Как работает рентген. Как работает рентгеновский аппарат? Аппарат рентгеновский передвижной

Рентгеновский аппарат – далеко не новое изобретение. Не одно десятилетие его используют для изучения внутренних органов и диагностики сложных заболеваний. Благодаря рентгену, было спасено множество человеческих жизней. Устройство изобрел ученый Вильгельм Рентген в 1895 году.

Виды современных рентген аппаратов

В зависимости от целей исследования рентгенологическое устройство может носить диагностическую или терапевтическую цель. Оно разделено на такие виды:

  • компьютерный томограф;
  • флюорограф;
  • палатное устройство для стационара;
  • операционный аппарат;
  • маммограф;
  • дентальный аппарат, применяющийся в стоматологии;
  • ангиограф и другие.

Стационарные аппараты установлены повсеместно в поликлиниках крупных городов. Для их хранения и применения выделяется отдельный кабинет, в котором не проводят дополнительные процедуры и исследования, кроме рентгена. Такими помещениями не могут быть кабинеты с повышенной влажностью. Дверь всегда открывается наружу и обшита листом тонкого металла. Не допускается всяческое фактурное украшение стен или полов. Исключительно окрашенные краской поверхности или облицованные керамической плиткой.

Существуют также переносные аппараты, которые могут быть применены в нестандартных полевых условиях. Для их установки и транспортировки выделяется транспортное средство, имеют автономное питание.

Принцип работы рентгена заключается в его способности превращать электроэнергию в рентген лучи. Не все аппараты выглядят и работают одинаково. Каждый имеет свою функцию, в зависимости от целей исследования. И, тем не менее, все рентгенологические аппараты в поликлиниках состоят из блока питания, системы управления, источника излучения и периферии.

Изучение внутреннего строения организма может проходить через экран монитора, который фиксирует изображение. Этот метод исследования называется рентгеноскопией. Также данные могут быть отображены на таких чувствительных материалах, как бумага или пленка. Это видно на фото.

Как устроен рентген аппарат

Новое поколение рентген аппаратов нуждается в более высоком напряжении, поэтому дополнительно его подключают к трансформатору и выпрямителю тока. Устройство подключено к электросети кабинета и потребляет электроэнергию в 220 Вт или 126 Вт.

Генератор излучения представляет собой одну трубку или несколько.

При помощи пульта управления происходит регуляция и запуск работы всей установки.

Помимо основных частей аппарат имеет дополнительно штативы для крепления трубки генератора излучения и различных приспособлений для фиксирования конечностей и размещения пациентов в кабинете.

Принцип работы

Может ли рентген аппарат ошибаться и действительно ли он так информативен, как говорят врачи?

Рентгеновские лучи представляют непрерывный поток фотонов, а также квантов, движущихся непрерывно. Примечательно, их энергия отображается в джоулях, не несущих никакого заряда.

В фотоэмульсиях расположены разлагающиеся под лучами рентгена галоидные соединения серебра. Это основной принцип работы аппарата.

Лучи рентгена появляются за счет торможения электронов при взаимодействии с другими атомами. В анодные трубки подается непрерывное напряжение и именно от этого зависит непрерывная подача тормозного излучения.

При нагревании рентгеновской трубки в середине наблюдается скопление свободных электронов. Во время работы рентгена происходит подача электротока. За счет этого происходит ускорение частиц, сконцентрированных вокруг анода. Чтобы поток не перегревался и не фокусировался в одном месте, количество оборотов не должно превышать более 10 тысяч оборотов в минуту.

Рентгенологический аппарат не единственное устройство, позволяющее просветить внутренние органы, как видео. Однако он считается наименее вредным для организма.

Современный рентген – это сложное устройство, состоящее из элементов телеавтоматики, электроники, а также сложной компьютерной техники. Если не вдаваться в сложную теорию физики, можно понять, что лучи рентгена проходят сквозь наше тело и поглощаются тканями по-разному. Костный кальций на пленке отображается ярким белым цветом. Поэтому кости человека видны наиболее четко. Мышцы имеют серый цвет. Воздух меньше всего виден на рентгене, поэтому он на пленке самый темный.

Важно знать, что доза современных аппаратов ничтожно мала. Ее можно сравнить с единоразовым облучением при полете на авиалайнере. Это говорит о том, что нанесение вреда во время рентгена не сопоставимо с тем, что при этом врачам предоставляется возможность обнаружить более серьезную болезнь.

Широко используются в современной медицинской практике. С их помощью осуществляется диагностика и лечение различных заболеваний. Что же касается работы непосредственно диагностических моделей - это аппараты, позволяющие проводить неинвазивную оценку состояния внутренних органов и костно-мышечных тканей организма.


Изображение формируется на основании различной степени поглощения лучей внутренними тканями пациента и называется рентгенограммой. Может отображаться как на специальной пленке, так и на компьютере (для цифровых моделей) .


На рентгенограмме хорошо видны внутренние органы и кости. С целью более четкой визуализации отдельных органов и тканей используется контрастная субстанция, что позволяет точнее диагностировать имеющиеся патологии.



Как устроен рентген-аппарат


В рентгеновском аппарате присутствуют следующие детали и узлы:

  • Одна или несколько трубок-излучателей, генерирующих рентгеновские лучи;
  • Питающее устройство, которое снабжает прибор электроэнергией (с его помощью происходит регулирование радиационных параметров);
  • Устройство, преобразующее рентгеновское излучение в доступное для визуализации изображение;
  • Распределительное устройство (блок управления прибором);
  • Штативы, посредством которых осуществляется управление установкой;
  • Средства защиты от излучения.


Рентген-аппарат имеет достаточно толстый свинцовый корпус, выполняющий защитную функцию. Данный металл хорошо поглощает рентгеновское излучение, обеспечивая максимальную безопасность медперсонала.

Принцип работы рентгеновской установки

В основе принципа работы рентген-аппарата лежит подача напряжения к пульту управления для настройки силы излучения, а затем на главный трансформатор, где и генерируется и злучение . Лучи , проникая через область исследования оказываются на входном экране, вызывая его свечение. Под действием данного излучения фотокатод выбивает электроны, в результате ускоренные электрическим полем фотоэлектроны поступают на выходной малый экран, на котором электронное изображение преобразуется в световое.


Особенностью большинства современных рентгеновских аппаратов является использование электронно-оптических преобразователей или усилителей для минимизации лучевой нагрузки на пациента и персонал.

Виды рентгеновских аппаратов

  • В зависимости от назначения все рентгеновские установки делятся на терапевтические и диагностические. Последние в свою очередь подразделяются на:
  • Передвижные (применяются в операционных блоках и отделениях травматологии, больничных палатах и на дому);
  • Стационарные (используются в основном в рентгенологических кабинетах);
  • /переносные (удобны для транспортировки, поэтому они незаменимы при оказании экстренной медицинской помощи).

  • В диагностических аппаратах используется большая сила тока, проходящего через трубку-излучатель, и небольшое напряжение. В терапевтических устройствах, напротив, применяется малая сила тока и большое напряжение. Различаются рентгеновские аппараты и по типу питания трубки-излучателя.


    В каждом рентгенодиагностическом аппарате имеются следующие части-агрегаты: рентгеновская трубка, трансформаторы, кенотроны, штатив с экраном, пульт управления.
    Трансформаторы . В электрической сети идет ток в 127-220 В. Для накала спирали катода имеется понижающий трансформатор, который подает ток от 4 до 14 В. Для питания рентгеновской трубки нужен ток очень высокого напряжения в пределах от 40000 до 250000 В, для преобразования такого тока из сетевого служит повышающий трансформатор.

    Кенотроны . Современные рентгеновские аппараты работают на режиме постоянного тока. Для выпрямления переменного тока служат кенотроны-выпрямители.
    Штатив . Штатив рентгеновского аппарата это передвижной остов, на котором укрепляются , флюоресцирующий экран, регулятор величины диафрагмы, электронно-оптический преобразователь, приспособление для прицельных снимков и т. д.

    Просвечивающий экран . Флюоресцирующий экран - это лист картона 30х40 или 35х35 см, покрытый специальным составом, который при воздействии рентгеновского излучения дает равномерное зеленоватое свечение всей его поверхности. Светящийся состав чаще всего представляет собой активированный серебром люминофор из сульфид-цинк-кадмия.

    Пульт управления . Столик (пульт) управления служит для пуска аппарата в работу и поэтому на панели монтируют различные выключатели и тумблеры измерительных приборов. Там же расположены многие электроприборы, необходимые для регулирования режима работы рентгеновской трубки.

    Общим недостатком , характерным для всех обычных рентгенодиагностических установок, является низкая яркость и контрастность светящегося флюоресцирующего экрана, что требует обязательной темновой адаптации глаз исследователя, которая не компенсирует полностью потерю его чувствительности к определению мелких деталей. Не менее существенным недостатком общепринятых рентгеноаппаратов является также большая лучевая нагрузка на больного и персонал. Эти отрицательные стороны при рентгеновском исследовании в значительной степени ликвидированы в современных рентгеноаппаратах электронно-оптическими преобразователями (ЭОП) или электронно-оптическими усилителями (ЭОУ).

    Электронно-оптическое усиление . ЭОУ представляет вакуумный прибор, в котором имеется входной большой флюоресцирующий экран, фотокатод, выходной (малый) флюоресцирующий экран, оптическая система линз для превращения перевернутого изображения на малом экране в прямое. Ускоряющее поле между экранами равно 25000 В.

    Принцип работы ЭОУ . Рентгеновы лучи, проходя через объект исследования, попадают на входной экран и вызывают его свечение. Фотокатод под действием этого излучения выбивает электроны. Фотоэлектроны, ускоренные электрическим полем, переносятся на выходной малый экран, где электронное изображение снова преобразуется в световое.

    В основе усиления яркости рентгеновского изображения - два фактора: 1) увеличение светового потока на малом экране вследствие наличия большого ускоряющего напряжения между большим и малым экраном и 2) электронно-оптическое уменьшение изображения. Яркость свечения экрана усиливается до 7000 раз, при этом коэффициент уменьшения равняется 10-14. Применение ЭОУ позволяет различать детали величиной 0,5 мм, т. е. в 5 раз более мелкие, чем при обычном рентгенологическом исследовании.

    Диаметр рабочего поля электронно-оптического усилителя зависит от марки аппарата, они бывают различных размеров: 5, 7, 9, 11 и 12 дюймов (12,5; 17,5; 22,5; 27,5 и 30 см соответственно). Чем больше диаметр поля усилителя, тем он дороже и при этом ухудшается его разрешающая способность.
    Дальнейший технический прогресс применительно к рентгенодиагностике связан с обязательным применением электронно-оптического усиления.

    Рентгеновские аппараты - это устройства, применяемые в медицине для диагностики и терапии, в различных областях промышленности - для выявления качества сырья или конечного продукта, в других сферах деятельности человека - для определенных целей в соответствии с потребностью общества.

    Великое изобретение

    Год 1895 стал знаменательным в жизни Им было открыто излучение, которое в будущем назвали рентгеновским. Для проведения опытов германский ученый изобрел специальную трубку, с помощью которой он изучал малоизвестное излучение. Чтобы стало возможным применять эти лучи, изобретались различные устройства. Так появился рентгеновский аппарат.

    Его стали применять в хирургии. Позже фотографирование тела человека, где мягкие ткани пропускают лучи, а кости - задерживают, стали называть рентгеноскопией. Первым в истории человечества рентгеновским снимком был снимок руки жены изобретателя с обручальным кольцом на пальце. Это было поистине великое изобретение.

    Через некоторое время рентгеновские трубки стали использовать не только в медицинских целях. Они стали необходимыми во многих областях промышленности. К ученому обращались с многочисленными предложениями о продаже прав на использование изобретения, но он отказывался, так как не считал его доходным. В начале двадцатого века рентгеновские трубки получили широкое распространение и использование во всем мире. Сегодня учеными разных стран сделаны многочисленные открытия не только в медицине, но и в космосе и других областях.

    Устройство

    Рентгеновский аппарат состоит:

    • Из одной или нескольких трубочек, которые называют излучателями.
    • Питающего устройства, предназначенного для обеспечения электроэнергией и регулирования радиационных параметров.
    • В входят штативы, с помощью которых можно им управлять.
    • Устройства, преобразующего рентгеновское излучение в видимое изображение, которое становится доступным для наблюдения.

    А теперь немного подробней. Аппарат защищен толстым свинцовым корпусом. Атомы этого металла хорошо поглощают рентгеновские лучи, что обеспечивает безопасность персонала и точно направляет лучи на объект исследования через сделанное в корпусе отверстие. Такие аппараты успешно работают в аэропортах. С их помощью быстро проводится проверка багажа на предмет наличия металлических предметов.

    Классификация

    В зависимости от условий эксплуатации и конструкции рентгеновские аппараты бывают:

    • Стационарные: ими оборудуют специальные рентгеновские кабинеты.
    • Передвижные: они предназначены для работы в операционных и травматологических отделениях, палатах, на дому.
    • Перевозимые к месту назначения на специальных машинах.
    • Переносные, дентальные, импульсные.

    В зависимости от назначения рентгеновские аппараты разделяют:

    • На специализированные, которые по условиям и методам исследования бывают флюорографические и томографические.
    • Аппараты общего назначения.

    В зависимости от области применения различают аппараты:

    • Дентальные.
    • Для урологических исследований.
    • Нейрорентгенодиагностики.
    • Ангиографии.

    Как получить снимок?

    Лучи рентгена, проходя сквозь тело, проецируются на пленке. Но они по-разному поглощаются тканями, это зависит от их химического состава. Больше всего впитывает в себя рентгеновские лучи кальций, входящий в состав костей. Поэтому они на снимке будут яркими, белого цвета.

    Мышцы, соединительные ткани, жидкость и жир не так интенсивно поглощают лучи, поэтому на снимке они будут иметь оттенки серого цвета. Меньше всего впитывает рентгеновские лучи воздух. Поэтому содержащие его полости будут самыми темными на снимке. Так получается изображение.

    Что диагностируется с помощью рентгена?

    • Переломы и трещины на костях.
    • Злокачественные опухоли мягких и костных тканей.
    • Аномальные развития различных органов человека.
    • Тела инородного происхождения.
    • Многочисленные заболевания костей и других органов.
    • Проводится контроль над состоянием легких.

    "Арина". Рентгеновский аппарат

    Это оборудование широко используется в нефтяной и газовой отрасли не только на территории нашей страны, но и ближнего зарубежья. Импульсный переносной рентгеновский аппарат "Арина" неприхотлив в работе. Он успешно эксплуатируется как при низких температурах (-40), так и при высоких (50 градусов выше нуля). Это малогабаритное устройство, поэтому его вес небольшой. Он прост в обслуживании.

    Широкий угол излучения позволяет проводить направленное и панорамное просвечивание. Если использовать специальный источник питания, аппарат "Арина" становится полностью автономным. В его состав входит рентгеновский блок и портативный пульт управления. Они соединены между собой двадцати пяти метровым кабелем. Цифровой рентгеновский аппарат "Арина" имеет несколько разновидностей. Они отличаются друг от друга конструкцией:

    • "Арина-1" имеет встроенные аккумуляторные батареи, что намного облегчает работу в полевых условиях, и маленькую мощность. Это позволяет работать с аппаратом, не применяя особые меры защиты.
    • Рентгеновский аппарат "Арина-3" оснащен выносными аккумуляторными батареями, что облегчает его вес. К достоинствам можно отнести возможность просвечивания стали до 40 мм толщиной, а к недостаткам - отсутствие защиты от перегрева.
    • "Арина-7" - самый популярный импульсный аппарат в нашей стране. Он способен просвечивать сталь до 80 мм толщиной и имеет повышенное рабочее напряжение до 250 кВ.

    Рентгеновский аппарат дентальный

    Качественная постановка диагноза при любом заболевании позволяет обнаружить саму причину недуга и быстро его вылечить. Дентальный рентгеновский аппарат сегодня можно встретить в любой стоматологической поликлинике. С его помощью мгновенно определяется проблема и ставится правильный диагноз. Этот аппарат безопасен из-за низкого уровня излучения, поэтому его можно расположить прямо в стоматологическом кабинете, что сэкономит рабочее пространство и время врача и пациента.

    Дентальный рентгеновский аппарат "Пардус-02" является самым востребованным для проведения дентальной диагностики. С его помощью можно получить прицельные и панорамные снимки. Переход от одной съемки к другой занимает одну минуту. С помощью панорамного снимка врач оценивает общее состояние зубов пациента, а прицельные позволяют контролировать процесс лечения.

    Цифровой палатный аппарат для рентгена

    Это устройство выполняет функции С-дуги и томографа. С его помощью можно оперативно получить цифровые проекционные снимки любых частей тела человека. Цифровой рентгеновский аппарат предназначен для работы как в специализированных кабинетах и отделениях, так и в палатах больниц, что позволяет провести обследование больного до, во время и после операции, не перемещая пациента. Это устройство имеет особое значения для проведения томографии черепа с целью выявления злокачественных опухолей.

    Палатный рентгеновский аппарат имеет:

    • Вертикальный штатив с передвигающейся кареткой и закрепленным на ней рентгеновским моноблоком.
    • Подвижное основание с установленными на нем педалями тормоза.
    • По два колеса-ролика спереди и сзади.

    Рентгеновский портативный аппарат LORAD LPX

    Коммерческие и военные аэрокосмические программы разрабатываются с учетом надежности всех компонентов, обеспечивающих высокотехнологичные процессы. Поскольку стоимость производства деталей очень высокая, нужно постоянно контролировать их качество. Для этого используют портативный рентгеновский аппарат серии LORAD LPX.

    Эти устройства выпускают разных моделей: с жидкостным и воздушным охлаждением. Но все они рассчитаны на непрерывную эксплуатацию, что оказывается очень выгодным. Устройства этой серии находят применение в различных климатических условиях, но наиболее распространенными считаются аппараты с жидкостным охлаждением, так как они не являются источником воспламенения. Это особенно важно, когда обследуются топливные ячейки, и в воздух попадают воспламеняющиеся вещества. Аппараты с воздушным охлаждением находят применение в тех случаях, когда есть возможность подвести воздух для охлаждения или когда требования к пожарной и взрывной безопасности не очень высокие.

    Аппарат рентгеновский передвижной

    Эти устройства являются самыми востребованными в медицинских учреждениях. Они имеют маленькие габариты, поэтому очень удобны в эксплуатации. Для обследования больного их можно использовать прямо в палате. Передвижной рентгеновский аппарат легко разместить в любом помещении. Для получения снимков нет возрастных ограничений, и отпадает необходимость перемещать пациента. Это особенно важно для лежачих больных.

    Передвижные аппараты показывают точные результаты, поэтому их широко используют повсеместно. Они оснащены колесиками, благодаря которым имеют хорошую маневренность, а это важно при транспортировке. Передвижные рентгеновские аппараты используются при проведении инструментального вмешательства, для контроля лечения многих заболеваний в области травматологии, ортопедии, урологии, эндоскопии, хирургии сосудов и других.

    К передвижным устройствам относятся аппараты, предназначенные для работы в полевых условиях. Их устанавливают и перевозят на специальном транспорте с отдельным помещением, автономным питанием и личной фотолабораторией. Такие аппараты устанавливаются в железнодорожных вагонах, на судах.

    Это важно знать

    В современных аппаратах очень низкое. Доза облучения сравнима с той, которую получают пассажиры во время полета на авиалайнере. Это ставит диагностические преимущества методом рентгена выше того ущерба, который успевает причинить излучение во время обследования.

    Важно! Недопустимо маленьких детей и беременных женщин. Оно проводится только в случае жизненной необходимости.