rendgenski valovi. X-zrake
Visoka sposobnost prodiranja - može prodrijeti u određene medije. X-zrake najbolje prodiru kroz plinovite medije (plućno tkivo), a slabo prodiru kroz tvari visoke gustoće elektrona i velike atomska masa(kod ljudi - kosti).
Fluorescencija – sjaj. U tom se slučaju energija rendgenskog zračenja pretvara u energiju vidljive svjetlosti. Trenutno je načelo fluorescencije u osnovi dizajna pojačavajućih zaslona dizajniranih za dodatno izlaganje rendgenskog filma. To vam omogućuje smanjenje opterećenja zračenjem na tijelu pacijenta koji se proučava.
Fotokemijski – sposobnost izazivanja različitih kemijskih reakcija.
Ionizirajuća sposobnost - pod utjecajem X-zraka dolazi do ionizacije atoma (razgradnja neutralnih molekula na pozitivne i negativne ione koji čine ionski par.
Biološki – oštećenje stanica. Najvećim dijelom nastaje ionizacijom biološki značajnih struktura (DNK, RNK, proteinskih molekula, aminokiselina, vode). Pozitivni biološki učinci - antitumorski, protuupalni.
Uređaj gredne cijevi
X-zrake dobiven u rendgenskoj cijevi. Rendgenska cijev je stakleni spremnik s vakuumom iznutra. Postoje 2 elektrode - katoda i anoda. Katoda je tanka volframova spirala. Anoda u starim cijevima bila je teška bakrena šipka s ukošenom površinom okrenutom prema katodi. Na ukošenu površinu anode zalemljena je ploča od vatrostalnog metala - ogledalo anode (anoda se tijekom rada jako zagrijava). U središtu ogledala je Fokus rendgenske cijevi- Ovo je mjesto gdje se proizvode X-zrake. Što je manja vrijednost fokusa, jasnije su konture subjekta koji se fotografira. Malim žarištem smatra se 1x1 mm, pa čak i manje.
U modernim rendgenskim aparatima elektrode su izrađene od vatrostalnih metala. Obično se koriste cijevi s rotirajućom anodom. Tijekom rada, anoda se rotira pomoću posebnog uređaja, a elektroni koji lete s katode padaju na optički fokus. Zbog rotacije anode, položaj optičkog fokusa se cijelo vrijeme mijenja, pa su takve cijevi dugotrajnije i ne troše se dugo.
Kako nastaju X-zrake? Prvo se zagrijava katodna nit. Da biste to učinili, pomoću padajućeg transformatora, napon na cijevi se smanjuje s 220 na 12-15V. Katodna nit se zagrijava, elektroni u njoj počinju se kretati brže, dio elektrona napušta nit i oko nje se stvara oblak slobodni elektroni. Nakon toga struja se uključuje visoki napon, koji se dobiva pomoću transformatora za povećanje. Dijagnostički rendgenski uređaji koriste struju visokog napona od 40 do 125 kV (1 kV = 1000 V). Što je veći napon na cijevi, to je valna duljina kraća. Kada se uključi visoki napon, dobiva se velika razlika potencijala na polovima cijevi, elektroni se "otkidaju" s katode i velikom brzinom žure prema anodi (cijev je najjednostavniji akcelerator nabijenih čestica). Zahvaljujući posebnim uređajima, elektroni se ne raspršuju u stranu, već padaju u gotovo jednu točku anode - žarište (žarište) i usporavaju se u električnom polju atoma anode. Kada se elektroni usporavaju, nastaju elektromagnetski valovi, tj. X-zrake. Zahvaljujući posebnom uređaju (u starim cijevima - skošenoj anodi), X-zrake su usmjerene na pacijenta u obliku divergentnog snopa zraka, "konusa".
Dobivanje rendgenske slike
Rendgenski film je slojevita struktura, glavni sloj je poliesterska kompozicija debljine do 175 mikrona, obložena fotoemulzijom (srebrov jodid i bromid, želatina).
Razvijanje filma - obnavlja se srebro (gdje su zrake prolazile - zacrnjenje područja filma, gdje su se zadržavale - svjetlija područja)
Fiksator - ispiranje srebrnog bromida s područja kroz koja su zrake prošle i nisu se zadržale.
Izgradnja moderne RTG kabine
1. Sama rendgenska soba u kojoj se nalazi aparat i pregled pacijenata. Površina rendgenske sobe mora biti najmanje 50 m2
2. Kontrolna soba u kojoj se nalazi upravljačka ploča pomoću koje rendgenski tehničar kontrolira cjelokupni rad uređaja.
3. Tamna komora u kojoj se pune filmske kasete, razvijaju i fiksiraju fotografije, peru i suše. Suvremena metoda fotografske obrade medicinskih rendgenskih filmova je uporaba strojeva za razvijanje na valjcima. Osim nedvojbene jednostavnosti korištenja, strojevi za razvijanje pružaju visoku stabilnost procesa obrade fotografija. Vrijeme za cijeli ciklus od trenutka ulaska filma u stroj za razvijanje do dobivanja suhe radiografije („od suhog do suhog”) ne prelazi nekoliko minuta.
4. Ordinacija, gdje radiolog analizira i opisuje snimljene radiografije.
Metode zaštite medicinskog osoblja i bolesnika od rendgenskog zračenja
3 glavne metode zaštite: zaštita oklopom, udaljenost i vrijeme.
1 .Oklopna zaštita:
Na putu rendgenskih zraka postavljaju se posebni uređaji od materijala koji dobro upijaju rendgenske zrake. Može biti olovni, betonski, barit beton itd. Zidovi, podovi i stropovi u rendgenskim sobama zaštićeni su i izrađeni od materijala koji ne propuštaju zrake u susjedne prostorije. Vrata su zaštićena olovnim materijalom. Prozori između rendgenske sobe i kontrolne sobe izrađeni su od olovnog stakla. Rendgenska cijev se nalazi u posebnom zaštitnom omotaču koji ne propušta rendgenske zrake, a zrake se usmjeravaju na pacijenta kroz poseban “prozor”. Na prozor je pričvršćena cijev koja ograničava veličinu snopa X-zraka. Osim toga, na izlazu zraka iz cijevi ugrađena je dijafragma rendgenskog aparata. Sastoji se od 2 para ploča okomitih jedna na drugu. Ove ploče se mogu pomicati i razvlačiti poput zavjesa. Na taj način možete povećati ili smanjiti polje zračenja. Što je polje zračenja veće, šteta je veća, tj otvor- važan dio zaštite, posebno kod djece. Osim toga, sam liječnik manje je izložen zračenju. I kvaliteta slika će biti bolja. Drugi primjer zaštite je da oni dijelovi tijela subjekta koji trenutno nisu predmet snimanja trebaju biti prekriveni pločama olovne gume. Tu su i pregače, suknje i rukavice od posebnog zaštitnog materijala.
2 .Vremenska zaštita:
Tijekom rendgenskog pregleda bolesnika treba zračiti što je moguće kraće (žuriti, ali ne na štetu dijagnoze). U tom smislu slike daju manju izloženost zračenju nego transiluminacija, jer Na fotografijama se koriste vrlo kratke brzine zatvarača (vrijeme). Zaštita vremena je glavni način zaštite i pacijenta i samog radiologa. Prilikom pregleda pacijenata, liječnik, u drugim slučajevima jednakim uvjetima, pokušava odabrati metodu istraživanja koja traje manje vremena, ali ne nauštrb dijagnoze. U tom smislu, fluoroskopija je štetnija, ali, nažalost, često je nemoguće bez fluoroskopije. Dakle, pri pregledu jednjaka, želuca i crijeva koriste se obje metode. Pri odabiru metode istraživanja vodimo se pravilom da korist od istraživanja bude veća od štete. Ponekad zbog straha od dodatnog fotografiranja dolazi do pogrešaka u dijagnozi i netočnog propisivanja liječenja, što ponekad košta života pacijenta. Moramo se sjetiti opasnosti zračenja, ali nemojte ga se bojati, to je gore za pacijenta.
3 .Zaštita daljinom:
Prema kvadratnom zakonu svjetlosti, osvijetljenost pojedine površine obrnuto je proporcionalna kvadratu udaljenosti od izvora svjetlosti do osvijetljene površine. U odnosu na rendgensko ispitivanje to znači da je doza zračenja obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti od žarišta rendgenske cijevi do pacijenta (žarišna duljina). Kada se žarišna duljina poveća za 2 puta, doza zračenja se smanjuje za 4 puta, a kada se žarišna duljina poveća za 3 puta, doza zračenja se smanjuje za 9 puta.
Tijekom fluoroskopije nije dopuštena žarišna duljina manja od 35 cm Udaljenost od zidova do rendgenskog aparata mora biti najmanje 2 m, inače nastaju sekundarne zrake koje nastaju kada primarni snop zraka pogodi okolne predmete. (zidovi, itd.). Iz istog razloga, nepotreban namještaj nije dopušten u sobama za rendgen. Ponekad, prilikom pregleda teško bolesnih pacijenata, osoblje kirurškog i terapeutskog odjela pomaže pacijentu da stane iza rendgenskog ekrana i stoji uz pacijenta tijekom pregleda, podržavajući ga. Ovo je prihvatljivo kao iznimka. Ali radiolog mora osigurati da medicinske sestre i medicinske sestre koje pomažu pacijentu nose zaštitnu pregaču i rukavice te, ako je moguće, ne stoje blizu pacijenta (zaštita na daljinu). Ako u ordinaciju dođe više pacijenata, u ordinaciju se pozivaju jedna po jedna osoba, tj. U trenutku studija treba biti samo 1 osoba.
Fizikalne osnove radiografije i fluorografije. Njihovi nedostaci i prednosti. Prednosti digitalnog u odnosu na film.
Principi radiografije
Prilikom izvođenja dijagnostičke radiografije preporučljivo je snimati u najmanje dvije projekcije. To je zbog činjenice da je rendgenska slika ravna slika trodimenzionalnog objekta. I kao posljedica toga, lokalizacija otkrivenog patološkog žarišta može se utvrditi samo pomoću 2 projekcije.
Tehnika dobivanja slike
Kvaliteta dobivene rendgenske slike određena je 3 glavna parametra. Napon koji se dovodi u rendgensku cijev, jakost struje i vrijeme rada cijevi. Ovisno o anatomskim formacijama koje se proučavaju te težini i dimenzijama pacijenta, ovi parametri mogu značajno varirati. Postoje prosječne vrijednosti za različite organe i tkiva, ali treba imati na umu da će se stvarne vrijednosti razlikovati ovisno o aparatu na kojem se radi pregled i pacijentu za kojeg se radi snimak. Za svaki uređaj postoji pojedinačni stol vrijednosti. Ove vrijednosti nisu apsolutne i prilagođavaju se kako studija napreduje. Kvaliteta snimljenih slika uvelike ovisi o sposobnosti radiografa da tablicu prosječnih vrijednosti adekvatno prilagodi konkretnom pacijentu.
Snimanje slike
Najčešći način snimanja rendgenske slike je snimanje na film osjetljiv na rendgenske zrake i zatim razvijanje. Trenutno postoje i sustavi koji omogućuju digitalno snimanje podataka. Zbog visoka cijena i složenost proizvodnje, ova vrsta opreme je donekle inferiorna u odnosu na analognu u smislu prevalencije.
Rendgenski film stavlja se u posebne uređaje - kasete (kažu da je kaseta napunjena). Kaseta štiti film od vidljive svjetlosti; potonji, poput X-zraka, ima sposobnost redukcije metalnog srebra iz AgBr. Kasete su izrađene od materijala koji ne propušta svjetlost, ali propušta x-zrake. Unutar kazeta nalaze se ekrani za pojačavanje, film se postavlja između njih; Pri snimanju slike na film ne padaju samo same X-zrake, već i svjetlost s ekrana (zasloni su premazani fluorescentnom soli pa svijetle i pojačavaju učinak X-zraka). To omogućuje smanjenje doze zračenja za pacijenta za 10 puta.
Prilikom snimanja slike X-zrake se usmjeravaju u središte objekta koji se fotografira (centracija). Nakon snimanja u tamnoj komori, film se razvija u posebnim kemikalijama i fiksira (fiksira). Činjenica je da na onim dijelovima filma na koje rendgenske zrake nisu dospjele tijekom snimanja ili su dospjele samo u malom broju, srebro se nije obnovilo, a ako se film ne stavi u otopinu fiksatora (fiksator ), tada se pri pregledu filma srebro obnavlja pod utjecajem vidljive svjetlosti. Sveta. Cijeli film će postati crn i slika se neće vidjeti. Pri fiksiranju (fiksiranju) nereducirani AgBr iz filma odlazi u otopinu fiksatora, pa u fiksatoru ima puno srebra, te se te otopine ne izlijevaju, već se predaju u rendgenske centre.
Na moderan način obrada fotografija medicinskih rendgenskih filmova je uporaba strojeva za razvijanje na valjcima. Osim nedvojbene jednostavnosti korištenja, strojevi za razvijanje pružaju visoku stabilnost procesa obrade fotografija. Vrijeme za cijeli ciklus od trenutka ulaska filma u stroj za razvijanje do dobivanja suhe radiografije („od suhog do suhog”) ne prelazi nekoliko minuta.
Rendgenske slike su crno-bijele slike – negativ. Crna - područja niske gustoće (pluća, plinski mjehurić želuca. Bijela - ima visoka gustoća(kosti).
Fluorografija- Bit FOG-a je da se kod njega prvo dobije slika prsnog koša na fluorescentnom ekranu, a zatim se ne slika sam pacijent, nego njegova slika na ekranu.
Fluorografija daje smanjenu sliku objekta. Postoje tehnike malog okvira (na primjer, 24×24 mm ili 35×35 mm) i velikog okvira (osobito 70×70 mm ili 100×100 mm). Potonji se u dijagnostičkim mogućnostima približava radiografiji. MAGLA se koristi za preventivni pregled stanovništva(otkrivaju se skrivene bolesti poput raka i tuberkuloze).
Razvijeni su i stacionarni i mobilni fluorografski uređaji.
Trenutno se filmska fluorografija postupno zamjenjuje digitalnom fluorografijom. Digitalne metode omogućuju pojednostavljenje rada sa slikama (slika se može prikazati na ekranu monitora, ispisati, prenijeti mrežom, pohraniti u medicinsku bazu podataka itd.), smanjiti izloženost pacijenta zračenju i smanjiti troškove Dodatni materijali(film, razvijač filma).
Postoje dvije uobičajene tehnike digitalne fluorografije. Prva tehnika, poput konvencionalne fluorografije, koristi fotografiranje slike na fluorescentnom ekranu, ali umjesto rendgenskog filma koristi se CCD matrica. Druga tehnika koristi sloj po sloj transverzalno skeniranje prsnog koša lepezastim rendgenskim snopom uz detekciju propuštenog zračenja pomoću linearnog detektora (slično konvencionalnom skeneru za papirnate dokumente, gdje se linearni detektor kreće duž list papira). Druga metoda omogućuje korištenje mnogo nižih doza zračenja. Neki nedostatak druge metode je duže vrijeme primanje slike.
Usporedne karakteristike doznog opterećenja u različitim studijama.
Konvencionalni filmski rendgenski snimak prsnog koša daje pacijentu prosječnu individualnu dozu zračenja od 0,5 milisiverta (mSv) po postupku (digitalni rendgenski snimak - 0,05 mSv), dok filmski rendgenski snimak - 0,3 mSv po postupku (digitalni rendgenski snimak - 0 ,03 mSv), a kompjutorizirana tomografija prsnog koša - 11 mSv po postupku. Magnetska rezonancija ne nosi izloženost zračenju
Prednosti radiografije
Široka dostupnost metode i jednostavnost istraživanja.
Većina testova ne zahtijeva posebnu pripremu pacijenta.
Relativno niska cijena istraživanja.
Slike se mogu koristiti za konzultacije s drugim specijalistom ili u drugoj ustanovi (za razliku od ultrazvučnih slika, gdje je potreban ponovni pregled, budući da dobivene slike ovise o operateru).
Statička priroda slike otežava procjenu funkcije organa.
Dostupnost Ionizirana radiacija, sposoban pružiti štetni učinci po pacijentu.
Informativni sadržaj klasične radiografije znatno je niži od suvremenih medicinskih slikovnih metoda kao što su CT, MRI itd. Konvencionalne rendgenske slike odražavaju slojevitu projekciju složenih anatomskih struktura, odnosno njihovu sumacionu rendgensku sjenu, za razliku od sloj-po-sloj niz slika dobivenih suvremenim tomografskim metodama.
Bez uporabe kontrastnih sredstava, radiografija nije dovoljno informativna za analizu promjena u mekim tkivima koja se malo razlikuju u gustoći (na primjer, pri proučavanju organa trbušne šupljine).
Fizičke osnove fluoroskopije. Nedostaci i prednosti metode
U modernim uvjetima primjena fluorescentnog zaslona nije opravdana zbog njegove niske osvijetljenosti, zbog čega se istraživanja moraju provoditi u dobro zamračenoj prostoriji i nakon dugotrajne prilagodbe istraživača na mrak (10-15 minuta) razlikovati niski intenzitet slika.
Sada se fluorescentni zasloni koriste u dizajnu pojačivača rendgenske slike (pojačivač rendgenske slike), koji povećava svjetlinu (sjaj) primarne slike za približno 5000 puta. Uz pomoć elektronsko-optičkog pretvarača, slika se pojavljuje na ekranu monitora, što značajno poboljšava kvalitetu dijagnoze i ne zahtijeva zamračivanje rendgenske sobe.
Prednosti fluoroskopije
Glavna prednost u odnosu na radiografiju je činjenica istraživanja u stvarnom vremenu. To vam omogućuje da procijenite ne samo strukturu organa, već i njegov pomak, kontraktilnost ili rastezljivost, prolazak kontrastnog sredstva i punjenje. Metoda također omogućuje brzu procjenu lokalizacije nekih promjena, zbog rotacije predmeta proučavanja tijekom transiluminacije (studija s više projekcija).
Fluoroskopija vam omogućuje praćenje provedbe nekih instrumentalnih postupaka - postavljanje katetera, angioplastika (vidi angiografiju), fistulografija.
Rezultirajuće slike mogu se staviti na obični CD ili u mrežnu pohranu.
S pojavom digitalnih tehnologija nestala su 3 glavna nedostatka svojstvena tradicionalnoj fluoroskopiji:
Relativno visoka doza zračenja u usporedbi s radiografijom - moderni uređaji niske doze ostavili su ovaj nedostatak u prošlosti. Korištenje pulsirajućih načina skeniranja dodatno smanjuje dozno opterećenje do 90%.
Niska prostorna razlučivost - na modernim digitalnim uređajima razlučivost u načinu kopiranja samo je malo inferiorna u odnosu na razlučivost u radiografskom načinu rada. U u ovom slučaju, sposobnost promatranja funkcionalnog stanja pojedinih organa (srce, pluća, želudac, crijeva) “u dinamici” je od odlučujuće važnosti.
Nemogućnost dokumentiranja istraživanja - digitalne tehnologije obrada slike omogućuje spremanje istraživačkih materijala, kako kadar po kadar tako iu obliku video sekvence.
Fluoroskopija se izvodi uglavnom za radiografsku dijagnostiku bolesti. unutarnji organi koji se nalaze u trbušnoj i prsnoj šupljini, prema planu koji radiolog izrađuje prije početka studije. Ponekad se koristi tzv. pregledna fluoroskopija za prepoznavanje traumatskih ozljeda kostiju, za razjašnjavanje područja koje treba radiografirati.
Kontrastni fluoroskopski pregled
Umjetni kontrast izuzetno proširuje mogućnosti fluoroskopskog pregleda organa i sustava kod kojih je gustoća tkiva približno jednaka (primjerice trbušne šupljine čiji organi približno jednako propuštaju rendgensko zračenje pa su zbog toga niskokontrastni). To se postiže uvođenjem u lumen želuca ili crijeva vodene suspenzije barijevog sulfata, koji se ne otapa u probavnim sokovima, ne apsorbira ga želudac ili crijeva i izlučuje se prirodno u potpuno nepromijenjenom obliku. Glavna prednost suspenzije barija je u tome što, prolazeći kroz jednjak, želudac i crijeva, oblaže njihove unutarnje stijenke i proizvodi na ekranu ili filmu puni prikaz o prirodi uzvišenja, udubljenja i drugim značajkama njihove sluznice. Proučavanje unutarnjeg reljefa jednjaka, želuca i crijeva pomaže u prepoznavanju niza bolesti ovih organa. S čvršćim punjenjem može se odrediti oblik, veličina, položaj i funkcija organa koji se proučava.
Mamografija - osnove metode, indikacije. Prednosti digitalne mamografije u odnosu na filmsku mamografiju.
Mamografija- poglavlje medicinska dijagnostika, bavi se neinvazivnim istraživanjimamliječne žlijezde, uglavnom ženske, koja se provodi u svrhu:
1.preventivni pregled (screening) zdravih žena za prepoznavanje ranih, nepalpabilnih oblika raka dojke;
2.diferencijalna dijagnoza između raka i benigne dishormonalne hiperplazije (FAM) mliječne žlijezde;
3. procjena rasta primarnog tumora (jedan čvor ili multicentrično žarište raka);
4. dinamičko dispanzersko praćenje stanja mliječnih žlijezda nakon operativnih zahvata.
U medicinsku praksu uvedene su sljedeće metode radijacijske dijagnostike raka dojke: mamografija, ultrazvuk, kompjutorizirana tomografija, magnetska rezonancija, color i power dopplerografija, stereotaktička biopsija pod mamografskom kontrolom, termografija.
rendgenska mamografija
Trenutno se u svijetu u velikoj većini slučajeva za dijagnosticiranje raka dojke (KK) žena koristi rendgenska projekcijska mamografija, filmska (analogna) ili digitalna.
Postupak traje ne više od 10 minuta. Za snimanje grudi treba držati između dva remena i lagano stisnuti. Slika se radi u dvije projekcije kako bi se točno odredilo mjesto tumora ako se pronađe. Budući da je simetrija jedan od dijagnostičkih čimbenika, uvijek treba pregledati obje dojke.
MRI mamografija
Pritužbe na povlačenje ili ispupčenje bilo kojeg dijela žlijezde
Iscjedak iz bradavice, promjena oblika
Osjetljivost dojki, oticanje, promjena u veličini
Kao preventivna metoda pregleda, mamografija se propisuje svim ženama u dobi od 40 i više godina ili ženama u riziku.
Benigni tumori dojke (osobito fibroadenom)
Upalni procesi (mastitis)
Mastopatija
Tumori genitalnih organa
Bolesti endokrinih žlijezda (štitnjača, gušterača)
Neplodnost
Pretilost
Povijest operacije dojke
Prednosti digitalne mamografije u odnosu na film:
Smanjenje doznih opterećenja tijekom rendgenskih pregleda;
Povećanje učinkovitosti istraživanja, omogućujući prepoznavanje prethodno nedostupnih patoloških procesa (mogućnosti digitalne računalne obrade slike);
Mogućnost korištenja telekomunikacijskih mreža za prijenos slika u svrhu konzultacija na daljinu;
Postizanje ekonomskog učinka pri provođenju masovnih istraživanja.
Moderna medicina koristi mnoge liječnike za dijagnostiku i terapiju. Neki od njih korišteni su relativno nedavno, dok se drugi prakticiraju desecima ili čak stotinama godina. Također, prije sto deset godina William Conrad Roentgen otkrio je nevjerojatne X-zrake, što je izazvalo značajan odjek u znanstvenom i medicinskom svijetu. I sada ih liječnici diljem svijeta koriste u svojoj praksi. Tema našeg današnjeg razgovora bit će X-zrake u medicini, o njihovoj primjeni razgovarat ćemo malo detaljnije.
X-zrake su vrsta elektromagnetskog zračenja. Karakteriziraju ih značajna svojstva prodora, koja ovise o valnoj duljini zračenja, kao io gustoći i debljini ozračenih materijala. Osim toga, rendgenske zrake mogu uzrokovati sjaj niza tvari, utjecati na žive organizme, ionizirati atome i također katalizirati neke fotokemijske reakcije.
Primjena X-zraka u medicini
Danas svojstva x-zraka omogućuju njihovu široku primjenu u rendgenskoj dijagnostici i terapiji x-zrakama.
rendgenska dijagnostika
Rentgenska dijagnostika koristi se pri provođenju:
X-zraka (radioskopija);
- radiografija (slika);
- fluorografija;
- RTG i kompjutorizirana tomografija.
X-zraka
Za provođenje takve studije, pacijent se mora postaviti između rendgenske cijevi i posebnog fluorescentnog zaslona. Specijalist radiolog odabire potrebnu krutost X-zraka, dobivajući na ekranu sliku unutarnjih organa, kao i rebara.
Radiografija
Za provođenje ove studije, pacijent se stavlja na kasetu koja sadrži poseban fotografski film. Rentgenski uređaj postavlja se neposredno iznad objekta. Kao rezultat toga, na filmu se pojavljuje negativna slika unutarnjih organa, koja sadrži niz sitnih detalja, detaljnijih nego tijekom fluoroskopskog pregleda.
Fluorografija
Ova se studija provodi tijekom masovnih medicinskih pregleda stanovništva, uključujući otkrivanje tuberkuloze. U tom se slučaju slika s velikog platna projicira na poseban film.
Tomografija
Prilikom izvođenja tomografije, računalne zrake pomažu u dobivanju slika organa na nekoliko mjesta odjednom: u posebno odabranim presjecima tkiva. Ova serija rendgenskih snimaka naziva se tomogram.
Računalni tomogram
Ova studija vam omogućuje snimanje dijelova ljudskog tijela pomoću rendgenskog skenera. Nakon toga se podaci unose u računalo, što rezultira jednom slikom presjeka.
Svaka od navedenih dijagnostičkih metoda temelji se na svojstvu snopa X zraka da osvjetljava fotografski film, kao i na činjenici da se ljudska tkiva i kosti razlikuju po različitoj propusnosti za njihovo djelovanje.
Terapija X-zrakama
Sposobnost X-zraka da utječe na tkivo na poseban način koristi se za liječenje tumorskih formacija. U isto vrijeme, ionizirajuće kvalitete ovog zračenja posebno su uočljive kada su izložene stanicama koje su sposobne brza podjela. Upravo te kvalitete razlikuju stanice malignih onkoloških formacija.
Međutim, vrijedi napomenuti da terapija X-zrakama može uzrokovati mnogo ozbiljnih nuspojava. Ovaj učinak ima agresivan učinak na stanje hematopoetskog, endokrinog i imunološkog sustava, čije se stanice također vrlo brzo dijele. Agresivni utjecaj na njih može uzrokovati znakove radijacijske bolesti.
Učinak X-zračenja na čovjeka
Proučavajući X-zrake, liječnici su otkrili da one mogu dovesti do promjena na koži koje nalikuju opeklinama od sunca, ali su praćene dubljim oštećenjem kože. Takvim ulceracijama treba izuzetno dugo da zacijele. Znanstvenici su otkrili da se takve ozljede mogu izbjeći smanjenjem vremena i doze zračenja, kao i korištenjem posebnih zaštita i tehnika. daljinski upravljač.
Agresivni učinci X-zraka mogu se očitovati i dugoročno: privremene ili trajne promjene u sastavu krvi, sklonost leukemiji i rano starenje.
Učinak rendgenskih zraka na čovjeka ovisi o mnogim čimbenicima: koji se organ ozračuje i koliko dugo. Zračenje krvotvornih organa može dovesti do bolesti krvi, a izlaganje spolnih organa može dovesti do neplodnosti.
Provođenje sustavnog zračenja prepuno je razvoja genetskih promjena u tijelu.
Prava šteta X-zrake u rendgenskoj dijagnostici
Prilikom provođenja pregleda liječnici koriste minimalni mogući broj rendgenskih zraka. Sve doze zračenja zadovoljavaju određene prihvatljive standarde i ne mogu naštetiti osobi. Rendgenska dijagnostika predstavlja značajnu opasnost samo za liječnike koji je provode. I onda modernim metodama zaštite pomažu smanjiti agresiju zraka na minimum.
Najsigurnije metode rendgenske dijagnostike su radiografija ekstremiteta, kao i rendgensko snimanje zuba. Sljedeće mjesto na ovoj ljestvici je mamografija, zatim kompjutorizirana tomografija, a zatim radiografija.
Kako bi uporaba X-zraka u medicini donijela samo koristi ljudima, potrebno je provoditi istraživanja uz njihovu pomoć samo kada je indicirano.
Godine 1895. njemački fizičar Roentgen, provodeći pokuse na prolazu struje između dviju elektroda u vakuumu, otkrio je da zaslon prekriven luminescentnom tvari (barijevom soli) svijetli, iako je cijev za pražnjenje prekrivena crnim kartonskim zaslonom - ovo je način na koji zračenje prodire kroz neprozirne barijere, koje se nazivaju X-zrake X-zrake. Otkriveno je da se rendgensko zračenje, nevidljivo ljudima, apsorbira u neprozirnim predmetima to jače što je veći atomski broj (gustoća) barijere, pa rendgenske zrake lako prolaze kroz meka tkiva ljudskog tijela, ali zadržavaju kosti kostura. Izvori snažnih rendgenskih zraka dizajnirani su kako bi omogućili osvjetljavanje metalnih dijelova i pronalaženje unutarnjih nedostataka na njima.
Njemački fizičar Laue sugerirao je da su X-zrake isto elektromagnetsko zračenje kao zrake vidljive svjetlosti, ali s kraćom valnom duljinom i da se na njih primjenjuju svi zakoni optike, uključujući mogućnost difrakcije. U optici vidljivog svjetla difrakciju na elementarnoj razini možemo prikazati kao refleksiju svjetlosti od sustava linija - difrakcijske rešetke, koja se javlja samo pod određenim kutovima, a kut refleksije zraka povezan je s kutom upada. , udaljenost između linija difrakcijske rešetke i valne duljine upadnog zračenja. Da bi došlo do difrakcije, udaljenost između linija mora biti približno jednaka valnoj duljini upadne svjetlosti.
Laue je predložio da X-zrake imaju valnu duljinu blisku udaljenosti između pojedinačnih atoma u kristalima, tj. atomi u kristalu stvaraju difrakcijsku rešetku za x-zrake. X-zrake usmjerene na površinu kristala reflektirale su se na fotografsku ploču, kao što je predviđala teorija.
Svaka promjena položaja atoma utječe na difrakcijski uzorak, a proučavanjem difrakcije X-zraka može se saznati raspored atoma u kristalu i promjena tog rasporeda pod bilo kojim fizikalnim, kemijskim i mehaničkim utjecajem na kristal.
Sada se analiza X-zrakama koristi u mnogim područjima znanosti i tehnologije; uz njezinu pomoć, raspored atoma u postojeće materijale i stvorili nove materijale s određenom strukturom i svojstvima. Najnovija postignuća u ovom području (nanomaterijali, amorfni metali, kompozitni materijali) stvaraju polje djelovanja za sljedeće znanstvene generacije.
Pojava i svojstva rendgenskog zračenja
Izvor X-zraka je X-zraka, koja ima dvije elektrode - katodu i anodu. Kada se katoda zagrije, dolazi do emisije elektrona; elektroni koji izlaze iz katode se ubrzavaju električno polje i udari u površinu anode. Ono po čemu se rentgenska cijev razlikuje od konvencionalne radiocijevi (diode) uglavnom je veći napon ubrzanja (više od 1 kV).
Kada elektron napusti katodu, električno polje ga tjera da leti prema anodi, pri čemu mu se brzina stalno povećava; elektron nosi magnetsko polje čija se jakost povećava s povećanjem brzine elektrona. Dospijevši na površinu anode, elektron se naglo usporava i javlja se elektromagnetski puls s valnim duljinama u određenom intervalu (zakočno zračenje). Raspodjela intenziteta zračenja po valnim duljinama ovisi o materijalu anode rendgenske cijevi i primijenjenom naponu, dok na kratkovalnoj strani ova krivulja počinje s određenim pragom minimalne valne duljine, ovisno o primijenjenom naponu. Kombinacija zraka svih mogućih valnih duljina tvori kontinuirani spektar, a valna duljina koja odgovara maksimalnom intenzitetu je 1,5 puta veća od minimalne valne duljine.
Kako napon raste, spektar X-zraka se dramatično mijenja zbog interakcije atoma s visokoenergijskim elektronima i kvantima primarnih X-zraka. Atom sadrži unutarnje elektronske ljuske (energetske razine), čiji broj ovisi o atomskom broju (označeno slovima K, L, M, itd.) Elektroni i primarne X-zrake izbacuju elektrone s jedne energetske razine na drugu. Nastaje metastabilno stanje i prijelaz u stabilno stanje zahtijeva skok elektrona u njega obrnuti smjer. Ovaj skok prati oslobađanje kvanta energije i pojava rendgenskog zračenja. Za razliku od rendgenskih zraka s kontinuiranim spektrom, ovo zračenje ima vrlo uzak raspon valnih duljina i visok intenzitet (karakteristično zračenje) ( cm. riža.). Broj atoma koji određuju intenzitet karakterističnog zračenja vrlo je velik; na primjer, za rentgensku cijev s bakrenom anodom pri naponu od 1 kV i struji od 15 mA, 10 14 –10 15 atoma proizvodi karakteristične zračenje u 1 s. Ova se vrijednost izračunava kao omjer ukupne snage rendgenskog zračenja i energije kvanta rendgenskog zračenja iz K-ljuske (K-serija karakterističnog zračenja X-zraka). Ukupna snaga rendgenskog zračenja iznosi samo 0,1% potrošnje energije, ostatak se gubi uglavnom zbog pretvorbe u toplinu.
Zbog svog visokog intenziteta i uskog raspona valnih duljina, karakteristične X-zrake su glavna vrsta zračenja koja se koristi u znanstveno istraživanje i tijekom tehnološke kontrole. Istovremeno sa zrakama serije K nastaju zrake serije L i M koje imaju znatno veće valne duljine, ali je njihova upotreba ograničena. K-serija ima dvije komponente s bliskim valnim duljinama a i b, dok je intenzitet b-komponente 5 puta manji od a. S druge strane, a-komponentu karakteriziraju dvije vrlo bliske valne duljine, od kojih je intenzitet jedne 2 puta veći od druge. Za dobivanje zračenja s jednom valnom duljinom (monokromatsko zračenje), razvijen posebne metode, koristeći ovisnost o valnoj duljini apsorpcije i difrakcije X-zraka. Povećanje atomskog broja elementa povezano je s promjenom karakteristika elektronske ljuske, a što je veći atomski broj materijala anode rendgenske cijevi, to je valna duljina K-serije kraća. Najviše se koriste cijevi s anodama od elemenata s atomskim brojevima od 24 do 42 (Cr, Fe, Co, Cu, Mo) i valnih duljina od 2,29 do 0,712 A (0,229 - 0,712 nm).
Osim rendgenske cijevi izvori rendgenskog zračenja mogu biti radioaktivni izotopi, neki mogu izravno emitirati X-zrake, drugi emitiraju elektrone i a-čestice koje stvaraju X-zrake prilikom bombardiranja metalnih meta. Intenzitet rendgenskog zračenja iz radioaktivnih izvora obično je mnogo manji od rendgenske cijevi (s izuzetkom radioaktivnog kobalta koji se koristi u detekciji grešaka i proizvodi zračenje vrlo kratke valne duljine - g-zračenje), oni su male veličine i ne zahtijevaju struju. Sinhrotronsko rendgensko zračenje nastaje u elektronskim akceleratorima; valna duljina tog zračenja znatno je duža od one dobivene u rendgenskim cijevima (meke rendgenske zrake), a intenzitet mu je za nekoliko redova veličine veći od intenziteta zračenja rendgenskog zračenja. cijevi. Postoje također prirodni izvori X-zračenje. Radioaktivne nečistoće pronađene su u mnogim mineralima, a zabilježena je i emisija X-zraka iz svemirskih objekata, uključujući zvijezde.
Međudjelovanje X-zraka s kristalima
U rendgenskim istraživanjima materijala s kristalnom strukturom analiziraju se uzorci interferencije koji nastaju raspršenjem rendgenskih zraka na elektronima koji pripadaju atomima kristalne rešetke. Atomi se smatraju nepokretnima, njihove toplinske vibracije se ne uzimaju u obzir, a svi elektroni istog atoma se smatraju koncentriranim u jednoj točki - čvoru kristalne rešetke.
Za izvođenje osnovnih jednadžbi za difrakciju X-zraka u kristalu, interferencija zraka raspršenih na atomima koji se nalaze duž ravne crte u kristalna rešetka. Na te atome, pod kutom čiji je kosinus jednak 0, pada ravni val monokromatsko rendgensko zračenje. Zakoni interferencije zraka raspršenih na atomima slični su onima koji postoje za difrakcijsku rešetku, koja raspršuje svjetlosno zračenje u vidljivom području valnih duljina. Da bi se amplitude svih vibracija zbrojile na velikoj udaljenosti od reda atoma, potrebno je i dovoljno da razlika u stazama zraka koje dolaze od svakog para susjednih atoma sadrži cijeli broj valnih duljina. Kada je udaljenost između atoma A ovo stanje izgleda ovako:
A(a – a 0) = h l,
gdje je a kosinus kuta između atomskog reda i otklonjene zrake, h – cijeli broj. U svim smjerovima koji ne zadovoljavaju ovu jednadžbu, zrake se ne šire. Dakle, raspršene zrake tvore sustav koaksijalnih stožaca, čija je zajednička os atomski red. Tragovi stožaca na ravnini paralelnoj s atomskim redom su hiperbole, a na ravnini okomitoj na red su kružnice.
Kada zrake padaju pod konstantnim kutom, polikromatsko (bijelo) zračenje se rastavlja u spektar zraka skrenutih pod fiksnim kutovima. Dakle, atomska serija je spektrograf za x-zrake.
Generalizacija na dvodimenzionalnu (ravnu) atomsku rešetku, a zatim na trodimenzionalnu volumetrijsku (prostornu) kristalnu rešetku daje još dvije slične jednadžbe, koje uključuju kutove upada i refleksije rendgenskog zračenja i udaljenosti između atoma u tri smjera. Te se jednadžbe nazivaju Laueove jednadžbe i čine osnovu analize difrakcije X-zraka.
Amplitude zraka koje se odbijaju od paralelnih atomskih ravnina zbrajaju se itd. broj atoma je vrlo velik, reflektirano zračenje može se otkriti eksperimentalno. Uvjet refleksije opisan je Wulff–Braggovom jednadžbom2d sinq = nl, gdje je d udaljenost između susjednih atomskih ravnina, q kut paljenja između smjera upadne zrake i tih ravnina u kristalu, l je valna duljina rendgensko zračenje, n je cijeli broj koji se naziva redom refleksije. Kut q je upadni kut u odnosu na atomske ravnine, koje se ne moraju nužno poklapati u smjeru s površinom uzorka koji se proučava.
Razvijeno je nekoliko metoda difrakcijske analize X-zraka, koristeći i zračenje s kontinuiranim spektrom i monokromatsko zračenje. Objekt koji se proučava može biti stacionaran ili rotirajući, može se sastojati od jednog kristala (monokristal) ili više kristala (polikristal); difraktirano zračenje može se zabilježiti pomoću ravnog ili cilindričnog rendgenskog filma ili detektora rendgenskih zraka koji se kreće po obodu, ali se u svim slučajevima tijekom eksperimenta i interpretacije rezultata koristi Wulff–Braggova jednadžba.
Rentgenska analiza u znanosti i tehnici
Otkrićem rendgenske difrakcije znanstvenicima je na raspolaganju bila metoda koja je omogućila, bez mikroskopa, proučavanje rasporeda pojedinih atoma i promjena tog rasporeda pod vanjskim utjecajima.
Glavna upotreba X-zraka je u temeljna znanost– strukturna analiza, tj. uspostavljanje prostornog rasporeda pojedinih atoma u kristalu. Da bi se to postiglo, uzgajaju se pojedinačni kristali i provodi se analiza X-zrakama, proučavajući i mjesta i intenzitete refleksija. Sada su utvrđene strukture ne samo metala, već i složenih metala. organska tvar, u kojima jedinične ćelije sadrže tisuće atoma.
U mineralogiji je rentgenskom analizom utvrđena struktura tisuća minerala i stvorene su ekspresne metode za analizu mineralnih sirovina.
Metali imaju relativno jednostavnu kristalnu strukturu, a rendgenska metoda omogućuje proučavanje njezinih promjena tijekom različitih tehnoloških obrada i stvaranje fizička osnova nove tehnologije.
Fazni sastav legura određen je položajem linija na rendgenskim difraktogramima, broj, veličina i oblik kristala određeni su njihovom širinom, a orijentacija kristala (tekstura) određena je intenzitetom raspodjela u difrakcijskom konusu.
Pomoću ovih tehnika proučavaju se procesi tijekom plastične deformacije, uključujući fragmentaciju kristala, pojavu unutarnja naprezanja i nesavršenosti kristalna struktura(iščašenja). Kada se deformirani materijali zagrijavaju, proučava se popuštanje naprezanja i rast kristala (rekristalizacija).
Rentgenskom analizom legura utvrđuje se sastav i koncentracija čvrstih otopina. Kada se pojavi čvrsta otopina, mijenjaju se međuatomski razmaci, a time i razmaci između atomskih ravnina. Te promjene su male, pa su razvijene posebne precizne metode za mjerenje perioda kristalne rešetke s točnošću dva reda veličine većom od točnosti mjerenja konvencionalnim metodama istraživanja rendgenskih zraka. Kombinacija preciznih mjerenja perioda kristalne rešetke i fazne analize omogućuje konstruiranje granica faznih područja u faznom dijagramu. Rentgenskom metodom također se mogu detektirati međustanja između čvrstih otopina i kemijskih spojeva - uređene čvrste otopine u kojima atomi nečistoća nisu nasumično smješteni, kao u čvrstim otopinama, a istovremeno nisu trodimenzionalni, kao u kemijskim. spojevi. Difraktogrami X-zraka uređenih čvrstih otopina sadrže dodatne linije; tumačenje difraktograma X-zraka pokazuje da atomi nečistoća zauzimaju određena mjesta u kristalnoj rešetki, na primjer, na vrhovima kocke.
Prilikom gašenja legure koja ne prolazi kroz fazne transformacije, prezasićena čvrsta otopina a daljnjim zagrijavanjem ili čak držanjem na sobnoj temperaturi kruta otopina se razgrađuje uz oslobađanje čestica kemijskog spoja. To je učinak starenja, a na rendgenskim snimkama se vidi kao promjena položaja i širine linija. Istraživanje starenja posebno je važno za legure obojenih metala, na primjer, starenje pretvara mekanu, stvrdnutu aluminijsku leguru u izdržljiv strukturni materijal duraluminij.
Od najvećeg tehnološkog značaja su rendgenska istraživanja toplinske obrade čelika. Kod kaljenja (brzog hlađenja) čelika, bez difuzije fazni prijelaz austenit – martenzit, što dovodi do promjene strukture iz kubične u tetragonalnu, tj. jedinična ćelija poprima oblik pravokutna prizma. Na rendgenskim snimkama to izgleda kao proširenje bora i podjela nekih bora na dva dijela. Razlozi za ovaj učinak nisu samo promjena kristalne strukture, već i pojava velikih unutarnjih naprezanja zbog termodinamičke neravnoteže martenzitne strukture i naglog hlađenja. Prilikom kaljenja (zagrijavanja očvrslog čelika), linije na rendgenskim difraktogramima se sužavaju, što je povezano s povratkom na ravnotežnu strukturu.
U posljednjih godina Rendgenska istraživanja obrade materijala s koncentriranim energetskim tokovima (laserske zrake, udarni valovi, neutroni, elektronski impulsi) dobila su veliki značaj, zahtijevala su nove tehnike i proizvodila nove efekte X-zraka. Na primjer, kada laserske zrake djeluju na metale, zagrijavanje i hlađenje se događa tako brzo da tijekom hlađenja kristali u metalu imaju vremena narasti samo do veličine nekoliko elementarnih ćelija (nanokristala) ili uopće nemaju vremena nastati. Nakon hlađenja takav metal izgleda poput običnog metala, ali ne daje jasne linije na rendgenskom difraktogramu, a reflektirane rendgenske zrake raspoređene su po cijelom rasponu kutova pašenja.
Nakon ozračivanja neutronima, dodatne mrlje (difuzni maksimumi) pojavljuju se na rendgenskim difraktogramima. Radioaktivni raspad također uzrokuje specifične efekte X-zraka povezane s promjenama u strukturi, kao i činjenicu da sam uzorak koji se proučava postaje izvor X-zračenja.
Otkriće i zasluge u proučavanju osnovna svojstva X-zrake s pravom pripadaju njemačkom znanstveniku Wilhelmu Conradu Roentgenu. Nevjerojatna svojstva X-zraka koje je otkrio odmah su dobila veliki odjek u znanstvenom svijetu. Iako je tada, daleke 1895. godine, znanstvenik teško mogao zamisliti kakve dobrobiti, a ponekad i štete, može donijeti rendgensko zračenje.
Kako ova vrsta zračenja utječe na ljudsko zdravlje saznajmo u ovom članku.
Što je rendgensko zračenje
Prvo pitanje koje je zanimalo istraživača bilo je što je rendgensko zračenje? Niz eksperimenata omogućio je da se to potvrdi elektromagnetska radijacija s valnom duljinom od 10 -8 cm, zauzimajući srednji položaj između ultraljubičastog i gama zračenja.
Primjena X-zraka
Svi ovi aspekti razornog djelovanja tajanstvenih X-zraka uopće ne isključuju iznenađujuće široke aspekte njihove primjene. Gdje se koristi rendgensko zračenje?
- Proučavanje strukture molekula i kristala.
- Rentgenska detekcija grešaka (u industriji detekcija grešaka na proizvodima).
- Metode medicinskog istraživanja i terapije.
Najvažnije primjene X-zraka omogućene su vrlo kratkim valnim duljinama ovih valova i njihovim jedinstvenim svojstvima.
Budući da nas zanima učinak rendgenskog zračenja na ljude koji se s njim susreću samo tijekom liječničkog pregleda ili liječenja, onda ćemo dalje razmatrati samo ovo područje primjene rendgenskih zraka.
Primjena X-zraka u medicini
Unatoč posebnom značaju svog otkrića, Roentgen nije patentirao njegovu upotrebu, što ga čini neprocjenjivim darom za cijelo čovječanstvo. Već u Prvom svjetskom ratu počeli su se primjenjivati rendgenski aparati koji su omogućili brzo i točno dijagnosticiranje ranjenika. Sada možemo razlikovati dva glavna područja primjene X-zraka u medicini:
- rendgenska dijagnostika;
- Terapija X-zrakama.
rendgenska dijagnostika
Rentgenska dijagnostika se koristi na različite načine:
Pogledajmo razlike između ovih metoda.
Sve ove dijagnostičke metode temelje se na sposobnosti rendgenskog zračenja da osvijetli fotografski film te na njihovoj različitoj propusnosti za tkiva i koštani skelet.
Terapija X-zrakama
Sposobnost rendgenskih zraka da imaju biološki učinak na tkivo koristi se u medicini za liječenje tumora. Ionizirajuće djelovanje ovog zračenja najaktivnije se očituje u njegovom djelovanju na stanice koje se brzo dijele, a to su stanice malignih tumora.
Međutim, također morate biti svjesni nuspojava koje neizbježno prate terapiju rendgenskim zrakama. Činjenica je da se stanice hematopoetskog, endokrinog i imunološkog sustava također brzo dijele. Negativan utjecaj na njima izaziva znakove radijacijske bolesti.
Učinak X-zračenja na čovjeka
Ubrzo nakon prekrasno otkriće X-zrake su otkrile da X-zrake imaju učinak na ljude.
Ovi su podaci dobiveni pokusima na pokusnim životinjama, no genetičari sugeriraju da se slične posljedice mogu proširiti i na ljudsko tijelo.
Proučavanje učinaka izloženosti X-zrakama omogućilo je razvoj međunarodnih standarda za dopuštene doze zračenja.
Doze rendgenskih zraka tijekom rendgenske dijagnostike
Mnogi pacijenti nakon posjete rendgenskoj sobi osjećaju zabrinutost kako će primljena doza zračenja utjecati na njihovo zdravlje?
Doza ukupnog zračenja tijela ovisi o prirodi zahvata koji se izvodi. Radi praktičnosti, usporedit ćemo primljenu dozu s prirodnim zračenjem, koje prati osobu tijekom cijelog života.
- RTG: prsnog koša - primljena doza zračenja je ekvivalentna 10 dana pozadinskog zračenja; gornji dio želuca i tanko crijevo - 3 godine.
- Kompjuterizirana tomografija trbušnih i zdjeličnih organa, kao i cijelog tijela - 3 godine.
- Mamografija - 3 mjeseca.
- X-zrake ekstremiteta su praktički bezopasne.
- Što se tiče rentgenskih snimaka zuba, doza zračenja je minimalna, budući da je pacijent izložen uskom snopu rendgenskih zraka s kratkim trajanjem zračenja.
Ove doze zračenja zadovoljavaju prihvatljive standarde, ali ako pacijent osjeća tjeskobu prije rendgenskog snimanja, ima pravo zatražiti posebnu zaštitnu pregaču.
Izlaganje rendgenskim zrakama u trudnica
Svaka osoba je prisiljena više puta podvrgnuti rendgenskim pregledima. Ali postoji pravilo - ova dijagnostička metoda ne može se propisati trudnicama. Embrij u razvoju izuzetno je ranjiv. X-zrake mogu uzrokovati kromosomske abnormalnosti i, kao posljedicu, rađanje djece s nedostacima u razvoju. Najosjetljivije razdoblje u tom pogledu je trudnoća do 16 tjedana. Štoviše, rendgenske snimke kralježnice, zdjelice i abdomena najopasnije su za nerođeno dijete.
Znajući za štetne učinke rendgenskog zračenja na trudnoću, liječnici na sve moguće načine izbjegavaju njegovu upotrebu u ovom važnom razdoblju u životu žene.
Međutim, postoje sporedni izvori rendgenskog zračenja:
- elektronski mikroskopi;
- slikovne cijevi televizora u boji itd.
Buduće majke trebaju biti svjesne opasnosti koju predstavljaju.
Rentgenska dijagnostika nije opasna za dojilje.
Što učiniti nakon rendgenske snimke
Kako biste izbjegli čak i minimalne učinke izlaganja X-zrakama, možete poduzeti nekoliko jednostavnih koraka:
- nakon rendgenske snimke popijte čašu mlijeka - uklanja male doze zračenja;
- Vrlo je korisno popiti čašu suhog vina ili soka od grožđa;
- Neko vrijeme nakon zahvata korisno je povećati udio hrane s visokim sadržajem joda (plodovi mora).
No, za uklanjanje zračenja nakon rendgenske snimke nisu potrebni nikakvi medicinski zahvati niti posebne mjere!
Unatoč nedvojbeno ozbiljnim posljedicama izlaganja X-zrakama, ne treba precijeniti njihovu opasnost kada liječnički pregledi- provode se samo na određenim dijelovima tijela i to vrlo brzo. Koristi od njih mnogo puta premašuju rizik ovog postupka za ljudsko tijelo.
Radiologija je grana radiologije koja proučava djelovanje rendgenskog zračenja na organizam životinja i ljudi kao posljedicu ove bolesti, njihovo liječenje i prevenciju, kao i metode dijagnosticiranja različitih patologija rendgenskim zrakama (rendgenska dijagnostika). . Tipični rendgenski dijagnostički uređaj uključuje napajanje (transformatore), visokonaponski ispravljač, pretvarač naizmjenična struja električna mreža u konstantnom stanju, upravljačka ploča, tronožac i rendgenska cijev.
X-zrake su vrsta elektromagnetskih oscilacija koje nastaju u rendgenskoj cijevi tijekom oštrog usporavanja ubrzanih elektrona u trenutku njihovog sudara s atomima anodne tvari. Trenutno je općeprihvaćeno gledište da X-zrake, po svojoj prirodi, fizička priroda su jedna od vrsta energije zračenja, čiji spektar također uključuje radio valove, infracrvene zrake, vidljivu svjetlost, ultraljubičaste zrake i gama zrake radioaktivnih elemenata. X-zračenje može se okarakterizirati kao skup njegovih najmanjih čestica – kvanta ili fotona.
Riža. 1 - mobilni rendgenski uređaj:
A - rendgenska cijev;
B - uređaj za napajanje;
B - podesivi tronožac.
Riža. 2 - Upravljačka ploča rendgenskog aparata (mehanička - lijevo i elektronička - desno): A - ploča za podešavanje ekspozicije i tvrdoće;
B - gumb za napajanje visokog napona.
Riža. 3 - blok dijagram tipičnog rendgenskog aparata 1 - mreža;
2 - autotransformator;
3 - transformator za povećanje;
4 - rendgenska cijev;
5 - anoda;
6 - katoda;
7 - silazni transformator.
Mehanizam nastanka X-zraka
X-zrake nastaju u trenutku sudara struje ubrzanih elektrona sa supstancom anode. Kada elektroni stupaju u interakciju s metom, 99% njih kinetička energija preobraziti se u Termalna energija i samo 1% - u rendgensko zračenje.
Rendgenska cijev se sastoji od staklenog cilindra u koji su zalemljene 2 elektrode: katoda i anoda. Zrak je ispumpan iz staklenog balona: kretanje elektrona od katode do anode moguće je samo u uvjetima relativnog vakuuma (10 -7 -10 -8 mm Hg). Katoda ima žarnu nit, koja je čvrsto upletena volframova spirala. Prilikom podnošenja električna struja Emisija elektrona se događa na žarnoj niti, pri čemu se elektroni odvajaju od žarne niti i tvore elektronski oblak u blizini katode. Taj se oblak koncentrira na fokusnoj čašici katode, koja određuje smjer gibanja elektrona. Čašica je malo udubljenje u katodi. Anoda pak sadrži metalnu ploču od volframa na koju se fokusiraju elektroni - to je mjesto gdje nastaju X-zrake.
Riža. 4 - uređaj za rendgensku cijev: A - katoda; 
B - anoda;
B - volframova nit;
G - posuda za fokusiranje katode;
D - tok ubrzanih elektrona;
E - cilj od volframa;
F - staklena tikvica;
Z - prozor od berilija;
I - formirane x-zrake;
K - aluminijski filter.
Na elektroničku cijev spojena su 2 transformatora: silazni i pojačani. Step-down transformator zagrijava volframov svitak s niskim naponom (5-15 volti), što rezultira emisijom elektrona. Step-up ili visokonaponski transformator pristaje izravno na katodu i anodu, koje se napajaju s naponom od 20-140 kilovolti. Oba transformatora smještena su u visokonaponski blok rendgenskog aparata koji je napunjen transformatorskim uljem koje osigurava hlađenje transformatora i njihovu pouzdanu izolaciju.
Nakon formiranja elektronskog oblaka pomoću silaznog transformatora, pojačani transformator se uključuje, a visokonaponski napon se primjenjuje na oba pola električnog kruga: pozitivni impuls na anodu, a negativni impuls na katodu. Negativno nabijeni elektroni odbijaju se od negativno nabijene katode i teže pozitivno nabijenoj anodi - zbog te razlike potencijala postiže se velika brzina kretanja - 100 tisuća km/s. Ovom brzinom elektroni bombardiraju volframovu ploču anode, dovršavajući električni krug, što rezultira rendgenskim zrakama i toplinskom energijom.
X-zračenje se dijeli na kočno i karakteristično. Bremsstrahlung se javlja zbog naglog usporavanja brzine elektrona koje emitira volframova spirala. Karakteristično zračenje nastaje u trenutku restrukturiranja elektroničkih ljuski atoma. Obje ove vrste nastaju u rendgenskoj cijevi u trenutku sudara ubrzanih elektrona s atomima anodne tvari. Spektar emisije rendgenske cijevi je superpozicija kočnog zračenja i karakterističnih rendgenskih zraka.
Riža. 5 - princip nastanka kočnog rendgenskog zračenja.
Riža. 6 - princip formiranja karakterističnog rendgenskog zračenja.
Osnovna svojstva rendgenskog zračenja
- X-zrake su nevidljive oku.
- X-zrake imaju veliku sposobnost prodiranja kroz organe i tkiva živog organizma, kao i kroz guste strukture nežive prirode koje ne propuštaju vidljive svjetlosne zrake.
- X-zrake uzrokuju sjaj određenih kemijskih spojeva, što se naziva fluorescencija.
- Cinkov i kadmijev sulfid fluorescira žutozeleno,
- Kristali kalcijeva volframata su ljubičasto-plavi.
Elektromagnetska vibracijska vaga
X-zrake imaju određenu duljinu valovi i frekvencija vibracija. Valna duljina (λ) i frekvencija titranja (ν) povezane su relacijom: λ ν = c, gdje je c brzina svjetlosti, zaokružena na 300 000 km u sekundi. Energija X-zraka određena je formulom E = h ν, gdje je h Planckova konstanta, univerzalna konstanta jednaka 6,626 10 -34 J⋅s. Valna duljina zraka (λ) povezana je s njihovom energijom (E) omjerom: λ = 12,4 / E.
X-zračenje se razlikuje od ostalih vrsta elektromagnetskih oscilacija po valnoj duljini (vidi tablicu) i kvantnoj energiji. Što je valna duljina kraća, veća je njegova frekvencija, energija i moć prodora. Valna duljina X-zraka je u rasponu
. Promjenom valne duljine rendgenskog zračenja može se prilagoditi njegova prodorna sposobnost. X-zrake imaju vrlo kratku valnu duljinu, ali visoku frekvenciju osciliranja i stoga su nevidljive ljudskom oku. Zbog svoje ogromne energije kvanti imaju veliku prodornu moć, što je jedno od glavnih svojstava koja osiguravaju primjenu rendgenskog zračenja u medicini i drugim znanostima.Karakteristike rendgenskog zračenja
Intenzitet - kvantitativna karakteristika X-zračenje, koje se izražava brojem zraka koje emitira cijev u jedinici vremena. Intenzitet rendgenskog zračenja mjeri se u miliamperima. Uspoređujući ga s intenzitetom vidljive svjetlosti konvencionalne žarulje sa žarnom niti, možemo povući analogiju: na primjer, žarulja od 20 W svijetlit će jednim intenzitetom, odnosno snagom, a žarulja od 200 W svijetlit će drugim, dok kvaliteta same svjetlosti (njegovog spektra) je ista. Intenzitet X-zraka je u biti njegova količina. Svaki elektron stvara jedan ili više kvanta zračenja na anodi, stoga se broj X-zraka pri izlaganju objekta regulira promjenom broja elektrona koji teže anodi i broja interakcija elektrona s atomima volframove mete. , što se može učiniti na dva načina:
- Promjenom stupnja zagrijavanja spirale katode pomoću transformatora snižavanja (broj elektrona generiranih tijekom emisije ovisit će o tome koliko je volframova spirala vruća, a broj kvanti zračenja ovisit će o broju elektrona);
- Promjenom veličine visokog napona koji pojačani transformator dovodi do polova cijevi - katode i anode (što je veći napon doveden do polova cijevi, to više kinetičke energije dobivaju elektroni, što , zbog svoje energije, mogu zauzvrat komunicirati s nekoliko atoma anodne tvari - vidi. riža. 5; elektroni s niskom energijom moći će stupati u manje interakcija).
Intenzitet X-zraka (anodna struja) pomnožen s vremenom ekspozicije (vrijeme rada cijevi) odgovara ekspoziciji X-zrakama, koja se mjeri u mAs (miliamperima po sekundi). Ekspozicija je parametar koji, kao i intenzitet, karakterizira broj zraka koje emitira rendgenska cijev. Jedina razlika je u tome što ekspozicija uzima u obzir i vrijeme rada cijevi (npr. ako cijev radi 0,01 sekundu, tada će broj zraka biti jedan, a ako 0,02 sekunde, tada će broj zraka biti drugačije - dva puta više). Izloženost zračenju postavlja radiolog na upravljačkoj ploči rendgenskog aparata, ovisno o vrsti pretrage, veličini predmeta koji se pregledava i dijagnostičkom zadatku.
Krutost - karakteristika kvalitete X-zračenje. Mjeri se veličinom visokog napona na cijevi - u kilovoltima. Određuje moć prodora rendgenskih zraka. Regulira se visokim naponom kojim se rendgenska cijev dovodi preko transformatora za povećanje. Što je veća razlika potencijala stvorena na elektrodama cijevi, to se više sile elektroni odbijaju od katode i hrle prema anodi te je njihov sraz s anodom jači. Što je njihov sraz jači, to je kraća valna duljina rezultirajućeg rendgenskog zračenja i veća je prodornost tog vala (odnosno tvrdoća zračenja, koja se, kao i intenzitet, regulira na upravljačkoj ploči parametrom napona na cijev - kilonapon).
λ - valna duljina; 
Riža. 7 - Ovisnost valne duljine o energiji vala:
E - energija valova 
Riža. 8 - Odnos između napona na rendgenskoj cijevi i valne duljine rezultirajućeg rendgenskog zračenja:
Klasifikacija rendgenskih cijevi
- Po namjeni
- Dijagnostički
- Terapeutski
- Za strukturnu analizu
- Za prozirne
- Po dizajnu
- Po fokusu
- Jednožižni (jedna spirala na katodi i jedna žarišna točka na anodi)
- Bifokalno (na katodi su dvije spirale različitih veličina, a na anodi dvije žarišne točke)
- Prema vrsti anode
- Stacionarni (fiksni)
- Rotacioni
X-zrake se koriste ne samo u rendgenske dijagnostičke svrhe, već iu terapeutske svrhe. Kao što je gore navedeno, sposobnost rendgenskog zračenja da suzbija rast tumorskih stanica omogućuje njegovu upotrebu u terapiji zračenjem raka. Osim u medicinskom području primjene, rendgensko zračenje našlo je široku primjenu u inženjerstvu, znanosti o materijalima, kristalografiji, kemiji i biokemiji: na primjer, moguće je identificirati strukturne nedostatke u različitim proizvodima (tračnice, zavari itd.) pomoću rendgenskog zračenja. Ova vrsta istraživanja naziva se otkrivanje nedostataka. A u zračnim lukama, na željezničkim kolodvorima i drugim mjestima s puno ljudi, rendgenski televizijski introskopi aktivno se koriste za skeniranje ručne prtljage i prtljage u sigurnosne svrhe.
Ovisno o vrsti anode, rendgenske cijevi se razlikuju po dizajnu. Zbog činjenice da se 99% kinetičke energije elektrona pretvara u toplinsku energiju, tijekom rada cijevi dolazi do značajnog zagrijavanja anode - osjetljiva volframova meta često izgara. Anoda se u modernim rendgenskim cijevima hladi rotacijom. Rotirajuća anoda ima oblik diska koji ravnomjerno raspoređuje toplinu po cijeloj površini, sprječavajući lokalno pregrijavanje volframove mete.
Dizajn rendgenskih cijevi također se razlikuje u pogledu fokusa. Žarišna točka je područje anode gdje se generira radna zraka X-zraka. Podijeljen na pravu žarišnu točku i efektivnu žarišnu točku ( riža. 12). Budući da je anoda pod kutom, efektivna žarišna točka je manja od stvarne. Ovisno o veličini područja slike koriste se različite veličine žarišne točke. Što je veće područje slike, to žarišna točka mora biti šira kako bi pokrila cijelo područje slike. Međutim, manja žarišna točka daje bolju jasnoću slike. Stoga se pri izradi malih slika koristi kratka nit, a elektroni se usmjeravaju na malo ciljno područje anode, stvarajući manju žarišnu točku.
Riža. 9 - rendgenska cijev sa stacionarnom anodom.
Riža. 10 - rendgenska cijev s rotirajućom anodom.
Riža. 11 - Uređaj s rendgenskom cijevi s rotirajućom anodom.
Riža. Slika 12 je dijagram formiranja stvarne i učinkovite žarišne točke.
Što je morfološka analiza riječi: primjer za sve dijelove govora
Koje imenice nemaju rod?
Pravila za pisanje ne s kratkim participima