Широке застосування рентгенівських апаратів, необхідність зменшення дози випромінювання при дослідженні пред'явили нові вимоги до рентгенівських установок. Класичне рентгенівське просвічування і проведення рентгенівських досліджень в операційній пов'язані з першими великими навантаженнями на лікаря і хворого. Слабке світіння екрана при рентгеноскопії не дозволяє виробляти рентгенокиносъемку і застосовувати рентгенотелевизионное просвічування при малих дозах випромінювання.

Ці завдання були вирішені після розробки підсилювачів яскравості рентгенівського зображення, що дозволяють виробляти просвічування в освітлених приміщеннях, при малій інтенсивності пучка рентгенівського випромінювання. При цьому зменшується перша навантаження на хворого і зменшується розсіяне випромінювання. Радіаційна небезпека істотно не збільшується навіть при тривалих рентгенівських дослідженнях. При просвічуванні з допомогою ЕОП зображення більш чітке, тому час дослідження скорочується. У багатьох випадках чітке просвічування може замінювати знімок.Висока ступінь світіння екрана дає можливість застосовувати рентгенокиносъемку і телевізійне просвічування.

 Характеристики підсилювачів яскравості рентгенівського зображення. Принцип «ЕОП» полягає в тому, що рентгенівські промені малої інтенсивності, які пройшли крізь досліджуваного, з допомогою перетворювача зображення посилюються і перетворюються на видиме випромінювання.

Застосовуються підсилювачі яскравості рентгенівського зображення мають приблизно 13, 18 і 23 см в діаметрі, вони випускаються угорською фірмою «Медікор». В хірургії застосовуються підсилювачі з розмірами фотокатода 13 і 18 см, а в терапії 18 або 23 див. Підсилювачі з великим розміром екрану робити недоцільно, так як при фотокатоде з розміром приблизно 23 см при відстані 30 см досягається межа кута зору людини.

 Під світлосилою підсилювача яскравості рентгенівського зображення розуміється відношення щільності світла екрану до щільності світла одиниці поверхні просвічує екрана (Patterson CB 2»), прийнятого за одиницю, при однаковій дозі випромінювання. Світлосила, коефіцієнт посилення різних підсилювачів яскравості рентгенівського зображення змінюється в межах 800 - 5000. Підсилювачі яскравості рентгенівського зображення з малим коефіцієнтом посилення обладнані вічком і застосовуються головним чином при дослідженні структури кісток, а підсилювачі з великим коефіцієнтом підсилення використовуються для хірургічних і діагностичних цілей у поєднанні з теле - або кінокамерою.

 Роздільна здатність електронно-оптичного перетворювача менше роздільної здатності людського ока і навіть звичайного просвічує екрану, зазвичай вона не перевищує 16 ліній/див. Роздільна здатність підсилювачів яскравості рентгенівського зображення з великим коефіцієнтом підсилення менше, ніж «ЕОП» з меншим коефіцієнтом посилення. У центрі екранів «ЕОП» роздільна здатність більше, ніж по краях. Із збільшенням корисної площі кадру роздільна здатність зменшується.

При просвічуванні, коли використовується підсилювач яскравості рентгенівського зображення, потрібно 0,1 - 3,5 ма і 45 - 95 кв, а при зйомці - 10 - 30 ма і 45 - 120 кв. Підсилювач яскравості рентгенівського зображення разом з електронно-оптичним перетворювачем важить 8,5 - 25 кг.

Структура підсилювача яскравості рентгенівського зображення 

Пристрій складається з двох блоків: блоку посилення яскравості рентгенівського зображення, що містить оптичну систему і електронний перетворювач зображення, і високовольтного блоку живлення перетворювача зображення. Ці два блоки розглядаються окремо.

Рис. 10.40. Схема підсилювача яскравості рентгенівського зображення 
1. фокус рентгенівської трубки; 2. пучок рентгенівських променів; 3. просвечиваемый об'єкт; 4. електронно-оптичний перетворювач; 5.фото-катод; 6. електрод для встановлення різкості зображення; 7. пучок електронів; 8. анод; 9. екран; 10. пучок видимого світла; 11.обертова призма; 12. кнопка для зміни шляху світлових променів; 13. камера; 14. призма, повертатися зображення на 180'; 15.оглядовий лупа; 16. місце для спостереження

Схема оптичної системи і перетворювача зображення показана на рис. 10.40. Рентгенівські промені, що проходять через хворого, потрапляють на фотокатод перетворювача зображення. Під впливом рентгенівських променів з фотокатода виходять електрони, які прискорюються і фокусуються електричним полем. Електрони, досягнувши великій швидкості, потрапляють на флюоресцирующий екран, викликають його світіння видимим світлом, на ньому з'являється зображення просвечиваемого об'єкта. Це зображення за допомогою обертової призми проектується на приймач зображення (перископическое пристрій теле - або кінокамери).

Зображення об'єкта, що з'являється на флюоресцирующем екрані діаметром 20 - 25 мм, з допомогою окуляра збільшується до справжніх розмірів. Існує монокулярний перископическое пристрій, що забезпечує спостереження за зображенням одним оком. Воно застосовується найчастіше. Великою його перевагою є те, що воно легке, не громіздке (рис. 10.41). Бінокулярний перископическое пристрій володіє великою світлосилою та забезпечує спостереження двома очима. Зображення або кадр зображення можна переміщати в потрібне положення за допомогою обертової призми. Дзеркальний об'єктив (рис.10.42) дозволяє спостерігати зображення двома очима. Недоліком є те, що з його допомогою важко знайти зручне положення для спостереження.

Електронний перетворювач - найбільш важливий елемент підсилювача яскравості рентгенівського зображення. Його класична конструкція схематично показана на рис. 10.43. Трубка являє собою вакуумну колбу; в ній з боку входу розташований вигнутий електрод, який з внутрішньої сторони покритий шаром речовини, флюоресцентного під впливом рентгенівських променів. На цей шар шляхом випаровування у вакуумі наноситься розділяючий шар і фотокатод.

Під впливом рентгенівських променів флюоресцирующий шар починає світитися, внаслідок чого на фотокатоде з'являється електронна емісія. Навпаки катода розташований анод, влаштований у вигляді дифузора. Розширюється частина його оточує поверхню висхідної скляної оболонки, на яку нанесений екран.

Рис. 10.43. Електронний перетворювач зображення 
1. скляна оболонка; 2. екран, флюоресцирующий під впливом рентгенівських променів; 3. розділяючий шар; 4. фотокатод; 5. анод; 6.екран; 7. електрод для усунення спотворень і встановлення чіткості зображення

Під дією електронів, що потрапляють на нього, екран флюоресцирует жовто-зеленим світлом. На екрані з боку катода є непрозорий шар, що перешкоджає попаданню світла з екрану на фотокатод. Однак цей шар пропускає електрони. Між анодом і катодом електронного перетворювача зображення прикладена постійна напруга 15 - 25 кв.

Внутрішня поверхню скляної колби між анодом і катодом покрита металевим шаром. На нього подається напруга, з допомогою якого регулюється різкість зображення. Це позитивне напруга по відношенню до катода. Величина його становить близько 100 ст. Струм, що протікає через трубку (перетворювач), становить 10^-7 а. Електрони, що виходять з фотокатода під дією рентгенівських променів, прискорюються електричним полем і потрапляють на екран. На екрані з'являється рентгенівське зображення з зменшеним масштабом, яскравість світіння якого в кілька сотень разів перевищує яскравість світіння фото-катода.

Іншим фактором збільшення яскравості є зменшення зображення. Так, повне збільшення світлосили є добуток двох факторів.Конструкція сучасних електронних перетворювачів зображення дещо відрізняється від вищевикладеної конструкції. Ця відмінність полягає в тому, що на внутрішню поверхню скляної оболонки сучасних трубок наносять не один, а кілька (найчастіше три) шарів металу, на які подається напруга різної величини. Цим зменшуються до мінімуму спотворення, що виникають по краях зображення.

 Блок живлення. Електронний перетворювач зображення споживає струм дуже малої сили (10^-7а) при великому анодній напрузі. Блок живлення може бути виконаний у вигляді самостійного блоку або його монтують в електронний перетворювач напруги. Така конструкція застосовується в підсилювачі яскравості рентгенівського зображення фірми «Медікор».

Рис. 10.44. Принципова схема підсилювача яскравості рентгенівського зображення «BV 20» фірми Muller

Високовольтна напруга живлення забезпечується або за допомогою трансформатора з частотою мережі, або перетворювачем напруги звукової частоти (так званим телевізійним високовольтним блоком живлення). У випрямлячі найчастіше використовуються вакуумні випрямні діоди. На рис. 10.44 показана принципова електрична схема блоку живлення підсилювача яскравості рентгенівського зображення «Muller BV 20». Самостійний високовольтний блок живлення з'єднується з блоком перетворювача за допомогою високовольтного кабелю.Блок живлення діагностичних підсилювачів яскравості рентгенівського зображення розташований на стелі, особливо в тих випадках, коли він працює на кілька робочих місць. У хірургічних підсилювачі яскравості рентгенівського зображення блок живлення поміщається зазвичай в пульті управління рентгенівського апарату.

Способи застосування підсилювачів яскравості рентгенівського зображення

Як раніше згадувалося, підсилювачі яскравості рентгенівського зображення застосовуються при хірургічних і терапевтичних дослідженнях. Зображення можна спостерігати з допомогою оптичних перископических пристроїв, за допомогою телевізійної системи на екрані телевізора і, нарешті (знімаючи на плівку) на кіноекрані. Застосовується кожен з цих способів. Спочатку застосовувалися оптичні перископи, пізніше стали застосовуватися кінокамери для реєстрації зображення на плівку і, нарешті, телевізійні системи.

 Оптичне спостереження. Більшість підсилювачів яскравості рентгенівського зображення забезпечено монокулярным очком. Вони володіють всіма перевагами підсилювачів яскравості рентгенівського зображення, але все ж таки завдають багато незручностей. Робота полегшується при спостереженні зображення на екрані телевізора.

 Рентгенотелевивионное просвічування. Цей спосіб має велике значення в хірургії, можливості передачі зображення на порівняно велику відстань можуть бути дуже вигідно використані і при навчанні.

 Рентгенокиносъемка - один з видів особливих рентгенографічних досліджень, які застосовуються для цілей навчання. Іноді кінозйомка застосовується і для реєстрації швидкоплинних процесів.

Внаслідок невеликої дози випромінювання застосування підсилювачів яскравості рентгенівського зображення має велике значення при дослідженні грудних дітей.

Різні типи підсилювачів яскравості рентгенівського зображення

Підсилювачі яскравості рентгенівського зображення, що застосовуються в хірургії, мають самостійну візок, з допомогою якої легко пересуваються. Вони жорстко пов'язані з джерелом рентгенівських променів і легко встановлюються для роботи до операційного столу.Серед підсилювачів яскравості рентгенівського зображення, змонтованих на пересувних апаратах, найбільш поширеним в Угорщині є «Muller BV 20» з розміром фотокатода = 13 см (мал. 10.45). Рентгенівська трубка і підсилювач яскравості рентгенівського зображення можуть бути встановлені в будь-яке положення.Поряд з установкою показаний телевізійний монітор, виконаний на транзисторах. На рис. 10.46 показана пересувна установка з підсилювачем яскравості рентгенівського зображення фірми Сіменс з розміром фотокатода = 18 см, фотокатод забезпечений монокулярным оптичним очком.

Підсилювачі яскравості рентгенівського зображення можуть бути просто приєднані до рентгенівським штативам. Сучасні штативи для просвічування зроблені так, що напівпрозорий екран можна виймати з рамки, і на його місце можна ставити підсилювач яскравості рентгенівського зображення. Один підсилювач яскравості може бути використаний на декількох робочих місцях (рентгенівський штатив для просвічування, стіл для катетеризації). Перископічні пристрої, кіно - і телевізійні камери приєднуються до підсилювачів яскравості рентгенівського зображення окремо, попарно і навіть всі три одночасно.

Рис. 10.47. Підсилювач яскравості рентгенівського зображення фірми Мюллер, укріплений на эксплораторе в режимі кінозйомки

На рис. 10.47 показаний підсилювач яскравості рентгенівського зображення фірми Мюллер, укріплений на экрано-снимочном пристрої і підготовлений для кінозйомки.

Рис. 10.48. Підсилювач яскравості рентгенівського зображення з розміром екрана 23 см, укріплений на рентгенівському штативі 
Підсилювач яскравості рентгенівського зображення працює з дзеркальним очком, телевізійною камерою і кінокамерою