- •Часть I.
- •1. Типичная форма характеристической кривой фотографического материала
- •4. Кривая резкого перехода одной плотности почернения в другую (а), нерезкого перехода одной плотности почернения в другую (б), обусловленного полутенью (x1 — х2)
- •12. Контурообразующие точки объекта при различном расстоянии фокус трубки — пленка
- •15. Схема правильного применения направленного растра:
- •16. Последствия дефокусировки направленного растра:
- •17. Последствия децентрации (а) и одновременной децентрации и дефокусировки направленного растра (б):
- •18. Два угольника, вырезанные из листа просвинцованной резины, экранирующие участки кожи, не подлежащие облучению
- •Основные характеристики усиливающих экранов для рентгенографии
- •Часть II.
1. Типичная форма характеристической кривой фотографического материала
Точка А, которой заканчивается область вуали, называется порогом почернения. Этой точке соответствует минимальная доза излучения, которая требуется для того, чтобы вызвать на рентгенографической пленке визуально различимое почернение. Всякая меньшая доза излучения не вызывает никакого дополнительного почернения фотографического слоя. Поэтому величина экспозиционной дозы рентгеновского излучения, соответствующая точке А, называется пороговой, а минимальное почернение, обнаруживаемое сверх вуали,—порогом почернения.
Отрезок АБ имеет форму вогнутой линии и называется областью недодержек, или нижним криволинейным участком характеристической кривой. Этот участок характеризует рост почернений при воздействии на фотографический слой малых величин экспозиционных доз рентгеновского излучения. Крутизна кривой на этом участке возрастает от нуля (в точке А) до некоторого наибольшего значения (в точке Б). На участке АБ равным приращениям логарифмов экспозиционных доз излучения соответствует различный (неравный), постепенно возрастающий прирост оптических плотностей. При рентгенографии с большой недодержкой рентгеновское изображение на пленке строится почернениями нижнего криволинейного участка характеристической кривой, поэтому рентгеновские снимки получаются бракованными.
После нижнего криволинейного участка, ограниченного точками А и Б, следует прямолинейная часть характеристической кривой от точки Б до точки В,
которая называется областью пропорциональной передачи, или областью нормальных экспозиций, или областью рабочих почернений. На этом участке равным приращениям логарифмов экспозиционных доз рентгеновского излучения соответствуют равные приращения оптических плотностей. С рентгенографической точки зрения—это лучший участок кривой почернений, так как изображение, построенное его почернениями, как правило, будет всегда хорошим, т. е. в изображении получается правильное воспроизведение деталей исследуемого объекта в смысле соотношений толщин и плотностей. Поэтому условия экспонирования рентгенографических пленок необходимо выбирать такие, которые обеспечивали бы использование области пропорциональной передачи.
Верхний участок кривой, ограниченный точками В и Г, представляет собой выпуклую линию и называется областью передержек, или верхним криволинейным участком. Этот участок характеризует увеличение степени почернений при воздействии на фотографический слой больших величин экспозиционных доз рентгеновского излучения. На всем его протяжении равным приращениям величин логарифмов экспозиционных доз излучения соответствует непропорциональный уменьшающийся прирост оптических плотностей. Крутизна характеристической кривой на участке ВГ непрерывно падает от наибольшего значения в точке В до нуля в точке Г. Точке Г соответствует максимальная оптическая плотность испытуемого фотографического слоя (Dmax), т. е. наибольшая возможная плотность почернения, которую можно получить на данном фотоматериале при определенных условиях проявления. При рентгенографии с большой передержкой изображение строится почернениями, соответствующими верхнему криволинейному участку характеристической кривой. Качество рентгеновских снимков с такими оптическими плотностями почернений неудовлетворительное.
Участок кривой, лежащий правее точки Г, называется областью соляризации. Соляризация — явление обращения, превращающее негативное изображение в позитивное, которое наступает после воздействия на
фотографический слой критических величин экспозиционных доз рентгеновского излучения.
Самая важная часть кривой — прямолинейная от точки Б до точки В. Она определяет диапазон экспозиционных доз рентгеновского излучения, в пределах которого в изображении получается правильное воспроизведение соотношений толщин и плотностей исследуемого объекта.
Средняя часть характеристической кривой соответствует максимуму разрешающей способности рентгенофотоматериалов. С уменьшением или увеличением экспозиционных доз излучения относительно средней разрешающая способность падает.
В нижней и верхней криволинейных областях характеристической кривой изображение деталей исследуемого объекта будет искажено (в соотношении толщин и плотностей). Область соляризации практического значения не имеет, а область вуали совсем не позволяет получить изображение.
Таким образом, на рентгеновских снимках изображение наиболее важных для диагностики деталей исследуемого объекта должно быть построено почернениями пленки, соответствующими прямолинейной части ее характеристической кривой (от точки Б до точки В).
Определение плотности почернения. Объективная оценка плотностей почернений и, следовательно, качества рентгеновских снимков возможна на основании измерений оптических плотностей специально предназначенным для этого микрофотометром. Качество рентгеновских снимков оценивать намного легче, когда с исследуемым объектом одновременно снимается эталон в виде ступенчатого алюминиевого клина (рис. 2). Каждая ступенька клина отличается друг от друга по высоте на 6,25 мм. Высота первой ступеньки равна 6,25 мм, а последней — 6,25 X 12=75 мм. Ширина клина — 10 мм, длина — 120 мм. Такой клин на рентгеновских снимках дает такие же теневые нюансы, как и тело человека. На снимках изображения ступенек клина получаются в виде однородных почернений разной плотности под каждой ступенькой, которое может быть измерено при помощи фотометра.
Для наблюдения за развитием заболеваний в динамике необходимо производство серии рентгеновских снимков, сделанных в период болезни. В этих случаях изображение на снимках должно быть одинакового качества, объективизация которого легко осуществляется, если на одном листе рентгенографической пленки одновременно производится съемка исследуемого объекта и расположенного рядом с ним ступенчатого алюминиевого клина. Измерения оптических плотностей ступенек клина на сравниваемых рентгеновских
2. Схема эталона —ступенчатого алюминиевого клина
снимках дают возможность оценить физико-технические условия, при которых были получены данные снимки. Если на сравниваемых снимках оптические плотности ступенек клина одинаковые, то и физико-технические условия рентгенографии исследуемого объекта были также одинаковыми. В этих случаях изменения в оптических плотностях изображения следует относить за счет развития патологического процесса. К сожалению, подобными эталонами, а также простыми фотометрами рентгенодиагностические кабинеты пока не обеспечены. Поэтому врачи-рентгенологи и рентгенолаборанты об оптических плотностях судят субъективно, и в результате оценка одной и той же рентгенограммы неоднозначна.
Визуальное определение оптических плотностей облегчается с помощью примитивных эталонов, которые могут быть изготовлены из картона, окрашенного черной тушью или оклеенного черной бумагой. Эти эталоны по форме напоминают зубчатые шестерни и отличаются друг от друга шириной просвета (рис. 3).
Такой эталон насаживают на спицу или гвоздь и вращают вокруг оси. При вращении каждый эталон будет пропускать через просветы строго определенную часть света, падающего на него от негатоскопа. Определение величины плотности почернения какого-либо участка рентгеновского снимка производится путем сравнения этого участка с эталоном. Для того, чтобы можно было визуально судить об оптических плотностях, необходимы опыт и систематическая тренировка.
3. Схемы эталонов (я, б) оптических плотностей почернений Объяснение в тексте
Процесс изготовления эталонов прост. Для этого необходимо рассчитать величину просвета по всей окружности и число вырезанных долек. Например, для эталона с оптической плотностью D = 0,5 на картоне вычерчиваются две окружности с диаметрами d1 = 100 мм и d2 = 80 мм. При оптической плотности D — 0,5 в глаза наблюдателя должно попадать приблизительно 1/3 света (см. табл. 1). Поэтому 1/3 окружности (120°) должна быть вырезана. Окружность делится на десять равных частей (по 36° каждая), и из каждой части вырезается долька, равная 12°. При вращении диска перед негатоскопом вместо зубчатой каймы глаза наблюдателя увидят равномерное
почернение, которое будет пропускать Уз света, падающего на диск, что соответствует почернению плотностью D = 0,5.
Для получения эталона с оптической плотностью D = 1,5 необходимо вырезать 1/10 часть окружности (36°). Для этого окружность делится на 10 равных частей и в каждой части вырезается долька по 3,6°. Для оптической плотности D = 2 в каждой части вырезается долька по 0,36° (при изготовлении эталона с D = 2 диск берется большего диаметра— 120 мм).
Ниже приводятся исходные данные для изготовления эталонов с оптическими плотностями от D = 0,3 до D = 2,0. Окружность делится на 10 равных частей и в каждой части вырезается долька по дуге:
D |
Дуга, ° |
D |
Дуга, ° |
D |
Дуга, ° |
0,3 |
18,0 |
0,9 |
14,5 |
1,5 |
1,1 |
0,4 |
14,4 |
1,0 |
3,6 |
1,6 |
0,9 |
0,5 |
11.5 |
1,1 |
3,2 |
1,7 |
0,7 |
0,6 |
9,0 |
1,2 |
2,3 |
1,8 |
0,6 |
0,7 |
7,2 |
1,3 |
1,8 |
1,9 |
0,5 |
0,8 |
5,8 |
1,4 |
1,4 |
2,0 |
0,4 |
В литературе приводятся и другие способы определения качества рентгеновских снимков [24, 36, 40, 61].
НЕРЕЗКОСТЬ
Под резкостью изображения понимается скачкообразный переход одного участка почернения в другой. В резком изображении полутени, размывающие контуры теней деталей исследуемого объекта, отсутствуют.
Нерезкость изображения проявляется постепенным переходом одного участка почернения в другой (рис. 4). В нерезком изображении контуры теней деталей исследуемого объекта размыты, так как окружены полутенью.
Геометрическая нерезкость — эта нерезкость изображения появляется, когда размытость контуров рентгенографического изображения обусловлена геометрическими факторами съемки. Она зависит от размера оптического фокуса рентгеновской трубки, расстояния между деталью объекта исследования и рент-
генографической пленкой, расстояния между фокусом трубки и деталью объекта исследования, расстояния от фокуса трубки до рентгенографической пленки.
Фокус рентгеновской трубки представляет собой не геометрическую точку, а некоторую площадку, линейные размеры которой тем больше, чем больше мощность трубки. Конечная величина действительного фокуса трубки всегда приводит к образованию полутени, которая размывает контуры тени детали в изображении или контуры изображения исследуемого