ГОУ ВПО ОГУ МИ
Кафедра иммунологии и специализированных клинических дисциплин.
Зав. каф. проф.д.м.н. Белова И.Б.
Методическая разработка № 1
к практическому занятию по лучевой диагностике для студентов 3 курса лечебного факультета
Тема: история открытия рентгеновских лучей. Физико-технические основы рентгенологии. Правила радиационной безопасности при рентгенологических исследования.
Выполнила: врач -интерн Пекшева М.С.
Орел 2011
История открытия
Рентгеновское излучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рёнтгеном. Он был первым, кто опубликовал статью о рентгеновских лучах, которые он назвал икс-лучами (x-ray). Статья Рентгена под названием «О новом типе лучей» была опубликована 28-го декабря 1895 года в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества. В некоторых кругах, однако, утверждается, что рентгеновские лучи были уже получены до этого И. П. Пулюем. Катодолучевая трубка, которую Рентген использовал в своих экспериментах, была разработана Й. Хитторфом и В. Круксом. При работе этой трубки возникают рентгеновские лучи. Это было показано в экспериментах Круксаи с 1892 года в экспериментах Генриха Герца и его ученика Филиппа Ленарда через почернение фотопластинок. Однако никто из них не осознал значения сделанного ими открытия и не опубликовал своих результатов.
По этой причине Рентген не знал о сделанных до него открытиях и открыл лучи независимо — при наблюдении флюоресценции, возникающей при работе катодолучевой трубки. На некоторых языках (включая русский и немецкий) эти лучи были названы его именем, несмотря на его сильные возражения. Рентген занимался Х-лучами немногим более года (с 8 ноября 1895 года по март 1897 года) и опубликовал о них три статьи, в которых было исчерпывающее описание новых лучей, впоследствии сотни работ его последователей, опубликованных затем на протяжении 12 лет, не могли ни прибавить, ни изменить ничего существенного. Рентген, потерявший интерес к Х-лучам, говорил своим коллегам: «Я уже всё написал, не тратьте зря время». Свой вклад в известность Рентгена внесла также знаменитая фотография руки Альберта фон Кёликера, которую он опубликовал в своей статье. За открытие рентгеновских лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике, причём нобелевский комитет подчёркивал практическую важность его открытия. В 1896 году, в России, впервые было употреблено название «рентгеновские лучи». В других странах используется предпочитаемое Рентгеном название — X-лучи. В России лучи стали называть «рентгеновскими» по инициативе ученика В. К. Рентгена — Абрама Фёдоровича Иоффе
.
По своей природе рентгеновские лучи (РЛ) - электромагнитное излучение, занимающее широкий диапазон длин волн (от нескольких сотен до десятитысячных долей Å). В шкале электромагнитных волн рентгеновские лучи занимают промежуточное положение между ультрафиолетовыми и g -лучами.
Распространяются рентгеновские лучи прямолинейно, не отклоняясь электрическим и магнитным полями. На границе различных сред они преломляются, однако преломление очень мало (коэффициент преломления близок к 1) и им можно пренебречь.
Рентгеновское излучение регистрируется благодаря его способности засвечивать светочувствительные материалы (фотографическая регистрация), вызывать свечение некоторых веществ (люминесцирующие экраны, сцинтилляционные счетчики), ионизировать газы (газовые счетчики).
Малые длины волн и соответственно очень большие энергии рентгеновского излучения обусловливают его высокую проникающую способность.
Термины и определения
Аппарат рентгеновский - общее название совокупности устройств, используемых для получения рентгеновского излучения и применения его для диагностики и лечения. В состав рентгеновского аппарата входят устройство для генерирования рентгеновского излучения (излучатель и питающее устройство), штативы, приемники изображения (нет у рентген терапевтических аппаратов.
Доза индивидуальная - эффективная доза облучения, получаемая отдельным лицом за счет медицинского профилактического и диагностического излучения за определенный промежуток времени.
Доза поглощенная (D)- величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:
D= de\dm, Где de – средняя энергия, переданная ИИ веществу, находящемуся в элементарном объеме, к массе вещества (dm) в этом объеме. Единица поглощенной дозы – Грей, 1Гр=1Дж\кг, ранее использовалась внесистемная единица рад. 1рад=0,01Гр.
Доза коллективная - индивидуальная доза, умноженная на число облученных лиц за год. Выражается в человеко-зивертах (чел.-Зв).
Доза эквивалентная - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, характеризующий степень воздействия на организм. Выражается в зивертах (Зв). Ранее использовалась внесистемная единица бэр. 1Зв=100 бэр.
Доза экспозиционная - мера ионизации воздуха в виде электрического заряда, образованного во время излучения. Выражается в несистемных единицах - рентгенах (Р).
Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентных доз (Нт) на
соответствующие взвешивающие коэффициенты (Wт). Выражается в зивертах (Зв).
Е = SUM Wт Нтт.
Источники ионизирующего излучения
В природе ионизирующее излучение обычно генерируется в результате спонтанного радиоактивного распада радионуклидов, ядерных реакций (синтез и индуцированное деление ядер, захват протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.), а также при ускорении заряженных частиц в космосе (природа такого ускорения космических частиц до конца не ясна).
Искусственными источниками ионизирующего излучения являются
искусственные радионуклиды (генерируют альфа-, бета- и гамма-излучения),
ядерные реакторы (генерируют главным образом нейтронное и гамма-излучение),
радионуклидные нейтронные источники,
ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение),
рентгеновские аппараты (генерируют тормозное рентгеновское излучение)
Прибор для получения РЛ - рентгеновская трубка –
Рентгенодиагностическая трубка— электровакуумный прибор с источником излучения электронов (катод) и мишенью, в которой они тормозятся (анод). Энергия для нагрева катода подается через трансформатор накала, размещаемый к баке генераторного устройства. Накаленная спираль катода испускает электроны, которые ускоряются приложенным к трубке высоким напряжением, а затем тормозятся вольфрамовой пластинкой анода с образованием рентгеновского излучения. Площадь анода, на которую попадают электроны, называют фокусом. Различают одно- или двухфокусные аноды. В аноде свыше 95% энергии электронов превращается в тепловую энергию, нагревающую анод до 2000° и более. По этой причине с увеличением длительности экспозиции допустимая мощность снижается. Рентгенодиагностическая трубка размещается в кожухе, заполненном трансформаторным маслом, со свинцовой оболочкой для защиты от неиспользуемого излучения. В кожухе имеются также гнезда для присоединения высоковольтных кабелей и выходное окно, через которое выводится рабочий пучок излучения. В разборных, палатных, дентальных Р. а. рентгеновская трубка находится в защитном кожухе вместе с генераторным устройством, что часто называют моноблоком.
К выходному окну излучателя крепятся устройства, формирующие пучок излучения с требуемыми параметрами. Имеется также оптический имитатор для освещения белым светом поверхности, площадь которой соответствует площади рабочего пучка излучения, и набор сменных фильтров для изменения энергетического спектра излучения.
В зависимости от назначения современные Р. а. снабжаются разнообразными штативно-механическими устройствами — напольно-потолочными (или потолочными) штативами, столами и стойками для снимков поворотными столами-штативами для просвечивания и снимков, обеспечивающими проведение соответствующих рентгенологических исследований
Рентгеновские аппараты состоят из одного или нескольких рентгеновских излучателей (рентгеновских трубок); питающего устройства, обеспечивающего электрической энергией рентгеновский излучатель; устройства для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, в видимое изображение, доступное для наблюдения, анализа или фиксации (экран, рентгеновская кассета с рентгенографической пленкой, усилитель рентгеновского изображения, телевизионное видеоконтрольное устройство, видеомагнитофон, фотокамеры, кинокамеры и др.); штативных устройств, служащих для взаимной ориентации и перемещения излучателя, объекта исследования и приемника излучения: систем защиты и управления Р. а. Для формирования потока излучения применяют диафрагмы, тубусы, фильтры, отсеивающие растры, формирующие излучение в пространстве коллиматоры; автоматические рентгеноэкспонометры и стабилизаторы яркости.
Медицинские Р. а. делятся на рентгенодиагностические и рентгенотерапевтические.
Питающее напряжение подается в регулятор напряжения, включение которого на заданную длительность экспозиции осуществляют с помощью реле времени. Повышение и выпрямление напряжения для питания рентгеновской трубки осуществляется в генераторном устройстве (размещено в стальном баке, заполненном трансформаторным маслом), содержащем одно- или трехфазный повышающий трансформатор и выпрямители. Высокое напряжение от генераторного устройства подается на рентгеновскую трубку с помощью высоковольтных кабелей, имеющих наружную заземляемую оболочку.
Все шире в Р. а. применяют средства цифровой регистрации рентгеновских изображений. В этих случаях видеосигнал телевизионной передающей трубки поступает в аналого-цифровой преобразователь, а с него в электронную память, что позволяет в ряде случаев заменить непрерывное просвечивание импульсным и существенно снизить дозу облучения, как это делается, например, в рентгеновских аппаратах для операционных.
Состав рентгеновского отделения:
Кабинет заведующего
Комната персонала
Комната проявки снимков (фотолаборатория)
Кабинет для приготовления бария
Ожидальная
Материальная
Кладовая запасных частей
Кладовая предметов уборки
Помещение для временного хранения рентгеновской пленки (не более 100 кг)
Компьютерная
Инженерная
Рентгеновский кабинет
Уборная для персонала.