Рентгенодиагностика

Министерство здравоохранения РФ

Кафедра медикобиофизики

Курсовая работа

тема: Рентгенодиагностика

2007 г.

Регистрация и использование рентгеновского излучения, а также взаимодействие его на биологические объекты определяются первичными процессами взаимодействиями рентгеновского фона с электронами атомов и молекул вещества.

В зависимости от соотношения энергии Е – фотона и энергии ионизации An имеют место три главных процесса:

1. Когерентное или классическое рассеяние – рассеяние длинноволнового рентгеновского излучения происходит в основном без излияния длины волны, и его называют когерентным . оно возникает, если энергия фотона меньше энергии ионизации

Е = hv<An.

Это вид взаимодействия имеет место для рентгеноструктурного анализа.

2. Эффект Комптона. В 1922г А. Х. Комптон, наблюдая рассеяние жестких лучей, обнаружил уменьшение проникающей способности рассеянного пучка по сравнению с падающим. Рассеяние рентгеновского излучения с изменением длинны волны, называют – некогерентным , а само явление – эффектом Комптона . Оно возникает, если энергия фотона рентгеновского излучения больше энергии ионизации: hv>An.

3. Фотоэффект. При фотоэффекте рентгеновское излучение поглощается атомом, в результате чего вылетает электрон, а атом ионизируется - фотогеонизация . Если энергия фотона недостаточна для ионизации, то фотоэффект может проявляться в возбуждении атомов без вылета электронов.

Три основных процесса взаимодействия, рассмотренные выше, являются первичными. Они приводят к последующим вторичным, третичным и т.д. явлениями. Так, например, ионизированные атомы могут излучать характерический спектр, возбуждённые атомы могут стать источниками видимого света – рентгенолюминесценция. Такое свечение платиносинеродистого бария позволило Рентгену открыть лучи. Это явление используют для создания специального светящихся экранов с целью визуального наблюдения рентгеновского излучения, иногда для усиления действия рентгеновских лучей на фотопластинку.

Одно из наиболее важных медицинских применений рентгеновского излучения – просвечивание внутренних органов с диагностической целью (рентгенодиагностика). Для диагностики используют фотоны с энергией порядка 60-120 кэВ. При этой энергии массовый коэффициент ослабления в основном пропорционально третей степени энергии фотона (пропорционально ), в чем проявляется большая проникающая способность жесткого излучения, пропорционально третей степени атомного номера вещества – поглотителя:

Мm=kz

Где k – коэффициент пропорциональности Mm – массовый коэффициент ослабления

Рентгенодиагностику используют в двух вариантах:

Рентгеноскопия – изображение рассматривают на рентгенолюминесцирующим экране;

Рентгенография – изображение фиксируется на фотоплёнке.

Если исследуемый орган и окружающие ткани примерно одинаково ослабляют рентгеновское излучение, то применяют контрастные специальные вещества. Так, например, наполнив желудок и кишечник кашеобразной массой сульфата бария, можно видеть их тканевое изображение. Яркость изображения на экране и время экспозиции на фотоплёнке зависит от интенсивности рентгеновского излучения. Если его используют для диагностики, то интенсивность не может быть сделана большой, чтобы не вызвать нежелательных биологических последствий. Поэтому имеется ряд технических приспособлений, улучшающих изображение при малых интенсивностях рентгеновского излучения.

В качестве примера такого приспособления можно указать электроннооптические преобразователи. Другой пример – флюорография, в которой на чувствительной малоформатной плёнке фиксируется изображение с большого рентгенолюминесцирующего экрана. При съёмки используют линзу большой светосилы, готовые снимки рассматривают на специальном увеличители. С лечебной целью рентгеновское излучение применяют главным образом для уничтожения злокачественных образований – рентгенотерапия инертным и перспективным вариантом рентгенографии является метод называемый рентгеновской томографией, и его «машинный вариант» - компьютерная томография.

Генерируемые в рентгеновской трубке лучи неоднородны и по своему составу они включают в себя лучи со степенью различной длинны волны, которые имеют разные проникающие способности.

Мягкие лучи в основном задерживаются в тканях т.к. имеют слабые проникающие способности и не могут пронизывать всю толщину излучаемого органа и дать информацию о его структуре, но за то эти лучи вызывают поляризацию воздуха, следовательно, биопатологическое действие. С целью устранения, этого действия проводят фильтрацию рабочего пучка лучей. Фильтры представляют собой металлические пластины из алюминия, меди, молибдена или комбинацию этих металлов. Мягкие лучи не способны проникнуть через металлические пластины и задерживаются в ней, а жесткие проходят. В рентгенодиагностической аппаратуре чаще используют алюминиевые и молибденовые. Набор алюминиевых пластин от 1 до 5мм. На пути рентгеновского пучка попадаются другие объекты (стекло, трубки, воздух). Это обеспечивает дополнительную фильтрацию рентгеновского излучения. Оно соответствует 0,3 – 0,5мм алюминиевой пластины. От фильтрации рентгеноизлучения, необходимо принимать совокупность мер за