Х-зраци зрачењето и неговата примена во медицината. Скала за електромагнетна осцилација. Со што се карактеризира овој вид на зрачење?

Висока продорна способност - може да навлезе во одредени медиуми. Рендгенските зраци најдобро продираат преку гасовити медиуми (ткиво на белите дробови), слабо продираат низ супстанции со висока густина на електрони и висока атомска маса (кај луѓето, коските).
Флуоресценција - сјај. Во овој случај, енергијата на зрачењето на Х-зраци се претвора во енергија на видливата светлина. Во моментов, принципот на флуоресценција лежи во основата на дизајнот на екраните за засилување дизајнирани за дополнително изложување на филм со рендген. Ова ви овозможува да го намалите оптоварувањето со зрачење на телото на пациентот што се проучува.
Фотохемиски - способност да се предизвикаат различни хемиски реакции.
Јонизирачка способност - под влијание на Х-зраците, атомите се јонизираат (разложување на неутралните молекули на позитивни и негативни јони кои сочинуваат јонски пар.
Биолошко-клеточно оштетување. Во најголем дел, тоа е предизвикано од јонизација на биолошки значајни структури (ДНК, РНК, протеински молекули, амино киселини, вода). Позитивни биолошки ефекти - антитуморни, антиинфламаторни.

Уред за цевка со зрак

Х-зраците се произведуваат во рендгенска цевка. Рендгенска цевка е стаклен сад со вакуум внатре. Има 2 електроди - катодна и анодна. Катодата е тенка волфрамска спирала. Анодата во старите цевки беше тешка бакарна прачка со закосена површина свртена кон катодата. Плоча од огноотпорен метал беше залемени на закосената површина на анодата - огледало на анодата (анодата многу се загрева за време на работата). Во центарот на огледалото е Фокус на рендгенската цевка- Ова е местото каде што се произведуваат рендген снимки. Колку е помала вредноста на фокусот, толку појасни се контурите на субјектот што се фотографира. Малиот фокус се смета за 1x1 mm, или уште помалку.

Во современите рендгенски машини, електродите се направени од огноотпорни метали. Обично се користат цевки со ротирачка анода. За време на работата, анодата се ротира со помош на специјален уред, а електроните што летаат од катодата паѓаат на оптичкиот фокус. Поради ротацијата на анодата, позицијата на оптичкиот фокус постојано се менува, така што таквите цевки се поиздржливи и не се истрошуваат долго време.

Како се произведуваат Х-зраците? Прво, катодната нишка се загрева. За да го направите ова, со помош на трансформатор што се намалува, напонот на цевката се намалува од 220 на 12-15V. Катодното влакно се загрева, електроните во него почнуваат да се движат побрзо, дел од електроните го напуштаат филаментот и околу него се формира облак од слободни електрони. По ова, се вклучува високонапонска струја, која се добива со помош на трансформатор за зголемување. Дијагностичките рендгенски машини користат високонапонска струја од 40 до 125 kV (1 kV = 1000 V). Колку е поголем напонот на цевката, толку е пократка брановата должина. Кога ќе се вклучи високиот напон, се добива голема потенцијална разлика на половите на цевката, електроните се „отцепуваат“ од катодата и брзаат кон анодата со голема брзина (цевката е наједноставниот забрзувач на наелектризираните честички). Благодарение на специјалните уреди, електроните не се расејуваат на страните, туку паѓаат во речиси една точка на анодата - фокусот (фокалната точка) и се забавуваат во електричното поле на атомите на анодата. Кога електроните се забавуваат, се појавуваат електромагнетни бранови, т.е. Х-зраци. Благодарение на специјален уред (во стари цевки - закосена анода), Х-зраците се насочени кон пациентот во форма на различен зрак на зраци, „конус“.

Добивање слика на Х-зраци

Рендгенската слика се заснова на слабеењето на зрачењето со рендген додека минува низ различни ткива на телото. Како резултат на минување низ формации со различни густини и состави, зракот на зрачење се расфрла и забавува, и затоа се формира слика на филмот. различни степениинтензитет - таканаречена слика за сумирање на сите ткива (сенка).

Х-зраци филмот е слоевит структура, главниот слој е полиестерски состав со дебелина до 175 микрони, обложен со фотоемулзија (сребро јодид и бромид, желатин).

Развивање на филмот - се обновува среброто (каде што минуваа зраците - поцрнување на областа на филмот, каде што се задржаа - полесни области)
Фиксатор - миење на сребробромид од областите каде што зраците минувале и не се задржувале.

Во современите дигитални уреди, излезното зрачење може да се снима со помош на специјална електронска матрица. Уредите со електронска чувствителна матрица се многу поскапи од аналогните уреди. Во овој случај, филмовите се печатат само кога е потребно, а дијагностичката слика се прикажува на мониторот и, во некои системи, се складира во базата на податоци заедно со други податоци за пациентот.

Изградба на модерна просторија за рендген

За да се смести просторија за рендген, идеално ви требаат најмалку 4 соби:

1. Самата просторија за рендген, каде што се наоѓа апаратот и се прегледуваат пациентите. Површината на просторијата за рендген мора да биде најмалку 50 m2

2. Контролната соба, каде што се наоѓа контролната табла, со чија помош рентген-техничарот ја контролира целата работа на уредот.

3. Темна соба во која се ставаат филмски касети, се развиваат и фиксираат фотографии, се мијат и сушат. Современ метод за фотографска обработка на медицински рендгенски филмови е употребата на машини за развој на ролни. Покрај несомнената леснотија на користење, машините во развој обезбедуваат висока стабилност на процесот на обработка на фотографии. Времето за целосен циклус од моментот кога филмот ќе влезе во машината во развој додека не се добие сува радиографија („од суво до суво“) не надминува неколку минути.

4. Докторска ординација, каде што радиологот ги анализира и опишува направените радиографија.

Методи на заштита за медицински персонали за пациенти од рентген зрачење

Радиологот е одговорен за заштита на пациентите, како и на персоналот, како во канцеларијата, така и на луѓето во соседните простории. Може да има колективни и индивидуални средства за заштита.

3 главни методи на заштита: заштита со заштита, растојание и време.

1 .Заштитна заштита:

Специјални уреди направени од материјали кои добро ги апсорбираат рендгенските зраци се поставени на патеката на рендгенските зраци. Може да биде олово, бетон, баритен бетон итн. Ѕидовите, подот и таваните во просториите за рендген се заштитени и изработени од материјали кои не пренесуваат зраци во соседните простории. Вратите се заштитени со материјал обложен со олово. Прозорците за гледање помеѓу просторијата за рендген и контролната соба се направени од оловно стакло. Рендгенската цевка е сместена во специјална заштитна обвивка која не дозволува да минуваат рендгенски зраци, а зраците се насочени кон пациентот преку посебен „прозорец“. На прозорецот е прикачена цевка, ограничувајќи ја големината на зракот на Х-зраци. Дополнително, на излезот на зраците од цевката е инсталирана дијафрагма на машина за рендген. Се состои од 2 пара плочи нормално една на друга. Овие чинии може да се поместуваат и да се раздвојуваат како завеси. На овој начин можете да го зголемите или намалите полето на зрачење. Колку е поголемо полето на зрачење, толку е поголема штетата, така отворот- важен дел од заштитата, особено кај децата. Покрај тоа, самиот лекар е изложен на помалку зрачење. И квалитетот на сликите ќе биде подобар. Друг пример за заштита со заштитување се оние делови од телото на субјектот што се во овој моментне може да се отстрани и мора да биде покриен со листови од оловна гума. Има и престилки, здолништа и ракавици од специјален заштитен материјал.

2 .Временска заштита:

Пациентот треба да се озрачи за време на рендгенски преглед што е можно помалку време (избрзајте, но не на штета на дијагнозата). Во оваа смисла, сликите даваат помала изложеност на радијација од трансилуминацијата, бидејќи На фотографиите се користат многу кратки брзини на блендата (време). Временската заштита е главниот начин да се заштити и пациентот и самиот радиолог. Кога ги прегледува пациентите, лекарот, сите останати нешта се еднакви, се обидува да избере метод на истражување за кој е потребно помалку време, но не на штета на дијагнозата. Во оваа смисла, флуороскопијата е поштетна, но, за жал, често е невозможно да се направи без флуороскопија. Така, при испитување на хранопроводникот, желудникот и цревата, се користат двата методи. При изборот на метод на истражување, се водиме од правилото дека придобивките од истражувањето треба да бидат поголеми од штетата. Понекогаш, поради страв од фотографирање дополнителна фотографија, се појавуваат грешки во дијагнозата и неправилно се препишува третман, што понекогаш го чини животот на пациентот. Мора да запомниме за опасностите од зрачењето, но не плашете се од тоа, тоа е полошо за пациентот.

3 .Заштита по растојание:

Според квадратниот закон на светлината, осветлувањето на одредена површина е обратно пропорционално на квадратот на растојанието од изворот на светлина до осветлената површина. Во однос на рендгенскиот преглед, тоа значи дека дозата на зрачење е обратно пропорционална на квадратот на растојанието од фокусот на рендгенската цевка до пациентот (фокусна должина). Кога фокусното растојание се зголемува за 2 пати, дозата на зрачење се намалува за 4 пати, а кога фокусната должина се зголемува за 3 пати, дозата на зрачење се намалува за 9 пати.

За време на флуороскопијата не е дозволена фокусна должина помала од 35 cm Растојанието од ѕидовите до рендген-апаратот мора да биде најмалку 2 m, во спротивно се формираат секундарни зраци, кои се јавуваат кога примарниот зрак на зраци ги погодува околните објекти (ѕидови, итн.). Од истата причина, во просториите за рендген не е дозволен непотребен мебел. Понекогаш при преглед на тешко болни пациенти, хируршки и терапевтски одделенијаму помага на пациентот да застане зад екранот за преглед на рендген и стои до пациентот за време на прегледот, поддржувајќи го. Ова е прифатливо како исклучок. Но, радиологот мора да се погрижи медицинските сестри и медицинските сестри кои му помагаат на пациентот да носат заштитна престилка и ракавици и, ако е можно, да не стојат блиску до пациентот (заштита од растојание). Ако неколку пациенти доаѓаат во просторијата за рендген, тие се повикуваат во просторијата за третман по едно лице, т.е. Во моментот на студијата треба да има само 1 лице.

Физички основи на радиографија и флуорографија. Нивните недостатоци и предности. Предности на дигиталната над филмот.

Х-зраци (инж. проекциона радиографија, обична филмска радиографија, рентгенографија) е проучување на внатрешната структура на предметите што се проектираат со помош на рендгенски зраци на посебен филм или хартија. Најчесто терминот се однесува на неинвазивни медицински истражувања засновани на добивање збирна проекција статика (стационарна)слики на анатомските структури на телото со поминување на рендгенски зраци низ нив и снимање на степенот на слабеење на рендгенските зраци.
Принципи на радиографија

При изведување на дијагностичка радиографија, препорачливо е да се сликаат во најмалку две проекции. Ова се должи на фактот дека рентген е рамна слика на тродимензионален објект. И како последица на тоа, локализацијата на откриениот патолошки фокус може да се утврди само со користење на 2 проекции.

Техника за добивање слика

Квалитет на примените рентгенопределено со 3 главни параметри. Напонот доставен до рендгенската цевка, јачината на струјата и времето на работа на цевката. Во зависност од анатомските формации што се проучуваат и тежината и димензиите на пациентот, овие параметри може значително да се разликуваат. Има просеци за различни органии ткивата, но треба да се има на ум дека вистинските вредности ќе се разликуваат во зависност од апаратот каде што се спроведува студијата и пациентот за кој е извршена радиографијата. За секој уред се составува индивидуална табела на вредности. Овие вредности не се апсолутни и се прилагодуваат како што напредува студијата. Квалитетот на направените слики во голема мера зависи од способноста на радиографот соодветно да ја прилагоди табелата со просечни вредности на одреден пациент.

Снимање слика

Најчестиот начин да се снима слика со рендген е да се снима на филм чувствителен на рендген и потоа да се развие. Во моментов, постојат и системи кои обезбедуваат дигитално снимање на податоци. Поради високата цена и сложеноста на производството, овој тип на опрема е донекаде инфериорен во однос на аналогните во однос на распространетоста.

Филмот за рендген се става во специјални уреди - касети (велат дека касетата е наполнета). Касетата го штити филмот од видлива светлина; вториот, како и Х-зраците, има способност да го намалува металното сребро од AgBr. Касетите се направени од материјал кој не пропушта светлина, но дозволува рендгенски зраци да поминат низ нив. Внатре во касетите има интензивирање на екраните,филмот е поставен меѓу нив; При фотографирање, не само самите рендгенски зраци паѓаат на филмот, туку и светлината од екраните (екраните се обложени со флуоресцентна сол, па тие светат и го подобруваат ефектот на рендгенските зраци). Ова овозможува да се намали дозата на зрачење на пациентот за 10 пати.

При фотографирање, рендгенските зраци се насочени кон центарот на објектот што се фотографира (центрација). По снимањето во темна соба, филмот се развива во специјални хемикалии и се фиксира (фиксира). Факт е дека на оние делови од филмот на кои не погодиле рендгенските снимки за време на снимањето или биле погодени само мал број од нив, среброто не било обновено, а доколку филмот не се стави во раствор на фиксатор (фиксатор ), потоа при испитување на филмот среброто се обновува под влијание на видлива светлина.Света. Целиот филм ќе стане црно и нема да се гледа слика. При фиксирање (фиксирање), ненамалениот AgBr од филмот влегува во растворот за фиксирање, така што има многу сребро во фиксаторот и овие раствори не се излеваат, туку се предаваат во центрите за рендген.

На модерен начинобработката на фотографии на медицински рендгенски филмови е употреба на машини за развој на ролни. Покрај несомнената леснотија на користење, машините во развој обезбедуваат висока стабилност на процесот на обработка на фотографии. Времето за целосен циклус од моментот кога филмот ќе влезе во машината во развој додека не се добие сува радиографија („од суво до суво“) не надминува неколку минути.
Рендгенските слики се слика направена во црно-бело - негатив. Црна – области со мала густина(бели дробови, гас меур на желудникот. Бела - има висока густина (коски).
Флуорографија- Суштината на МАГЛАТА е дека со неа и сликата градитепрво се добиваат на флуоресцентен екран, а потоа се слика не од самиот пациент, туку од неговата слика на екранот.

Флуорографијата обезбедува намалена слика на објектот. Постојат техники со мала рамка (на пример, 24×24 mm или 35×35 mm) и голема рамка (особено, 70×70 mm или 100×100 mm). Вториот пристапува кон радиографија во дијагностички способности. МАГЛА се користи за превентивен прегледпопулација(се откриваат скриени болести како рак и туберкулоза).

Развиени се и стационарни и мобилни флуорографски уреди.

Во моментов, филмската флуорографија постепено се заменува со дигитална флуорографија. Дигиталните методи овозможуваат поедноставување на работата со слики (сликата може да се прикаже на екранот на мониторот, да се печати, да се пренесе преку мрежа, да се зачува во медицинска база на податоци итн.), да се намали изложеноста на радијација на пациентот и да се намалат трошоците за дополнителни материјали (филм, развивач за филмови).

Постојат две вообичаени техники за дигитална флуорографија. Првата техника, како и конвенционалната флуорографија, користи фотографирање на слика на флуоресцентен екран, само наместо филм со рендген, се користи матрица CCD. Втората техника користи слој-по-слој попречно скенирање на градниот кош со рендген зрак во облик на вентилатор со детекција на пренесеното зрачење со линеарен детектор (слично на конвенционалниот скенер за хартиени документи, каде линеарен детектор се движи долж лист хартија). Вториот метод овозможува користење на многу помали дози на зрачење. Одреден недостаток на вториот метод е подолгото време на стекнување слика.
Компаративни карактеристики на оптоварувањето со доза во различни студии.

Конвенционалното филмско снимање на граден кош му обезбедува на пациентот просечна индивидуална доза на зрачење од 0,5 милисиверти (mSv) по процедура (дигитална рендгенска снимка - 0,05 mSv), додека филмската рендгенска снимка - 0,3 mSv по процедура (дигитална рендгенска снимка - 0,03 mSv), и компјутерска томографија на градните органи - 11 mSv по процедура. Магнетната резонанца не носи изложеност на зрачење

Придобивките од радиографијата

Широка достапност на методот и леснотија на истражување.
Повеќето тестови не бараат посебна подготовка на пациентот.
Релативно ниска цена на истражување.
Сликите може да се користат за консултација со друг специјалист или во друга институција (за разлика од сликите со ултразвук, каде што е неопходно повторен преглед, бидејќи добиените слики зависат од операторот).

Недостатоци на радиографија

Статичката природа на сликата го отежнува проценувањето на функцијата на органите.
Достапност јонизирачко зрачење, способни за обезбедување штетни ефектипо пациент.
Информациската содржина на класичната радиографија е значително помала од современите медицински методи на снимање како што се КТ, МРИ, итн. слој-по-слој серија на слики добиени со современи томографски методи.
Без употреба на контрастни средства, радиографијата не е доволно информативна за да се анализираат промените во меките ткива кои се разликуваат малку по густина (на пример, кога се проучуваат органи абдоминална празнина).

Физички основи на флуороскопија. Недостатоци и предности на методот

РТГ СКОПИЈА (пренос) е метод на рендгенско испитување при што со помош на рендгенски зраци се добива позитивна слика на предметот што се проучува на флуоресцентен екран. За време на флуороскопијата, густите области на објектот (коски, туѓи тела) изгледаат темни, помалку густи ( меки ткаенини) - полесни.

ВО современи условиупотребата на флуоресцентен екран не е оправдана поради неговата мала осветленост, што го принудува истражувањето да се спроведе во добро затемнета просторија и по долго прилагодување на истражувачот на темнината (10-15 минути) за да се направи разлика со низок интензитет. слика.

Сега флуоресцентните екрани се користат во дизајнот на засилувач на слика со рендген (засилувач на слика со рендген), кој ја зголемува осветленоста (сјајот) на примарната слика за приближно 5.000 пати. Со помош на електронско-оптички конвертор, сликата се појавува на екранот на мониторот, што значително го подобрува квалитетот на дијагнозата и не бара затемнување на просторијата за рендген.

Предности на флуороскопија
Главната предност во однос на радиографијата е фактот на истражување во реално време. Ова ви овозможува да ја оцените не само структурата на органот, туку и неговото поместување, контрактилност или дистензибилност, премин на контрастното средство и полнење. Методот, исто така, ви овозможува брзо да ја процените локализацијата на некои промени, поради ротацијата на предметот на студија за време на испитувањето на Х-зраци (студија со повеќе проекции).

Флуороскопијата ви овозможува да го следите спроведувањето на некои инструментални процедури - поставување на катетри, ангиопластика (види ангиографија), фистулографија.

Добиените слики може да се стават на обично ЦД или во мрежно складирање.

Со доаѓањето на дигиталните технологии, 3 главни недостатоци својствени на традиционалната флуороскопија исчезнаа:

Релативно висока дозазрачење во споредба со радиографија - современите уреди со ниски дози го оставија овој недостаток во минатото. Употребата на режими на импулсно скенирање дополнително го намалува оптоварувањето на дозата до 90%.

Ниска просторна резолуција - на современите дигитални уреди, резолуцијата во режимот на копирање е само малку инфериорна во однос на резолуцијата во режимот на радиографска слика. Во овој случај, способноста за набљудување на функционалната состојба е од одлучувачко значење поединечни органи(срце, бели дробови, желудник, црева) „во динамика“.

Неможноста за документирање на истражувањето - технологиите за дигитална обработка на слики овозможуваат зачувување на истражувачки материјали, како рамка по рамка, така и во форма на видео секвенца.

Флуороскопијата се изведува главно за рендгенска дијагностика на болести на внатрешните органи лоцирани во абдоминалната и шуплини на градниот кош, според планот што радиологот го составува пред почетокот на студијата. Понекогаш, таканаречената анкетна флуороскопија се користи за препознавање трауматски повредикоски, за да се разјасни областа што треба да се сними.

Контрастно флуороскопско испитување

Вештачкиот контраст екстремно ги проширува можностите за флуороскопско испитување на органи и системи каде густината на ткивата е приближно иста (на пример, абдоминалната празнина, чии органи пренесуваат зрачење на Х-зраци во приближно иста мера и затоа се со низок контраст). Ова се постигнува со воведување во луменот на желудникот или цревата на водена суспензија на бариум сулфат, која не се раствора во дигестивните сокови, не се апсорбира ниту од желудникот ниту од цревата и се излачува природно во целосно непроменета форма. Главната предност на суспензијата на бариум е тоа што, минувајќи низ хранопроводникот, желудникот и цревата, ги обложува внатрешни ѕидовии дава на екранот или филмот целосна слика за природата на издигнувања, вдлабнатини и други карактеристики на нивната мукозна мембрана. Проучувањето на внатрешното олеснување на хранопроводникот, желудникот и цревата помага да се препознаат голем број болести на овие органи. Со поцврсто полнење може да се одреди обликот, големината, положбата и функцијата на органот што се проучува.

Мамографија - основи на методот, индикации. Предности на дигиталната мамографија во однос на филмската мамографија.

Мамографија- поглавје медицинска дијагностика, ангажирана во неинвазивни истражувањамлечна жлезда, главно женска, која се изведува со цел:
1.превентивен преглед (скрининг) на здрави жени за да се идентификуваат раните, непалпабилни форми на рак на дојка;

2.диференцијална дијагноза помеѓу рак и бенигна дисхормонална хиперплазија (ФАМ) на млечната жлезда;

3. проценка на растот на примарниот тумор (еден јазол или мултицентрични канцерогени фокуси);

4. динамично диспанзерско следење на состојбата на млечните жлезди по хируршки интервенции.

ВО медицинска праксавоведени се такви методи радиолошка дијагностикарак на дојка: мамографија, ултразвучни прегледи, компјутеризирана томографија, магнетна резонанца, колор и моќна доплерографија, стереотактична биопсија водена со мамографија, термографија.

Х-зраци мамографија
Во моментов, во огромното мнозинство на случаи во светот, рендгенска проекција на мамографија, филм (аналогна) или дигитална, се користи за дијагностицирање на женски рак на дојка (BC).

Постапката трае не повеќе од 10 минути. За да се направи сликата, градите треба да се држат помеѓу две ремени и малку да се компресираат. Сликата е направена во две проекции за да може точно да се одреди локацијата на туморот доколку е пронајден. Бидејќи симетријата е еден од дијагностичките фактори, секогаш треба да се прегледуваат двете дојки.

МНР мамографија

Поплаки за повлекување или испакнување на кој било дел од жлездата

Исцедок од брадавицата, промена на неговата форма

Чувствителност на дојките, оток, промена на големината

Како превентивен метод на испитување, мамографијата се препишува на сите жени на возраст од 40 години и постари, или жени во ризик.

Бенигни тумори на дојка (особено фиброаденом)

Воспалителни процеси (маститис)

Мастопатија

Тумори на гениталните органи

Болести на ендокрините жлезди (тироидна жлезда, панкреас)

Неплодност

Дебелината

Историја на операција на дојка

Предности на дигиталната мамографија во однос на филмот:

Намалување на оптоварувањата на дозата при рендгенски прегледи;

Зголемување на ефикасноста на истражувањето за да се идентификуваат претходно недостапни патолошки процеси(дигитални компјутерски можности за обработка на слики);

Можност за користење телекомуникациски мрежи за пренос на слики со цел далечинско консултација;

Постигнување на економски ефект при спроведување масовно истражување.

Откритието и заслугите во проучувањето на основните својства на Х-зраците со право му припаѓаат на германскиот научник Вилхелм Конрад Рентген. Неверојатни својстваРендгенските снимки што ги откри веднаш добија огромна резонанца во научниот свет. Иако тогаш, во 1895 година, научникот тешко можеше да замисли какви придобивки, а понекогаш и штета може да донесе рендгенското зрачење.

Ајде да дознаеме во оваа статија како овој вид на зрачење влијае на здравјето на луѓето.

Што е рендгенско зрачење

Првото прашање што го интересираше истражувачот беше што е рендгенско зрачење? Низа експерименти овозможија да се потврди дека ова електромагнетно зрачењесо бранова должина од 10 -8 cm, заземајќи средна положба помеѓу ултравиолетово и гама зрачење.

Примени на Х-зраци

Сите овие аспекти на деструктивните ефекти на мистериозните рендгенски зраци воопшто не исклучуваат изненадувачки обемни аспекти на нивната примена. Каде се користи рендгенското зрачење?

Проучување на структурата на молекулите и кристалите.
Откривање на дефекти со рендген (во индустријата, откривање на дефекти во производите).
Методи медицински истражувањаи терапија.

Најважните примени на Х-зраците се овозможени со многу кратките бранови должини на овие бранови и нивните уникатни својства.

Бидејќи сме заинтересирани за ефектот на рендгенското зрачење врз луѓето кои се среќаваат со него само за време на медицински преглед или третман, тогаш дополнително ќе ја разгледаме само оваа област на примена на Х-зраци.

Примена на Х-зраци во медицината

И покрај посебното значење на неговото откритие, Рентген не извадил патент за негова употреба, што го прави непроценлив подарок за целото човештво. Веќе во Првата светска војна почнаа да се користат апарати за рендген, што овозможи брзо и прецизно дијагностицирање на ранетите. Сега можеме да разликуваме две главни области на примена на Х-зраците во медицината:

Х-зраци дијагностика;
Терапија со Х-зраци.

Х-зраци дијагностика

Рендгенската дијагностика се користи на различни начини:

Ајде да ги погледнеме разликите помеѓу овие методи.

Сите овие дијагностички методи се засноваат на способноста на Х-зраците да осветлуваат фотографски филм и на нивната различна пропустливост на ткивата и коскениот скелет.

Терапија со Х-зраци

Способноста на Х-зраците да имаат биолошки ефект врз ткивото се користи во медицината за лекување на тумори. Јонизирачкиот ефект на ова зрачење најактивно се манифестира во неговиот ефект врз клетките кои брзо се делат, а тоа се клетките на малигните тумори.

Сепак, треба да бидете свесни и за несаканите ефекти кои неизбежно ја придружуваат терапијата со рентген. Факт е дека клетките на хематопоетскиот, ендокриниот и имунолошкиот систем исто така брзо се делат. Негативните ефекти врз нив доведуваат до знаци на зрачење.

Ефектот на зрачењето со Х-зраци врз луѓето

Набргу по извонредното откритие на рендгенските зраци, беше откриено дека рендгенските зраци имаат ефект врз луѓето.

Овие податоци се добиени од експерименти на експериментални животни, но генетичарите сугерираат дека слични последици може да се прошират и на човечкото тело.

Студијата за ефектите од зрачењето со Х-зраци овозможи развој на меѓународни стандарди за дозволени дозизрачење.

Дози на Х-зраци за време на дијагностика на Х-зраци

По посетата на просторијата за рендген, многу пациенти се чувствуваат загрижени за тоа како примената доза на зрачење ќе влијае на нивното здравје?

Дозата на зрачење на целото тело зависи од природата на извршената процедура. За погодност, ќе ја споредиме добиената доза со природното зрачење, кое го придружува човекот во текот на неговиот живот.

Рентген: граден кош - добиената доза на зрачење е еквивалентна на 10 дена позадинско зрачење; горниот дел од стомакот и тенко црево- 3 години.
Компјутеризирана томографија на абдоминалните и карличните органи, како и на целото тело - 3 години.
Мамографија - 3 месеци.
Х-зраците на екстремитетите се практично безопасни.
Што се однесува до стоматолошките рендгенски снимки, дозата на зрачење е минимална, бидејќи пациентот е изложен на тесен зрак на рентген со кратко траење на зрачење.

Овие дози на зрачење ги исполнуваат прифатливите стандарди, но доколку пациентот доживее вознемиреност пред да се подложи на рендген, тој има право да побара посебна заштитна престилка.

Изложеност на Х-зраци кај бремени жени

Секој човек е принуден да се подложи на рендгенски прегледи повеќе од еднаш. Но, постои правило - овој дијагностички метод не може да се препише на бремени жени. Ембрионот во развој е исклучително ранлив. Х-зраците може да предизвикаат хромозомски абнормалности и, како резултат на тоа, раѓање на деца со развојни дефекти. Најранливиот период во овој поглед е бременоста до 16 недели. Покрај тоа, рендгенските снимки на 'рбетот, карличните и стомачните области се најопасни за нероденото бебе.

Знаејќи за штетно влијаниеРендгенското зрачење за бременост, лекарите на секој можен начин избегнуваат да го користат во овој важен период од животот на жената.

Сепак, постојат странични извори на зрачење со Х-зраци:

електронски микроскопи;
цевки за слика на телевизори во боја итн.

Идните мајки треба да бидат свесни за опасноста што ја претставуваат.

Рендгенската дијагностика не е опасна за доилките.

Што да направите по рендген

За да избегнете дури и минимални ефекти од изложувањето на Х-зраци, можете да преземете неколку едноставни чекори:

по рентген, пијте чаша млеко - отстранува мали дози на зрачење;
Многу е корисно да земете чаша суво вино или сок од грозје;
некое време по постапката е корисно да се зголеми процентот на производи со зголемена содржинајод (морска храна).

Но не процедури за лекувањеили не се потребни посебни мерки за отстранување на зрачењето по рентген!

И покрај несомнено сериозните последици од изложувањето на Х-зраци, нивната опасност не треба да се прецени кога медицински прегледи- се вршат само на одредени делови од телото и многу брзо. Придобивките од нив многу пати го надминуваат ризикот од оваа постапка за човечкото тело.

Германскиот научник Вилхелм Конрад Рентген со право може да се смета за основач на радиографијата и откривач на клучните карактеристики на Х-зраците.

Тогаш, далечната 1895 година, тој не се ни посомневаше во ширината на примената и популарноста на рендгенските зраци откриени од него, иако дури и тогаш тие покренаа широка резонанца во светот на науката.

Малку е веројатно дека пронаоѓачот можел да погоди каква корист или штета ќе донесе плодот на неговата активност. Но, денес ќе се обидеме да откриеме какво влијание има овој вид зрачење врз човечкото тело.

Х-зрачењето е обдарено со огромна продорна моќ, но зависи од брановата должина и густината на материјалот што се озрачува;
под влијание на зрачење, некои предмети почнуваат да светат;
Х-зраците влијае на живите суштества;
благодарение на Х-зраците, почнуваат да се случуваат некои биохемиски реакции;
Зракот на Х-зраци може да земе електрони од некои атоми и со тоа да ги јонизира.

Дури и самиот пронаоѓач првенствено се занимавал со прашањето кои се точно зраците што ги открил.

По спроведувањето на цела серија експериментални студии, научникот открил дека Х-зраците се средни бранови помеѓу ултравиолетовото и гама зрачењето, чија должина е 10-8 см.

Својствата на рендгенскиот зрак, кои се наведени погоре, имаат деструктивни својства, но тоа не ги спречува да се користат за корисни цели.

Па каде внатре модерен светдали може да се користат рендгенски снимки?

Со нивна помош, можете да ги проучите својствата на многу молекули и кристални формации.
За откривање на недостатоци, односно проверка на индустриски делови и уреди за дефекти.
Во медицинската индустрија и терапевтските истражувања.

Поради кратките должини на целиот опсег на овие бранови и нивните уникатни својства, тоа стана возможно критична применарадијација откриена од Вилхелм Рентген.

Бидејќи темата на нашата статија е ограничена на влијанието на Х-зраците врз човечкото тело, кое ги среќава само кога оди во болница, тогаш дополнително ќе ја разгледаме исклучиво оваа област на примена.

Научникот кој ги измислил рендгенските зраци ги направил непроценлив подарок за целото население на Земјата, бидејќи не го патентирал своето замисла за понатамошна употреба.

Од Првата чума, преносливите рендген апарати спасија стотици ранети животи. Денес, Х-зраците имаат две главни намени:

Дијагностика со негова помош.

Х-зраци дијагностика се користи во различни случаи:

флуороскопија или трансилуминација;
Х-зраци или фотографија;
флуорографски преглед;
томографија со помош на х-зраци.

Сега треба да откриете како овие методи се разликуваат едни од други:

Првиот метод претпоставува дека субјектот е поставен помеѓу специјален екран со флуоресцентни својства и рендгенска цевка. Лекарот, врз основа на индивидуалните карактеристики, ја избира потребната јачина на зраците и добива слика на коски и внатрешни органи на екранот.
Во вториот метод, пациентот се става на специјален филм за рендген во касета. Во овој случај, опремата се поставува над лицето. Оваа техника ви овозможува да добиете слика во негативна, но со пофини детали отколку со флуороскопија.
Масовните прегледи на населението за белодробни заболувања може да се спроведат со помош на флуорографија. За време на постапката, сликата од големиот монитор се пренесува на посебен филм.
Томографијата ви овозможува да добиете слики од внатрешните органи во неколку делови. Се прави цела серија на слики кои подоцна се нарекуваат томограми.
Ако ја поврзете помошта од компјутер со претходниот метод, тогаш специјализираните програми ќе создадат целосна слика направена со помош на скенер за рендген.

Сите овие методи за дијагностицирање на здравствени проблеми се засноваат на единствен имотХ-зраците осветлуваат фотографски филм. Во исто време, продорната способност на инертните и другите ткива на нашето тело е различна, што е прикажано на сликата.

Откако беше откриено друго својство на рендгенските зраци да влијаат на ткивото од биолошка гледна точка, оваа карактеристикапочна активно да се користи во третманот на тумори.

Клетките, особено малигните, многу брзо се делат, а јонизирачкото својство на зрачењето позитивно влијае на терапевтската терапија и го забавува растот на туморот.

Но, другата страна на медалот е негативното влијание на рендгенските зраци врз клетките на хематопоетскиот, ендокриниот и имунолошкиот систем, кои исто така брзо се делат. Како резултат негативно влијаниеБолеста со зрачење со рендген се манифестира.

Ефектот на х-зраците врз човечкото тело

Буквално веднаш по толку гласно откритие во научниот свет, стана познато дека рендгенските зраци можат да имаат ефект врз човечкото тело:

Во текот на истражувањето на својствата на рендгенските зраци, се покажа дека тие можат да предизвикаат изгореници кожата. Многу слични на топлинските. Сепак, длабочината на штетата беше многу поголема од домашните повреди и тие заздравија полошо. Многу научници кои работат на овие подмолни зрачења изгубиле прсти.
Преку обиди и грешки, беше откриено дека ако го намалите времето и износот на инвестицијата, изгорениците може да се избегнат. Подоцна, почнаа да се користат оловни екрани и далечинско зрачење на пациентите.
Долгорочната перспектива на штетните ефекти на зраците покажува дека промените во составот на крвта по зрачењето доведуваат до леукемија и рано стареење.
Тежината на влијанието на Х-зраците врз човечкото тело директно зависи од органот што се озрачува. Така, со рентген на карлицата може да дојде до неплодност, а со дијагноза на хематопоетски органи може да се појават крвни заболувања.
Дури и најмалата изложеност во подолг временски период може да доведе до промени на генетско ниво.

Се разбира, сите студии беа спроведени на животни, но научниците докажаа дека патолошките промени ќе се прошират и на луѓето.

ВАЖНО! Врз основа на добиените податоци, развиени се стандарди за изложување на Х-зраци, кои се униформни низ целиот свет.

Дози на Х-зраци за време на дијагнозата

Веројатно сите што ја напуштаат ординацијата по рендген се прашуваат како оваа процедура ќе влијае на нивното здравје во иднина?

Изложеноста на радијација постои и во природата и со неа се среќаваме секој ден. За полесно да разбереме како рендгенските зраци влијаат на нашето тело, ќе ја споредиме оваа постапка со применото природно зрачење:

со рентген на граден кош, лицето добива доза на зрачење еднаква на 10 дена позадинско зрачење, а на желудникот или цревата - 3 години;
компјутерски томограм на абдоминалната празнина или на целото тело - еквивалентно на 3 години зрачење;
рендген преглед на градниот кош – 3 месеци;
екстремитетите се озрачени практично без никакво оштетување на здравјето;
Забните рендгенски снимки, поради прецизната насока на зракот на зракот и минималното време на експозиција, исто така не се опасни.

ВАЖНО! И покрај фактот што презентираните податоци, колку и да звучат застрашувачки, ги исполнуваат меѓународните барања. Сепак, пациентот има целосно право да праша дополнителни средствазаштита во случај на силен страв за вашата благосостојба.

Сите ние се среќаваме со рендгенски прегледи, повеќе од еднаш. Сепак, една категорија на луѓе надвор од потребните процедури се бремените жени.

Факт е дека рендгенските зраци многу влијаат на здравјето на нероденото дете. Овие бранови можат да предизвикаат интраутерини развојни дефекти како резултат на нивното влијание врз хромозомите.

ВАЖНО! Повеќето опасен периодЗа рендген, бременоста е до 16 недели. Во овој период, најранливи се карличните, стомачните и 'рбетните области на бебето.

Знаејќи за ова негативно својство на рендгенските снимки, лекарите ширум светот се обидуваат да избегнат да го препишуваат за бремени жени.

Но, постојат и други извори на зрачење со кои може да се сретне бремената жена:

микроскопи напојувани со електрична енергија;
ТВ монитори во боја.

Оние кои се подготвуваат да станат мајка дефинитивно треба да знаат за опасноста што ги очекува. За време на лактацијата, Х-зраците не претставуваат закана за доичката мајка и бебето.

Што да направите по рентген?

Дури и најмалите ефекти од изложувањето на Х-зраци може да се минимизираат со следење на неколку едноставни препораки:

пијте млеко веднаш по постапката. Познато е дека може да го отстрани зрачењето;
суво бело вино или сок од грозје ги има истите својства;
Препорачливо е на почетокот да се јаде повеќе храна која содржи јод.

ВАЖНО! Не треба да прибегнувате кон какви било медицински процедури или употреба методи на лекувањепо посетата на просторијата за рендген.

Како и да е негативни својстване поседуваше, откако беа откриени, рендгенски зраци, сепак, придобивките од нивната употреба значително ја надминуваат предизвиканата штета. Во медицинските установи, постапката за свеќање се спроведува брзо и со минимални дози.

Огромна улога во модерната медицинаигра рендгенско зрачење, историјата на откривањето на Х-зраците датира од 19 век.

Х-зраците се електромагнетни бранови кои се произведуваат со учество на електрони. Кога наелектризираните честички се силно забрзани, се создаваат вештачки рендгенски зраци. Минува низ специјална опрема:

акцелератори на наелектризирани честички.

Историја на откривање

Овие зраци биле измислени во 1895 година од германскиот научник Рентген: додека работел со катодна цевка, тој го открил флуоресцентниот ефект на бариум платина цијанид. Потоа описот на таквите зраци и нивните неверојатна способностпродира низ телесното ткиво. Зраците станаа познати како х-зраци (х-зраци). Подоцна во Русија тие почнаа да се нарекуваат Х-зраци.

Х-зраците можат да навлезат дури и во ѕидовите. Така, рендгенот сфатил што направил најголемото откритиево медицината. Од тоа време почнаа да се формираат посебни оддели во науката, како што се радиологија и радиологија.

Зраците се способни да навлезат низ мекото ткиво, но се одложени, нивната должина е одредена од пречката на тврдата површина. Меките ткива во човечкото тело- ова е кожата, а тврдите се коските. Во 1901 година, на научникот му беше доделена Нобеловата награда.

Сепак, уште пред откривањето на Вилхелм Конрад Рентген, други научници исто така беа заинтересирани за слична тема. Во 1853 година, францускиот физичар Антоан-Филибер Мејсон го проучувал празнењето со висок напон помеѓу електродите во стаклена цевка. Гасот содржан во него почна да ослободува црвеникав сјај при низок притисок. Испумпувањето на вишокот гас од цевката доведе до распаѓање на сјајот во сложена низа на поединечни светлечки слоеви, чија нијанса зависеше од количината на гас.

Во 1878 година Вилијам Крукс ( англиски физичар) сугерираше дека флуоресценцијата се јавува поради влијанието на зраците на стаклената површина на цевката. Но, сите овие студии не беа објавени никаде, така што Рентген немаше поим за такви откритија. Откако ги објавил своите откритија во 1895 година во научно списание, каде што научникот напишал дека сите тела се проѕирни за овие зраци, иако многу различни степени, други научници се заинтересираа за слични експерименти. Тие го потврдија пронајдокот на Рентген, а потоа започна развојот и подобрувањето на Х-зраците.

Самиот Вилхелм Рентген објави уште две научни трудовина тема Х-зраци во 1896 и 1897 година, по што се занимава со други активности. Така, неколку научници го измислиле, но токму Рентген објавил научни трудови на оваа тема.

Принципи на стекнување слика

Карактеристиките на ова зрачење се одредени од самата природа на нивниот изглед. Зрачењето се јавува поради електромагнетен бран. Нејзините главни својства вклучуваат:

Рефлексија. Ако бранот ја погоди површината нормално, тој нема да се рефлектира. Во некои ситуации, дијамантот има својство на рефлексија.
Способност да навлезе во ткивото. Покрај тоа, зраците можат да поминат низ непроѕирни површини на материјали како дрво, хартија итн.
Апсорпција. Апсорпцијата зависи од густината на материјалот: колку е погуста, толку повеќе рендгенските зраци го апсорбираат.
Некои супстанции флуоресцираат, односно светат. Штом зрачењето ќе престане, сјајот исто така исчезнува. Ако продолжи и по престанокот на зраците, тогаш овој ефект се нарекува фосфоресценција.
Х-зраците можат да изложат фотографски филм, исто како видлива светлина.
Ако зракот минува низ воздухот, тогаш во атмосферата се јавува јонизација. Оваа состојба се нарекува електрично спроводлива и се одредува со помош на дозиметар, кој ја одредува стапката на дозирање на зрачење.

Зрачење - штета и корист

Кога е откритието, физичарот Рентген не можел ни да замисли колку е опасен неговиот изум. Во старите денови, сите уреди кои произведуваа зрачење беа далеку од совршени и завршуваа големи дозиослободени зраци. Луѓето не ја разбраа опасноста од таквото зрачење. Иако некои научници уште тогаш изнесоа теории за опасностите од Х-зраците.

Х-зраците, продирајќи во ткивата, имаат биолошки ефект врз нив. Мерната единица за доза на зрачење е рентген на час. Главното влијание е на јонизирачките атоми кои се наоѓаат во внатрешноста на ткивата. Овие зраци дејствуваат директно на структурата на ДНК на живата клетка. Последиците од неконтролираното зрачење вклучуваат:

клеточна мутација;
појава на тумори;
изгореници од зрачење;
зрачење болест.

Контраиндикации за спроведување Х-зраци студии:

Пациентите во во тешка состојба.
Период на бременост поради негативно влијаниеза овошјето.
Пациенти со крварење или отворен пневмоторакс.

Како функционира рентген и каде се користи?

Во медицината. Рендгенската дијагностика се користи за испитување на живите ткива со цел да се идентификуваат одредени нарушувања во телото. Терапијата со Х-зраци се изведува за да се елиминираат туморските формации.
Во науката. Се открива структурата на супстанциите и природата на рендгенските зраци. Со овие прашања се занимаваат такви науки како што се хемијата, биохемијата и кристалографијата.
Во индустријата. За откривање на неправилности во металните производи.
За безбедност на населението. На аеродромите и на други јавни места се инсталирани рендгенски снимки за скенирање на багажот.

Медицинска употребаХ-зраци зрачење. Во медицината и стоматологијата, Х-зраците се широко користени за следните цели:

За дијагностицирање на болести.
За следење на метаболичките процеси.
За третман на многу болести.

Употреба на Х-зраци за медицински цели

Покрај откривањето на фрактури на коските, Х-зраците се широко користени во медицински цели. Специјализирана апликацијаХ-зраци е да се постигнат следните цели:

За уништување клетките на ракот.
Да се намали големината на туморот.
За намалување на болката.

На пример, радиоактивен јод, кој се користи за ендокринолошки заболувања, активно се користи кај рак тироидната жлезда, со што им помага на многу луѓе да се ослободат од ова ужасна болест. Во моментов, за да се дијагностицираат сложени болести, рендгенските снимки се поврзани со компјутерите, што резултира со најнови методистудии како што се компјутеризирана аксијална томографија.

Овие скенови им даваат на лекарите слики во боја кои ги покажуваат внатрешните органи на една личност. За да се открие функционирањето на внатрешните органи, доволна е мала доза на зрачење. Исто така широка применаХ-зраци беа пронајдени и во физички процедури.

Основни својства на Х-зраците

Продорна способност. Сите тела се проѕирни за рендгенскиот зрак, а степенот на проѕирност зависи од дебелината на телото. Благодарение на ова својство, зракот почна да се користи во медицината за откривање на функционирањето на органите, присуството на фрактури и туѓи телаво организмот.
Тие се способни да предизвикаат некои предмети да светат. На пример, ако бариум и платина се нанесат на картон, тогаш, откако ќе помине низ зраците за скенирање, тој ќе свети зеленикаво-жолто. Ако ја ставите раката помеѓу цевката за рендген и екранот, светлината повеќе ќе навлезе во коската отколку во ткивото, така што ќе изгледа најсветло на екранот. коска, а мускулестиот е помалку светол.
Акција на фотографски филм. Х-зраците можат, како светлината, да направат филм темен, ова ви овозможува да ја фотографирате страната на сенка што се добива при испитување на телата со рендгенски зраци.
Х-зраците можат да ги јонизираат гасовите. Ова овозможува не само да се пронајдат зраците, туку и да се одреди нивниот интензитет со мерење на струјата на јонизација во гасот.
Тие имаат биохемиски ефект врз телото на живите суштества. Благодарение на ова својство, рендгенските снимки најдоа широка примена во медицината: тие можат да ги третираат и двете кожни болестии болести на внатрешните органи. Во овој случај, изберете потребната дозазрачењето и времетраењето на зраците. Долготрајната и прекумерна употреба на ваквиот третман е многу штетна и штетна за организмот.

Употребата на Х-зраци резултираше со спасување на многу човечки животи. Х-зраците не само што помагаат да се дијагностицира болеста навремено; методите на лекување со терапија со зрачење ги ослободуваат пациентите од различни патологии, од хиперфункција на тироидната жлезда до малигни тумори на коскеното ткиво.

ПРЕДАВАЊЕ

РТГ

Природата на Х-зраците

Bremsstrahlung рендгенско зрачење, неговите спектрални својства.

Карактеристично зрачење со Х-зраци (за референца).

Интеракција на рендгенското зрачење со материјата.

Физичка основа на употребата на рентген зрачење во медицината.

Рендгенските зраци (X - зраци) беа откриени од К.Рентген, кој во 1895 година стана првиот нобеловец за физика.

Природата на Х-зраците

Х-зраци зрачење – електромагнетни бранови со должина од 80 до 10–5 nm. Долгобрановото рендгенско зрачење се преклопува со краткобрановото УВ зрачење, а зрачењето со кратките бранови на Х-зраци се преклопува со зрачењето со долг бран .

Х-зраците се произведуваат во рендгенски цевки. Сл.1.

К – катода

1 – електронски зрак

2 – Х-зраци зрачење

Ориз. 1. Уред за рендгенска цевка.

Цевката е стаклена колба (со веројатно висок вакуум: притисокот во неа е околу 10–6 mm Hg) со две електроди: анода А и катода К, на кои се применува висок напон U (неколку илјади волти). Катодата е извор на електрони (поради феноменот на термионска емисија). Анодата е метална прачка која има наклонета површина со цел да го насочи добиеното зрачење на Х-зраци под агол на оската на цевката. Направен е од високо термички спроводлив материјал за да ја исфрли топлината генерирана од електронско бомбардирање. На закосениот крај има плоча од огноотпорен метал (на пример, волфрам).

Силното загревање на анодата се должи на фактот што поголемиот дел од електроните во катодниот зрак, по достигнувањето на анодата, доживуваат бројни судири со атомите на супстанцијата и им пренесуваат голема енергија.

Под влијание на висок напон, електроните емитирани од топла катодна нишка се забрзуваат до високи енергии. Кинетичката енергија на електронот е mv 2/2. Тоа е еднакво на енергијата што ја добива додека се движи во електростатското поле на цевката:

mv 2 /2 = eU (1)

каде m, e се масата и полнежот на електронот, U е забрзувачкиот напон.

Процесите што доведуваат до појава на радијација со рендгенски зраци bremsstrahlung се предизвикани од интензивно забавување на електроните во анодната супстанција од електростатското поле на атомското јадро и атомските електрони.

Механизмот на појава може да се претстави на следниов начин. Движечките електрони се одредена струја што формира сопствено магнетно поле. Забавувањето на електроните е намалување на јачината на струјата и, соодветно, промена на индукцијата на магнетното поле, што ќе предизвика појава на наизменично електрично поле, т.е. појава на електромагнетен бран.

Така, кога наелектризираната честичка лета во материјата, таа се забавува, ја губи својата енергија и брзина и испушта електромагнетни бранови.

Спектрални својства на Х-зраци bremsstrahlung .

Значи, во случај на забавување на електроните во анодната супстанција, Bremsstrahlung рендгенско зрачење.

Спектарот на рендгенските зраци bremsstrahlung е континуиран. Причината за ова е следнава.

Кога електроните се забавуваат, дел од енергијата оди на загревање на анодата (E 1 = Q), другиот дел за создавање фотон на рендген (E 2 = hv), во спротивно, eU = hv + Q. Односот помеѓу овие делови се случајни.

Така, континуиран спектар на bremsstrahlung на Х-зраци се формира поради забавување на многу електрони, од кои секој емитира по еден квант на Х-зраци hv (h) со строго дефинирана вредност. Големината на овој квантум различни за различни електрони.Зависност на енергетскиот флукс на Х-зраци од брановата должина , т.е. Спектарот на Х-зраци е прикажан на сл. 2.

Сл.2. Bremsstrahlung спектар на Х-зраци: а) при различни напони U во цевката; б) на различни температури Т на катодата.

Краткобрановото (тврдо) зрачење има поголема продорна моќ од зрачењето со долг бран (меко). Мекото зрачење посилно се апсорбира од материјата.

На страната со кратка бранова должина, спектарот нагло завршува на одредена бранова должина  m i n. Ваквите кратки бранови bremsstrahlung се случуваат кога енергијата добиена од електрон во полето за забрзување е целосно претворена во фотонска енергија (Q = 0):

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

 min (nm) = 1,23/UkV

Спектралниот состав на зрачењето зависи од напонот на рендгенската цевка; со зголемување на напонот, вредноста  m i n се поместува кон кратки бранови должини (сл. 2а).

Кога температурата Т на катодата се менува, емисијата на електрони се зголемува. Следствено, струјата I во цевката се зголемува, но спектралниот состав на зрачењето не се менува (сл. 2б).

Протокот на енергија Ф  bremsstrahlung е директно пропорционален на квадратот на напонот U помеѓу анодата и катодата, јачината на струјата I во цевката и атомскиот број Z на супстанцијата на анодата:

Ф = kZU 2 I. (3)

каде k = 10 –9 W/(V 2 A).

Карактеристично зрачење со Х-зраци (за повикување).

Зголемувањето на напонот на рендгенската цевка доведува до појава на линиски спектар против позадината на континуиран спектар, што одговара на карактеристичното зрачење на Х-зраци. Ова зрачење е специфично за анодниот материјал.

Механизмот на неговото појавување е како што следува. При висок напон, забрзаните електрони (со голема енергија) навлезат длабоко во атомот и ги исфрлаат електроните од неговите внатрешни слоеви. Електроните од горните нивоа се движат на слободни места, како резултат на што се емитуваат фотони со карактеристично зрачење.

Спектрите на карактеристичното зрачење со Х-зраци се разликуваат од оптичките спектри.

- Униформност.

Еднообразноста на карактеристичните спектри се должи на фактот што внатрешните електронски слоеви на различни атоми се идентични и се разликуваат само енергетски поради силата што ја вршат јадрата, која се зголемува со зголемување на атомскиот број на елементот. Затоа, карактеристичните спектри се поместуваат кон повисоки фреквенции со зголемување на нуклеарното полнење. Ова беше експериментално потврдено од вработен во Roentgen - Мозили, кој ги мерел фреквенциите на транзиции на Х-зраци за 33 елементи. Тие го утврдија законот.

ЗАКОН НА МОСЛИ – Квадратниот корен на карактеристичната фреквенција на зрачење е линеарна функција од серискиот број на елементот:

= A  (Z – B), (4)

каде што v е фреквенцијата на спектралната линија, Z е атомскиот број на елементот што емитува. A, B се константи.

Важноста на Мозелевиот закон лежи во фактот дека од оваа зависност е можно точно да се одреди атомскиот број на елементот што се проучува врз основа на измерената фреквенција на линијата на рендген. Ова одигра голема улога во поставувањето на елементите во периодниот систем.

Независност од хемиско соединение.

Карактеристичните спектри на Х-зраци на атомот не зависат од хемиското соединение во кое е вклучен елементот атом. На пример, спектарот на рендгенските зраци на атомот на кислород е ист за O 2, H 2 O, додека оптичките спектри на овие соединенија се различни. Оваа карактеристика на спектарот на Х-зраци на атомот послужи како основа за името " карактеристично зрачење".

Интеракција на Х-зраците со материјата

Влијанието на рендгенското зрачење врз предметите се одредува со примарните процеси на интеракција на Х-зраците фотон со електрониатоми и молекули на материјата.

Х-зраци зрачење во материјата апсорбираили дисипира. Во овој случај, може да се случат различни процеси, кои се одредуваат со односот на енергијата на фотонот на Х-зраци hv и енергијата на јонизација А и (енергија на јонизација А и е енергијата потребна за отстранување на внатрешните електрони надвор од атомот или молекулата) .

А) Кохерентно расејување(растурање на зрачење со долги бранови) се јавува кога релацијата е задоволена

За фотоните, поради интеракцијата со електроните, се менува само насоката на движење (сл. 3а), но енергијата hv и брановата должина не се менуваат (затоа ова расејување се нарекува кохерентна). Бидејќи енергијата на фотонот и атомот не се менува, кохерентното расејување не влијае на биолошките објекти, но при создавањето заштита од радијација на Х-зраци, треба да се земе предвид можноста за промена на примарната насока на зракот.

б) Фото ефектсе случува кога

Во овој случај, може да се реализираат два случаи.

Фотонот се апсорбира, електронот се одвојува од атомот (сл. 3б). Се јавува јонизација. Одвоениот електрон добива кинетичка енергија: E к = hv – A и. Ако кинетичката енергија е висока, тогаш електронот може да ги јонизира соседните атоми со судир, формирајќи нови секундарноелектрони.

Фотонот се апсорбира, но неговата енергија не е доволна за отстранување на електрон, и побудување на атом или молекула(сл. 3в). Ова често води до последователна емисија на фотон во видливиот регион (луминисценција на рентген), а во ткивата до активирање на молекули и фотохемиски реакции. Фотоелектричниот ефект се јавува главно на електроните на внатрешните обвивки на атомите со висока Z.

V) Некохерентно расејување(Комптон ефект, 1922) се јавува кога енергијата на фотонот е многу поголема од енергијата на јонизација

Во овој случај, електрон се отстранува од атомот (таквите електрони се нарекуваат повратни електрони), добива одредена кинетичка енергија E k, енергијата на самиот фотон се намалува (сл. 4г):

hv = hv" + A и + E k. (5)

Така генерираното зрачење со променета фреквенција (должина) се нарекува секундарно, се распрснува во сите правци.

Повратните електрони, доколку имаат доволно кинетичка енергија, можат да ги јонизираат соседните атоми со судир. Така, како резултат на некохерентно расејување, се формира секундарно расеано зрачење на Х-зраци и се јавува јонизација на атомите на супстанцијата.

Посочените (а, б, в) процеси може да предизвикаат голем број последователни. На пример (сл. 3г), Ако за време на фотоелектричниот ефект, електроните на внатрешните обвивки се одвоени од атомот, тогаш електроните со повеќе високи нивоа, што е придружено со секундарно карактеристично рендгенско зрачење на оваа супстанца. Фотоните на секундарното зрачење, во интеракција со електроните на соседните атоми, можат, пак, да предизвикаат секундарни феномени.

кохерентно расејување

ух енергијата и брановата должина остануваат непроменети

фотоефект

фотонот се апсорбира, е - одвоен од атомот - јонизација

hv = A и + E k

атом А возбуден при апсорпција на фотон, R – луминисценција на Х-зраци

некохерентно расејување

hv = hv"+A и +E до

секундарни процеси во фотоелектричниот ефект

Ориз. 3 Механизми на интеракција на рендгенското зрачење со материјата

Физичка основа на употребата на х-зраци во медицината

Кога рендгенското зрачење паѓа на тело, тоа малку се рефлектира од неговата површина, но главно поминува длабоко во него, додека делумно се апсорбира и се расфрла, а делумно поминува низ него.

Закон за слабеење.

Флуксот на Х-зраци е атенуиран во супстанција според законот:

Ф = Ф 0 e –   x (6)

каде што  – линеарна коефициент на слабеење,што значително зависи од густината на супстанцијата. Тоа е еднакво на збирот од три члена што одговараат на кохерентно расејување  1, некохерентно  2 и фотоелектричен ефект  3:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

Придонесот на секој член се одредува со енергијата на фотонот. Подолу се дадени односите помеѓу овие процеси за меките ткива (вода).

Енергија, keV	Фото ефект	Комптон ефект

Уживајте коефициент на масовно слабеење,што не зависи од густината на супстанцијата :

 m = /. (8)

Коефициентот на слабеење на масата зависи од енергијата на фотонот и од атомскиот број на абсорбента супстанција:

 m = k 3 Z 3 . (9)

Коефициентите на слабеење на масата на коските и меките ткива (вода) се различни:  m коска / m вода = 68.

Ако на патот на рендгенските зраци се постави нехомогено тело, а пред него се постави флуоресцентен екран, тогаш ова тело, апсорбирајќи го и ослабувајќи го зрачењето, формира сенка на екранот. Според природата на оваа сенка може да се суди за обликот, густината, структурата и во многу случаи природата на телата. Оние. Значајната разлика во апсорпцијата на зрачењето на Х-зраци од различни ткива овозможува да се види слика на внатрешните органи во проекција во сенка.

Ако органот што се испитува и околните ткива подеднакво го ослабуваат зрачењето со рендген, тогаш се користат контрастни средства. На пример, со полнење на желудникот и цревата со маса слична на каша од бариум сулфат (BaS0 4), може да се види нивната слика во сенка (односот на коефициентите на слабеење е 354).

Употреба во медицината.

Во медицината, Х-зраците се користат со енергии на фотони кои се движат од 60 до 100-120 keV за дијагностика и 150-200 keV за терапија.

Х-зраци дијагностика – препознавање на болести со користење на рендгенски преглед на телото.

Рендгенската дијагностика се користи на различни начини, кои се дадени подолу.

Со флуороскопијаЦевката за рендген се наоѓа зад пациентот. Пред него има флуоресцентен екран. На екранот се забележува слика во сенка (позитивна). Во секој поединечен случај, соодветната цврстина на зрачење се избира така што поминува низ меките ткива, но доволно се апсорбира од густите. Во спротивно, добивате униформа сенка. На екранот, срцето и ребрата се видливи темни, белите дробови светли.

Со радиографијапредметот се става на касета која содржи филм со специјална фотографска емулзија. Рендгенската цевка е поставена над објектот. Добиената радиографија дава негативна слика, т.е. спротивното за разлика од сликата забележана при трансилуминација. Во овој метод, сликата е појасна отколку во (1), така што се забележуваат детали кои тешко се гледаат преку пренос.

Ветувачка верзија на овој метод е рендген томографијаи „машинска верзија“ – компјутер томографија.

3. Со флуорографија,Сликата од големиот екран е снимена на чувствителен филм со мал формат. Кога гледате, фотографиите се гледаат со помош на специјален лупа.

Терапија со Х-зраци– употреба на рентген за уништување на малигни тумори.

Биолошкиот ефект на зрачењето е да ги наруши виталните функции, особено на клетките кои брзо се размножуваат.

КОМПЈУТЕРСКА ТОМОГРАФИЈА (КТ)

Методот на компјутерска томографија на Х-зраци се заснова на реконструкција на слика на одреден дел од телото на пациентот со снимање на голем број рендгенски проекции на овој дел, изведени под различни агли. Информациите од сензорите кои ги снимаат овие проекции влегуваат во компјутер, кој со помош на специјална програма, пресметувадистрибуција тесниголемина на примерокотво делот што се проучува и го прикажува на екранот за прикажување. Пресечната слика на телото на пациентот добиена на овој начин се карактеризира со одлична јасност и висока содржина на информации. Програмата дозволува, доколку е потребно, зголемување контраст на сликатаВ десетици, па дури и стотици пати. Ова ги проширува дијагностичките способности на методот.

Видеографи (уреди со дигитална рендгенска обработка на слики) во современата стоматологија.

Во стоматологијата, рендгенскиот преглед е главниот дијагностички метод. Сепак, голем број традиционални организациски и технички карактеристики на дијагностиката со рендген го прават тоа не е сосема удобно и за пациентот и за стоматолошките клиники. Ова е, пред сè, потребата за контакт на пациентот со јонизирачко зрачење, што често создава значително оптоварување со зрачење на телото; тоа е и потреба од фотопроцес, а со тоа и потреба од фотореагенси, вклучително и токсични. Ова е, конечно, гломазна архива, тешки папки и пликови со рентген филмови.

Дополнително, сегашното ниво на развој на стоматологијата ја прави недоволна субјективната проценка на радиографијата од човечкото око. Како што се испостави, од разновидноста на нијанси на сива боја содржани во сликата со рентген, окото перцепира само 64.

Очигледно е дека за да се добие јасна и детална слика на тврдите ткива на дентофацијалниот систем со минимална изложеност на зрачење, потребни се други решенија. Пребарувањето доведе до создавање на таканаречени радиографски системи, видеографи - системи за дигитална радиографија.

Без технички детали, принципот на работа на таквите системи е како што следува. Зрачењето на Х-зраци поминува низ објектот не до фотосензитивен филм, туку до посебен интраорален сензор (специјална електронска матрица). Соодветниот сигнал од матрицата се пренесува на уред за дигитализирање (аналогно-дигитален конвертор, ADC) поврзан со компјутерот, кој го претвора во дигитална форма. Специјален софтвер создава слика со рендген на компјутерски екран и ви овозможува да ја обработите, да ја зачувате на тврд или флексибилен медиум за складирање (хард диск, флопи дискови) и да ја испечатите како датотека како слика.

Во дигитален систем, слика со рендген е збир на точки со различни вредности на дигитални сиви скали. Оптимизацијата на приказот на информациите што ја обезбедува програмата овозможува да се добие рамка која е оптимална по осветленост и контраст со релативно мала доза на зрачење.

Во современите системи, создадени, на пример, од Trophy (Франција) или Schick (САД), се користат 4096 нијанси на сиво при формирање рамка, времето на експозиција зависи од предметот на проучување и, во просек, е стотинки - десетини од второ, намалување на изложеноста на радијација во однос на филмот - до 90% за интраорални системи, до 70% за панорамски видеографи.

Кога обработуваат слики, видеографите можат:

Примајте позитивни и негативни слики, слики со псевдо-боја и релјефни слики.

Зголемете го контрастот и зголемете ја областа на интерес за сликата.

Проценете ги промените во густината на забните ткива и коскените структури, следете ја униформноста на полнењето на каналот.

Во ендодонцијата, определете ја должината на каналот од која било кривина, а во операцијата изберете ја големината на имплантот со точност од 0,1 mm.

Уникатниот систем за детектор на кариес со елементи на вештачка интелигенција при анализа на слика ви овозможува да откриете кариес во фаза на самото место, кариес на коренот и скриен кариес.

„Ф“ во формулата (3) се однесува на целиот опсег на емитирани бранови должини и често се нарекува „Интегрален енергетски флукс“.