На главную страницу
На главную

 
 
О журнале Архив Содержание

(Новости лучевой диагностики 2001 1-2: 52-55)

Преимущество цифровых технологий в рентгенологии.

Малевич Э. Е.1, Кисель Е. М.1, Шпита И. Д.2,  Лазовский А. С.2

1Республиканская больница ГУ ЛП и СКУ УД Президента Республики Беларусь,
2Республиканский госпиталь МВД.

В современном диагностическом процессе рентгенология занимает одно из ведущих мест. Причем, в основу диагностики положены следующие принципы: высокое качество    и информативность рентгеновского изображения, наименьший радиационный риск и минимальная стоимость исследования.

По мнению ведущих специалистов в области рентгеновской скиалогии, идеальное изображение создать невозможно, а вот улучшить качество изображения с помощью технических средств необходимо [1,2,3,4].

Качество рентгеновского изображения зависит от многих факторов, а именно:
- от физико-технических параметров съемки (кВ, мА, с);
- фильтрации;
- фокусировки;
- расстоянии "фокус - пациент - пленка";
- отсеивающие   решетки   с   высокими   физико-техническими параметрами;
- свойств объекта;
- рентгенографического "шума";
- воспринимающего устройства;
- обработки рентгенпленки на высоком технологическом уровне (проявочные машины);
- и других факторов, находящихся в цепочке визуализации.

Требования, предъявляемые к рентгеновским аппаратам довольно жесткие. Важнейшим является обнаружение мелких и малоконтрастных деталей, причем следует различать выявляемость неподвижных и движущихся деталей, ибо в последнем случае важную роль играет скорость движения. Если речь идет о легких, то на снимках должны быть видны шаровидные детали около 1 мм и линейные шириной 0,3 мм. На снимках скелета важны детали размером 0,3-2,0 мм. Минимальный размер выявляемых деталей на рентгенограммах мочеполовых органов и толстой кишки должен быть порядка 1-2 мм, желудка 0,4-0,5 мм, камней в желчном пузыре - 1,5 мм.

Во всех случаях основной задачей рентгенологического исследования является   получение   максимального   количества   диагностической информации при минимальной лучевой нагрузке персонала и обследуемых. Высокое же качество диагностики обеспечивается многими факторами, а именно:
1. Хорошей рентгенодиагностической установкой, обеспечивающей съемку до 150 кВ и более с выдержкой до 0,01 и менее.
2. Геометрической разрешающей способностью - размерами фокусного пятна источника излучения.
3. Динамической разрешающей способностью - минимум времени экспозиции при получении снимков движущихся органов, что возможно лишь при достаточно большом отношении экспозиционной дозы к экспозиции (мР/мА*с) - радиационном выходе рентгеновского аппарата.
4. Морфологической   разрешающейся   способностью,   квантовой пятнистостью.

Разрешающая способность является важнейшим показателем качества рентгеновского изображения. Она выражается обычно числом раздельно воспринимаемых параллельных линий (штрихов) на 1 см или 1 мм. Объем информации на рентгеновском снимке находится в прямой зависимости от разрешающей способности, а именно: объем информации пропорционален квадрату разрешающей способности. При повышении разрешающей способности в 2 раза информативность изображения увеличивается в 4 раза [4].

В  практической деятельности диагностических служб  широкое распространение получает использование эффективных цифровых вычислительных устройств. На смену общепринятой проекционной радиографии и рентгеноскопии приходят соответствующие цифровые методы [1,2].

В республиканской больнице ГУ, в республиканском госпитале МВД установлены и функционируют современные цифровые рентгеновские аппараты DuoDiagnost и DIAGNOST 76, Easy Diagnost. Они являются одними из последних разработок компании Philips Medical Systems в области  цифровой  рентгенологии.  Эти  аппараты  обеспечивают оптимальное качество диагностики при одновременном повышении удобства работы и снижении затрат на проведение исследований.

Аппарат DuoDiagnost с системой цифровой обработки изображения предназначен для проведения всего диапазона рентгенологических исследований. Новая кинематическая схема позволила объединить в одном устройстве возможности рентгеноскопического аппарата, второго рабочего места  с  автоматическим  устройством   Виску  для   проведения рентгенографии и томографии по всей длине стола в любом его положении с использованием только одной рентгеновской трубки. При выполнении рентгеноскопии за счет наличия дистанционного управления аппаратом не требуется непосредственное присутствие врача рядом с пациентом. Расположение рентгеновской трубки над декой стола, а ЭОПа - под ним позволило минимизировать неизбежные проекционные искажения.

Аппарат   DIAGNOST 76 представляет   из   себя   цифровую рентгенодиагностическую   систему   для   рутинных   исследований, оснащенную второй рентгеновской трубкой с потолочной подвеской для выполнения снимков как на столе, так и на вертикальном штативе, что обеспечивает свободный доступ к пациенту со всех сторон. Кроме того, нахождение врача рядом с пациентом во время исследования позволяет индивидуально решать вопрос о вариации методики исследования непосредственно при его проведении в сложных диагностических случаях и при обследовании “проблемных” пациентов (престарелых, детей, неадекватных пациентов и т.п.).

Оба аппарата оснащены системой цифровой обработки изображения, значительно расширяющими их диагностические возможности.

В течение трех лет работы на этих аппаратах нами обследованы больные с разнообразной патологией как аппарата движения, так и внутренних органов, а именно сделано рентгенографий:
1. Разных отделов скелета - 17500 чел;
2. Легких - 16000 чел;
3. Желудка - 1250 чел;
4. Кишечника - 420 чел;
5. Мочеполовых органов - 1800 чел;
6. Прочих органов - более 1000 чел.

Анализ   полученных   изображений   показал,   что   цифровые рентгенографические системы DuoDiagnost и DIAGNOST 76 по сравнению с обычными рентгеновскими аппаратами имеют ряд преимуществ:
1. Экономичность в эксплуатации (во время съемки сразу получаем изображение, отпадает необходимость использования рентгеновской пленки, других расходных материалов);
2. Высокая производительность;
3. Прямая цифровая обработка снимков обеспечивает эффективный надежный диагноз;
4. Дешевое цифровое архивирование;
5. Быстрый поиск рентгеновского изображения в памяти ЭВМ.

Все это возможно потому, что аппарат DuoDiagnost имеет оптическую систему,  основанную  на  электронно-оптическом  преобразователе диаметром 23 см с возможностью расширения до 31 см или 38 см, регистрация изображений производится на основании аналогово-цифрового преобразователя в режиме рентгеноскопии и рентгенографии на матрице 1024х512 с глубиной серой шкалы 8 бит (256 градаций серого) с автоматической цифровой обработкой (подавление шумов, усиление контуров, контрастности и т.д.) в реальном масштабе времени, возможностью регистрации максимально до 3-х изображений в секунду и возможностью   последующего   просмотра  занесенных   в   память изображений.    При этом возможность    цифрового    захвата рентгеноскопических изображений позволяет снизить лучевую нагрузку на пациента до 80% по сравнению с обычными исследованиями (при получении изображения непосредственно на рентгеновской пленке). Наличие винчестера объемом 1,2 Гб - 5000 изображений, возможность свободной текстовой аннотации, удержание последнего изображения и возможность печати на двухформатной камере до 4-х изображений на одной пленке значительно облегчает сохранение и работу с сохраненными изображениями, снижает стоимость исследования.

Рентгенографические исследования сложных специальных укладок (сосцевидные    отростки,    крестцово-подвздошные    сочленения, межпозвонковые   сочленения   и   др.)   можно   контролировать кратковременным просвечиванием в течение 1-2 сек., что позволяет исключить некачественные снимки, а в итоге удешевляет и ускоряет исследование пациента.

Исследования мочеполовой сферы (урография,   цистография, уретерография, метросальпингография и др.) на дистанционно-управляемом рентгеновском аппарате существенно повышает качество рентгенологического исследования, позволяет выполнять рентгенограммы в наиболее информативном состоянии чашечно-лоханочной системы, мочеточников и т.д.

Высокоинформативные исследования полости матки невозможны без визуального контроля за контрастированием полости матки, труб. Исследования толстой кишки затруднено без специального приспособления - дистанционно-управляемого аппарата для контрастирования взвесью бария толстой кишки. При наличии указанного аппарата исследование толстой кишки (ирригоскопия) не вызывает затруднений.

Цифровая система аппарата DIAGNOST 76 имеет отличные характеристики и большие возможности по сравнению с аналоговыми аппаратами, а именно:
• электронно-оптический преобразователь диаметром 38 см с волоконной оптикой и покрытием из иодида цезия, что обеспечивает высокую квантовую эффективность воспринимающей системы;
• расстояние от фокального пятна до деки стола 50 см с возможностью расширения до 64 см, расстояние от источника до ЭОПа составляет 82 -114 см с возможностью расширения до 96-128 см, что позволяет минимизировать возможные геометрические искажения;
• матрица аналогово-цифрового преобразователя: 512х512 и 1024х1024 с возможностью выбора матрицы;
• глубина серой шкалы 10 бит (1024 градации серого);
• регистрация единичных изображений и серий до 8 в секунду;
• автоматическая цифровая обработка (подавление шумов, усиление контуров, контрастности и т.д.) в реальном масштабе времени;
• возможность просмотра единичных изображений и динамического воспроизведения серий изображений с различной скоростью и в любом направлении;
• мозаичный просмотр до 16-ти изображений на экране;
• увеличение изображения;
• автоматическое электронное диафрагмирование;
• удержание последнего изображения;
• автоматическое документирование (получение пленочных копий) непосредственно во время исследования, в момент производства цифровых снимков.

Рентгенодиагностический аппарат Diagnost 76 фирмы Philips укомплектован рентгеновской трубкой, оснащенной системой "Grid Controlled   Fluoroscopy",   что   позволяет   выполнять   импульсную рентгеноскопию с числом импульсов 2, 3, 6 и 12 в секунду, а это существенно снижает лучевую нагрузку как на пациента, так и на персонал рентгеновского кабинета. Данная система так же установлена и практически используется в Госпитале МВД на аппарате Easy Diagnost. При исследовании желудочно-кишечного тракта (рентгеноскопия желудка, ирригоскопия) и органов грудной клетки здесь используется импульсное просвечивание с частотой импульсов 12 в секунду. Это позволяет снизить лучевую нагрузку на пациента примерно на 50%, что подтверждается проведенным дозиметрическим контролем при помощи измерителя произведения дозы на площадь "Diamentor - m2" и использования программы “Расчет эффективных доз и доз на органы пациента за счет рентгенодиагностических процедур”, разработанной Центральным научно-исследовательским рентгено-радиологическим институтом Минздрава России, г. Санкт-Петербург. Указанный способ применяется для особо точных расчетов и выполняется на высоком уровне сложности определения эффективных доз на отдельные органы и все тело. Аппараты DuoDiagnost, DIAGNOST 76 и Easy Diagnost имеют возможности работать со снимками через компьютерные сети и дальнейшего программного   расширения   и   аппаратного   усовершенствования, позволяющих производить такие рентгенодиагностические процедуры, как ангиография. Кроме того различные опции компьютерных сетей позволяют принимать изображения с удаленных терминалов, архивировать данные снимков в массовых архивировочных единиц, а также посылать информацию через локальные и телекоммуникальные сети. Предусмотрена возможность подключения к независимой диагностической станции Easy Vision и выход в сеть стандарта DICOM, что позволяет в полной мере реализовать преимущества цифровых систем за счет использования функций воспроизведения, хранения и документирования изображений, получаемых от других рентген-аппаратов, КГ, МРТ, ультразвуковых систем и проведения телеконсультаций и телеконференций.

Выводы:

• цифровые аппараты, оснащенные системой "Grid Controlled Fluoroscopy" целесообразно использовать при длительных и часто повторяемых исследованиях
• цифровые системы традиционной компоновки удобны при обследовании престарелых, “тяжелых” пациентов и в педиатрии
• аппараты,  оснащенные системой "Grid Controlled  Fluoroscopy" предпочтительны для педиатрии за счет низкой дозы облучения, получаемой пациентом при исследовании
• при выполнении рентген - эндоскопических исследований (РХПГ и др.) на аппаратах, оснащенных системой "Grid Controlled Fluoroscopy" дозы облучения на пациентов и персонал уменьшаются до 80%

Литература:

1. Белова И. Б., Китаев В. М. Цифровые технологии получения рентгеновского изображения - принципы формирования и типы (обзор литературы)//Медицинская визуализация.-2000-№1-С.ЗЗ-40
2. Варшавский Ю. В., Жуковский В. Д., Натензон М. Я., Тарнопольский В. И. Что такое цифровая лучевая диагностика и что она дает специалистам и администраторам//Компьютерные технологии в медицине-1997-№3-С.40-47
3. Михайлов А. Н., Малевич Э. Е. Использование лучевой диагностики в пульмонологии//Здравоохранение.-1997-№7-С.З-5
4. Михайлов А. Н. Средства и методы современной рентгенографии.-Минск, 2000-242С.
5. Расчет эффективных доз и доз на органы пациента за счет рентгенологических процедур//ЦНИ Рентгено-радиологический институт Министерства Здравоохранения России, Санкт-Петербург, 1997г.
 

О журнале Архив Содержание