Аналоговая и цифровая рентгенография (стр. 1 )


Цифровая рентгенография имеет ряд преимуществ перед традиционной технологией

Прямые аналоговые технологии

При данной технологии окончательное рентгеновское изображение создается непосредственно в среде-детекторе, т. е. без каких-либо усложняющих промежуточных шагов. В качестве среды может использоваться радиографическая пленка или флюоресцирующий экран. Как пленка, так и экран являются аналоговыми детекторами рентгеновских лучей, т. е. их реакция на постоянную и непрерывно увеличивающуюся дозу излучения также постоянна и непрерывна, в противоположность пошаговой, дискретной реакции. Рентгеновская пленка реагирует потемнением, флюоресцентный экран – испусканием видимого света (флюоресценция).

Существует два основных направления прямой аналоговой технологии: а)прямая рентгенография и б) прямая флюороскопия.

Виды рентгенологических аппаратов

Несмотря на то, что большинство клиник предпочитает покупать рентгеновский комплекс универсального типа, который разрешено использовать в десятках видов диагностик, у аппаратов существует чёткая классификация профилей, актуальная до сих пор:

  • Флюорограф – наиболее распространённый вид, который известен, в первую очередь, в быстрых медицинских обследованиях дыхательных путей и органов грудной клетки. Помимо них, конструктивные особенности и частота излучения позволяют делать детальные снимки черепно-мозговой области, как у взрослых, так и у детей.
  • Ангиограф – востребован в кардиологии при подозрении на ишемическую болезнь сердца, тромбы, аневризмы, атеросклерозы и т.д. В настоящее время термином называют любой радиологический аппарат, совместимый со снимками с использованием контраста.
  • Маммограф – система специфической конструкции, созданная специально для обследования молочных желез у женщин. Делают прицельный снимок, исключая попадание излучения на другие части тела, благодаря особым детекторам.
  • Дентальный рентген аппарат – используемая в стоматологии система с частотой, настроенной специально для отдельного зуба либо панорамного снимка челюсти. Помогает выявить большинство воспалительных процессов, в том числе незаметных при визуальном осмотре.
Читайте также:  Полная характеристика трансмурального инфаркта

По типу конструкции рентген оборудование бывает:

  • Стационарное – с двумя рабочими местами в положении стоя и лёжа.
  • Мобильное – ими комплектуют хирургические кабинеты. Другое популярное название – С-дуга из-за особой формы несущей конструкции.
  • Аналоговый или цифровой рентгеновский аппарат – в последние годы больницы стараются переходить на второй тип.

Для рентгенодиагностики в больших медицинских кабинетах разработан тип конструкции U-дуга, позволяющий оперативно проводить диагностические процедуры при высоком потоке пациентов.

Понятие о методе и его суть

Рентгенография, как цифровая, так и аналоговая, имеет одни и те же основы. Через исследуемый объект – грудная клетка, органы таза, кости черепа, конечность, проходят рентгеновские лучи. Источником излучения служит так называемая рентгеновская трубка. Пленка при аналоговом варианте исследования является местом хранения, а также местом, где этот результат исследования можно увидеть. При ее утере восстановить рентген-картину будет невозможно.

При использовании этого метода, излучение от тканей, способных по-разному задерживать лучи от трубки, формирует картину на экране монитора, а не на пленке.

Это достигается при помощи электронного датчика: результат, который должен реализоваться на пленке, с помощью компьютерных программ преобразуется в цифровой сигнал. И уже потом копия результата может быть осуществлена при помощи записи на диск или жесткую пленку.

Цифровая рентгенография осуществляется не одномоментно, а этапно. В этом есть главное ее отличие от аналогового метода. Какие этапы выделяют?

  • Детекция (поиск) получаемого изображения.
  • Его настройка и попытка обработки жесткости, а также других параметров.
  • Непосредственно запись результата.
  • Оценка получившейся рентген-картины.
  • Сохранение и архивирование снимка.

Время исследования не превысит 15 минут (при рентгенографии легких, таза). Когда обследуются органы желудочно-кишечного тракта или мочевыводящие пути, цифровой метод проводится не дольше привычного аналогового.

Получение цифровых изображений

Формирование цифрового изображения осуществляется оцифровкой анализируемого параметра (интенсивности свечения экрана, величины тока детектора и т.п.) в процессе регистрации. Реже оцифровка производится с уже записанных в аналоговой форме изображений, т.е. с твердых копий изображения объекта, например с рентгенограмм. В первом случае говорят об интерактивной (взаимодействующей) обработке информации, во втором – об ……………. (отделенной от тверди). Несомненно, интерактивный способ предпочтителен, т.к. любое предшествующее формирование изображение ведет к утрате части первоначальной информации вследствие несовершенства приемного устройства ( в нашем примере малой динамической широты рентгеновской пленки).

Читайте также:  115. Неотложная помощь при сердечной астме, отеке легких

Поскольку сам принцип растрового характера изображения в первом и втором случае идентичен, то рассмотрим для наглядности процесс оцифровки аналогового изображения – рентгенограммы (). Если уровень затемненности вдоль проходящей поперек аналогового изображения линии измерять денситометром, как на , то результатом

будет кривая линия. Если полученную кривую разделить на равные части, для каждой части можно рассчитать среднюю плотность и поставить соответствующее числовое значение. Средние плотности показаны на рис. 1В, а соответствующие числовые значения – на рис. 1С. После того как вся поверхность рентгенограммы будет разбита на линии и измерена денситометром, аналоговое изображение можно преобразовать в так называемое цифровое (дигитальное) изображение (рис. 2С), представляющее собой матрицу (двухмерную карту) цифровых величин.

Расстояние между линиями и размер формирующих каждую линию равных частей определяют разрешение цифрового изображения. Четырехугольник с высотой, равной расстоянию между двумя линиями, и шириной, равной одному шагу вдоль линии, называют элементом изображения, или пикселом (сокращение от picture element). Каждый пиксел имеет в матрице свои пространственные координаты (ряд и колонку), аналогичные расположенному в теле пациента соответствующего ему элементарному объему, который называется воксел (volume element). Таким образом, пациент состоит из вокселов, а цифровое изображение – из пикселов.

Цифровое изображение по своей природе адаптировано к компьютерной технике. В ней информация о параметрах выражается в цифровой, двоичной, бинарной (от лат. binarius – двойной) системе. Бинарную единицу называют бит (bit [bit] кусочек). Бит имеет только два значения – ноль и единица, что отражает наличие электрического сигнала в системе только в двух состояниях: «есть-нет» или двух состояниях напряжения: «высокое-низкое».

Вся информация в двоичной цифровой системе кодируется комбинацией нулей и единиц. При переводе цифр десятичной системы счисления, которой мы пользуемся в двоичную систему, которая применяется в ЭВМ, т.е. в систему, в которой каждое число выражается при помощи лишь двух цифр 0 и 1, потребуется большое количество разрядов (цифромест). Так на рис. 1Д представлено 16 уровней затемненности. В двоичной цифровой системе это может быть передано четырьмя битами, четырьмя знакоместами, комбинацией четырех знаков из нулей и единиц, т.е. основанием два в четвертой степени (2 =2·2·2·2=16).

Читайте также:  Атеросклеротические бляшки симптомы, стадии развития, лечение

Восемь бит (двоичных единиц) используется как единица количества информации и носит название байт (от англ. byte [bait] кусок). В большинстве случаев байт формирует один символ (букву, цифру, специальный символ, включая все знаки клавиатуры с которой вводится информация оператором). Применительно к рассматриваемой задаче – передача уровней затемненности, 8-битный пиксел (байтная система формирования пиксела) передает 2 =256 вариантов оттенков, т.е. уровней серой шкалы в диапазоне между черным и белым.

Стандарт оснащения дистанционного консультативного центра лучевой диагностики

№ п/п Наименование Требуемое количество, шт.
1. Автоматизированное рабочее место врача-рентгенолога с пакетом прикладных программ для анализа изображений в формате DICOM; доступ в ЕРИС и/или в информационную систему, на базе которой осуществляется централизованное хранение медицинских изображений 2
2. Сервер для хранения цифровых диагностических изображений 1
3. Система видео-конференц-связи 1
4. Персональный компьютер для управления и администрирования 1
5. Многофункциональное устройство 1
6. Система записи результатов исследований на CD-диски 1
7. Принтер для печати цифровых медицинских изображений 1
8. Стеллажи для хранения цифровых изображений на электронных носителях или твердых копий аналоговых изображений 1