс чувствительности: определённый диапазон значений чувствительности системы экран-плёнка Плёнка с односторонней эмульсией: плёнка, покры- тая с одной стороны, используемая с одним экраном Плёнка с двухсторонней эмульсией : плёнка, покры- тая с двух сторон, используемая с двумя экранами Экран-плёнка контраст квантовый шум

16 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты16 Характеристики комбинации экран- плёнка Пространственное разрешение: способность комбинации экран-плёнка сделать близко расположен- ные объекты различимыми на изображении. Разреше- ние может быть оценено с помощью мир: периоди- ческих структур (пар линий) с различной частотой Функция передачи модуляции (ФПМ): характеристика зависимости контраста изображения синусоидальной структуры от частоты при рентгено-оптическом преоб- разовании Спектр шума: составляющая шума, обусловленная усиливающей системой (экран-плёнка) Квантовый шум, экранный шум, зернистость. Квантовая эффективность поглощения (КЭП): фракция рентгеновских фотонов, поглощённая системой экран-плёнка

17 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты17 Характеристики комбинации экран- плёнка В зависимости от требований к разрешающей способности и чувствительности применяют различные типы экранов (разная зернистость и фотографическое действие) Плохой контакт между экраном и плёнкой потеря пространственного разрешения расплывчатое изображение Чёткость изображения

18 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты18 Влияние экрана на разрешающую способность Разрешающая способность зависит от размера кристаллов и толщины экрана Разрешение при рентгенографии на плёнку без экранов лучше, но требует примерно в 40 раз большую дозу облучения Без экрана - ~50 п.л./мм, обычные экраны ~ 10 п.л./мм, «быстрые» экраны ~6 п.л./мм, маммографические системы ~15 п.л./мм

19 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 3: Структура рентгенографической плёнки, её обработка и формирование изображения Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

20 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты20 Рентгенографическая плёнка (структура и характеристики) Защитный слой (внешняя поверхность) Чувствительный слой (~20 мкм) Основа (прозрачность и механическая прочность) (~170мкм) Связующий слой Характеристики чувствительности

21 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты21 Структура рентгенографической плёнки Эмульсия (~5-20 мкм толщ.) Основа (~200 мкм толщиной) Защитное покрытие Связующий слой Плёнка с односторонней эмульсией Противоскручивающий и противоореольный слой

22 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты22 Устройство плёнки Защитное покрытие – предохраняет от царапин Основа является относительно толстой и придаёт плёнке твёрдость и гибкость является почти прозрачной Эмульсия слой изображения, состоит из желатина и галогена серебра (Br, I) От состава эмульсии зависят чувствительность, контраст и разрешающая способность

23 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты23 Структура рентгенографической плёнки Эмульсия Основа Защитное покрытие Эмульсия Связующий слой Плёнка с двухсторонней эмульсией Связующий слой Защитное покрытие

24 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты24 Реакция галогена серебра Скрытое (невидимое) изображение, формируемое при взаимодействии фотонов света с ионами галогена в кристалле, которые: теряют электроны электроны переходят к ионам серебра в кристалле появляются нейтральные атомы серебра

25 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты25 Обработка Проявление Преобразует скрытое изображение в видимое, превращая ионы серебра в металлическое серебро Фиксирование Растворяет неэкспонированые кристаллы галогена серебра, оставляя только металлическое серебро, формируя постоянное изображение

26 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты26 Стадии формирования изображения

27 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты27 Спектральная чувствительность и спектральное соответствие Изменение чувствительности плёнки в зависимости от света Ортохроматическая плёнка обычно чувстви- тельна к синему или сине-зелёному свету Экран светится синим (кальций-вольфра- матный) или зелёным (редкоземельный) светом «Безопасный» свет не должен засвечивать плёнку

28 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты28 Спектральная чувствительность плёнки

29 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты29 Внутренний переход В плёнке с двухсторонней эмульсией свет экрана может засвечивать эмульсию на противоположной стороне Это явление уменьшает разрешающую способность изображения Чтобы ограничить внутренний переход, применяется светопоглощающий слой

30 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты30 Внутренний переход

31 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты31 Оптическая плотность OD = log 10 I 0 / I t Плёнка I0I0 ItIt Интенсивность прошедшего света Интенсивность падающего света e.g. 10% прохождения = OD 1 1% прохождения = OD 2 1% прохождения = OD 2

32 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты32 Характеристическая кривая рентгенографической плёнки Оптическая плотность (OD) Видимый диапазон плотностей Основа + вуаль Насыщение Логарифм доз (мР) Обычный диапазон доз плёнки: градиент прямо- линейной части характе- ристической кривой OD 2 OD 1 E1E1 E2E2 = ( OD 2 - OD 1 ) / (log E 2 - log E 1 )

33 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты33 Средний градиент Прямолинейный участок характеристической кривой определить трудно, поэтому средний градиент измеряется между OD=0,25 и 2,0 OD 2,0 применяется потому, что на этом уровне проходит только1% света, и изображение будет ещё видно при использовании негатоскопа OD 0,25 применяется потому, что при этой плотности глаз ещё различает 10% контраст, а при меньшей плотности этот контраст уже не различается

34 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты34 Средний градиент Средний градиент - это наклон линии, проведён- ной между точками OD 0,25 и OD 2,0 выше OD = основа+вуаль

35 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты35 Средний градиент --> Контраст Контраст обычно измеряется как средний градиент Можно также измерять наклон линии, проведённой между точками OD = 1.2, т.е. нетто OD=1.0 (без основы и вуали) и OD = 2

36 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты36 Сенситометрические параметры плёнки Основа+вуаль: OD плёнки, получаемая вследствие неполной прозрачности основы и действия проявителя на необлучённую плёнку; обычно 0,15 -0,25. Чувствительность (скорость): величина, обратная экспозиции, необходимая для достижения нетто OD =1,0 Гамма (контраст): градиент прямого участка характеристической кривой Широта: Крутизна характеристической кривой, определяющая диапазон доз, при которых фор- мируется изображение приемлемого качества

37 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты37 Сравнение характеристических кривых Логарифм дозы (мР) Плёнка A Плёнка B Плёнки A и B имеют тот же самый контраст Плёнка A чувствительнее, чем плёнка B OD Плёнки A и B имеют ту же самую чувствительность, но разный контраст Плёнка B Плёнка A Логарифм дозы (мР) 1+B+Fog

38 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты38 Сенситометрическая полоса Сенситометрия: метод оценки плотности по- чернения плёнки после облучения и прояв- ления с помощью светового сенситометра

39 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты39 Сенситометрическая полоса

40 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты40 Широта Широта плёнки B (диапазон полезных экспозиций) боль- ше, чем у плёнки А, но её контраст (наклон характе- ристической кривой) меньше

41 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 4: Отсеивающие решётки и их параметры Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

42 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты42 Отсеивающая решётка (I) Радиация, выходящая из тела пациента первичный пучок: формирует изображение рассеянное излучение: достигает детектора, но уменьшает контраст и увеличивает дозу облучения пациента Решётка (между пациентом и плёнкой) отсеивает большую часть рассеянного излучения Стационарная решётка Подвижная решётка (лучшая производительность) Сфокусированная решётка Система Поттера-Букки

43 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты43 Отсеивающая решётка (II) Источник рентгеновских лучей Свинцовые пластины Рассеянное излучение Полезные лучи Плёнка в кассете Пациент

44 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты44 Параметры производительности решётки (I) Отношение решётки Отношение высоты пластин к ширине промежутков около центральной линии Отношение улучшения контраста Отношение первичного и суммарного излучений, прошедших через решётку Фактор облучения Отношение мощностей доз суммарного излучения в определённой точке с решёткой и без неё

45 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты45 Параметры производительности решётки (II) Количество пластин Количество поглощающих пластин (ламелей) на 1 см Фокусное расстояние решётки Расстояние между линией, в которой сходятся продолжения плоскостей поглощающих пластин, и поверхностью растра (решётки), направленной в сторону излучателя

46 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты46 Пример отсеивающей решетки (отношение решётки) h D h D Отношение решётки: r = 1 tg = решётка : A Решётка : B Решётка : C Решётки А и В имеют то же самое количество пластин Решётки В и С имеют то же самое расстояние между пластинами 5 < r < 16

47 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты47 Избирательность решётки (I)

48 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты48 Избирательность решётки (II) % 3.8% r % прошедшего рассеянного излучения Решётка с r = 12 пропускает 5% рассеянного излучения Решётка с r = 16 пропускает 3.8% Различие небольшое

49 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты49 Ошибка в фокусировании (увеличение тени от решётки) Источник излучения (слишком далеко) Источник излучения (слишком близко) Решётка Плёнка в кассете Деформация тени решётки (применимо в обоих случаях)

50 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты50 Ошибка в фокусировании (ведёт к 25% потерь излучения)

51 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты51 Решётка не центрирована (деформация тени решётки) Источник излучения Решётка Плёнка в кассете Тень решётки Боковой сдвиг

52 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты52 Ошибка фокусирования решётки при боко- вом сдвиге (ведёт к 25% потерь излучения) решётки Максимальный боковой сдвиг Фокус (cмcм) Отнош. r (cмcм) 8072,8, ,5, ,8, ,9,9 Характеристики

53 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 5: Проявочная машина Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

54 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты54 Проявочный автомат

55 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты55 Проявочные автоматы Постоянная температура Постоянное время обработки Автоматическое пополнение химикатов Сушка плёнки НО Может вызывать артефакты

56 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты56 Контроль качества (КК) проявочных машин Важнейшие атрибуты КК: правильное хранение плёнок уход за кассетой и экраном Контроль химикатов сенситометрия артефакты чистка процессора

57 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты57 Сенситометрия (I) Требуются сенситометр и денситометр Существенно – держать обработку плёнок под ежедневным контролем Основные параметры для контроля: основа + вуаль скорость градиент (гамма) контраст

58 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты58 Сенситометрия (II) Используйте сенситометр для экспониро- вания плёнки на свету через специаль- ный ступенчатый клин Убедитесь,что сторона плёнки с эмульсией (при одностороннем покрытии) обращена к источнику света Выберите правильный свет (зелёный, синий) при сенситометрии и экспонируйте плёнку до специального сигнала Проявите плёнку немедленно

59 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты59 Сенситометрия (III) Перед измерениями оптических плотностей ступенчатого фильтра нужно зрительно проверить эталонные полоски, чтобы исключить ошибки в процедуре, такие как экспонирование при разных цветах или экспонирование со стороны основания вместо эмульсии

60 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты60 Сенситометрия (IV) Нанесите оптические плотности ступенек клина на миллиметровую бумагу Величины вуали, макси- мальной плотности, чувст- вительности и среднего градиента могут быть определены на основе характеристической кривой (зависимости оптической плотности от световой экспозиции)

61 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты61 Ручная обработка Существует много медицинских учреж- дений, где рентгеновская плёнка обрабатывется вручную в открытых резервуарах, иногда в очень плохих условиях Ручная обработка может быть эффектив- ной, НО может возникнуть много проблем с качеством снимков

62 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты62 Тёмная комната в некоторых госпиталях

63 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты63 Обработка плёнки Стадии обработки плёнки : проявление промывка в воде фиксация (закрепление) промывка в воде Промывка в воде очень важна для удаления остатков химических реагентов и получения хороших снимков

64 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты64 Основные требования к обработке плёнки Температура – постоянная и оптимальная Контроль за временем обработки Активность проявителя (химическое состояние) – свежий и неокисленный

65 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты65 Температура (I) Температура проявителя должна быть около 20 o C (или как рекомендовано производителем) Регулярно используйте термометр для проверки температуры

66 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты66 Температура (II) Поддержка рекомендуемой температуры ОЧЕНЬ ВАЖНА В слишком холодном проявителе плёнка проявляться не будет В слишком тёплом проявителе обработка будет слишком быстрой и плохо контролируемой

67 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты67 Поддержка температуры В идеальном случае контейнеры с проявителем и фиксатором должны быть окружены контейнером с водой (как теплозащита) Контейнер с водой должен быть подогрет (или охлаждён) до 20 o C Лучше всего использовать термостат Однако, горячая или холодная вода может быть добавлена в контейнер для поддержания нужной температуры Эти требования иногда невыполнимы (в Африке, Азии,…)

68 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты68 Контейнер для ручной обработки Раковина с водой, окружаю- щая контей- нер

69 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты69 Время проявления (I) Если температура проявителя постоянна и известна, то должно использоваться стандартное время проявления Идеально оно составляет около 3 минут Точное время должно быть определено из графика время-температура Должны быть использованы большие часы, видимые при слабом освещении

70 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты70 Время проявления (II) Опытный оператор может определить время проявления, глядя на плёнки при «безопасном» свете ближе к концу обработки. Однако, при этом плотность вуали возрастает

71 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты71 Химическая активность (I) При ручной обработке должны использоваться рекомендуемые химические реагенты Плотность проявителя должна контроли- роваться с помощью гидрометра Бумажный pH индикатор определяет кислотность растворов - проявитель ~ pH 10; фиксатор ~ pH 4. Бумажный индикатор содержания серебра определяет истощённость фиксатора

72 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты72 При истощении растворов из-за разбрызгивания должны добавляться новые химические реагенты Начертите линию на контейнере с проявителем, чтобы зафиксировать требуемый объём раствора и попол- няйте контейнер каждые несколько часов Химическая активность (II)

73 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты73 Химическая активность (III) Во время обработки раствор должен перемешиваться каждые 20 секунд После проявления снимок должен быть промыт в чистой воде и только после этого помещён в фиксатор Никогда не перемещайте снимок из фиксатора в проявитель Избегайте брызг фиксатора, которые могут попасть в проявитель

74 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты74 По мере проявления плёнок проя- витель и фиксаж истощаются и их химическая активность снижается Проявитель также окисляется на воздухе (становится коричневым) При обработке в истощённых раст- ворах качество снимков ухудшается Химическая активность (IV)

75 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты75 Желательно использовать сенси- тометр и денситометр Однако, многое можно сделать, имея «стандартный фантом» и негатоскоп В качестве стандартного фантома можно использовать ступенчатый клин знакомый предмет, например, часы Измерение химической активности (I)

76 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты76 Процедура Сделайте снимок объекта при определён- ных уставках kVp, мАс и расстоянии фокус- плёнка Запишите эти уставки Всегда используйте те же уставки Проявите снимок и используйте его как эталон Сравнивайте последующие снимки с эта- лонным для проверки работы химикатов Измерение химической активности (II)

77 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты77 Признаки пониженной активности проявителя Долгое время проявления Потеря контраста Низкая оптическая плотность снимка Замените проявитель с низкой активностью Измерение химической активности (III)

78 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты78 Признаки низкой активности фиксажа Долгое время фиксирования снимков Показатель содержания серебра на бумажном индикаторе > 5 Замените фиксаж с низкой активнос- тью Измерение химической активности (IV)

79 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты79 Снимок должен прополаскиваться быстро, но тщательно между проявлением и фиксацией Он должен промываться 30 минут после фиксации для очистки от следов фиксатора, ухудшающих изображение с течением времени Вода для промывки должна быть чистой и часто меняться Промывка

80 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 6: Тёмная комната и негатоскоп Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

81 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты81 Характеристики тёмной комнаты «Безопасный» свет количество (наименьшее), расстояние от стола тип и цвет фильтров цвет колбы (красный или адаптированный к плёнке) мощность (< 25 Вт) Защищённость от внешнего света Гидрометрия ( %) Температура комнаты < 20° Условия хранения плёнки

82 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты82 Условия просмотра снимков важны для правильной интерпретации диагностических изображений и должны быть оптимизированы Чистота внешней и внутренней поверхностей Яркость (светимость) однородность разных негатосткопов: кд/м 2 Однородность поля негатоскопа Цвета Нужно избегать несоответствия цветов Окружающая среда (освещение) Уровень окружающего освещения: 50 люкс максимум Характеристики негатоскопа

83 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты83 Яркость негатоскопа ПРИМЕР ИЗМЕРЕНИЙ ПРАВИЛЬНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ( кд/м 2 )

84 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты84 Цвет и яркость негатоскопа НЕПРАВИЛЬНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ( кд/м 2 ) БЕЛЫЙ ЦВЕТ СИНИЙ ЦВЕТ

85 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты85 Измерение светимости Units: cd.m -2

86 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты86 Измерение освещённости Units: lux

87 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты87 Пример плохой видимости на негатоскопе

88 IAEA International Atomic Energy Agency Часть 15.1: Оптимизация защиты в рентгенографии Тема 7: Дополнительные параметры изображения Учебный материал МАГАТЭ по радиационной защите в диагностике и интервенционной радиологии

89 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты89 Параметры изображения Плотность Контраст Разрешение Нерезкость Шум Дисторсия ФПМ (функция передачи модуляции)

90 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты90 Факторы, влияющие на качество изображения

91 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты91 Разность между OD в двух областях рентгенографического изображения (см. тему 3) Имеет две составные части: 1. Контраст объекта: разное количество излучения, поглощаемое разными участками тела зависит от плотности ткани, атомного номера, энергии излучения (kVp), рассеяния 2. Контраст детектора: зависит от свойств детектора излучения (например, комбинация экран-плёнка, обработка снимков) Контраст

92 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты92 Контраст объекта (1)

93 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты93 kVp и рассеяние являются важными факторами и не зависят от пациента Высокий kVp означает высокую проникающую способность, малые различия в ослаблении излучения и соответственно малый контраст Низкий kVp (как в маммографии) обес- печивает большие различия в поглоще- нии и соответственно больший контраст Контраст объекта (2)

94 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты94 Рассеянное излучение, которое сущест- венно снижает контраст, отсеивается решёткой Контраст объекта (3)

95 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты95 Производительность решётки может быть определена отношением улуч- шения радиографического контраста k k = (контраст изображения с решёткой)/ (контраст изображения без решётки k обычно колеблется между1,5 и 2,5 Контраст объекта может быть улучшен при использовании контрастных агентов, содержащих йод или барий Контраст объекта (4)

96 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты96 Контраст детектора

97 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты97 Пространственное разрешение – это возможность различить на изображении два близко располо- женных объекта Разрешение измеряется различными методами, но чаще всего в парах линий на мм (п.л./мм) Чем больше п.л./мм, тем выше раз- решение Разрешение и нерезкость

98 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты98 Разрешение зависит от ряда факторов: размер фокусного пятна применение усиливающих экранов движение объекта шум в изображении Пространственное разрешение

99 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты99 Влияние размера фокусного пятна на разрешение

100 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты100 Флуктуации OD в изображении, располо- женные друг от друга на очень маленьких расстояниях В системах визуализации шум может иногда регулироваться Шум (1)

101 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты101 Шум в основном вызывается: 1. Недостаточным числом фотонов, фор- мирующих изображение (квантовые флуктуации) – важнейшая составляющая 2. Ограниченной эффективностью погло- щения рентгеновских лучей экраном (структурный шум) 3. Размерами кристаллов и их распреде- лением в плёнке (зернистость) Шум (2)

102 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты102 Чем больше расстояние между объектом и приёмником излучения, тем больше размер получаемого изображения Объект Изображение Увеличение = размер изображения/размер объ- екта = РИП/РИО РИО РИП Увеличение изображений

103 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты103 РЕЗЮМЕ Объяснены главные составляющие рентгенографической системы и их назначение: Характеристики обычной плёнки и комбинации экран-плёнка Необходимые условия для обработки плёнки, тёмная комната и просмотр изображений на негатоскопе

104 IAEA 15.1 :Оптимизация защиты в рентгенографии: технические аспекты104 Где найти информацию Physics of diagnostic radiology, Curry et al, Lea & Febiger, 1990 Imaging systems in medical diagnostics, Krestel ed., Siemens, 1990 The physics of diagnostic imaging, Dowsett et al, Chapman & Hall, 1998