რენტგენის გამოსხივების პირველადი ეფექტი. რა არის რენტგენის სხივები - რადიაციის თვისებები და გამოყენება

• რაც უფრო მაღალია ძაბვა მილის ბოძებზე, მით უფრო ძლიერია პოტენციური განსხვავება მათ შორის, შესაბამისად, მოძრავი ელექტრონების კინეტიკური ენერგია უფრო მაღალი იქნება. მილზე ძაბვა განსაზღვრავს ელექტრონების სიჩქარეს და ანოდის ნივთიერებასთან მათი შეჯახების ძალას; შესაბამისად, ძაბვა განსაზღვრავს შედეგად მიღებული რენტგენის გამოსხივების ტალღის სიგრძეს.

რენტგენის მილების კლასიფიკაცია

1. დანიშნულებით
1. დიაგნოსტიკური
2. თერაპიული
3. სტრუქტურული ანალიზისთვის
4. გამჭვირვალესთვის
2. დიზაინით
1. ფოკუსით

• ერთჯერადი ფოკუსირება (ერთი სპირალი კათოდზე და ერთი ფოკუსური წერტილი ანოდზე)
• ბიფოკალური (კათოდზე არის ორი სხვადასხვა ზომის სპირალი და ანოდზე ორი კეროვანი ლაქა)

1. ანოდის ტიპის მიხედვით

• სტაციონარული (ფიქსირებული)
• მბრუნავი

რენტგენი გამოიყენება არა მხოლოდ რენტგენის დიაგნოსტიკისთვის, არამედ თერაპიული მიზნებისთვისაც. როგორც ზემოთ აღინიშნა, სიმსივნური უჯრედების ზრდის ჩახშობის რენტგენის გამოსხივების უნარი შესაძლებელს ხდის მის გამოყენებას კიბოს რადიაციულ თერაპიაში. გამოყენების სამედიცინო სფეროს გარდა, რენტგენის გამოსხივებამ ფართო გამოყენება ჰპოვა ინჟინერიაში, მასალათმცოდნეობაში, კრისტალოგრაფიაში, ქიმიასა და ბიოქიმიაში: მაგალითად, შესაძლებელია სტრუქტურული დეფექტების იდენტიფიცირება სხვადასხვა პროდუქტებში (ლიანდაგები, შედუღები და ა.შ.). რენტგენის გამოსხივების გამოყენებით. ამ ტიპის კვლევას ეწოდება ხარვეზის გამოვლენა. აეროპორტებში, მატარებლის სადგურებსა და სხვა ხალხმრავალ ადგილებში, რენტგენის სატელევიზიო ინტროსკოპები აქტიურად გამოიყენება უსაფრთხოების მიზნით ხელბარგისა და ბარგის სკანირებისთვის.

ანოდის ტიპის მიხედვით, რენტგენის მილები განსხვავდება დიზაინით. იმის გამო, რომ ელექტრონების კინეტიკური ენერგიის 99% გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად, მილის მუშაობის დროს ხდება ანოდის მნიშვნელოვანი გათბობა - მგრძნობიარე ვოლფრამის სამიზნე ხშირად იწვის. ანოდი გაცივებულია თანამედროვე რენტგენის მილებში მისი ბრუნვით. მბრუნავ ანოდს აქვს დისკის ფორმა, რომელიც თანაბრად ანაწილებს სითბოს მთელ ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის ვოლფრამის სამიზნის ადგილობრივ გადახურებას.

რენტგენის მილების დიზაინი ასევე განსხვავდება ფოკუსის თვალსაზრისით. ფოკუსური წერტილი არის ანოდის უბანი, სადაც წარმოიქმნება სამუშაო რენტგენის სხივი. იყოფა რეალურ ფოკუსურ და ეფექტურ კერებად ( ბრინჯი. 12). იმის გამო, რომ ანოდი დახრილია, ეფექტური ფოკუსური წერტილი უფრო მცირეა, ვიდრე რეალური. სხვადასხვა ფოკუსური ლაქების ზომა გამოიყენება გამოსახულების არეალის ზომის მიხედვით. რაც უფრო დიდია გამოსახულების ფართობი, მით უფრო ფართო უნდა იყოს ფოკუსური ადგილი, რომ დაფაროს სურათის მთელი ფართობი. თუმცა, უფრო მცირე ფოკუსური წერტილი იძლევა გამოსახულების უკეთეს სიცხადეს. ამიტომ, მცირე სურათების წარმოებისას, გამოიყენება მოკლე ძაფი და ელექტრონები მიმართულია ანოდის მცირე სამიზნე არეალში, რაც ქმნის უფრო მცირე ფოკუსურ ადგილს.

ბრინჯი. 9 - რენტგენის მილი სტაციონარული ანოდით.
ბრინჯი. 10 - რენტგენის მილი მბრუნავი ანოდით.
ბრინჯი. 11 - რენტგენის მილის მოწყობილობა მბრუნავი ანოდით.
ბრინჯი. 12 არის რეალური და ეფექტური ფოკუსური წერტილის ფორმირების დიაგრამა.

ლექცია

რენტგენი

რენტგენის ბუნება

Bremsstrahlung რენტგენის გამოსხივება, მისი სპექტრული თვისებები.

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება (ცნობისთვის).

რენტგენის გამოსხივების ურთიერთქმედება მატერიასთან.

მედიცინაში რენტგენის გამოსხივების გამოყენების ფიზიკური საფუძველი.

რენტგენის სხივები (X - სხივები) აღმოაჩინა კ. რენტგენმა, რომელიც 1895 წელს გახდა პირველი ნობელის პრემიის ლაურეატი ფიზიკაში.

რენტგენის ბუნება

რენტგენის გამოსხივება - ელექტრომაგნიტური ტალღები სიგრძით 80-დან 10-5 ნმ-მდე. გრძელი ტალღის რენტგენის გამოსხივება გადახურულია მოკლე ტალღის ულტრაიისფერი გამოსხივებით, ხოლო მოკლე ტალღის რენტგენის გამოსხივება გადახურულია გრძელი ტალღის  გამოსხივებით.

რენტგენის სხივები წარმოიქმნება რენტგენის მილებში. ნახ.1.

K - კათოდი

1 - ელექტრონული სხივი

2 – რენტგენის გამოსხივება

ბრინჯი. 1. რენტგენის მილის მოწყობილობა.

მილი არის მინის კოლბა (შესაძლოა მაღალი ვაკუუმით: მასში წნევა არის დაახლოებით 10–6 მმ Hg) ორი ელექტროდით: ანოდი A და კათოდი K, რომელზედაც გამოიყენება მაღალი ძაბვა U (რამდენიმე ათასი ვოლტი). კათოდი არის ელექტრონების წყარო (თერმიონული ემისიის ფენომენის გამო). ანოდი არის ლითონის ღერო, რომელსაც აქვს დახრილი ზედაპირი, რათა მიღებული რენტგენის გამოსხივება მიმართოს მილის ღერძის კუთხით. იგი დამზადებულია თერმოგამტარი მასალისაგან, რათა გაანადგუროს ელექტრონის დაბომბვის შედეგად წარმოქმნილი სითბო. დახრილ ბოლოში არის ცეცხლგამძლე ლითონის ფირფიტა (მაგალითად, ვოლფრამი).

ანოდის ძლიერი გათბობა განპირობებულია იმით, რომ კათოდური სხივის ელექტრონების უმეტესობა ანოდამდე მისვლისას განიცდის უამრავ შეჯახებას ნივთიერების ატომებთან და გადასცემს მათ დიდ ენერგიას.

მაღალი ძაბვის გავლენით, ცხელი კათოდური ძაფით გამოსხივებული ელექტრონები აჩქარდებიან მაღალ ენერგიებამდე. ელექტრონის კინეტიკური ენერგიაა mv 2/2. ის უდრის იმ ენერგიას, რომელსაც იგი იძენს მილის ელექტროსტატიკურ ველში მოძრაობისას:

mv 2/2 = eU (1)

სადაც m, e არის ელექტრონის მასა და მუხტი, U არის აჩქარების ძაბვა.

პროცესები, რომლებიც იწვევს ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის გამოსხივებას, გამოწვეულია ანოდის ნივთიერებაში ელექტრონების ინტენსიური შენელებით ატომის ბირთვისა და ატომური ელექტრონების ელექტროსტატიკური ველის მიერ.

წარმოშობის მექანიზმი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად. მოძრავი ელექტრონები არის გარკვეული დენი, რომელიც ქმნის საკუთარ მაგნიტურ ველს. ელექტრონების შენელება არის დენის სიძლიერის შემცირება და, შესაბამისად, მაგნიტური ველის ინდუქციის ცვლილება, რაც გამოიწვევს ალტერნატიული ელექტრული ველის გაჩენას, ე.ი. ელექტრომაგნიტური ტალღის გამოჩენა.

ამრიგად, როდესაც დამუხტული ნაწილაკი მატერიაში მიფრინავს, ის ნელდება, კარგავს ენერგიას და სიჩქარეს და გამოყოფს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს.

რენტგენის bremsstrahlung-ის სპექტრული თვისებები .

ასე რომ, ანოდის ნივთიერებაში ელექტრონის შენელების შემთხვევაში, Bremsstrahlung რენტგენის გამოსხივება.

ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის სპექტრი უწყვეტია. ამის მიზეზი შემდეგია.

როდესაც ელექტრონები ნელდება, ენერგიის ნაწილი მიდის ანოდის გაცხელებაზე (E 1 = Q), მეორე ნაწილი რენტგენის ფოტონის შესაქმნელად (E 2 = hv), წინააღმდეგ შემთხვევაში, eU = hv + Q. ნაწილები შემთხვევითია.

ამრიგად, რენტგენის bremsstrahlung-ის უწყვეტი სპექტრი წარმოიქმნება მრავალი ელექტრონის შენელების გამო, რომელთაგან თითოეული ასხივებს მკაცრად განსაზღვრული მნიშვნელობის რენტგენის კვანტურ hv (h). ამ კვანტის სიდიდე განსხვავებული სხვადასხვა ელექტრონებისთვის.რენტგენის ენერგიის ნაკადის დამოკიდებულება ტალღის სიგრძეზე , ე.ი. რენტგენის სპექტრი ნაჩვენებია ნახაზ 2-ზე.

ნახ.2. Bremsstrahlung რენტგენის სპექტრი: ა) მილში U სხვადასხვა ძაბვის დროს; ბ) კათოდის T სხვადასხვა ტემპერატურაზე.

მოკლე ტალღის (მყარი) გამოსხივებას აქვს უფრო დიდი შეღწევადი ძალა, ვიდრე გრძელტალღოვან (რბილ) გამოსხივებას. რბილი გამოსხივება უფრო ძლიერად შეიწოვება მატერიით.

მოკლე ტალღის მხარეს სპექტრი მკვეთრად მთავრდება გარკვეული ტალღის სიგრძეზე  m i n. ასეთი მოკლე ტალღის bremsstrahlung ხდება მაშინ, როდესაც აჩქარებულ ველში ელექტრონის მიერ შეძენილი ენერგია მთლიანად გარდაიქმნება ფოტონის ენერგიად (Q = 0):

eU = hv max = hc/ min ,  min = hc/(eU), (2)

 წთ (ნმ) = 1.23/UkV

რადიაციის სპექტრული შემადგენლობა დამოკიდებულია რენტგენის მილის ძაბვაზე; ძაბვის მატებასთან ერთად, მნიშვნელობა  m i n გადადის მოკლე ტალღის სიგრძეზე (ნახ. 2a).

როდესაც კათოდის T ტემპერატურა იცვლება, ელექტრონების ემისია იზრდება. შესაბამისად, მილში I დენი იზრდება, მაგრამ რადიაციის სპექტრული შემადგენლობა არ იცვლება (ნახ. 2ბ).

ენერგიის ნაკადი Ф  bremsstrahlung პირდაპირპროპორციულია ანოდსა და კათოდს შორის U ძაბვის კვადრატის, მილში დენის I სიძლიერისა და ანოდური ნივთიერების Z ატომური რიცხვის:

Ф = kZU 2 I. (3)

სადაც k = 10 –9 W/(V 2 A).

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება (ცნობისთვის).

რენტგენის მილზე ძაბვის ზრდა იწვევს უწყვეტი სპექტრის ფონზე ხაზის სპექტრის გამოჩენას, რომელიც შეესაბამება დამახასიათებელ რენტგენის გამოსხივებას. ეს გამოსხივება სპეციფიკურია ანოდის მასალისთვის.

მისი წარმოქმნის მექანიზმი შემდეგია. მაღალი ძაბვის დროს აჩქარებული ელექტრონები (მაღალი ენერგიით) ღრმად აღწევენ ატომში და არღვევენ ელექტრონებს მისი შიდა შრეებიდან. ელექტრონები ზედა დონეებიდან თავისუფალ ადგილებზე გადადიან, რის შედეგადაც გამოიყოფა დამახასიათებელი გამოსხივების ფოტონები.

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების სპექტრები განსხვავდება ოპტიკური სპექტრებისგან.

- ერთგვაროვნება.

დამახასიათებელი სპექტრების ერთგვაროვნება განპირობებულია იმით, რომ სხვადასხვა ატომების შიდა ელექტრონული ფენები იდენტურია და განსხვავდებიან მხოლოდ ენერგიულად ბირთვების მიერ განხორციელებული ძალის გამო, რომელიც იზრდება ელემენტის ატომური რაოდენობის მატებასთან ერთად. ამრიგად, დამახასიათებელი სპექტრები გადადის უფრო მაღალი სიხშირეებისკენ ბირთვული მუხტის გაზრდით. ეს ექსპერიმენტულად დაადასტურა რენტგენის თანამშრომელმა - მოსელი, რომელმაც გაზომა რენტგენის გადასვლის სიხშირეები 33 ელემენტისთვის. მათ დაადგინეს კანონი.

მოსლის კანონი – დამახასიათებელი გამოსხივების სიხშირის კვადრატული ფესვი არის ელემენტის სერიული ნომრის წრფივი ფუნქცია:

= A  (Z – B), (4)

სადაც v არის სპექტრული ხაზის სიხშირე, Z არის გამოსხივებული ელემენტის ატომური რიცხვი. A, B არის მუდმივები.

მოსლის კანონის მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ ამ დამოკიდებულებიდან შესაძლებელია ზუსტად დადგინდეს შესასწავლი ელემენტის ატომური რიცხვი რენტგენის ხაზის გაზომილი სიხშირის საფუძველზე. ამან დიდი როლი ითამაშა პერიოდულ სისტემაში ელემენტების განთავსებაში.

ქიმიური ნაერთებისგან დამოუკიდებლობა.

ატომის დამახასიათებელი რენტგენის სპექტრები არ არის დამოკიდებული ქიმიურ ნაერთზე, რომელშიც შედის ელემენტის ატომი. მაგალითად, ჟანგბადის ატომის რენტგენის სპექტრი იგივეა O 2, H 2 O, ხოლო ამ ნაერთების ოპტიკური სპექტრები განსხვავებულია. ატომის რენტგენის სპექტრის ეს თვისება დაედო საფუძველს სახელწოდებისთვის " დამახასიათებელი გამოსხივება".

რენტგენის სხივების ურთიერთქმედება მატერიასთან

რენტგენის გამოსხივების ზემოქმედება ობიექტებზე განისაზღვრება რენტგენის ურთიერთქმედების პირველადი პროცესებით ფოტონი ელექტრონებითმატერიის ატომები და მოლეკულები.

რენტგენის გამოსხივება მატერიაში შეიწოვებაან ფანტავს. ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა პროცესები, რომლებიც განისაზღვრება რენტგენის ფოტონის ენერგიის თანაფარდობით hv და იონიზაციის ენერგიით A და (იონიზაციის ენერგია A და არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ატომის ან მოლეკულის გარეთ შიდა ელექტრონების მოსაშორებლად) .

ა) თანმიმდევრული გაფანტვა(გრძელტალღოვანი გამოსხივების გაფანტვა) ხდება მაშინ, როდესაც მიმართება დაკმაყოფილებულია

ფოტონებისთვის, ელექტრონებთან ურთიერთქმედების გამო, იცვლება მხოლოდ მოძრაობის მიმართულება (ნახ. 3a), მაგრამ ენერგია hv და ტალღის სიგრძე არ იცვლება (ამიტომ ეს გაფანტვა ე.წ. თანმიმდევრული). ვინაიდან ფოტონისა და ატომის ენერგია არ იცვლება, თანმიმდევრული გაფანტვა არ მოქმედებს ბიოლოგიურ ობიექტებზე, მაგრამ რენტგენის გამოსხივებისგან დაცვის შექმნისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული სხივის პირველადი მიმართულების შეცვლის შესაძლებლობა.

ბ) ფოტო ეფექტიხდება როცა

ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ორი შემთხვევის რეალიზება.

ფოტონი შეიწოვება, ელექტრონი გამოყოფილია ატომისგან (ნახ. 3ბ). იონიზაცია ხდება. მოწყვეტილი ელექტრონი იძენს კინეტიკურ ენერგიას: E к = hv – A и. თუ კინეტიკური ენერგია მაღალია, მაშინ ელექტრონს შეუძლია შეჯახებით მოახდინოს მეზობელი ატომების იონიზაცია და ახლის წარმოქმნა. მეორადიელექტრონები.

ფოტონი შეიწოვება, მაგრამ მისი ენერგია არ არის საკმარისი ელექტრონის ამოსაღებად და ატომის ან მოლეკულის აგზნება(ნახ. 3c). ეს ხშირად იწვევს ფოტონის შემდგომ გამოსხივებას ხილულ რეგიონში (რენტგენის ლუმინესცენცია), ხოლო ქსოვილებში მოლეკულების გააქტიურებასა და ფოტოქიმიურ რეაქციებს. ფოტოელექტრული ეფექტი ძირითადად ხდება მაღალი Z ატომების შიდა გარსების ელექტრონებზე.

V) არათანმიმდევრული გაფანტვა(კომპტონის ეფექტი, 1922) ჩნდება, როდესაც ფოტონის ენერგია ბევრად აღემატება იონიზაციის ენერგიას.

ამ შემთხვევაში, ელექტრონი ამოღებულია ატომიდან (ასეთ ელექტრონებს უწოდებენ უკუცემის ელექტრონები), იძენს გარკვეულ კინეტიკურ ენერგიას E k, თავად ფოტონის ენერგია მცირდება (ნახ. 4d):

hv = hv" + A და + E k. (5)

ამგვარად წარმოქმნილი გამოსხივება შეცვლილი სიხშირით (სიგრძით) ე.წ მეორადი, ის იშლება ყველა მიმართულებით.

უკუქცევის ელექტრონებს, თუ მათ აქვთ საკმარისი კინეტიკური ენერგია, შეუძლიათ მეზობელი ატომების იონიზირება შეჯახებით. ამრიგად, არათანმიმდევრული გაფანტვის შედეგად წარმოიქმნება მეორადი გაფანტული რენტგენის გამოსხივება და ხდება ნივთიერების ატომების იონიზაცია.

მითითებულმა (a, b, c) პროცესებმა შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი შემდგომი პროცესი. მაგალითად (ნახ. 3d), თუ ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ელექტრონები შიდა გარსებზე გამოყოფილია ატომისგან, მაშინ მათი ადგილი უფრო მაღალი დონის ელექტრონებს შეუძლიათ, რასაც თან ახლავს მოცემული ნივთიერების მეორადი დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება. მეორადი გამოსხივების ფოტონებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ მეზობელი ატომების ელექტრონებთან, შეუძლიათ, თავის მხრივ, გამოიწვიოს მეორადი ფენომენები.

თანმიმდევრული გაფანტვა

უჰ ენერგია და ტალღის სიგრძე უცვლელი რჩება

ფოტოეფექტი

ფოტონი შეიწოვება, ე - გამოყოფილია ატომიდან - იონიზაცია

hv = A და + E k

ატომი A აღგზნებულია ფოტონის შთანთქმისას, R - რენტგენის ლუმინესცენცია

არათანმიმდევრული გაფანტვა

hv = hv"+A და +E to

მეორადი პროცესები ფოტოელექტრული ეფექტის დროს

ბრინჯი. 3 რენტგენის გამოსხივების მატერიასთან ურთიერთქმედების მექანიზმები

მედიცინაში რენტგენის გამოყენების ფიზიკური საფუძველი

როდესაც რენტგენის გამოსხივება ეცემა სხეულზე, ის ოდნავ აირეკლება მისი ზედაპირიდან, მაგრამ ძირითადად გადადის მასში ღრმად, ხოლო ნაწილობრივ შეიწოვება და იფანტება და ნაწილობრივ გადის.

დასუსტების კანონი.

რენტგენის ნაკადი სუსტდება ნივთიერებაში კანონის მიხედვით:

Ф = Ф 0 e –   x (6)

სადაც  – წრფივი შესუსტების კოეფიციენტი,რაც მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ნივთიერების სიმკვრივეზე. ის უდრის სამი წევრის ჯამს, რომლებიც შეესაბამება თანმიმდევრულ გაფანტვას  1, არათანმიმდევრულ  2 და ფოტოელექტრული ეფექტს  3:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

თითოეული ტერმინის წვლილი განისაზღვრება ფოტონის ენერგიით. ქვემოთ მოცემულია ამ პროცესებს შორის კავშირი რბილი ქსოვილებისთვის (წყალი).

ისიამოვნეთ მასის შესუსტების კოეფიციენტი,რომელიც არ არის დამოკიდებული ნივთიერების სიმკვრივეზე :

 m = /. (8)

მასის შესუსტების კოეფიციენტი დამოკიდებულია ფოტონის ენერგიაზე და შთამნთქმელი ნივთიერების ატომურ რაოდენობაზე:

 m = k 3 Z 3 . (9)

ძვლისა და რბილი ქსოვილის (წყალი) მასის შესუსტების კოეფიციენტები განსხვავებულია:  m ძვალი / m წყალი = 68.

თუ არაერთგვაროვანი სხეული მოთავსებულია რენტგენის სხივების გზაზე და მის წინ ფლუორესცენტური ეკრანი, მაშინ ეს სხეული, შთანთქავს და ასუსტებს რადიაციას, ქმნის ჩრდილს ეკრანზე. ამ ჩრდილის ბუნებით შეიძლება ვიმსჯელოთ სხეულების ფორმაზე, სიმკვრივეზე, სტრუქტურაზე და ხშირ შემთხვევაში ბუნებაზე. იმათ. მნიშვნელოვანი განსხვავება სხვადასხვა ქსოვილების მიერ რენტგენის გამოსხივების შთანთქმაში საშუალებას იძლევა დაინახოს შინაგანი ორგანოების გამოსახულება ჩრდილის პროექციაში.

თუ შესამოწმებელი ორგანო და მიმდებარე ქსოვილები თანაბრად ასუსტებენ რენტგენის გამოსხივებას, მაშინ გამოიყენება კონტრასტული აგენტები. მაგალითად, კუჭისა და ნაწლავების შევსებისას ბარიუმის სულფატის ფაფის მსგავსი მასით (BaS0 4), შეგიძლიათ ნახოთ მათი ჩრდილის გამოსახულება (შემცირების კოეფიციენტების თანაფარდობა არის 354).

გამოიყენეთ მედიცინაში.

მედიცინაში რენტგენი გამოიყენება ფოტონების ენერგიით, დიაგნოსტიკისთვის 60-დან 100-120 კევ-მდე და თერაპიისთვის 150-200 კევ-მდე.

რენტგენის დიაგნოსტიკა – დაავადებების ამოცნობა სხეულის რენტგენოლოგიური გამოკვლევის გამოყენებით.

რენტგენის დიაგნოსტიკა გამოიყენება სხვადასხვა გზით, რომლებიც მოცემულია ქვემოთ.

ფლუოროსკოპიითრენტგენის მილი მდებარეობს პაციენტის უკან. მის წინ არის ფლუორესცენტური ეკრანი. ეკრანზე შეიმჩნევა ჩრდილოვანი (დადებითი) გამოსახულება. თითოეულ ინდივიდუალურ შემთხვევაში, შესაბამისი რადიაციული სიმტკიცე შეირჩევა ისე, რომ ის გადის რბილ ქსოვილებში, მაგრამ საკმარისად შეიწოვება მკვრივი ქსოვილებით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენ მიიღებთ ერთგვაროვან ჩრდილს. ეკრანზე გული და ნეკნები ჩანს მუქი, ფილტვები ღია.

რენტგენოგრაფიითობიექტი მოთავსებულია კასეტაზე, რომელიც შეიცავს ფილმს სპეციალური ფოტოგრაფიული ემულსიით. რენტგენის მილი განთავსებულია ობიექტის ზემოთ. მიღებული რენტგენოგრაფია იძლევა უარყოფით გამოსახულებას, ე.ი. პირიქით, ტრანსილუმინაციის დროს დაფიქსირებული სურათისგან განსხვავებით. ამ მეთოდით გამოსახულება უფრო მკაფიოა, ვიდრე (1), ამიტომ შეინიშნება დეტალები, რომლებიც ძნელად დასანახია გადაცემის გზით.

ამ მეთოდის პერსპექტიული ვერსია არის რენტგენი ტომოგრაფიადა "მანქანის ვერსია" - კომპიუტერი ტომოგრაფია.

3. ფლუოროგრაფიით,დიდი ეკრანიდან გამოსახულება გადაღებულია მგრძნობიარე მცირე ფორმატის ფილმზე. ნახვისას, ფოტოების ნახვა ხდება სპეციალური გამადიდებლის გამოყენებით.

რენტგენოთერაპია- რენტგენის გამოყენება ავთვისებიანი სიმსივნეების განადგურების მიზნით.

რადიაციის ბიოლოგიური ეფექტი არის სასიცოცხლო ფუნქციების დარღვევა, განსაკუთრებით სწრაფად გამრავლებული უჯრედების.

კომპიუტერული ტომოგრაფია (CT)

რენტგენის კომპიუტერული ტომოგრაფიის მეთოდი ეფუძნება პაციენტის სხეულის გარკვეული მონაკვეთის გამოსახულების რეკონსტრუქციას ამ მონაკვეთის რენტგენის პროექციის დიდი რაოდენობის ჩაწერით, შესრულებული სხვადასხვა კუთხით. ინფორმაცია სენსორებიდან, რომლებიც ჩაწერენ ამ პროგნოზებს, შედის კომპიუტერში, რომელიც სპეციალური პროგრამის გამოყენებით, ითვლისგანაწილება მჭიდრონიმუშის ზომაშესასწავლ განყოფილებაში და აჩვენებს მას ჩვენების ეკრანზე. ამ გზით მიღებული პაციენტის სხეულის განივი გამოსახულება ხასიათდება შესანიშნავი სიცხადით და მაღალი ინფორმაციის შემცველობით. პროგრამა საშუალებას იძლევა, საჭიროების შემთხვევაში, მომატება გამოსახულების კონტრასტივ ათობით და თუნდაც ასჯერ. ეს აფართოებს მეთოდის დიაგნოსტიკურ შესაძლებლობებს.

ვიდეოგრაფები (მოწყობილობები ციფრული რენტგენის გამოსახულების დამუშავებით) თანამედროვე სტომატოლოგიაში.

სტომატოლოგიაში რენტგენოლოგიური გამოკვლევა არის მთავარი დიაგნოსტიკური მეთოდი. თუმცა, რიგი ტრადიციული ორგანიზაციული და ტექნიკური მახასიათებელი რენტგენის დიაგნოსტიკის ხდის მას არასრულად კომფორტულს როგორც პაციენტისთვის, ასევე სტომატოლოგიური კლინიკებისთვის. ეს არის, უპირველეს ყოვლისა, პაციენტის კონტაქტის მაიონებელი გამოსხივების საჭიროება, რაც ხშირად ქმნის სხეულზე მნიშვნელოვან რადიაციულ დატვირთვას, ასევე საჭიროა ფოტოპროცესის საჭიროება და, შესაბამისად, ფოტორეაგენტების, მათ შორის ტოქსიკური. ეს არის, საბოლოოდ, მოცულობითი არქივი, მძიმე საქაღალდეები და კონვერტები რენტგენის ფილმებით.

გარდა ამისა, სტომატოლოგიის განვითარების დღევანდელი დონე არასაკმარისს ხდის ადამიანის თვალის რენტგენოგრაფიის სუბიექტურ შეფასებას. როგორც გაირკვა, რენტგენის გამოსახულებაში შემავალი ნაცრისფერი ჩრდილების მრავალფეროვნებიდან, თვალი მხოლოდ 64-ს აღიქვამს.

აშკარაა, რომ დენტოფაციალური სისტემის მყარი ქსოვილების მკაფიო და დეტალური გამოსახულების მისაღებად მინიმალური რადიაციის ზემოქმედებით, საჭიროა სხვა გადაწყვეტილებები. ძიების შედეგად შეიქმნა ე.წ.

ტექნიკური დეტალების გარეშე, ასეთი სისტემების მუშაობის პრინციპი ასეთია. რენტგენის გამოსხივება ობიექტში გადადის არა ფოტომგრძნობიარე ფილმში, არამედ სპეციალურ ინტრაორალურ სენსორში (სპეციალური ელექტრონული მატრიცა). მატრიციდან შესაბამისი სიგნალი გადაეცემა კომპიუტერთან დაკავშირებულ გაციფრულ მოწყობილობას (ანალოგური ციფრული გადამყვანი, ADC), რომელიც მას ციფრულ ფორმად გარდაქმნის. სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა ქმნის რენტგენის სურათს კომპიუტერის ეკრანზე და საშუალებას გაძლევთ დაამუშავოთ იგი, შეინახოთ იგი მყარ ან მოქნილ შესანახ საშუალებებზე (მყარ დისკზე, ფლოპი დისკზე) და დაბეჭდოთ ფაილის სახით, როგორც სურათი.

ციფრულ სისტემაში რენტგენის გამოსახულება არის წერტილების კრებული, რომელსაც აქვს სხვადასხვა ციფრული ნაცრისფერი მნიშვნელობები. პროგრამის მიერ მოწოდებული ინფორმაციის ჩვენების ოპტიმიზაცია საშუალებას იძლევა მივიღოთ ჩარჩო, რომელიც ოპტიმალურია სიკაშკაშით და კონტრასტით შედარებით დაბალი გამოსხივების დოზით.

თანამედროვე სისტემებში, რომლებიც შექმნიან, მაგალითად, Trophy (საფრანგეთი) ან Schick (აშშ), 4096 ნაცრისფერი ელფერი გამოიყენება ჩარჩოს ფორმირებისას, ექსპოზიციის დრო დამოკიდებულია კვლევის ობიექტზე და, საშუალოდ, არის მეასედი - მეათედი. მეორე, რადიაციული ზემოქმედების შემცირება ფილმთან მიმართებაში - 90%-მდე ინტრაორალური სისტემებისთვის, 70%-მდე პანორამული ვიდეოგრაფებისთვის.

სურათების დამუშავებისას, ვიდეოგრაფებს შეუძლიათ:

მიიღეთ დადებითი და უარყოფითი სურათები, ფსევდოფერადი სურათები და რელიეფური სურათები.

გაზარდეთ კონტრასტი და გაზარდეთ სურათის ინტერესის არეალი.

შეაფასეთ ცვლილებები სტომატოლოგიური ქსოვილებისა და ძვლოვანი სტრუქტურების სიმკვრივეში, აკონტროლეთ არხის შევსების ერთგვაროვნება.

ენდოდონტიაში განსაზღვრეთ ნებისმიერი გამრუდების არხის სიგრძე, ხოლო ქირურგიაში შეარჩიეთ იმპლანტის ზომა 0,1 მმ სიზუსტით.

კარიესის უნიკალური დეტექტორის სისტემა ხელოვნური ინტელექტის ელემენტებით გამოსახულების გაანალიზებისას საშუალებას გაძლევთ აღმოაჩინოთ კარიესი ადგილზე, ფესვის კარიესი და ფარული კარიესი.

 "Ф" ფორმულაში (3) ეხება გამოსხივებული ტალღის სიგრძის მთელ დიაპაზონს და ხშირად უწოდებენ "ინტეგრალურ ენერგიის ნაკადს".

1895 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა რენტგენმა, რომელიც ატარებდა ექსპერიმენტებს ორ ელექტროდს შორის დენის გავლაზე ვაკუუმში, აღმოაჩინა, რომ ლუმინესცენტური ნივთიერებით (ბარიუმის მარილი) დაფარული ეკრანი ანათებს, თუმცა გამონადენის მილი დაფარულია შავი მუყაოს ეკრანით. არის ის, თუ როგორ აღწევს რადიაცია გაუმჭვირვალე ბარიერებში, რომელსაც რენტგენის რენტგენი ეწოდება. აღმოჩნდა, რომ ადამიანისთვის უხილავი რენტგენის გამოსხივება რაც უფრო ძლიერად შეიწოვება გაუმჭვირვალე ობიექტებში, რაც უფრო მაღალია ბარიერის ატომური ნომერი (სიმკვრივე), ამიტომ რენტგენის სხივები ადვილად გადის ადამიანის სხეულის რბილ ქსოვილებში, მაგრამ ინახება ჩონჩხის ძვლებით. მძლავრი რენტგენის წყაროები შექმნილია იმისთვის, რომ შესაძლებელი გახდეს ლითონის ნაწილების განათება და მათში შიდა დეფექტების აღმოჩენა.

გერმანელი ფიზიკოსი ლაუე ვარაუდობს, რომ რენტგენის სხივები იგივე ელექტრომაგნიტური გამოსხივებაა, როგორც ხილული სინათლის სხივები, მაგრამ უფრო მოკლე ტალღის სიგრძით და მათზე ვრცელდება ოპტიკის ყველა კანონი, მათ შორის დიფრაქციის შესაძლებლობა. ხილული სინათლის ოპტიკაში, დიფრაქცია ელემენტარულ დონეზე შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, როგორც სინათლის ასახვა ხაზების სისტემიდან - დიფრაქციული ბადე, რომელიც ხდება მხოლოდ გარკვეულ კუთხით, ხოლო სხივების ასახვის კუთხე დაკავშირებულია დაცემის კუთხესთან. , მანძილი დიფრაქციული ბადეების ხაზებსა და დაცემის გამოსხივების ტალღის სიგრძეს შორის. იმისათვის, რომ მოხდეს დიფრაქცია, ხაზებს შორის მანძილი უნდა იყოს დაახლოებით შემთხვევის სინათლის ტალღის სიგრძის ტოლი.

ლაუმ ვარაუდობს, რომ რენტგენის ტალღის სიგრძე ახლოს არის კრისტალებში ცალკეულ ატომებს შორის მანძილს, ე.ი. კრისტალში ატომები ქმნიან დიფრაქციულ ბადეს რენტგენის სხივებისთვის. კრისტალის ზედაპირზე მიმართული რენტგენის სხივები აისახა ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე, როგორც ამას თეორია იწინასწარმეტყველა.

ატომების პოზიციის ნებისმიერი ცვლილება გავლენას ახდენს დიფრაქციის შაბლონზე და რენტგენის დიფრაქციის შესწავლით, შეიძლება გაირკვეს ატომების განლაგება კრისტალში და ამ განლაგების ცვლილება კრისტალზე ნებისმიერი ფიზიკური, ქიმიური და მექანიკური გავლენის ქვეშ.

დღესდღეობით რენტგენის ანალიზი გამოიყენება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მრავალ სფეროში, მისი დახმარებით განისაზღვრა ატომების განლაგება არსებულ მასალებში და შეიქმნა ახალი მასალები მოცემული სტრუქტურითა და თვისებებით. ბოლოდროინდელი მიღწევები ამ სფეროში (ნანომასალები, ამორფული ლითონები, კომპოზიტური მასალები) ქმნის საქმიანობის სფეროს მომდევნო სამეცნიერო თაობებისთვის.

რენტგენის გამოსხივების გაჩენა და თვისებები

რენტგენის წყარო არის რენტგენის მილი, რომელსაც აქვს ორი ელექტროდი - კათოდი და ანოდი. როდესაც კათოდი თბება, ხდება ელექტრონების ემისია; ელექტრონები, რომლებიც გამოდიან კათოდიდან, აჩქარდებიან ელექტრული ველით და ხვდებიან ანოდის ზედაპირს. რაც განასხვავებს რენტგენის მილს ჩვეულებრივი რადიო მილისგან (დიოდი) ძირითადად მისი უფრო მაღალი აჩქარების ძაბვაა (1 კვ-ზე მეტი).

როდესაც ელექტრონი ტოვებს კათოდს, ელექტრული ველი აიძულებს მას გაფრინდეს ანოდისკენ, ხოლო მისი სიჩქარე მუდმივად იზრდება; ელექტრონი ატარებს მაგნიტურ ველს, რომლის სიძლიერე იზრდება ელექტრონის სიჩქარის მატებასთან ერთად. ანოდის ზედაპირთან მიღწევისას ელექტრონი მკვეთრად ნელდება და ჩნდება ელექტრომაგნიტური პულსი ტალღის სიგრძით გარკვეული ინტერვალით (bremsstrahlung). რადიაციის ინტენსივობის განაწილება ტალღის სიგრძეზე დამოკიდებულია რენტგენის მილის ანოდის მასალაზე და გამოყენებული ძაბვაზე, ხოლო მოკლე ტალღის მხარეს ეს მრუდი იწყება გარკვეული ზღურბლის მინიმალური ტალღის სიგრძით, გამოყენებული ძაბვის მიხედვით. სხივების კომბინაცია ყველა შესაძლო ტალღის სიგრძესთან ქმნის უწყვეტ სპექტრს, ხოლო მაქსიმალური ინტენსივობის შესაბამისი ტალღის სიგრძე 1,5-ჯერ აღემატება მინიმალურ ტალღის სიგრძეს.

ძაბვის მატებასთან ერთად, რენტგენის სპექტრი მკვეთრად იცვლება ატომების მაღალი ენერგიის ელექტრონებთან და პირველადი რენტგენის კვანტებთან ურთიერთქმედების გამო. ატომი შეიცავს შიდა ელექტრონულ გარსებს (ენერგეტიკული დონეები), რომელთა რიცხვი დამოკიდებულია ატომურ რიცხვზე (აღნიშნულია ასოებით K, L, M და ა.შ.) ელექტრონები და პირველადი რენტგენის სხივები ელექტრონებს ერთი ენერგეტიკული დონიდან მეორეზე აგდებს. წარმოიქმნება მეტასტაბილური მდგომარეობა და სტაბილურ მდგომარეობაში გადასასვლელად აუცილებელია ელექტრონების ნახტომი საპირისპირო მიმართულებით. ამ ნახტომს თან ახლავს ენერგეტიკული კვანტის გათავისუფლება და რენტგენის გამოსხივების გამოჩენა. უწყვეტი სპექტრის მქონე რენტგენისგან განსხვავებით, ამ გამოსხივებას აქვს ტალღის სიგრძის ძალიან ვიწრო დიაპაზონი და მაღალი ინტენსივობა (დამახასიათებელი გამოსხივება) სმ. ბრინჯი.). ატომების რაოდენობა, რომლებიც განსაზღვრავენ დამახასიათებელი გამოსხივების ინტენსივობას, ძალიან დიდია; მაგალითად, რენტგენის მილისთვის სპილენძის ანოდით ძაბვის 1 კვ და დენით 15 mA, 10 14 – 10 15 ატომები წარმოქმნიან მახასიათებელს. გამოსხივება 1 წამში. ეს მნიშვნელობა გამოითვლება როგორც რენტგენის გამოსხივების ჯამური სიმძლავრის თანაფარდობა K-ჭურვიდან რენტგენის კვანტის ენერგიასთან (რენტგენის დამახასიათებელი გამოსხივების K სერია). რენტგენის გამოსხივების ჯამური სიმძლავრე არის ენერგიის მოხმარების მხოლოდ 0,1%, დანარჩენი იკარგება ძირითადად სითბოზე გადაქცევის გამო.

მათი მაღალი ინტენსივობისა და ტალღის სიგრძის ვიწრო დიაპაზონის გამო, დამახასიათებელი რენტგენი არის გამოსხივების ძირითადი ტიპი, რომელიც გამოიყენება სამეცნიერო კვლევებსა და პროცესების კონტროლში. K-სერიის სხივებთან ერთად წარმოიქმნება L და M სერიის სხივები, რომლებსაც აქვთ საგრძნობლად გრძელი ტალღის სიგრძე, მაგრამ მათი გამოყენება შეზღუდულია. K-სერიას აქვს ორი კომპონენტი ახლო ტალღის სიგრძით a და b, ხოლო b კომპონენტის ინტენსივობა 5-ჯერ ნაკლებია a-ზე. თავის მხრივ, a-კომპონენტს ახასიათებს ორი ძალიან ახლო ტალღის სიგრძე, რომელთაგან ერთის ინტენსივობა 2-ჯერ მეტია მეორეზე. ერთი ტალღის სიგრძის რადიაციის მისაღებად (მონოქრომატული გამოსხივება) შემუშავებულია სპეციალური მეთოდები, რომლებიც იყენებენ რენტგენის სხივების შთანთქმის და დიფრაქციის დამოკიდებულებას ტალღის სიგრძეზე. ელემენტის ატომური რიცხვის ზრდა დაკავშირებულია ელექტრონული გარსების მახასიათებლების ცვლილებასთან და რაც უფრო მაღალია რენტგენის მილის ანოდის მასალის ატომური რიცხვი, მით უფრო მოკლეა K-სერიის ტალღის სიგრძე. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება მილები ანოდებით, რომლებიც დამზადებულია ელემენტებით ატომური ნომრებით 24-დან 42-მდე (Cr, Fe, Co, Cu, Mo) და ტალღის სიგრძე 2,29-დან 0,712 A-მდე (0,229 - 0,712 ნმ).

რენტგენის მილის გარდა, რენტგენის გამოსხივების წყარო შეიძლება იყოს რადიოაქტიური იზოტოპები, ზოგიერთს შეუძლია პირდაპირ ასხივოს რენტგენის სხივები, სხვები ასხივებენ ელექტრონებს და a-ნაწილაკებს, რომლებიც წარმოქმნიან რენტგენის სხივებს ლითონის სამიზნეების დაბომბვისას. რადიოაქტიური წყაროებიდან რენტგენის გამოსხივების ინტენსივობა ჩვეულებრივ გაცილებით ნაკლებია ვიდრე რენტგენის მილი (რადიოაქტიური კობალტის გამოკლებით, რომელიც გამოიყენება ხარვეზების გამოვლენაში და წარმოქმნის ძალიან მოკლე ტალღის სიგრძის გამოსხივებას - g- გამოსხივებას). მცირე ზომის და არ საჭიროებს ელექტროენერგიას. სინქროტრონის რენტგენის სხივები წარმოიქმნება ელექტრონის ამაჩქარებლებში; ამ გამოსხივების ტალღის სიგრძე მნიშვნელოვნად აღემატება რენტგენის მილებში (რბილი რენტგენის სხივები) და მისი ინტენსივობა რამდენიმე რიგით აღემატება რენტგენის გამოსხივების ინტენსივობას. მილები. ასევე არსებობს რენტგენის გამოსხივების ბუნებრივი წყაროები. რადიოაქტიური მინარევები აღმოჩენილია ბევრ მინერალში და დაფიქსირდა რენტგენის გამოსხივება კოსმოსური ობიექტებიდან, მათ შორის ვარსკვლავებიდან.

რენტგენის სხივების ურთიერთქმედება კრისტალებთან

კრისტალური სტრუქტურის მქონე მასალების რენტგენოლოგიურ კვლევებში გაანალიზებულია ჩარევის შაბლონები, რომლებიც წარმოიქმნება რენტგენის სხივების გაფანტვის შედეგად კრისტალური მედის ატომების კუთვნილი ელექტრონებით. ატომები განიხილება უმოძრაოდ, მათი თერმული ვიბრაციები მხედველობაში არ მიიღება და ერთი და იგივე ატომის ყველა ელექტრონი ითვლება კონცენტრირებულად ერთ წერტილში - კრისტალური მედის კვანძი.

კრისტალში რენტგენის დიფრაქციის ძირითადი განტოლებების გამოსატანად განიხილება სხივების ჩარევა, რომლებიც მიმოფანტულია ატომების მიერ, რომლებიც მდებარეობს ბროლის გისოსის სწორი ხაზის გასწვრივ. მონოქრომატული რენტგენის გამოსხივების სიბრტყე ტალღა ეცემა ამ ატომებს კუთხით, რომლის კოსინუსი უდრის 0-ს. ატომების მიერ მიმოფანტული სხივების ჩარევის კანონები მსგავსია დიფრაქციული ბადეებისთვის, რომელიც ავრცელებს სინათლის გამოსხივებას ხილული ტალღის სიგრძის დიაპაზონში. იმისათვის, რომ ყველა ვიბრაციის ამპლიტუდა დაემატოს ატომური მწკრივიდან დიდ მანძილზე, აუცილებელია და საკმარისია, რომ მეზობელი ატომების თითოეული წყვილი სხივების ბილიკების განსხვავება შეიცავდეს ტალღის სიგრძის მთელ რიცხვს. როდესაც ატომებს შორის მანძილი აეს მდგომარეობა ასე გამოიყურება:

ა(ა – a 0) = სთლ,

სადაც a არის კუთხის კოსინუსი ატომურ მწკრივსა და გადახრილ სხივს შორის, სთ –მთელი რიცხვი. ყველა მიმართულებით, რომელიც არ აკმაყოფილებს ამ განტოლებას, სხივები არ ვრცელდება. ამრიგად, გაფანტული სხივები ქმნიან კოაქსიალური კონუსების სისტემას, რომლის საერთო ღერძი არის ატომური რიგი. ატომური მწკრივის პარალელურ სიბრტყეზე კონუსების კვალი არის ჰიპერბოლები, ხოლო მწკრივის პერპენდიკულარულ სიბრტყეზე – წრეები.

როდესაც სხივები ეცემა მუდმივი კუთხით, პოლიქრომატული (თეთრი) გამოსხივება იშლება ფიქსირებული კუთხით გადახრილი სხივების სპექტრად. ამრიგად, ატომური სერია არის რენტგენის სხივების სპექტროგრაფი.

განზოგადება ორგანზომილებიან (ბრტყელ) ატომურ გისოსამდე, შემდეგ კი სამგანზომილებიანი მოცულობითი (სივრცითი) კრისტალური მედისკენ იძლევა კიდევ ორ მსგავს განტოლებას, რომელიც მოიცავს რენტგენის გამოსხივების დაცემის და ასახვის კუთხეებს და ატომებს შორის მანძილს. სამი მიმართულება. ამ განტოლებებს უწოდებენ ლაუეს განტოლებებს და ქმნიან რენტგენის დიფრაქციის ანალიზს.

პარალელური ატომური სიბრტყეებიდან არეკლილი სხივების ამპლიტუდები ემატება და ა.შ. ატომების რაოდენობა ძალიან დიდია, ასახული გამოსხივება შეიძლება გამოვლინდეს ექსპერიმენტულად. ასახვის მდგომარეობა აღწერილია ვულფ-ბრაგის განტოლებით 2d sinq = nl, სადაც d არის მანძილი მეზობელ ატომურ სიბრტყეს შორის, q არის ძოვების კუთხე კრისტალში სხივის მიმართულებასა და ამ სიბრტყეს შორის, l არის ტალღის სიგრძე. რენტგენის გამოსხივება, n არის მთელი რიცხვი, რომელსაც ეწოდება ასახვის რიგი. კუთხე q არის დაცემის კუთხე კონკრეტულად ატომურ სიბრტყეებთან მიმართებაში, რომლებიც სულაც არ ემთხვევა მიმართულებით შესასწავლი ნიმუშის ზედაპირს.

შემუშავებულია რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის რამდენიმე მეთოდი, როგორც უწყვეტი სპექტრით გამოსხივების, ასევე მონოქრომატული გამოსხივების გამოყენებით. შესწავლილი ობიექტი შეიძლება იყოს სტაციონარული ან მბრუნავი, შეიძლება შედგებოდეს ერთი კრისტალისგან (ერთკრისტალი) ან მრავალი (პოლიკრისტალი); დიფრაქციული გამოსხივება შეიძლება ჩაიწეროს ბრტყელი ან ცილინდრული რენტგენის ფირის ან გარშემოწერილობის გარშემო მოძრავი რენტგენის დეტექტორის გამოყენებით. მაგრამ ყველა შემთხვევაში ექსპერიმენტისა და შედეგების ინტერპრეტაციის დროს გამოიყენება ვულფ-ბრაგის განტოლება.

რენტგენის ანალიზი მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში

რენტგენის დიფრაქციის აღმოჩენით, მკვლევარებს ხელთ ჰქონდათ მეთოდი, რამაც შესაძლებელი გახადა მიკროსკოპის გარეშე შეესწავლა ცალკეული ატომების განლაგება და ამ განლაგების ცვლილებები გარე გავლენის ქვეშ.

რენტგენის ძირითადი გამოყენება ფუნდამენტურ მეცნიერებაში არის სტრუქტურული ანალიზი, ე.ი. კრისტალში ცალკეული ატომების სივრცითი განლაგების დადგენა. ამისთვის იზრდებიან ერთკრისტალები და კეთდება რენტგენის ანალიზი, რომელიც სწავლობს ანარეკლების ადგილსა და ინტენსივობას. ახლა უკვე დადგენილია არა მხოლოდ ლითონების, არამედ რთული ორგანული ნივთიერებების სტრუქტურები, რომლებშიც ერთეული უჯრედები შეიცავს ათასობით ატომს.

მინერალოგიაში რენტგენოლოგიური ანალიზის გამოყენებით განისაზღვრა ათასობით მინერალის სტრუქტურა და შეიქმნა მინერალური ნედლეულის ანალიზის ექსპრეს მეთოდები.

ლითონებს აქვთ შედარებით მარტივი კრისტალური სტრუქტურა და რენტგენის მეთოდი შესაძლებელს ხდის მისი ცვლილებების შესწავლას სხვადასხვა ტექნოლოგიური დამუშავების დროს და შექმნას ახალი ტექნოლოგიების ფიზიკური საფუძველი.

შენადნობების ფაზური შემადგენლობა განისაზღვრება ხაზების მდებარეობით რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშებზე, კრისტალების რაოდენობა, ზომა და ფორმა განისაზღვრება მათი სიგანით, ხოლო კრისტალების ორიენტაცია (ფაქტურა) განისაზღვრება ინტენსივობით. განაწილება დიფრაქციის კონუსში.

ამ ტექნიკის გამოყენებით შესწავლილია პლასტიკური დეფორმაციის დროს მიმდინარე პროცესები, მათ შორის კრისტალების ფრაგმენტაცია, შიდა სტრესების წარმოქმნა და ბროლის სტრუქტურაში ნაკლოვანებები (დისლოკაციები). დეფორმირებული მასალების გაცხელებისას შესწავლილია სტრესის შემსუბუქება და კრისტალების ზრდა (რეკრისტალიზაცია).

შენადნობების რენტგენოლოგიური ანალიზი განსაზღვრავს მყარი ხსნარების შემადგენლობას და კონცენტრაციას. როდესაც მყარი ხსნარი ჩნდება, იცვლება ატომთაშორისი მანძილი და, შესაბამისად, მანძილი ატომურ სიბრტყეებს შორის. ეს ცვლილებები მცირეა, ამიტომ შემუშავებულია სპეციალური ზუსტი მეთოდები კრისტალური გისოსების პერიოდების გასაზომად ორი რიგით მეტი სიზუსტით, ვიდრე გაზომვის სიზუსტე ჩვეულებრივი რენტგენის კვლევის მეთოდების გამოყენებით. კრისტალური გისოსების პერიოდების ზუსტი გაზომვების და ფაზური ანალიზის კომბინაცია შესაძლებელს ხდის ფაზურ დიაგრამაში ფაზური რეგიონების საზღვრების აგებას. რენტგენის მეთოდს ასევე შეუძლია გამოავლინოს შუალედური მდგომარეობა მყარ ხსნარებსა და ქიმიურ ნაერთებს შორის - მოწესრიგებული მყარი ხსნარები, რომლებშიც მინარევების ატომები შემთხვევით არ არის განლაგებული, როგორც მყარ ხსნარებში და ამავე დროს არა სამგანზომილებიანი რიგით, როგორც ქიმიურში. ნაერთები. მოწესრიგებული მყარი ხსნარების რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშები შეიცავს დამატებით ხაზებს; რენტგენის დიფრაქციული შაბლონების ინტერპრეტაცია აჩვენებს, რომ მინარევების ატომები იკავებენ გარკვეულ ადგილებს კრისტალურ გისოსებში, მაგალითად, კუბის წვეროებზე.

როდესაც შენადნობი, რომელიც არ განიცდის ფაზურ გარდაქმნებს, ჩაქრება, შეიძლება წარმოიქმნას ზეგაჯერებული მყარი ხსნარი და შემდგომი გაცხელებისას ან თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე შენახვისას, მყარი ხსნარი იშლება ქიმიური ნაერთის ნაწილაკების გამოთავისუფლებით. ეს არის დაბერების ეფექტი და რენტგენის სხივებზე ვლინდება ხაზების პოზიციისა და სიგანის ცვლილების სახით. დაბერების კვლევა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ფერადი ლითონების შენადნობებისთვის, მაგალითად, დაძველება გარდაქმნის რბილ, გამაგრებულ ალუმინის შენადნობას გამძლე სტრუქტურულ მასალად დურალუმინად.

ფოლადის თერმული დამუშავების რენტგენოლოგიურ კვლევებს უდიდესი ტექნოლოგიური მნიშვნელობა აქვს. ფოლადის ჩაქრობის (სწრაფი გაგრილების) დროს ხდება დიფუზიის გარეშე აუსტენიტ-მარტენზიტის ფაზური გადასვლა, რაც იწვევს სტრუქტურის შეცვლას კუბურიდან ტეტრაგონალურზე, ე.ი. ერთეული უჯრედი იღებს მართკუთხა პრიზმის ფორმას. რენტგენოგრაფიაზე ეს ჩანს, როგორც ხაზების გაფართოება და ზოგიერთი ხაზის ორად დაყოფა. ამ ეფექტის მიზეზებია არა მხოლოდ კრისტალური სტრუქტურის ცვლილება, არამედ დიდი შიდა სტრესების წარმოქმნა მარტენზიტული სტრუქტურის თერმოდინამიკური არათანაბარიობისა და უეცარი გაგრილების გამო. წრთობისას (გამაგრებული ფოლადის გათბობა), რენტგენის დიფრაქციულ ნიმუშებზე ხაზები ვიწროვდება, რაც დაკავშირებულია წონასწორულ სტრუქტურასთან დაბრუნებასთან.

ბოლო წლებში დიდი მნიშვნელობა შეიძინა კონცენტრირებული ენერგიის ნაკადებით მასალების (ლაზერის სხივები, დარტყმითი ტალღები, ნეიტრონები, ელექტრონული პულსები) დამუშავების რენტგენოლოგიურმა კვლევებმა, მათ მოითხოვეს ახალი ტექნიკა და წარმოიქმნა ახალი რენტგენის ეფექტები. მაგალითად, როდესაც ლაზერის სხივები მოქმედებენ ლითონებზე, გათბობა და გაგრილება ხდება ისე სწრაფად, რომ გაგრილების დროს მეტალში კრისტალებს მხოლოდ დრო აქვთ გაიზარდონ რამდენიმე ელემენტარული უჯრედის (ნანოკრისტალების) ზომებამდე ან საერთოდ არ აქვთ დრო, რომ წარმოიქმნას. გაციების შემდეგ, ასეთი ლითონი ჰგავს ჩვეულებრივ ლითონს, მაგრამ არ იძლევა მკაფიო ხაზებს რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშზე და ასახული რენტგენის სხივები ნაწილდება ძოვების კუთხეების მთელ დიაპაზონში.

ნეიტრონული დასხივების შემდეგ, რენტგენის დიფრაქციულ ნიმუშებზე ჩნდება დამატებითი ლაქები (დიფუზური მაქსიმა). რადიოაქტიური დაშლა ასევე იწვევს სპეციფიკურ რენტგენის ეფექტებს, რომლებიც დაკავშირებულია სტრუქტურის ცვლილებებთან, ისევე როგორც იმ ფაქტს, რომ შესწავლილი ნიმუში თავად ხდება რენტგენის გამოსხივების წყარო.

1. 
   მაღალი შეღწევადობის უნარი - შეუძლია შეაღწიოს გარკვეულ მედიაში. რენტგენის სხივები საუკეთესოდ აღწევს აირისებრი მედიის მეშვეობით (ფილტვის ქსოვილი); ისინი ცუდად აღწევს ელექტრონის მაღალი სიმკვრივისა და მაღალი ატომური მასის მქონე ნივთიერებებში (ადამიანებში, ძვლებში).
2. 
   ფლუორესცენცია - ბზინვარება. ამ შემთხვევაში რენტგენის გამოსხივების ენერგია გარდაიქმნება ხილული სინათლის ენერგიად. ამჟამად, ფლუორესცენციის პრინციპი საფუძვლად უდევს რენტგენის ფირის დამატებითი ექსპოზიციისთვის განკუთვნილი გამაძლიერებელი ეკრანების დიზაინს. ეს საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ რადიაციული დატვირთვა შესწავლილი პაციენტის სხეულზე.
3. 
   ფოტოქიმიური - სხვადასხვა ქიმიური რეაქციების გამოწვევის უნარი.
4. 
   მაიონებელი უნარი - რენტგენის სხივების გავლენით ხდება ატომების იონიზირება (ნეიტრალური მოლეკულების დაშლა დადებით და უარყოფით იონებად, რომლებიც ქმნიან იონურ წყვილს.
5. 
   ბიოლოგიური - უჯრედების დაზიანება. უმეტესწილად, ეს გამოწვეულია ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი სტრუქტურების (დნმ, რნმ, ცილის მოლეკულები, ამინომჟავები, წყალი) იონიზაციის შედეგად. დადებითი ბიოლოგიური ეფექტი - სიმსივნის საწინააღმდეგო, ანთების საწინააღმდეგო.

1. 
   სხივის მილის მოწყობილობა

რენტგენის სხივები იწარმოება რენტგენის მილში. რენტგენის მილი არის შუშის კონტეინერი, რომელსაც შიგნით ვაკუუმი აქვს. არის 2 ელექტროდი - კათოდი და ანოდი. კათოდი არის თხელი ვოლფრამის სპირალი. ძველ მილებში ანოდი იყო მძიმე სპილენძის ღერო, რომელსაც დახრილი ზედაპირი კათოდისკენ იყო მიმართული. ცეცხლგამძლე ლითონის ფირფიტა იყო შედუღებული ანოდის დახრილ ზედაპირზე - ანოდის სარკეზე (ანოდი ძალიან ცხელდება მუშაობის დროს). სარკის ცენტრში არის რენტგენის მილის ფოკუსი- ეს ის ადგილია, სადაც რენტგენის გამოსხივება ხდება. რაც უფრო მცირეა ფოკუსირების მნიშვნელობა, მით უფრო მკაფიო იქნება გადაღებული საგნის კონტურები. მცირე ფოკუსი ითვლება 1x1 მმ, ან კიდევ უფრო ნაკლები.

თანამედროვე რენტგენის აპარატებში ელექტროდები მზადდება ცეცხლგამძლე ლითონებისგან. როგორც წესი, გამოიყენება მილები მბრუნავი ანოდით. ექსპლუატაციის დროს ანოდი ტრიალებს სპეციალური მოწყობილობის გამოყენებით, ხოლო კათოდიდან მფრინავი ელექტრონები ოპტიკურ ფოკუსზე ეცემა. ანოდის ბრუნვის გამო, ოპტიკური ფოკუსის პოზიცია მუდმივად იცვლება, ამიტომ ასეთი მილები უფრო გამძლეა და დიდხანს არ ცვივა.

როგორ წარმოიქმნება რენტგენის სხივები? პირველ რიგში, კათოდური ძაფი თბება. ამისათვის, საფეხურიანი ტრანსფორმატორის გამოყენებით, მილზე ძაბვა მცირდება 220-დან 12-15 ვ-მდე. კათოდური ძაფი თბება, მასში არსებული ელექტრონები უფრო სწრაფად იწყებენ მოძრაობას, ელექტრონების ნაწილი ტოვებს ძაფს და მის გარშემო წარმოიქმნება თავისუფალი ელექტრონების ღრუბელი. ამის შემდეგ ჩართულია მაღალი ძაბვის დენი, რომელიც მიიღება საფეხურის ტრანსფორმატორის გამოყენებით. დიაგნოსტიკური რენტგენის აპარატები იყენებენ მაღალი ძაბვის დენს 40-დან 125 კვ-მდე (1 კვ = 1000 ვ). რაც უფრო მაღალია ძაბვა მილზე, მით უფრო მოკლეა ტალღის სიგრძე. როდესაც მაღალი ძაბვა ჩართულია, მილის პოლუსებზე მიიღება დიდი პოტენციური სხვაობა, ელექტრონები „მოშორდებიან“ კათოდს და დიდი სიჩქარით მიდიან ანოდისკენ (მილაკი დამუხტული ნაწილაკების უმარტივესი ამაჩქარებელია). სპეციალური მოწყობილობების წყალობით, ელექტრონები არ იფანტებიან გვერდებზე, არამედ ხვდებიან ანოდის თითქმის ერთ წერტილში - ფოკუსში (ფოკალური წერტილი) და ნელდება ანოდის ატომების ელექტრულ ველში. ელექტრონების შენელებისას წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ტალღები, ე.ი. რენტგენის სხივები. სპეციალური ხელსაწყოს წყალობით (ძველ მილებში - დახრილი ანოდი), რენტგენის სხივები მიმართულია პაციენტზე სხივების განსხვავებული სხივის, „კონუსის“ სახით.

1. 
   რენტგენის გამოსახულების მიღება

რენტგენის ფილმი არის ფენიანი სტრუქტურა, ძირითადი ფენა არის პოლიესტერის კომპოზიცია 175 მიკრონი სისქემდე, დაფარული ფოტოემულსიით (ვერცხლის იოდიდი და ბრომიდი, ჟელატინი).

1. 
   ფილმის შემუშავება - აღდგენილია ვერცხლი (სადაც გადიოდა სხივები - ფილმის უბნის გაშავება, სადაც ისინი ჩერდებოდა - მსუბუქი ადგილები)
2. 
   ფიქსერი - ვერცხლის ბრომიდის გამორეცხვა იმ ადგილებიდან, სადაც სხივები გადიოდა და არ ჩერდებოდა.

1. 
   თანამედროვე რენტგენის ოთახის მშენებლობა

1. თავად რენტგენის ოთახი, სადაც განთავსებულია აპარატი და უტარდებათ პაციენტების გამოკვლევა. რენტგენის ოთახის ფართობი უნდა იყოს მინიმუმ 50 მ2

2. მართვის ოთახი, სადაც განთავსებულია მართვის პანელი, რომლის დახმარებითაც რენტგენის ტექნიკოსი აკონტროლებს აპარატის მთელ მუშაობას.

3. ბნელი ოთახი, სადაც იტვირთება კინოკასეტები, მუშავდება და ფიქსირდება ფოტოები, ირეცხება და შრება. სამედიცინო რენტგენის ფილმების ფოტოგრაფიული დამუშავების თანამედროვე მეთოდია რულონური ტიპის დეველოპერული მანქანების გამოყენება. გამოყენების უდავო სიმარტივის გარდა, განვითარებადი მანქანები უზრუნველყოფს ფოტოების დამუშავების პროცესის მაღალ სტაბილურობას. სრული ციკლის დრო იმ მომენტიდან, როდესაც ფილმი შედის განვითარებად მანქანაში, სანამ არ მიიღება მშრალი რენტგენოგრაფია („მშრალიდან მშრალამდე“) არ აღემატება რამდენიმე წუთს.

4. ექიმის კაბინეტი, სადაც რენტგენოლოგი აანალიზებს და აღწერს გადაღებულ რენტგენოგრაფიას.

1. 
   სამედიცინო პერსონალისა და პაციენტების რენტგენის გამოსხივებისგან დაცვის მეთოდები

დაცვის 3 ძირითადი მეთოდი: დაცვა ფარით, მანძილი და დრო.

1 .დაცვითი დაცვა:

რენტგენის სხივების გზაზე მოთავსებულია მასალებისგან დამზადებული სპეციალური მოწყობილობები, რომლებიც კარგად შთანთქავენ რენტგენს. ეს შეიძლება იყოს ტყვიის, ბეტონის, ბარიტის ბეტონი და ა.შ. რენტგენის ოთახებში კედლები, იატაკი და ჭერი დაცულია და დამზადებულია მასალებისგან, რომლებიც არ გადასცემენ სხივებს მიმდებარე ოთახებში. კარები დაცულია ტყვიით დაფარული მასალით. რენტგენის ოთახსა და საკონტროლო ოთახს შორის სანახავი ფანჯრები დამზადებულია ტყვიის მინისგან. რენტგენის მილი მოთავსებულია სპეციალურ დამცავ გარსაცმში, რომელიც არ იძლევა რენტგენის გავლის საშუალებას და სხივები მიმართულია პაციენტისკენ სპეციალური „ფანჯრის“ საშუალებით. ფანჯარაზე მიმაგრებულია მილი, რომელიც ზღუდავს რენტგენის სხივის ზომას. გარდა ამისა, რენტგენის აპარატის დიაფრაგმა დამონტაჟებულია მილის სხივების გასასვლელში. იგი შედგება 2 წყვილი ფირფიტისგან, რომლებიც ერთმანეთის პერპენდიკულარულია. ეს ფირფიტები შეიძლება გადაიტანოთ და გადაშალოთ ფარდებივით. ამ გზით შეგიძლიათ გაზარდოთ ან შეამციროთ დასხივების ველი. რაც უფრო დიდია დასხივების ველი, მით მეტია ზიანი დიაფრაგმა- დაცვის მნიშვნელოვანი ნაწილი, განსაკუთრებით ბავშვებში. გარდა ამისა, თავად ექიმი ექვემდებარება ნაკლებ რადიაციას. და სურათების ხარისხი უკეთესი იქნება. დაფარვის კიდევ ერთი მაგალითია ის, რომ სუბიექტის სხეულის ის ნაწილები, რომლებიც ამჟამად არ ექვემდებარება გადაღებას, უნდა იყოს დაფარული ტყვიის შემცველი რეზინის ფურცლებით. ასევე არის სპეციალური დამცავი მასალისგან დამზადებული წინსაფრები, კალთები და ხელთათმანები.

2 .დროის დაცვა:

რენტგენოლოგიური გამოკვლევის დროს პაციენტს უნდა დასხივება რაც შეიძლება ნაკლები დრო (იჩქარეთ, მაგრამ არა დიაგნოზის საზიანოდ). ამ თვალსაზრისით, გამოსახულებები იძლევა ნაკლებ გამოსხივებას, ვიდრე ტრანსილუმინაცია, რადგან ფოტოებში გამოყენებულია ძალიან მოკლე ჩამკეტის სიჩქარე (დრო). დროით დაცვა არის როგორც პაციენტის, ისე თავად რადიოლოგის დაცვის მთავარი საშუალება. პაციენტების გასინჯვისას ექიმი, ყველა სხვა თანაბარ პირობებში, ცდილობს აირჩიოს კვლევის მეთოდი, რომელსაც ნაკლები დრო სჭირდება, მაგრამ არა დიაგნოზის საზიანოდ. ამ თვალსაზრისით, ფლუოროსკოპია უფრო საზიანოა, მაგრამ, სამწუხაროდ, ფლუოროსკოპიის გარეშე ხშირად შეუძლებელია. ამრიგად, საყლაპავის, კუჭისა და ნაწლავების გამოკვლევისას ორივე მეთოდი გამოიყენება. კვლევის მეთოდის არჩევისას ვხელმძღვანელობთ წესით, რომ კვლევის სარგებელი უფრო მეტი უნდა იყოს, ვიდრე ზიანი. ხანდახან ზედმეტი ფოტოს გადაღების შიშის გამო ხდება შეცდომები დიაგნოსტიკაში და არასწორად ინიშნება მკურნალობა, რაც ზოგჯერ პაციენტის სიცოცხლეს უჯდება. უნდა გვახსოვდეს რადიაციის საშიშროება, მაგრამ არ შეგეშინდეთ, ეს უფრო უარესია პაციენტისთვის.

3 .დაცვა დისტანციით:

სინათლის კვადრატული კანონის მიხედვით, კონკრეტული ზედაპირის განათება უკუპროპორციულია სინათლის წყაროდან განათებულ ზედაპირამდე მანძილის კვადრატთან. რენტგენოლოგიურ გამოკვლევასთან დაკავშირებით ეს ნიშნავს, რომ გამოსხივების დოზა უკუპროპორციულია რენტგენის მილის ფოკუსიდან პაციენტამდე მანძილის კვადრატთან (ფოკალური მანძილი). როდესაც ფოკუსური მანძილი იზრდება 2-ჯერ, გამოსხივების დოზა მცირდება 4-ჯერ, ხოლო როდესაც ფოკუსური მანძილი იზრდება 3-ჯერ, გამოსხივების დოზა მცირდება 9-ჯერ.

ფლუოროსკოპიის დროს დაუშვებელია 35 სმ-ზე ნაკლები ფოკუსური მანძილი, კედლებიდან რენტგენის აპარატამდე მანძილი უნდა იყოს მინიმუმ 2 მ, წინააღმდეგ შემთხვევაში წარმოიქმნება მეორადი სხივები, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც სხივების პირველადი სხივი ხვდება მიმდებარე ობიექტებს. (კედლები და ა.შ.). ამავე მიზეზით, რენტგენოლოგიურ ოთახებში არასაჭირო ავეჯი დაუშვებელია. ზოგჯერ მძიმედ დაავადებული პაციენტების გასინჯვისას ქირურგიული და თერაპიული განყოფილების პერსონალი ეხმარება პაციენტს დადგეს რენტგენის ეკრანის მიღმა და გამოკვლევის დროს დადგეს პაციენტის გვერდით, მხარი დაუჭიროს მას. ეს მისაღებია როგორც გამონაკლისი. მაგრამ რადიოლოგმა უნდა უზრუნველყოს, რომ ექთნები და ექთნები, რომლებიც ეხმარებიან პაციენტს, ატარონ დამცავი წინსაფარი და ხელთათმანები და, თუ ეს შესაძლებელია, არ იდგნენ პაციენტთან ახლოს (დაცვა დისტანციით). თუ რამდენიმე პაციენტი მოდის რენტგენოლოგიურ ოთახში, ისინი ერთდროულად იწვევენ სამკურნალო ოთახში, ე.ი. სწავლის მომენტში უნდა იყოს მხოლოდ 1 ადამიანი.

1. 
   რენტგენოგრაფიისა და ფლუოროგრაფიის ფიზიკური საფუძვლები. მათი უარყოფითი მხარეები და უპირატესობები. ციფრულის უპირატესობები ფილმთან შედარებით.

დიაგნოსტიკური რენტგენოგრაფიის ჩატარებისას სასურველია სურათების გადაღება მინიმუმ ორ პროექციაში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ რენტგენი არის სამგანზომილებიანი ობიექტის ბრტყელი გამოსახულება. და შედეგად, აღმოჩენილი პათოლოგიური ფოკუსის ლოკალიზაცია შეიძლება დადგინდეს მხოლოდ 2 პროექციის გამოყენებით.

მიღებული რენტგენის გამოსახულების ხარისხი განისაზღვრება 3 ძირითადი პარამეტრით. რენტგენის მილზე მიწოდებული ძაბვა, მილის მიმდინარე სიძლიერე და მუშაობის დრო. შესწავლილი ანატომიური წარმონაქმნებისა და პაციენტის წონისა და ზომების მიხედვით, ეს პარამეტრები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. არსებობს საშუალო მნიშვნელობები სხვადასხვა ორგანოებისა და ქსოვილებისთვის, მაგრამ გასათვალისწინებელია, რომ ფაქტობრივი მნიშვნელობები განსხვავებული იქნება იმისდა მიხედვით, თუ რა აპარატი ტარდება გამოკვლევა და პაციენტი, ვისთვისაც რენტგენოგრაფია ტარდება. თითოეული მოწყობილობისთვის შედგენილია მნიშვნელობების ინდივიდუალური ცხრილი. ეს მნიშვნელობები არ არის აბსოლუტური და მორგებულია კვლევის წინსვლისას. გადაღებული სურათების ხარისხი დიდწილად დამოკიდებულია რადიოგრაფის უნარზე, ადეკვატურად მოერგოს საშუალო მნიშვნელობების ცხრილს კონკრეტულ პაციენტს.

რენტგენის გამოსახულების ჩაწერის ყველაზე გავრცელებული გზაა მისი ჩაწერა რენტგენის მგრძნობიარე ფილაზე და შემდეგ მისი განვითარება. ამჟამად ასევე არსებობს სისტემები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მონაცემთა ციფრულ ჩაწერას. წარმოების მაღალი ღირებულებისა და სირთულის გამო, ამ ტიპის აღჭურვილობა გარკვეულწილად ჩამოუვარდება ანალოგს გავრცელების თვალსაზრისით.

რენტგენის ფირი მოთავსებულია სპეციალურ მოწყობილობებში - კასეტებში (ამბობენ, რომ კასეტა დამუხტულია). კასეტა იცავს ფილმს ხილული სინათლისგან; ამ უკანასკნელს, ისევე როგორც რენტგენის სხივებს, აქვს უნარი შეამციროს მეტალის ვერცხლი AgBr-დან. კასეტები დამზადებულია მასალისგან, რომელიც არ გადასცემს სინათლეს, მაგრამ საშუალებას აძლევს რენტგენის გავლას. კასეტების შიგნით არის ეკრანების გაძლიერება,ფილმი მოთავსებულია მათ შორის; სურათის გადაღებისას არა მხოლოდ თავად რენტგენის სხივები ეცემა ფილმზე, არამედ ეკრანებიდან გამომავალი სინათლეც (ეკრანები დაფარულია ფლუორესცენტური მარილით, ამიტომ ისინი ანათებენ და აძლიერებენ რენტგენის ეფექტს). ეს შესაძლებელს ხდის პაციენტისთვის რადიაციული დოზის 10-ჯერ შემცირებას.

სურათის გადაღებისას რენტგენის სხივები მიმართულია გადაღებული ობიექტის ცენტრში (ცენტრაცია). ბნელ ოთახში გადაღების შემდეგ ფილმი მუშავდება სპეციალურ ქიმიკატებში და ფიქსირდება (ფიქსირდება). ფაქტია, რომ ფილმის იმ ნაწილებზე, რომლებზეც გადაღების დროს რენტგენი არ მოხვდა ან მათი მცირე რაოდენობა მოხვდა, ვერცხლი არ აღდგა და თუ ფილმი არ არის მოთავსებული ფიქსატორის ხსნარში (ფიქსერი). ), შემდეგ ფირის შემოწმებისას ვერცხლი აღდგება ხილული სინათლის გავლენით.სვეტა. მთელი ფილმი გაშავდება და სურათი არ ჩანს. ფიქსაციისას (ფიქსირებისას) ფილიდან შეუმცირებელი AgBr გადადის ფიქსატორის ხსნარში, ამიტომ ფიქსერში ბევრი ვერცხლი დევს და ეს ხსნარები არ იღვრება, არამედ გადაეცემა რენტგენის ცენტრებს.

სამედიცინო რენტგენის ფილმების ფოტოგრაფიული დამუშავების თანამედროვე მეთოდია რულონური ტიპის დეველოპერული მანქანების გამოყენება. გამოყენების უდავო სიმარტივის გარდა, განვითარებადი მანქანები უზრუნველყოფს ფოტოების დამუშავების პროცესის მაღალ სტაბილურობას. სრული ციკლის დრო იმ მომენტიდან, როდესაც ფილმი შედის განვითარებად მანქანაში, სანამ არ მიიღება მშრალი რენტგენოგრაფია („მშრალიდან მშრალამდე“) არ აღემატება რამდენიმე წუთს.
რენტგენის გამოსახულება არის შავ-თეთრი გამოსახულება - ნეგატივი. შავი – დაბალი სიმკვრივის ადგილები (ფილტვები, კუჭის გაზის ბუშტი. თეთრი – მაღალი სიმკვრივის ადგილები (ძვლები).
ფლუოროგრაფია- FOG-ის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ მასთან ერთად ჯერ ფლუორესცენტულ ეკრანზე იღებენ გულმკერდის გამოსახულებას, შემდეგ კი იღებენ სურათს არა თავად პაციენტის, არამედ მისი გამოსახულების ეკრანზე.

ფლუოროგრაფია უზრუნველყოფს ობიექტის შემცირებულ სურათს. არსებობს მცირე ჩარჩოს (მაგალითად, 24×24 მმ ან 35×35 მმ) და დიდი ჩარჩოს (კერძოდ, 70×70 მმ ან 100×100 მმ) ტექნიკა. ეს უკანასკნელი უახლოვდება რენტგენოგრაფიას დიაგნოსტიკურ შესაძლებლობებში. FOG გამოიყენება მოსახლეობის პროფილაქტიკური გამოკვლევა(გამოვლენილია ფარული დაავადებები, როგორიცაა კიბო და ტუბერკულოზი).

შემუშავებულია როგორც სტაციონარული, ასევე მობილური ფლუოროგრაფიული მოწყობილობები.

ამჟამად კინოფლუოროგრაფია თანდათან იცვლება ციფრული ფლუოროგრაფიით. ციფრული მეთოდები შესაძლებელს ხდის სურათებთან მუშაობის გამარტივებას (სურათის ჩვენება მონიტორის ეკრანზე, დაბეჭდვა, ქსელში გადაცემა, სამედიცინო მონაცემთა ბაზაში შენახვა და ა.შ.), შეამციროს პაციენტის რადიაციული ზემოქმედება და შეამციროს დამატებითი ხარჯები. მასალები (ფილმი, დეველოპერი ფილმებისთვის).

ჩვეულებრივი გულმკერდის რენტგენი უზრუნველყოფს პაციენტს გამოსხივების საშუალო ინდივიდუალურ დოზას 0,5 მილიზივერტი (mSv) თითო პროცედურაზე (ციფრული რენტგენი - 0,05 mSv), ხოლო ფილმის რენტგენი - 0,3 mSv პროცედურაზე (ციფრული რენტგენი). - 0,03 mSv), ხოლო გულმკერდის ორგანოების კომპიუტერული ტომოგრაფია - 11 mSv პროცედურაზე. მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია არ ახდენს რადიაციის ზემოქმედებას

რენტგენოგრაფიის სარგებელი

1. 
   მეთოდის ფართო ხელმისაწვდომობა და კვლევის სიმარტივე.
2. 
   ტესტების უმეტესობა არ საჭიროებს პაციენტის სპეციალურ მომზადებას.
3. 
   კვლევის შედარებით დაბალი ღირებულება.
4. 
   სურათები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა სპეციალისტთან ან სხვა დაწესებულებაში კონსულტაციისთვის (ულტრაბგერითი გამოსახულებისგან განსხვავებით, სადაც საჭიროა განმეორებითი გამოკვლევა, რადგან მიღებული სურათები დამოკიდებულია ოპერატორზე).

1. 
   გამოსახულების სტატიკური ბუნება ართულებს ორგანოს ფუნქციის შეფასებას.
2. 
   მაიონებელი გამოსხივების არსებობა, რომელსაც შეუძლია მავნე გავლენა მოახდინოს პაციენტზე.
3. 
   კლასიკური რენტგენოგრაფიის საინფორმაციო შინაარსი მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე თანამედროვე სამედიცინო გამოსახულების მეთოდები, როგორიცაა CT, MRI და ა. თანამედროვე ტომოგრაფიული მეთოდებით მიღებული სურათების ფენა-ფენა სერია.
4. 
   კონტრასტული საშუალებების გამოყენების გარეშე რენტგენოგრაფია არ არის საკმარისად ინფორმაციული რბილ ქსოვილებში ცვლილებების გასაანალიზებლად, რომლებიც მცირედ განსხვავდება სიმკვრივით (მაგალითად, მუცლის ღრუს ორგანოების შესწავლისას).

1. 
   ფლუოროსკოპიის ფიზიკური საფუძვლები. მეთოდის უარყოფითი მხარეები და უპირატესობები

თანამედროვე პირობებში ფლუორესცენტური ეკრანის გამოყენება არ არის გამართლებული მისი დაბალი სიკაშკაშის გამო, რაც აიძულებს კვლევა ჩატარდეს კარგად ჩაბნელებულ ოთახში და მკვლევარის ხანგრძლივი ადაპტაციის შემდეგ სიბნელეში (10-15 წუთი) განასხვავებენ დაბალი ინტენსივობის სურათს.

ახლა ფლუორესცენტური ეკრანები გამოიყენება რენტგენის გამოსახულების გამაძლიერებლის (რენტგენის გამოსახულების გამაძლიერებელი) დიზაინში, რომელიც ზრდის პირველადი გამოსახულების სიკაშკაშეს (ნათებას) დაახლოებით 5000-ჯერ. ელექტრონულ-ოპტიკური გადამყვანის საშუალებით სურათი ჩნდება მონიტორის ეკრანზე, რაც საგრძნობლად აუმჯობესებს დიაგნოსტიკის ხარისხს და არ საჭიროებს რენტგენის ოთახის ჩაბნელებას.

ფლუოროსკოპიის უპირატესობები
რადიოგრაფიასთან შედარებით მთავარი უპირატესობა არის რეალურ დროში კვლევის ფაქტი. ეს საშუალებას გაძლევთ შეაფასოთ არა მხოლოდ ორგანოს სტრუქტურა, არამედ მისი გადაადგილება, შეკუმშვა ან დაჭიმულობა, კონტრასტული აგენტის გავლა და შევსება. მეთოდი ასევე საშუალებას გაძლევთ სწრაფად შეაფასოთ გარკვეული ცვლილებების ლოკალიზაცია, რენტგენოლოგიური გამოკვლევის დროს კვლევის ობიექტის ბრუნვის გამო (მრავალპროექციული კვლევა).

ფლუოროსკოპია საშუალებას გაძლევთ თვალყური ადევნოთ ზოგიერთი ინსტრუმენტული პროცედურის განხორციელებას - კათეტერების განთავსებას, ანგიოპლასტიკას (იხ. ანგიოგრაფია), ფისტულოგრაფიას.

შედეგად მიღებული სურათები შეიძლება განთავსდეს ჩვეულებრივ CD-ზე ან ქსელის საცავში.

ციფრული ტექნოლოგიების მოსვლასთან ერთად გაქრა ტრადიციული ფლუოროსკოპიის თანდაყოლილი 3 ძირითადი მინუსი:

რადიაციის შედარებით მაღალი დოზა რენტგენოგრაფიასთან შედარებით - თანამედროვე დაბალდოზიანმა მოწყობილობებმა ეს მინუსი წარსულში დატოვა. იმპულსური სკანირების რეჟიმების გამოყენება კიდევ უფრო ამცირებს დოზის დატვირთვას 90%-მდე.

დაბალი სივრცითი გარჩევადობა - თანამედროვე ციფრულ მოწყობილობებზე ასლის რეჟიმში გარჩევადობა მხოლოდ ოდნავ ჩამოუვარდება რეზოლუციას რენტგენოგრაფიულ რეჟიმში. ამ შემთხვევაში გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ცალკეული ორგანოების (გული, ფილტვები, კუჭი, ნაწლავები) ფუნქციურ მდგომარეობაზე „დინამიკაში“ დაკვირვების უნარს.

კვლევის დოკუმენტირების შეუძლებლობა - გამოსახულების დამუშავების ციფრული ტექნოლოგიები შესაძლებელს ხდის კვლევის მასალების შენახვას, როგორც კადრ-კადრის, ისე ვიდეოს მიმდევრობის სახით.

ფლუოროსკოპია ტარდება ძირითადად მუცლისა და გულმკერდის ღრუში მდებარე შინაგანი ორგანოების დაავადებების რენტგენოლოგიური დიაგნოსტიკისთვის, გეგმის მიხედვით, რომელსაც რენტგენოლოგი ადგენს კვლევის დაწყებამდე. ზოგჯერ, ეგრეთ წოდებული კვლევის ფლუოროსკოპია გამოიყენება ძვლის ტრავმული დაზიანებების ამოსაცნობად, რენტგენოგრაფიული უბნის გასარკვევად.

კონტრასტული ფლუოროსკოპიული გამოკვლევა

ხელოვნური კონტრასტი უკიდურესად აფართოებს ორგანოებისა და სისტემების ფლუოროსკოპიული გამოკვლევის შესაძლებლობებს, სადაც ქსოვილის სიმკვრივე დაახლოებით ერთნაირია (მაგალითად, მუცლის ღრუ, რომლის ორგანოები გადასცემენ რენტგენის გამოსხივებას დაახლოებით იმავე ზომით და შესაბამისად დაბალი კონტრასტულია). ეს მიიღწევა კუჭის ან ნაწლავების სანათურში ბარიუმის სულფატის წყლიანი სუსპენზიის შეყვანით, რომელიც არ იხსნება საჭმლის მომნელებელ წვენებში, არ შეიწოვება არც კუჭით და არც ნაწლავებით და გამოიყოფა ბუნებრივად სრულიად უცვლელი სახით. ბარიუმის სუსპენზიის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ საყლაპავში, კუჭსა და ნაწლავებში გავლისას იგი ფარავს მათ შიდა კედლებს და ეკრანზე ან ფილმზე აძლევს სრულ სურათს მათი ლორწოვანი გარსის ამაღლების, დეპრესიების და სხვა მახასიათებლების ბუნების შესახებ. საყლაპავის, კუჭისა და ნაწლავების შინაგანი რელიეფის შესწავლა ხელს უწყობს ამ ორგანოების რიგი დაავადებების ამოცნობას. უფრო მჭიდრო შევსებით შეიძლება განისაზღვროს შესასწავლი ორგანოს ფორმა, ზომა, პოზიცია და ფუნქცია.

1. 
   მამოგრაფია - მეთოდის საფუძვლები, ჩვენებები. ციფრული მამოგრაფიის უპირატესობები კინომამოგრაფიის მიმართ.

2. დიფერენციალური დიაგნოზი კიბოს და სარძევე ჯირკვლის კეთილთვისებიანი დისჰორმონალური ჰიპერპლაზიის (FAM) შორის;

3. პირველადი სიმსივნის (ერთი კვანძის ან მულტიცენტრული კიბოს კერების) ზრდის შეფასება;

4. ქირურგიული ჩარევის შემდეგ სარძევე ჯირკვლების მდგომარეობის დინამიური დისპანსერული მონიტორინგი.

სამედიცინო პრაქტიკაში დანერგილია სარძევე ჯირკვლის კიბოს რადიაციული დიაგნოსტიკის შემდეგი მეთოდები: მამოგრაფია, ულტრაბგერითი, კომპიუტერული ტომოგრაფია, მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია, ფერადი და სიმძლავრე დოპლეროგრაფია, სტერეოტაქტიკური ბიოფსია მამოგრაფიის კონტროლით, თერმოგრაფია.

რენტგენის მამოგრაფია
ამჟამად, მსოფლიოში შემთხვევების აბსოლუტურ უმრავლესობაში რენტგენის პროექციის მამოგრაფია, ფილმი (ანალოგური) ან ციფრული გამოიყენება ქალის სარძევე ჯირკვლის კიბოს (BC) დიაგნოსტიკის მიზნით.

პროცედურა გრძელდება არაუმეტეს 10 წუთისა. გამოსახულების გადასაღებად მკერდი უნდა დაიჭიროს ორ თასმას შორის და ოდნავ შეკუმშოს. სურათი გადაღებულია ორ პროექციაში, რათა ზუსტად დადგინდეს სიმსივნის მდებარეობა მისი აღმოჩენის შემთხვევაში. ვინაიდან სიმეტრია ერთ-ერთი სადიაგნოსტიკო ფაქტორია, ორივე მკერდი ყოველთვის უნდა შემოწმდეს.

MRI მამოგრაფია

ჩივილები ჯირკვლის რომელიმე ნაწილის შეკუმშვის ან გამობურცვის შესახებ

გამონადენი ძუძუდან, მისი ფორმის შეცვლა

მკერდის მგრძნობელობა, შეშუპება, ზომის შეცვლა

სარძევე ჯირკვლის კეთილთვისებიანი სიმსივნეები (კერძოდ ფიბროადენომა)

ანთებითი პროცესები (მასტიტი)

მასტოპათია

გენიტალური ორგანოების სიმსივნეები

ენდოკრინული ჯირკვლების დაავადებები (ფარისებრი ჯირკვალი, პანკრეასი)

უნაყოფობა

სიმსუქნე

მკერდის ქირურგიის ისტორია

ციფრული მამოგრაფიის უპირატესობები ფილმთან შედარებით:

დოზის დატვირთვის შემცირება რენტგენოლოგიური გამოკვლევების დროს;

კვლევის ეფექტურობის გაზრდა, ადრე მიუწვდომელი პათოლოგიური პროცესების იდენტიფიცირების საშუალებას (ციფრული კომპიუტერის გამოსახულების დამუშავების შესაძლებლობები);

სატელეკომუნიკაციო ქსელების გამოყენების შესაძლებლობა სურათების გადასაცემად დისტანციური კონსულტაციის მიზნით;

ეკონომიკური ეფექტის მიღწევა მასობრივი კვლევის ჩატარებისას.

რენტგენი არის მაღალი ენერგიის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ტიპი. იგი აქტიურად გამოიყენება მედიცინის სხვადასხვა დარგში.

რენტგენის სხივები არის ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომელთა ფოტონის ენერგია ელექტრომაგნიტური ტალღის მასშტაბით არის ულტრაიისფერ გამოსხივებასა და გამა გამოსხივებას შორის (~10 eV-დან ~1 MeV-მდე), რომელიც შეესაბამება ტალღის სიგრძეებს ~10^3-დან ~10^-2 ანგსტრომამდე (-დან ~10^−7-დან ~10^−12 მ-მდე). ანუ, ეს არის შეუდარებლად უფრო მძიმე გამოსხივება, ვიდრე ხილული სინათლე, რომელიც ამ მასშტაბით არის ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ („თერმულ“) სხივებს შორის.

რენტგენის სხივებსა და გამა გამოსხივებას შორის საზღვარი პირობითად გამოირჩევა: მათი დიაპაზონი იკვეთება, გამა სხივებს შეიძლება ჰქონდეს 1 კევ ენერგია. ისინი განსხვავდებიან წარმოშობით: გამა სხივები გამოიყოფა ატომის ბირთვებში მიმდინარე პროცესების დროს, ხოლო რენტგენის სხივები გამოიყოფა ელექტრონების მონაწილეობით (როგორც თავისუფალი, ასევე ატომების ელექტრონულ გარსებში მდებარე პროცესების დროს). ამავდროულად, შეუძლებელია თავად ფოტონიდან დადგინდეს, რა პროცესის დროს წარმოიშვა იგი, ანუ რენტგენისა და გამა დიაპაზონში დაყოფა დიდწილად თვითნებურია.

რენტგენის დიაპაზონი იყოფა "რბილ რენტგენად" და "მყარად". მათ შორის საზღვარი 2 ანგსტრომისა და 6 კევ ენერგიის ტალღის სიგრძეზეა.

რენტგენის გენერატორი არის მილი, რომელშიც იქმნება ვაკუუმი. იქ განლაგებულია ელექტროდები - კათოდი, რომელზედაც უარყოფითი მუხტია გამოყენებული და დადებითად დამუხტული ანოდი. მათ შორის ძაბვა ათეულიდან ასეულ კილოვოლტამდეა. რენტგენის ფოტონების წარმოქმნა ხდება მაშინ, როდესაც ელექტრონები კათოდიდან „მოწყვეტენ“ და დიდი სიჩქარით ეჯახებიან ანოდის ზედაპირზე. მიღებულ რენტგენის გამოსხივებას ეწოდება "bremsstrahlung"; მის ფოტონებს განსხვავებული ტალღის სიგრძე აქვთ.

ამავდროულად, წარმოიქმნება დამახასიათებელი სპექტრის ფოტონები. ანოდური ნივთიერების ატომების ზოგიერთი ელექტრონი აღგზნებულია, ანუ ისინი გადადიან უფრო მაღალ ორბიტებზე და შემდეგ უბრუნდებიან ნორმალურ მდგომარეობას, ასხივებენ გარკვეული ტალღის სიგრძის ფოტონებს. სტანდარტულ გენერატორში წარმოიქმნება ორივე ტიპის რენტგენის გამოსხივება.

აღმოჩენის ისტორია

1895 წლის 8 ნოემბერს გერმანელმა მეცნიერმა ვილჰელმ კონრად რენტგენმა აღმოაჩინა, რომ გარკვეული ნივთიერებები იწყებენ ბზინვარებას „კათოდური სხივების“ ზემოქმედების დროს, ანუ ელექტრონების ნაკადს, რომელიც წარმოიქმნება კათოდური სხივის მილით. მან ეს ფენომენი ახსნა გარკვეული რენტგენის სხივების გავლენით - ასე უწოდებენ ამ გამოსხივებას ახლა ბევრ ენაში. მოგვიანებით ვ.კ. რენტგენმა შეისწავლა მის მიერ აღმოჩენილი ფენომენი. 1895 წლის 22 დეკემბერს მან ამ თემაზე მოხსენება წარმოადგინა ვიურცბურგის უნივერსიტეტში.

მოგვიანებით გაირკვა, რომ რენტგენის გამოსხივება ადრეც იყო დაფიქსირებული, მაგრამ შემდეგ მასთან დაკავშირებულ მოვლენებს დიდი მნიშვნელობა არ ენიჭებოდა. კათოდური მილი დიდი ხნის წინ გამოიგონეს, მაგრამ სანამ ვ.კ. არავინ აქცევდა დიდ ყურადღებას რენტგენის სხივებს მის მახლობლად ფოტოგრაფიული ფირფიტების გაშავების შესახებ და ა.შ. ფენომენებს. უცნობი იყო აგრეთვე შეღწევადი რადიაციის საფრთხე.

სახეები და მათი გავლენა სხეულზე

"რენტგენი" არის შეღწევადი გამოსხივების ყველაზე მსუბუქი ტიპი. რბილი რენტგენის გადაჭარბებული ზემოქმედება წააგავს ულტრაიისფერი გამოსხივების ეფექტს, მაგრამ უფრო მძიმე ფორმით. კანზე ჩნდება დამწვრობა, მაგრამ დაზიანება უფრო ღრმაა და გაცილებით ნელა კურნავს.

მყარი რენტგენი არის სრულფასოვანი მაიონებელი გამოსხივება, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს რადიაციული დაავადება. რენტგენის კვანტს შეუძლია დაშალოს ცილის მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან ადამიანის სხეულის ქსოვილებს, ასევე გენომის დნმ-ის მოლეკულებს. მაგრამ მაშინაც კი, თუ რენტგენის კვანტური არღვევს წყლის მოლეკულას, არავითარი მნიშვნელობა არ აქვს: ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ქიმიურად აქტიური თავისუფალი რადიკალები H და OH, რომლებსაც შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ცილებსა და დნმ-ზე. რადიაციული ავადმყოფობა უფრო მძიმე ფორმით ხდება, რაც უფრო მეტად ზიანდება სისხლმბადი ორგანოები.

რენტგენს აქვს მუტაგენური და კანცეროგენული აქტივობა. ეს ნიშნავს, რომ დასხივების დროს უჯრედებში სპონტანური მუტაციების ალბათობა იზრდება და ზოგჯერ ჯანმრთელი უჯრედები შეიძლება გადაგვარდეს კიბოს უჯრედებად. ავთვისებიანი სიმსივნეების გაზრდილი ალბათობა ნებისმიერი რადიაციული ზემოქმედების სტანდარტული შედეგია, რენტგენის ჩათვლით. რენტგენი შეღწევადი რადიაციის ყველაზე ნაკლებად საშიში სახეობაა, მაგრამ მაინც შეიძლება საშიში იყოს.

რენტგენის გამოსხივება: განაცხადი და როგორ მუშაობს

რენტგენის გამოსხივება გამოიყენება მედიცინაში, ისევე როგორც ადამიანის საქმიანობის სხვა სფეროებში.

ფლუოროსკოპია და კომპიუტერული ტომოგრაფია

რენტგენის ყველაზე გავრცელებული გამოყენება არის ფლუოროსკოპია. ადამიანის სხეულის "რენტგენი" საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ როგორც ძვლების (ისინი ყველაზე ნათლად ჩანს) ასევე შინაგანი ორგანოების დეტალური სურათი.

სხეულის ქსოვილების განსხვავებული გამჭვირვალობა რენტგენის სხივებში დაკავშირებულია მათ ქიმიურ შემადგენლობასთან. ძვლების სტრუქტურული თავისებურებები ის არის, რომ ისინი შეიცავს უამრავ კალციუმს და ფოსფორს. სხვა ქსოვილები ძირითადად შედგება ნახშირბადის, წყალბადის, ჟანგბადისა და აზოტისგან. ფოსფორის ატომი თითქმის ორჯერ მეტს იწონის ვიდრე ჟანგბადის ატომი, ხოლო კალციუმის ატომი 2,5-ჯერ (ნახშირბადი, აზოტი და წყალბადი ჟანგბადზე მსუბუქიც კია). ამ მხრივ ძვლებში რენტგენის ფოტონების შეწოვა გაცილებით მაღალია.

ორგანზომილებიანი „სნეპშოტების“ გარდა, რენტგენოგრაფია შესაძლებელს ხდის ორგანოს სამგანზომილებიანი გამოსახულების შექმნას: ამ ტიპის რენტგენოგრაფიას კომპიუტერული ტომოგრაფია ეწოდება. ამ მიზნებისათვის გამოიყენება რბილი რენტგენი. ერთი ფოტოდან მიღებული რადიაციის რაოდენობა მცირეა: ის დაახლოებით უდრის 10 კმ სიმაღლეზე თვითმფრინავში 2 საათიანი ფრენის დროს მიღებულ გამოსხივებას.

რენტგენის ხარვეზის გამოვლენა საშუალებას გაძლევთ გამოავლინოთ მცირე შიდა დეფექტები პროდუქტებში. იგი იყენებს მძიმე რენტგენის სხივებს, რადგან ბევრი მასალა (მაგალითად, ლითონი) სუსტად „გამჭვირვალეა“ მათი შემადგენელი ნივთიერების მაღალი ატომური მასის გამო.

რენტგენის დიფრაქციისა და რენტგენის ფლუორესცენციის ანალიზი

რენტგენის სხივებს აქვთ ისეთი თვისებები, რომლებიც საშუალებას აძლევს მათ დეტალურად შეისწავლონ ცალკეული ატომები. რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი აქტიურად გამოიყენება ქიმიაში (ბიოქიმიის ჩათვლით) და კრისტალოგრაფიაში. მისი მოქმედების პრინციპია რენტგენის სხივების დიფრაქციული გაფანტვა კრისტალების ან რთული მოლეკულების ატომებზე. რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის გამოყენებით განისაზღვრა დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურა.

რენტგენის ფლუორესცენციის ანალიზი საშუალებას გაძლევთ სწრაფად განსაზღვროთ ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობა.

რადიოთერაპიის მრავალი ფორმა არსებობს, მაგრამ ყველა მათგანი მოიცავს მაიონებელი გამოსხივების გამოყენებას. რადიოთერაპია იყოფა 2 ტიპად: კორპუსკულარული და ტალღოვანი. კორპუსკულარული იყენებს ალფა ნაწილაკების ნაკადებს (ჰელიუმის ატომების ბირთვები), ბეტა ნაწილაკებს (ელექტრონებს), ნეიტრონებს, პროტონებს და მძიმე იონებს. ტალღა იყენებს ელექტრომაგნიტური სპექტრის სხივებს - რენტგენის სხივებს და გამას.

რადიოთერაპიის მეთოდები ძირითადად გამოიყენება კიბოს სამკურნალოდ. ფაქტია, რომ რადიაცია უპირველეს ყოვლისა გავლენას ახდენს აქტიურად გამყოფ უჯრედებზე, რის გამოც სისხლმბადი ორგანოები ასე იტანჯებიან (მათი უჯრედები გამუდმებით იყოფა, აწარმოებენ სულ უფრო მეტ ახალ წითელ უჯრედებს). კიბოს უჯრედები ასევე მუდმივად იყოფა და უფრო დაუცველია რადიაციის მიმართ, ვიდრე ჯანსაღი ქსოვილი.

გამოიყენება რადიაციის დონე, რომელიც თრგუნავს კიბოს უჯრედების აქტივობას, ხოლო ჯანმრთელ უჯრედებზე ზომიერად მოქმედებს. რადიაციის გავლენის ქვეშ ხდება არა უჯრედების განადგურება, როგორც ასეთი, არამედ მათი გენომის - დნმ-ის მოლეკულების დაზიანება. განადგურებული გენომის მქონე უჯრედი შეიძლება არსებობდეს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, მაგრამ ვეღარ გაიყოს, ანუ სიმსივნის ზრდა ჩერდება.

რენტგენოთერაპია რადიოთერაპიის ყველაზე მსუბუქი ფორმაა. ტალღის გამოსხივება უფრო რბილია ვიდრე კორპუსკულური გამოსხივება, ხოლო რენტგენი უფრო რბილია ვიდრე გამა გამოსხივება.

ორსულობის დროს

ორსულობის დროს მაიონებელი გამოსხივების გამოყენება საშიშია. რენტგენი მუტაგენურია და შეიძლება გამოიწვიოს ნაყოფში პრობლემები. რენტგენოთერაპია შეუთავსებელია ორსულობასთან: მისი გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ უკვე გადაწყვეტილია აბორტის გაკეთება. ფლუოროსკოპიის შეზღუდვები უფრო მსუბუქია, მაგრამ პირველ თვეებში ის ასევე მკაცრად აკრძალულია.

აუცილებლობის შემთხვევაში რენტგენოლოგიური გამოკვლევა იცვლება მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიით. მაგრამ პირველ ტრიმესტრშიც ცდილობენ თავიდან აიცილონ ეს (ეს მეთოდი ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა და აბსოლუტური დარწმუნებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მავნე შედეგები არ არის).

აშკარა საფრთხე წარმოიქმნება სულ მცირე 1 mSv საერთო დოზის ზემოქმედებისას (ძველ ერთეულებში - 100 მრ). მარტივი რენტგენის საშუალებით (მაგალითად, ფლუოროგრაფიის გავლისას) პაციენტი იღებს დაახლოებით 50-ჯერ ნაკლებს. იმისათვის, რომ მიიღოთ ასეთი დოზა ერთ ჯერზე, საჭიროა გაიაროთ დეტალური კომპიუტერული ტომოგრაფია.

ანუ, ორსულობის ადრეულ ეტაპზე 1-2 x „რენტგენის“ ფაქტი თავისთავად არ ემუქრება სერიოზულ შედეგებს (მაგრამ უმჯობესია არ გარისკოთ).

მკურნალობა ამით

რენტგენი ძირითადად გამოიყენება ავთვისებიანი სიმსივნეების წინააღმდეგ ბრძოლაში. ეს მეთოდი კარგია, რადგან უაღრესად ეფექტურია: კლავს სიმსივნეს. ცუდია იმით, რომ ჯანსაღი ქსოვილები ოდნავ უკეთესად მუშაობს და უამრავი გვერდითი მოვლენაა. განსაკუთრებით საშიშროებაა სისხლმბადი ორგანოები.

პრაქტიკაში სხვადასხვა მეთოდებს იყენებენ ჯანსაღი ქსოვილზე რენტგენის ზემოქმედების შესამცირებლად. სხივები მიმართულია კუთხით ისე, რომ სიმსივნე იყოს მათი გადაკვეთის მიდამოში (ამის გამო, ენერგიის მთავარი შთანთქმა სწორედ იქ ხდება). ზოგჯერ პროცედურა ტარდება მოძრაობაში: პაციენტის სხეული ბრუნავს რადიაციის წყაროსთან შედარებით სიმსივნეზე გამავალი ღერძის გარშემო. ამ შემთხვევაში, ჯანსაღი ქსოვილები დასხივების ზონაში მხოლოდ ხანდახან იმყოფებიან და ავადმყოფი ქსოვილები მუდმივად ექვემდებარება ექსპოზიციას.

რენტგენი გამოიყენება გარკვეული ართროზის და მსგავსი დაავადებების, ასევე კანის დაავადებების სამკურნალოდ. ამ შემთხვევაში ტკივილის სინდრომი 50-90%-ით მცირდება. ვინაიდან გამოყენებული გამოსხივება უფრო რბილია, სიმსივნეების მკურნალობისას მსგავსი გვერდითი მოვლენები არ შეინიშნება.