Как работает С-дуга: путь рентгеновского луча до изображения

Принцип работы в целом

С-дуга это мобильная система для рентгеноскопии, то есть рентгеновской съёмки в реальном времени. Трубка излучает рентгеновские лучи, они проходят через тело, а ткани поглощают их по-разному в зависимости от плотности и толщины, поэтому кость, мягкие ткани, воздух и металл дают разный уровень сигнала на детекторе. Детектор и процессор превращают эту разницу в изображение в оттенках серого.

Дуга удерживает трубку и детектор строго друг напротив друга по обе стороны пациента и позволяет перемещать их вокруг стола. Аппарат на колёсах и питается от обычной розетки, поэтому его можно возить между операционными.

Генератор и рентгеновская трубка

Генератор подаёт на трубку высокое напряжение (кВ) и ток (мА). Современные С-дуги оснащают высокочастотными генераторами: они дают стабильный выход с малыми пульсациями и компактны. Напряжение определяет проникающую способность и контраст, ток определяет количество излучения и, следовательно, шум.

В трубке катод испускает электроны, а анод при их ударе создаёт рентгеновское излучение с фокусным пятном определённого размера. Малое пятно даёт более чёткое изображение, но хуже переносит нагрев. У PLX C22, например, генератор 5 кВт работает на частоте 110 кГц, фокусные пятна 0,3 и 0,6 мм, а трубка двойная микрофокусная. Более мощные аппараты позволяют вести съёмку дольше без пауз на охлаждение.

Приёмник изображения: ЭОП или плоская панель

Приёмник преобразует невидимую картину за пациентом в видимую. В электронно-оптическом преобразователе излучение попадает на входной экран, порождает электроны, которые ускоряются и фокусируются на малом выходном экране, а камера записывает результат. К этому типу относится PLX C1112 с мегапиксельной камерой, автоматической и импульсной рентгеноскопией и цифровой рентгенографией.

Плоскопанельный детектор преобразует излучение в электрические сигналы по каждому пикселю сразу в цифровом виде. Так исчезает геометрическая дисторсия ЭОП и расширяется динамический диапазон. Серия Arcovis DRF использует панели 21 × 21 или 30 × 30 см. Подробнее в материале С-дуга с плоскопанельным детектором.

От сигнала до монитора

Процессор корректирует исходное изображение по смещению и усилению, снижает шум, настраивает яркость и контраст и применяет фильтры. Автоматическая регулировка яркости изменяет кВ и мА, чтобы изображение оставалось читаемым при изменении толщины, эту функцию часто называют автоматическим слежением за кВ/мА. Удержание последнего кадра сохраняет изображение для изучения без новой экспозиции.

Результат передаётся на мониторную стойку, а по DICOM в PACS или на принтер. Пульт на дуге и педаль включают и выключают рентгеноскопию и выбирают режимы, например в серии Arcovis используется 13-дюймовая мультитач-панель управления.

Импульсная рентгеноскопия и контроль дозы

При непрерывной рентгеноскопии пучок включён всё время. При импульсной он подаётся короткими импульсами, обычно несколько раз в секунду, а на экране между импульсами удерживается предыдущий кадр. Чем меньше частота импульсов, тем ниже доза, и для медленно меняющихся структур, например конечности, этого достаточно. Диафрагмы формируют пучок так, чтобы облучалась только нужная область.

К другим средствам относятся автоматический контроль экспозиции, лазерное позиционирование и индикация произведения дозы на площадь. Остальные важные привычки описаны в материале радиационная безопасность С-дуги.

• Минимальная частота импульсов, при которой виден нужный объект
• Диафрагмирование на область интереса
• Детектор ближе к пациенту
• Удержание последнего кадра вместо повторной экспозиции

Что это значит при выборе аппарата

Цепочка одинакова у всех С-дуг, но результат определяет качество каждого звена: мощность и теплоёмкость генератора, размер фокусного пятна, тип детектора и программная обработка. Просите поставщика объяснить каждое звено и показать изображение на типичных случаях, а не только на фантомах.

Для рекомендации под ваше отделение запросите консультацию специалистов Beckfinity через страницу контактов.