MASARYKOVA UNIVERZITA

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA Lékařská Fakulta Katedra radiologických metod Historický vývoj rentgenových přístrojů pro skiagrafii BAKALÁŘSKÁ PRÁCE v oboru radiologický asistent Vedoucí práce: Ing. Oldřich Ott Brno, březen 2014 Jméno autora: Robert Brunclík

2 Anotace Ve své bakalářské práci Historický vývoj rentgenových přístrojů ve skiagrafii, se zaměřím na využití rentgenových přístrojů ve skiagrafii. Ze začátku se věnuji obecně historii a objevení rentgenového záření, dále vlastnostem rentgenového záření a možnosti využití zejména ve skiagrafii. V další kapitole se zabývám digitalizací systému a následně porovnávám výhody a nevýhody ve skiagrafii. Na závěr se zaměřím nad rozdělením rentgenových přístrojů podle způsobu konstrukce, jejich parametrů a možností využití. Klíčová slova: historie, rentgenové záření, rentgenový přístroj Annotation In my bachelor thesis named The historical development of X-ray technology I have focused on the use of X-ray devices in radiography. The thesis is dedicated generally to the history of X-rays, as well as to its properties and its use especially in radiography. The next chapter is mainly focused on the digitalisation of systems and then compares advantages and disadvantages of radiography. Finally, in last chapters, I have aimed at the categorization of x-ray devices according to their construction type, parameters and their usage. Key words: history, X-rays, X-ray technology

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem zmíněnou bakalářskou práci zpracoval samostatně pod vedením vedoucího práce a uvedl jsem v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. V Brně dne 31. března Robert Brunclík

4 Poděkování Zde bych rád vyjádřil své poděkování panu Ing. Oldřichu Ottovi, vedoucímu mé bakalářské práce, za jeho odborné vedení, cenné rady a připomínky, které mi během psaní práce poskytl. Rovněž bych rád poděkoval panu Mgr. Martinovi Bučkovi za poskytnutí materiálů a cenných rad k mé bakalářské práci. V Brně dne 31. března Robert Brunclík

5 Obsah 1. Úvod Základní data z historie rentgenu Wilhelm Conrad Röntgen Objev rentgenových paprsků Vývoj využití rentgenových paprsků Rentgenové záření Zdroje rentgenového záření Rentgenka Historie rentgenky Součásti rentgenky Rozdělení rentgenové záření Vlastnosti rentgenového záření Absorpce Rozptyl Tvorba pozitronu a elektronu Luminiscenční efekt Fotochemický efekt rentgenového záření Ionizace Biologický efekt Vznik rentgenového obrazu Kvalita rentgenového obrazu Využití rentgenového záření Využití v průmyslu Terapeutické využití rentgenového záření Diagnostické využití rentgenového záření Skiaskopie Rentgenová počítačová tomografie Skiagrafie Digitální zobrazovací systém Nepřímá digitalizace Přímá digitalizace Výhody a nevýhody analogové a digitální skiagrafie Rentgenové přístroje... 31

6 8.1. Konstrukce nejjednoduššího pulzního přístroje (bez usměrnění) Firmy zabývající se výrobou a distribucí rentgenových přístrojů Druhy rentgenových přístrojů Dentální rentgenové zařízení Pojízdné rentgenové přístroje Blokové rentgenové přístroje využívané diagnostice v minulosti (1975) Stacionární přístroje pro základní snímkování Mamografické rentgenové přístroje Závěr Seznam použité literatury Seznam obrázků Seznam zkratek Přílohy... 47

7 1. Úvod Od objevu rentgenového záření již uplynulo mnoho let. V té době si ani jeho objevitel Wilhelm Conrad Röntgen neuvědomil, co vlastně dokázal. Rentgenové záření našlo své uplatnění v mnoha odvětvích lidské činnosti. V pozici budoucího radiologického asistenta se setkávám s využitím rentgenového záření zejména v diagnostice. V praktické výuce během studia jsem se seznámil s obsluhou a správným použitím rentgenových přístrojů. Proto jsem si vybral jako téma mé bakalářské práce historický vývoj rentgenových přístrojů ve skiagrafii. Zajímalo mě, jaké rentgenové přístroje se využívali v minulosti, jak byly konstruovány a jaký byl jejich vývoj s postupem let. V dnešní době je obsuha rentgenového přístroje zajisté snažší a pohodlnější oproti minulosti. Dříve musel mít radiologický asistent dlouhou praxi a výborné znalosti, aby zhotovil kvalitní snímek. Dnes jsou rentgenové přístroje na tak vysoké úrovni, že pomáhají ulehčit pořízení kvalitního snímku. Rentgenové přístroje se neustále zdokonalují, ani v budoucnosti tomu nebude jinak. Pokrok se nedá zastavit. V mé bakalařské práci shrnuji objevení, vznik a vlastnosti spojené s rentgenovým zářením. Poté se zaměřuji na využití rentgenového záření zejména v diagnostice a následnou digitalizací systému. V poslední časti mé práce se věnuji rentgenovým přístrojům a jejich rozdělení podle využití. 7

8 2. Základní data z historie rentgenu Objev neznámých paprsků X profesorem Wilhelmem Conradem Röntgenem Rentgenové vyšetřování srdce, první průmyslově vyráběný rentgen W. C. Röntgen získal za objev nového záření Nobelovu cenu Max von Laue dokázal pomocí rentgenového záření existenci krystalové mřížky pevných látek W. H. Bragg a W. L. Bragg (otec a syn) změřili vlnovou délku rtg záření Firma Kodak začala vyrábět film určený speciálně pro rentgenové přístroje Vakuová rentgenka s wolframovým žhavícím vláknem (Coolidge, Lilienfeld) Rentgenka s rotující anodou (E. Pohl) Z bezpečnostních důvodů se začaly používat rentgenové trubice uzavřené v ochranném stínícím krytu Navržen lineární (vrstvový) tomograf, který zvýšil rozlišovací schopnost klasického rentgenového přístroje Zesilovač rentgenového obrazu umožnil používat nižší dávky záření při vyšetřování pacientů Teorie počítačové tomografie, matematická rekonstrukce příčného řezu tělem (A. M. Cormac) První počítačový tomograf sestrojen Dr. Hounsfieldem, který za něj získal Nobelovu cenu (22) 8

9 3. Wilhelm Conrad Röntgen W. C. Röntgen byl německý fyzik, narodil se 27. března 1845 v Lennepe nedaleko od Düsseldorfu. Jeho rodina pocházela z bohaté vrstvy. Ve 3 letech se přestěhoval s rodinou do Apeldoornu v Holandsku, kde měla matka příbuzné. Do 16 let docházel do školy v Apeldoornu, dále pokračoval ve studiích na Technické škole v Ultrechtu. Ve škole si vedl velmi dobře, ale byl vyloučen jelikož neprozradil autora karikatury jednoho místního profesora. Dosažení maturitního vzdělání se však nevzdal a věnoval se učení soukromě. Při závěrečné zkoušce jeden člen zkušební komise naneštěstí onemocněl a nahradil ho profesor z jeho bývalé školy. Zkoušku neudělal, ale i tak se nechal zapsat na univerzitu a navštěvoval zde přednášky z matematiky, chemie a botaniky. Poté se dozvídá od svého bývalého spolužáka, že na polytechnice v Curychu přijímají nové absolventy na základě přijímací zkoušky bez nutnosti vlastnit maturitu. Přihlasil se a od podzimu 1865 byl přijat. Po šesti semestrech studia získal diplom strojního inženýra. Jeho otec ho i nadále finačně podporoval, takže se mohl věnovat svému největšímu zájmu - fyzice. I když se později věnoval experimentální fyzice, jeho znalosti inženýra mu byly velice přínosné. Protože měl znalosti konstruktéra i technologa, mohl většinu svých pokusů sám zrealizovat běžnými přostředky. Polytechnika neumožňovala získání doktorátu, tudíž Wilhelm Conrad svoji práci Teoretický výzkum fyzikálních souvislostí mezi objemem a teplotou plynu předložil na curyšské univerzitě. Dne 22. června 1869 získává doktorát z filozofie. V tomto roce se také stává asistentem profesora Kundta na Polytechnice a zasnoubil se s Bertou Ludwigovou, dcerou hostinského. Roku 1870 přestoupil profesor Kundt na univerzitu ve Wüzburgu a Röntgen ho následoval. Po dvou letech se Wilhelm Conrad s Bertou vzali. Nacházeli se v těžké finační situaci, Röntgen se proto rozhodl získat titul docenta, aby pak by mohl soukromě vyučovat. Titul nezískal, potřeboval k tomu maturitu. Právě v té době se Akademie věd ve Štrasburku přeměnila na německou univerzitu, zde podal habilitační práci a v roce 1874 získává titul docenta. Rok nato přijímá místo profesora matematiky a fyziky na Vysoké škole zemědělské v Hehenheimu. Zde ho nenechali pracovat na svých experimentech, proto se vrací jako 9

10 mimořádný profesor matematické fyziky opět ke Kundtovi do Štrasburku. V roce 1879 se stává řádným profesorem a ředitelem ústavu univerzity v Giessenu. Od roku 1888 působí na würzburské univerzitě, kde řídí její fyzikální ústav. Jako rektor vede jedno funkční období dokonce celou školu. Na konci devatenáctého století odchází do Mnichova, kde 10. února 1923 umírá. Pohřben je v Giessenu. Obrázek 1: Wilhelm Conrad Röntgen, Zdroj: WIKIPEDIA, Wilhelm Konrad Röntgen (13) 3.1. Objev rentgenových paprsků V květnu 1894 se začal Röntgen zajímat o pokusy Philippa Lenarda s katodovými paprsky. K hlavnímu objevu došlo 8. listopadu Toho večera Röntgen obalil katodovou trubici černý papírem, aby světelné jevy, způsobené katodovými paprsky vystupující z trubice tenkým hliníkovým okénkem, nerušilo světlo výboje. Přestože černý neprůsvitný obal nepropouštěl žádné viditelné ani ultrafialové záření, tak se ve tmě laboratoře bledězeleně rozzářily krystalky platnatokyanidu barnatého, které byly umístěnyna experimentátorově stole. Uvědomil si, že na skle výbojky, v místě kam dopadalo katodové záření, vznikají neznámé paprsky. Tyto paprsky nazval paprsky X. 1 CHADIM, R. Bakalářská práce Historie a současnost archivace RTG obrazu, Plzeň,

11 Fyzikalní podstata tohoto záření byla vysvětlena mnohem později, ve letech 20. století při odhalování skrytých vlastností atomu. Proto Röntgen, jak již bylo zmíněno, pojmenoval svoje paprky X. V anglosaské literatuře se stále používá označení X-Rays, u nás využíváme výraz rentgenové záření. První snímek byl již pořízen 22. prosince 1895, byl to obrázek ruky Röntgenovy ženy Berty a část lovecké pušky. Toto datum se považuje za zrození nového oboru, radiologie. Svůj objev zveřejnil až 28. prosince 1895 v předběžném sdělení O novém druhu paprsků. Jediná veřejná přednáška o X paprscích se konala 23. ledna 1896 ve Fyzikálním ústavu pro wüzburskou Fyzikálně-lékařskou společnost. Röntgen svůj objev prezentoval zhotovením snímku ruky profesora Alfreda von Koellikera. Ten byl tímto objevem dojat a navrhl aby se paprsky X nazývaly Röntgenovy. Obrázek 2: Rentgen ruky Alberta von Koellikera z roku 1896, Zdroj: WIKIPEDIA, Wilhelm Konrad Röntgen (13) V prosinci 1901 získal Röntgen Nobelovu cenu za fyziku. Spolu s medailí a diplomem mu bylo při slavnostním ceremoniálu ve Stockholmu předáno i švédských korun. Žádné další ocenění Röntgen nepřijal. Také si ani svůj objev nenechal patentovat a předal ho nezištně celému světu. Netušil při tom, jakého obrovského rozmachu rentgenové záření dosáhne v diagnostice a v jiných sférách využití. 11

12 3.2. Vývoj využití rentgenových paprsků Do konce I. světové války byla zjištěna vlnová délka záření X i jeho rychlost, která je totožná s rychlostí světla. Původní rentgenka (zdroj záření) byla nahrazena vakuovou rentgenkou ze žhavícím vláknem. Do konce I. světové války patřilo mezi nejčastější vyšetření (plice, srdce a trávící trubice). Mezi světovými válkami byla zavedena rotační anoda rentgenky a její zevní chlazení a objevena klasická tomografie. Začaly se používat kontrastní látky pro lepší zviditelnění obrazu. Po II. světové válce dochází k objevení zesilovače rentgenova obrazu. Zesilovač umožnil vytvoření rentgenové televize a kinematografie a vytvoření videozáznamu. Technika pokročila a byly zkonstruovány první vyvolávací a expoziční automaty a začala se využívat výpočetní technika. Největším objevem po objevení rentgenky byl objev výpočetní tomografie. Počítačový tomograf byl poprvé zkonstruován angličanem Dr. Hounsfieldem v roce Metoda se velmi rychle rozšířila a Dr. Hounsfield získáva v roce 1979 Nobelovu cenu za fyziku. Ve stejné době byla také zavedena digitalní subtrakční angiografie. V této době dochází mohutnému rozmachu rentgenové diagnostiky. Vznikaji stále nová zlepšení, která umožňují automatizaci rentgendiagnostického provozu či nové vyšetřovací postupy. Využivají se samočinné počítače ke zlepšení funkce rentgenových přístrojů a jejich nářadí, také organizace rentgenového provozu, včetně přesného zpracování. Díky rentgenovému záření známe nejen stavbu mnoha desítek tisíc anorganických krystalických látek (kovů, slitin, polovodičů, minerálů apod.), ale např. i strukturu bílkovin, nukleových kyselin, penicilinu, cholesterolu a vitamínu B12. Rentgenové záření je nedílnou součástí dnešní medicíny a bude nadále využíváno i v budoucnosti. 12

13 4. Rentgenové záření Rentgenové záření je elektromagnetické vlnění, jehož vlnová délka se pohybuje mezi 0,010,05 nm. Rentgenové záření prochází hmotou i vakuem, jeho intenzita slábne se čtvercem vzdálenosti od zdroje záření a šíří se přímočaře. Rentgenové záření má luminiscenční, fotochemický a biologický efekt Zdroje rentgenového záření Přirozeným zdrojem rentgenového záření jsou hvězdy. Mezi hlavní zdroje přirozeného záření patří Slunce. Na Zemi můžeme pozorovat mále množství rentgenového záření v úderu blesku. Umělým zdrojem rentgenového záření v radiologii je rentgenka Rentgenka Rengenka se může také nazývat rentgenová lampa. Zjednodušeně řečeno je to skleněná trubice s vakuem uvnitř. Slouží nám k produkci rentgenového záření. Obrázek 3: Schéma rentgenky, Zdroj: Fyzika v moderním lékařství (22) 2 CHADIM, R. Bakalářská práce Historie a současnost archivace RTG obrazu, Plzeň,

14 4.3. Historie rentgenky Rentgenky byly původně konstruovány jako výbojky. Jsou to vlastně skleněné trubice se dvěma elektrodami plněné plynem. Další etapou byly katodové trubice. Klasický zářivý výboj zde již nenastává, ale dochází zde ke katodovému záření a vzniká zde také sekundární fotonové záření, X záření. Katodové trubice sehrály důležitou roli i v atomové fyzice, což pomohlo objasnit stavbu atomu. Důležitým krokem k vývoji rentgenky bylo vytvoření vakuové rentgenky se žhavenou katodou. Později byla u rentgenek přidána rotující anoda pro zvětšení výkonu. V současné době jsou prováděny experimenty s laserovými zdroji záření pro lepší výkon Součásti rentgenky Mezi základní součásti rentgenky se žhavenou katodou patří dvě elektrody - katoda a anoda. Mezi nimi je udržován elektrický potenciál. Mezi další součásti rentgenky patří rotor a stator. Stator motoru je umístěn mimo rentgenku. Ostatní součásti jsou uloženy v silně evakuované trubici Katoda Katoda je tvořena spirálovitě navinutým wolfranovým vláknem, obvykle o tloušťce 0,2 mm. Proto je obvykle nazývána katodovým vláknem. Slouží k produkci elektronů. Katoda je elektricky připojena k žhavícímu obvodu. Při průchodu proudu dochází vlivem velké teploty k termoemisi elektronů. Elektrony dopadají na kladně nabitou anodu za vzniku rentgenového záření. Aby elektrony měly správný směr, jsou speciálně fokuzovány pomocí fokuzačních mističek do úzkého svazku elektronů, které dopadají na anodu Anoda Anoda je nejčastěji tvořena z wolframu, jelikož má vysoký bod tání a také zvyšuje produkci rentgenového záření. Pro lepší odolnost anody se do wolframu přidává přibližně 10 % rhenia. Při dopadu elektronů na anodu se uvolní velké množství energie. Ale pouze 1 % z tohoto velkého množství energie se promění na rentgenové záření. Zbývajících 99 % energie se změní v teplo - dochází tak k ohromnému zahřátí anody. Aby nedocházelo k tepelnému poškození anody musíme zvolit dobrý materiál a také zajistit kvalitní ochlazování. 14

15 Anoda může být pevná nebo rotační Pevná anoda je nejjednoduším případem anody. Skládá se z wolframové části připevněné na měděný blok. Měď odvádí teplo z anody. Jelikož anoda není pohyblivá, proud urychlených elektronů stále dopadá na stejně malou plochu, musíme tedy urychleně odvádět teplo, aby nedošlo k zničení anody. Tím je velmi omezen maximální použitelný proud rentgenky. Pevná anoda je používána u dentálních rentgenů a u některých pojízdných rentgenů. Rotační anoda je dnes nejvíce využívaná. Anodu tvoří talíř z wolframu (i další kovy např. rhenium). Tento talíř je spojen s molybdenovou osou s rotorem indukčního motoru. 3 Zde také dopadá svazek elektronů na anodu, která však stále rotuje. Díky tomu je teplo rozloženo na větší plochu a proto dochází k lepšímu chlazení anody. Rotační anodu můžeme více zatížít pro větší produkci fotonů. Rotační anoda rotuje s frekvencí až otáček za minutu Tyto anody se využívají u větších diagnostických aplikací, protože efektivněji odvádí teplo Rozdělení rentgenové záření Jak bylo již vysvětleno, rentgenové záření vzniká na anodě rentgenky. Čím větší je rychlost elektronů, tím jsou rentgenové paprsky pronikavější. Rychlost mezi katodou a anodou je velmi vysoká a může dosahovat až km/h při 100kV. 4 Záření, které vzniká na anodě, dělíme ještě na brzdné a charakteristické Brzdné záření Brzdné záření vzniká náhlou změnou rychlosti (zabržděním) pohybujícího se elektronu. Zabrždění elektronu může nastat najednou nebo postupně v několika atomech. Primární elektron pohybující se od katody rentgenky se dostane do blízkosti atomového jádra materiálu anody, zakřivuje se jeho dráha a rapidně se snižuje jeho rychlost v elektrostatickém poli atomového jádra. Část kinetické energie, kterou při zabrzdění elektron ztratil, se změní na foton rentgenového záření o určité energii. Energie 3 NEKULA, J. Radiologie. 1.vyd. V Olomouci: Univerzita Palackého, s. ISBN km/h- kilometr za hodinu 15

16 brzdného rentgenového záření nezávisí na materiálu anody, ale jen na rychlosti elektronů. Toto záření se vyznačuje širokým spojitým energetickým spektrem Charakteristické záření Vzniká při dopadu rychlých elektronů (s vysokou energií) na anodu. Přitom elektrony odevzdávají svojí kinetickou energii některému z elektronů vnitřní slupky elektronového obalu, a to má za následek jeho přemístění do vyšší energetické hladiny. Tento proces se nazývá excitace. Tyto excitované atomy bývají nestabilní a stabilitu získají přechodem do základního stavu. Při tomto přechodu z vyšší energetické hladiny na nižší energetickou hladinu se elektrony musejí zbavit přebytečné energie. Příslušný rozdíl energie se vyzáří ve formě fotonu, to nazýváme charakteristické rentgenové záření pro danou elektronovou vrstvu. Charakteristické záření má čárové spektrum. Velikost energie je závislá na materiálu anody. Další rozdělení rentgenového záření Primání záření vzníká naražením elektronu na ohnisko anody. Můžeme ho také označit jako užitečný svazek záření. Záření které vznikne mimo ohnisko rentgenky nazýváme mimoohniskové. Užitečné záření vystupující z ohniska má tvar kužele. Paprsek probíhající v ose kužele se označuje jako centrální paprsek. Ve hmotě ozářené primárním zářením vzniká sekundární záření. Část se nešíří pouze ve směru primárního záření,ale také ve směru do stran a zpět. 5 Známená to, že sekundární záření je šířeno všemi směry. Sekundární záření nejvíce ohrožuje osoby, které pomáhají přidržovat pacienta nebo s ním různě manipulují. Jsou to především sestry nebo pomocný personál. Sekundární záření nám zhoršuje kvalitu obrazu, jeho ostrost a kontrast. Vznik sekundárního záření je přímo úměrný se zvyšováním napětí. Sekundární záření také vzniká tím více, čím více je snímkovaný objekt objemnejší. Proto musí být primární svazek co nejmenší, aby zachytil potřebnou oblast a zbytečně neozařoval nepotřebné orgány. Primární záření je směs různých vlnových délek. 5 CHUDÁČEK, Z. Radiodiagnostika. 1.vyd. Banská Bystrica: Osveta, s. ISBN X 16

17 krátké vlnové délky projdou vyšetřovaným objektem a následně vytvoří rentgenový obraz dlouhé vlnové délky, které pro nás nejsou potřebné, se nepodílí na tvorbě obrazu K pohlcení tohoto nežadoucího záření slouží na rentgence filtrace záření. Jako primární filtrace rentgenky slouží: sklo rentgenky olej, který rentgenku obklopuje výstupní okénko krytu rentgenky hliníkový filtr Určení kvality rentgenového záření slouží tzv. polotloušťky. Polotloušťka je vrstva mědi nebo hliníku, která sníží ve zkoumaném místě rychlost expozice na polovinu. Pobodobně se stanoví i druhá polotloušťka, která záření zredukuje na polovinu. Poměr první polotlouštky k druhé nám určuje stupeň homogenity záření. Zcela homogenní záření má hodnotu 1. Diagnostické záření má hodnotu kolem 0,6 až 0, Vlastnosti rentgenového záření Při průchodu hmotou je rentgenové záření zeslabováno a na tomto zeslabování se účastní absorpce, rozptyl a tvorba párů elektronů Absorpce Absoprce se definuje fotoefektem. Foton narazí na některý oběhový elektron atomu a předá mu veškerou energii a vymizí. Jestliže elektron vylétne mimo svoji slupku, dojde k ionizaci. Pokud elektron zůstane v silovém poli atomu, dosáhne atom vybuzeného stavu. Po návratu do klidového stavu je vyzářena energie a je tím větší, čím byl elektron vypuzen na vyšší energetickou slupku atomu. Při absorbci vzniká sekundární záření. 17

18 Rozptyl Rozptyl dělíme na klasický a Comptonův rozptyl. klasický rozptyl Dochází ke srážce rentgenového kvanta a kroužícího elektronu. Vychýlí se množství záření z původního směru, avšak bez ztráty energie a elektron se nevychýlí z dráhy. Comptonův rozptyl Dochází ke sražení kvanta energie s elektronem a záření se vychýlí ze svého původního směru a ztratí část své energie. Při srážce dojde k ionizaci atomu. I v tomto rozptylu má sekundární záření různý směr. Čím je primární záření kratší vlnové délky, tím je sekundární záření delší vlnové délky. Čím je primární záření kratší vlnové délky, tím více sekundární záření se pohybuje ve směru primárního záření Tvorba pozitronu a elektronu Vzniká jen při využití tvrdého rentgenového záření, které se v diagnostice nevyužívá Luminiscenční efekt Rentgenové záření při dopadu na některé látky vyvolá jejich luminiscenci (světélkování). Světélkování může být dvojí: Při fluorescenci světélkuje látka jen při dopadu krátkého vlnění. Při fosforescence světélkuje látka ještě určitý čas po dopadu záření. Materiály, které světélkuji se označují luminifory. Patří sem např. ZnS, CdS, 7 kyanid platnatobarnatý, wolframan vápenatý a oxidy vzácných zemin, gadolinium a lanthan. Při luminiscenci vyrazí kvantum X elektron ze zevní oběhové slupky na některou slupku bližší k jádru. Tím se uvolní energie, která je ale menší než energie při vzniku 6 CHUDÁČEK, Z. Radiodiagnostika. 1.vyd. Banská Bystrica: Osveta, s. ISBN X 7 ZnS- Sulfid zinečnatý, CdS- Sulfid kademnatý 18

19 charakteristického záření. Proto se energie vyzáří v podobě světla, které má delší vlnovou délku než rentgenové záření Fotochemický efekt rentgenového záření Podobně jako světlo působí rentgenovo záření na halogenidy stříbra tak, že se uvolní jejich vzájemná vazba. Dochází k přeměně iontu stříbra na neutrální atom Ionizace K ionizaci dochází, když rentgenové kvantum dopadne na elektron atomu, který může být následně vyražen mimo atom. Při tomto ději se poruší elektrická rovnováha atomu. Uvolněné elektrony se mohou srazit s dalšímí elektrony za předání určité části energie. Vznikají sekundární elektrony. Při měření intenzity rentgenového záření měříme množství volných elektronů vzniklých ionizací. K tomuto nám slouží ionizační komůrky Biologický efekt Závisí především na dávce a druhu záření a na citlivosti buňky vůči záření (radiosenzitivitě). Biologický efekt můžeme rozdělit podle účinku na buněčné úrovni. Radiosenzitivita buňky závisí na těchto faktorech: buňky s více DNA jsou citlivější buňky, které se dělí jsou velmi citlivé rezistentní buňky jsou svalové a nervové přítomnosti kyslíku jsou buňky na záření citlivější Základní změny díky působení záření se projeví změnami molekul. Nejcitlivější struktury buňky jsou chromozomy, především zlomy chromozomů. K dalšímu rozdělení patří účinky na organismus, a ty rozdělujeme na determinické a stochastické. Determinické účinky Jsou prahové, projeví se až dávka ve tkáni nebo v orgánu přesáhne určitou hodnotu. To se projeví ihned v podobě např. lokálních ůčinků na kůži nebo nemoci z ozáření. 19

20 Stochastické účinky Jsou naopak bezprahové. Každá, i malá dávka, může odpovídat určité pravděpodobnosti jejich vzniku. Tyto účinky jsou pozdní a projevují se nádorovými nemocemi a genetickými změnami. 20

21 5. Vznik rentgenového obrazu Rentgenový obraz je dvourozměrný, stínový obraz trojrozměrného objektu. 8 Rentgenový obraz je sumace popisující informaci o všech tkáních, kterými záření prošlo. Nezáleží na pořadí v jakém k tomu došlo. Tkáně, které absorbují více záření vytvářejí na snímku zastínění (stín světlejší), tkáně méně absorbující vytvářejí projasnění (tmavší) Jelikož snímek je negativ,jsou oblasti projasnění tmavší zastínění světlejší. 9 Aby rentgenový obraz mohl vzniknout, je zapotřebí mít zdroj rentgenového záření, které vychází ze zářiče (ohnisko), dále vyšetřovaný objekt a nakonec místo, kde je rentgenový obraz promítán a následně zviditelněn (film, štít). Na vzniku obrazu se podílí 3 základní komponenty tj, ohnisko,objekt a film 8. Snímky se většinou zhotovují ve dvou základních projekcích, a to nejčastěji paralelní (předozadní) a centrální (boční). Dvě projekce jsou výhodnější dávají nám informace o prostorovém uložení struktur a také díky dvěma projekcím dosáhneme podrobnějšího výsledku 1. Paralelní projekce paprsky zde jsou rovnoběžné, obraz je nezkreslený a stejně veliký i do tvaru. V rentgenové diagnostice nikdy k paralelní projekci nedochází, protože rentgenové záření vychází z reálného centra, z ohniska rentgenky. K paralelní projekci dochází, jestliže je zdroj záření v nekonečnu. 2. Centrální projekce paprsky vycházejí z reálného centra, z ohniska, ze kterého se šíří rozbíhavě. Svazek záření má tvar komolého kužele nebo jehlanu, jelikož vrchol je v ohnisku 8 tzv. užitečný svazek 10. Osu svazku vytváří centrální paprsek. Centrální projekce může být kolmá nebo šikmá. Centrální projekce A) Kolmá centrální projekce centrální paprsek dopadá kolmo na rovinu filmu nebo štítu. Objekt se zobrazí optimálně jak velikostně, tak i tvarově. 8 SVOBODA, M. Základy techniky vyšetřování rentgenem. 2.vyd. Praha: Avicenum, s. ISBN NEKULA, J. Radiologie. 1.vyd. V Olomouci: Univerzita Palackého, s. ISBN tzv. - takzvaný 21

22 B) Šikmá centrální projekce centrální paprsek dopadá šikmo na rovinu filmu nebo štítu. Objekt se zobrazí rozměrově i tvarově zkreslený Kvalita rentgenového obrazu Kvalita rentgenového obrazu je dána těmito faktory: Ostrost a rozlišovací schopnost Pro ostrý obraz je nejdůležitějším faktorem malý rozměr optického ohniska. S tím úzce spolupracuje i rozlišovací schopnost. Ta je definována jako nejmenší vzdálenost dvou bodových objektů, při níž se tyto ještě zobrazí jako dvě oddělené struktury; nebo ekvivalentně jako pološířka profilu obrazu bodového objektu. 11 Tento faktor u rentgenového obrazu muže být ovlivněn vlastnostmi zobrazovacího media (fotografického filmu, zesilovacích fólií, elektronických zobrazovacích detektorů). Ke zhoršení ostrosti a rozlišovací schopnosti nejčastěji dochází při rozmazání obrazu, který nastane při pohybu pacienta během expozice. To nazýváme pohybovou neostrostí. U moderních přístrojů už k tomu nedochází díky zkrácení doby a vetší intenzitě záření. I díky pohybům uvnitř určitých struktur těla (tepání srdce a dýchací pohyby), může dojít k neostrému obrazu. Kontrast Kontrast je rozdíl ve stupni zčernání mezi dvěma přilehlými místy rentgenového obrazu, tzv. kontrast detailu. Celkový kontrast je vyjádřen rozdílem mezi nejsvětlejším a nejtmavším místem rentgenového snímku. Objektivní kontrast je ovlivněn těmito faktory: složením a tloušťkou objektu kvalitou primárního záření množstvím a kvalitou sekundárního záření použitím filmu a jeho zpracování 11 ULLMANN, V. X-záření - rentgenová diagnostika. [on line]. [cit ], Dostupné z: 22

23 Počet fotonů v obraze - statistický šum Pro kvalitní obraz je důležité mít optimální počet fotonů rentgenového záření. Především citlivost použitého materiálu nám určí množství fotonu. Souhrnný počet fotonů pro expozici určitého snímku se nastavuje pomocí součinu proudu rentgenkou a expozičního času, který je taktéž elektronicky řízen pomocí expoziční automatiky. 23

24 6. Využití rentgenového záření Rentgenové záření se může využívat v průmyslu, v terapii a v diagnostice Využití v průmyslu Rentgenografie Rentgenografie je nejstarší metoda využívaní rentgenového záření. Jeho využívání se stalo rutinní součástí diagnostických metod v řadě odvětví lidské činnosti. Používá se v lékařské diagnostice, v průmyslové defektoskopii, ve stavebnictví a všude tam, kde je nutno stanovit vnitřní strukturu konstrukcí, materiálu nebo předmětů bez jejich porušení. Radiační defektoskopie Určuje nedestrukční analýzu nehomogenit v konstrukčních materiálech a hotových výrobcích. Pomáhá odhalit případné praskliny a jiné anomálie. Zkoumaný předmět se ozáří svazkem pronikavého záření X nebo gama zaření, výsledek se nám zobrazí na fotografickém filmu radiografie. U radioskopie je obraz zobrazen na monitoru počítače, jelikož mění dopadající záření na elektrický signál. Případná nehomogenita či prasklina se po vyvolání zobrazí na filmu jako lokální defekt v jinak homogenním zčernání emulze. K tomu se využívají různé vývojky a filmy pro určení zčernání křivky. V dnešní době se snímá prošlé záření citlivým elektronickým detektorem. Radiační defektoskopii nejvíce využíváme především v odvětvích, kde záleží na nejvyšším posudku na kvalitu materiálů a konstrukčních dílů. Rentgenová kontrola patří mezi základní defektoskopické metody pro kontrolu materiálu na vnitřní vady. Rentgenová mikroskopie Rentgenová mikroskopie se využívá pro analýzu malých předmětů (elektronické součástky a drobné odlitky). K tomu slouží tzv. mikrorentgeny. Jejich součástí je specialní rentgenka s velmi malým dopadovým ohniskem. Mikrorentgeny využíváme pro vynikající ostrost a rozlišovací 24

25 schopnost obrazu. Pro tento učel někdy používáme rentgenové lampy s transmisní anodou, pro maximální přiblížení obrazu. V rentgenové mikroskopii nejvíce využíváme měkké záření. Pro detailní 3D analýzu drobných předmětů se dále používá CT rentgenová tomografie Terapeutické využití rentgenového záření Na podkladě všech poznatků medicíny byly vyvinuty účinné metody a techniky rentgenové terapie, které jsou nepostradatelné v komplexní léčbě zhoubných nádorů. Pronikavost použitého rentgenového záření se volí podle lokalizace, cílového objemu nádoru a podle radiosenzitivity samotného nádoru i okolní tkáně. Podle těchto kritérií rozeznáváme povrchovou, polohloubkovou, konvenční hloubkovou a vysokovoltážní terapii Diagnostické využití rentgenového záření Využití závisí na schopnosti všech tkání a orgánů pohlcovat v různé míře rentgenové paprsky. Tato schopnost vzrůstá s rostoucím protonovým číslem prvků nacházejících se v absorbující tkáni. Diagnostické využití rentgenového záření můžeme rozdělit na skiaskopii (prosvěcování), rentgenovou počítačovou tomografii a nakonec na skiagrafii (snímkování) Skiaskopie přímá skiaskopie Skiaskopie je prosvěcování pacienta rentgenovým zářením při současném vizuálním pozorování vzniklého obrazu na fluorescenčním stínítku (štítě). Nevýhodou je, že se provádí v dokonale zatemněné místnosti, takže lékař, který vyšetřuje, se musí adaptovat na vidění ve tmě. Hlavní nevýhodou je ale daleko větší dávka rentgenového záření absorbovaná pacientem než při skiagrafii. Výhodou skiaskopie je, že umožňuje prostorovou představu při lokalizování patologického ložiska a sledování dynamických dějů, např. pozorování dýchacích pohybů bránice, pulsaci srdce, pohybů žaludku, střev apod. Přímá skiaskopie se dříve 12 3D- trojrozměrný, CT- počítačová tomografie 25

26 využívala velmi často, avšak vzhledem k vysoké radiační zátěži vyšetřujícího rentgenologa (a též pacienta) se od ní již ustoupilo. nepřímá skiaskopie Nepřímá skiaskopie je využívána na přístrojích vybavených zesilovačem obrazu a elektronickým snímáním obrazu. Nyní se používá k vyšetřování dynamických dějů (koronární arteriografie, transhepatální cholangiografie) a při intervenčních výkonech, kde je potřebná vizuální kontrola precizních prací prováděných uvnitř organizmu - zavádění různých sond a katetrů, implantace kardiostimulátorů, koronární angioplastika, atd Rentgenová počítačová tomografie Rentgenová počítačová tomografie je významnou diagnostickou metodou. Jedná se o matematickou rekonstrukci obrazu z řady rentgenových snímků získaných postupně z různých úhlů. Velkou výhodou počítačové tomografie je skutečnost, že umožňuje zobrazit a rozlišit málo kontrastní měkké tkáně. Pacient je fixován na posuvném lůžku, které postupně prochází snímacím (skenovacím) stojanem, v němž je na jedné straně štěrbinový zdroj rentgenového záření (rentgenka), na opačné straně řada scintilačních detektorů ionizujícího záření. Zdroj rentgenového záření a scintilační detektory jsou pevně spojeny. Úzký svazek záření prochází tělem pacienta, kde se částečně absorbuje. Míra zeslabení rentgenového záření je přímo úměrná absorpčním vlastnostem tkání a stanovuje se pomocí scintilačních detektorů. Potom se systém rentgenka - scintilační detektory pootočí o určitý úhel a celý děj se opakuje. Všechny údaje jsou v počítači zpracovány a výsledný tomogram je dán hodnotami absorpčních koeficientů z jednotlivých míst tkání daného řezu. Absorpční vlastnosti různých tkání lidského těla se vyjadřují relativně v tzv. CT - číslech. Pro vzduch má CT číslo hodnotu , pro kostní tkáň Skiagrafie Analogová skiagrafie Je snímkovací metoda využívající rentgenový film. Rentgenové záření, prošlé vyšetřovanou tkání, dopadá na fotografický film obsahující halogenidy stříbra (bromid stříbrný), v němž fotochemickou reakcí dochází k uvolňování stříbra z jeho vazby ve 26

27 sloučenině - vzniká latentní obraz, který je při vyvolání ve vývojce zviditelněn pomocí hustoty zrníček koloidního stříbra; zbylý bromid stříbra se rozpustí v ustalovači. Hustota zčernání filmu je úměrná množství prošlého rentgenového záření. Vzniklý rentgenový fotografický obraz představuje negativní zobrazení hustoty tkáně: místa s nízkou hustotou (měkké tkáně) mají nižší absorpci a proto vysoké zčernání, místa s vysokou densitou (např. kosti) více absorbují rentgenové záření a jsou proto na filmu zobrazena světle (s nízkým zčernáním). Pro rentgenové snímkování se používají speciální filmy, jejichž emulze je silnější a obsahuje zvýšený obsah halogenidů stříbra ve srovnání s běžnými fotografickými materiály. Celkově však je použití filmů a "mokrého procesu" na ústupu, budoucnost patří elektronickému snímání a digitalizaci rentgenových obrazů. Využití kontrastních látek ve skiagrafii Při celé řadě rentgenologických vyšetření požadujeme, aby vyšetřovaný orgán vynikl kontrastně proti svému okolí. Používáme k tomu kontrastní látky, kterými příslušný orgán naplňujeme. Podle velikosti pohlcování rentgenového záření rozdělujeme kontrastní látky na pozitivní a negativní. Pozitivní kontrastní látky - pohlcují záření více než vyšetřovaný orgán. Takovou látkou je např. síran barnatý, který používáme k vyšetřování trávicího traktu. Jod se používá zejména při vyšetření močových nebo žlučových cest, nebo k vyšetření cév (pozor na alergii). Negativní kontrastní látky - pohlcují záření méně než vyšetřovaný orgán. Mezi ně patří např. vzduch, kyslík, oxid dusný apod. Plyny se zavádějí jehlou, sondou nebo cévkou. 27

28 7. Digitální zobrazovací systém Digitální zobrazovací systém je rozdělen na principu přímé a nepřímé digitalizace. Funkci detekce přejímá detektor rentgenového záření (flat panel nebo paměťová fólie). Rentgenový film se při digitálním zobrazení nepoužívá. Výsledkem je soubor dat, ten se nazývá digitálním obrazem. Je vyjádřený stupněm šedi a tvořený jednotlivými elementy (pixely) 13. Rozlišení digitálního obrazu je dáno množstvím pixelů na cm 2. V digitální formě můžeme dále zpracovávat obraz. Nejčastější úpravy jsou úprava jasu, kontrastu a škály šedi. K metodám využívající se ke zpracování obrazu patří bodová transformace, lokální transformace a kombinovaná operace. V praxi nepoužíváme tyto metody samostatně, ale je kombinujeme do jednotlivých operací Nepřímá digitalizace Nepřímá digitalizace je založena na záznamu obrazu na paměťové fólie, které jsou uloženy ve speciální kazetě. Po průniku rentgenového záření určité vyšetřované anatomie, vzniká na kazetě elektronový obraz. Kazetu dále vložíme do digitizéru (skener paměťové fólie), kde je postupně osvětlována a dále je v digitizéru detekována a převedena na fotonásobič. Z fotonásobiče je analogový signál digitalizován za pomoci analogovědigitálního převodníku. Paměťovou fólii můžeme používat opakovaně, elektronový obraz se smaže intenzivním osvětlením Přímá digitalizace Přímá digitalizace je založena na snímání rentgenového obrazu za pomoci elektronického zařízení (čipů), které jsou již zabudovány v rentgenovém přístroji. Tyto čipy vytvářejí flat panel. Podle způsobu převodu rentgenového záření na elektrický signál rozdělujeme dva typy detektorů: Detektory s přímou konverzí rentgenové záření je již přímo převedeno na elektrický signál. 13 pixel- nejmenší jednotka digitální grafiky, neboli jeden svítící bod na monitoru, cm 2 - centimetr čtverečný 28

29 Detektory s nepřímou konverzí k absorpci rentgenového záření dojde ve scintilátoru, vznikají světelné záblesky, které jsou transformovány na elektrický signál. Na rozdíl od nepřímé digitalizace nemusíme již používat a manipulovat s kazetami a snímek je digitalizován automaticky do několika sekund po pořízení snímku. Výsledné data můžeme zobrazit na monitoru, vytisknout, archivovat na CD, DVD nebo jiných záznamových zařízení Výhody a nevýhody analogové a digitální skiagrafie Analogové zpracování Výhody nejvíce rozšířená forma pro zpracování rentgenového obrazu zkušenosti s tímto typem pořizovaní obrazu jsou již velmi dlouhé výsledný obraz si mohou zdravotní pracovníci prohlédnout bez nutnosti dalšího zařízení nižší pořizovací cena Nevýhody vyšší provozovací náklady nutnost používat temnou komoru, jako vyvolávajícího sytému horší možnost archivace, která je závislá na prostoru další změna či úprava obrazu je nemožná zhoršení spolupráce mezi jednotlivými nemocnicemi, obraz nelze převést na síť, nemůžeme tedy využívat internet nelze vytvořit kopii dochází ke ztrátě kvality snímku v čase, při špatném zpracováni nebo při špatné archivaci 29

30 Digitální zpracování Výhody krátký čas získání a vyhodnocení snímku, který je hned předán na určité oddělení nižší cena pro likvidaci materiálů nižší náklady při ztrátě snímku nebo poškození, snímek můžeme hned zhotovit znovu archivace není tak prostorově omezena oproti analogovému zpracování u přímé digitalizace vytvoření obrazu v reálném čase případný pohyb či nespolupráce pacienta muže být bezprostředně opravena dalším snímkem rychlý přístup k uloženým datům, nemusíme hledat snímky v kartotékách využití přenosu dat po síti, zlepšení spolupráce mezi jednotlivými nemocnicemi možnost porovnání snímků z jiných vyšetření rychlejší odbavení pacienta, šetří čas Nevýhody nutnost potřeby složitého hardwarového a softwarového zařízení náklady na koupení vybavení jsou vysoké složitější obsluha a údržba zařízení zabezpečení veškerých dat, aby nedošlo k jejich ztrátě(1) 30

31 8. Rentgenové přístroje Je to rozsáhlý soubor techniky, který zahrnuje přístroje pro prosté snímkování až po složité záznamy, jako jsou dynamické procesy (srdeční činnost). Patří zde zařízení stacionární a pojízdné. Stacionární zařízení vyžadují stavební úpravy, úpravy elektrické instalace a zavedení vzduchotechniky nebo klimatizace Konstrukce nejjednoduššího pulzního přístroje (bez usměrnění) Tento způsob rozdělení je převzat z dobového popisu a neodpovídá současným zvyklostem. Postupujeme-li od zdroje elektrické energie, rozeznáváme tyto hlavní součásti a obvody. Hlavní obvod: pojistky nám umožňují, rychlému přerušení proudu při přetížení síťový spínač - nám slouží k připojení a odpojení rentgenového přístroje od elektrické sítě autotransformátor regulace vysokého napětí síťový voltmetr nám ukazuje hodnotu napětí v síti stabilizátor napětí umožňuje vyrovnávat výkyvy síťového napětí, aby rentgenka jako cílový produkt dosahovala vysokého napětí požadované hodnoty řadič vysokého napětí (kv) slouží k nastavení výše vysokého napětí, přiváděného rentgence, a tím určit jakost a tvrdost záření vycházejícího z rentgenky řadič proudu (ma) k nastavení výši katodového proudu na rentgence, a tím i množství rentgenkou emitovaného záření časové expoziční relé nastavení trvání expozice transformátor vysokého napětí mění velikost napětí (nízké na vysoké) potřebné pro činnost rentgenky 31

32 voltmetr pro měření vysokého napětí miliampérmetr nám slouží k měření katodového proudu rentgenky (ma) 14 rentgenka je to konec hlavního obvodu rentgenového přístroje a je to zdroj záření Pomocný obvod: žhavící transformátor jako zdroj velkého proudu nízkého napětí pro žhavení rentgenky. Tento proud pak můžeme pomocí žhavícího odporu regulovat katodové vlákno rentgenky produkce elektronů(4) 8.2. Firmy zabývající se výrobou a distribucí rentgenových přístrojů Zde zmiňuji jen malé množství společností, zabývající se rentgenovými přístroji. Siemens Česká republika patří mezi největší elektrotechnické firmy v Česku. V sektoru Healthcare, v divizi Imaging a Therapy Systems 15 zajišťuje kompletní spektrum zobrazovacích metod lidského těla. Součásti divize jsou následující obchodní oblasti: angiografické a intervenční rentgenové přístroje, počítačové tomografy, nukleární medicína, magnetická rezonance. Philips je jeden z největších světových dodavatelů technologického řešení v oblasti zdravotnictví. Sortiment společnosti zahrnuje různé produkty a technologie. Jako je rentgen, ultrazvuk, magnetická rezonance, počítačová tomografie, nukleární medicína a tomografie pozitronového záření. GE Česká a Slovenská republika je jednou z nejúspěšnejších a rychle rostoucích nadnárodních společností. Působící také v České republice a na Slovensku. Společnost GE je tvořena obchodními jednotkami v různých oblastech. GE Healthcare je jedna z obchodních jednotek. Poskytuje lékařské technologie v oboru zobrazovacích metod ve zdravotnictví. 14 kv- kilovolt, ma- miliampér 15 Healthcare- zdravotnictví, Imaging a Therapy Systems- zobrazovací a léčebný systém 32

33 Chirana Group a.s. je česká výrobní a obchodní společnost zabývající se výrobou rentgenové techniky. Působící již od roku Poskytuje nám rentgenové přístroje využívané ve skiagrafii, skiaskopii. Dále také pojízdné rentgeny, mamografy a zubní rentgeny, včetně určitých rentgenových nářadí. EDOMED, a.s. se zabývá dodávkou a distribucí diagnostických přístrojů, zejména pro radiodiagnostiku nebo nukleární medicínu. Příkladem do radiodiagnostiky je pojízdný rentgen značky Shimadzu. AUDIOSCAN spol. s.r.o. je výhradním zástupcem společnosti Toshiba Medical System Europe v České republice. Počátek výroby rentgenových přístrojů Toshiba se datuje již v roce Od té doby následoval vývoj a následná výroba a prodej rentgenové techniky. V dnešní době poskytuje přístroje s vysokou diagnostickou vytížeností. Další hledisko jejích vývoje se zaměřuje na komfort a ochranu pacienta. V.M.K., spol. s.r.o. poskytuje kvalitní vybavení a služby radiodiagnostickým pracovištím. Byla založena v roce Společnost nabízí klasické rentgenové přístroje, ale dále také poskytuje v dnešní době více využívaný systém pro digitální snímkování. Součástí jejich nabídky je vlastní výroba oděvů proti rentgenovému záření. 33

34 9. Druhy rentgenových přístrojů V lékařství dělíme rentgenové přístroje podle způsobu použití. Základní rozdělení je využití v radioterapii a v radiodiagnostice. RTG přístroje v radiodiagnostice můžeme dále rozdělit podle jejich příkonu na malý výkon (do 20kW) a velký výkon (nad 20 kw). Dříve se rentgenové přístroje rozdělovaly (1975) podle zapojení vysokonapěťového zdroje. To nám rozděluje rentgenové přístroje na jednopulsové, dvoupulsové a více pulsové. Můžeme také rozeznávat určité znaky jako způsob konstrukce, tím se rentgenové zařízení dělí na blokové, komorové nebo kobkové. Dalším znakem je pohyblivost, to nám rentgenové přístroje dělí na přenosné, pojízdné, převozné nebo pevné. A posledním znakem je dělení podle účelu na prosvěcování. Tím jsou rentgenové přístroje děleny na snímkovací, univerzální a speciální.(8) Dnes rentgenové přístroje v diagnostice dělíme podle způsobu použití Dentální rentgenové zařízení Dříve byl zubní rentgen nejčastěji komorové jednopulsové zařízení. Byl složen z velmi jednoduché konstrukce, využíval se jako jeden funkční celek. V dnešní době jsou již k dispozici digitální zubní retgeny. Na snímek nemusíme čekat, ihned se zobrazi na monitoru a můžeme si snímek upravit podle svých potřeb. Starší typy zubního rentgenu (1975) Minident, Chirana Brno je miniaturní rentgenový přístroj. Využíval se k rutinním zubním prohlídkám. Je to jednopulsové zařízení. Snímek se exponuje mechanickým relé, má určitou nažhavovací dobu. Dodával se v provedení jako pojízdný stativ, podlahový nebo také přímo k uchycení na zdi nebo na zubolékařském křesle. Stomax 100, Chirana Brno je dentální zařízení, může se také využívat i v obličejové chirurgii. Obsahuje oddělený ovladač, tranzistorové vratné relé a také samostatné žhavení rentgenky. U toho rentgenového přístroje je podstavec nepojízdný, ale jeho součástí je nastavitelná sedačka pro pacienta. 34

35 Panoramatický zubní rentgen Slouží k vyhotovení jednorázového snímku celé jedné nebo obou čelistí. Extraorální snímkování - je založeno na principu tomografu a k zhotovení snímku dochází za pohybu. Je komplikovanější, využívá náročnějšího nářadí, ale používáme standardní zářiče a vzdálenost ohnisko a kůže vyhovuje předpisům. Příkladem extraorálního rentgenu je např. Panorex fy White USA 9.2. Pojízdné rentgenové přístroje Liší se svou výkonností na lehké (50 až 100kg, výkon do 3 kw) a těžší (až do 450kg, výkon až do 30kW). 16 Tyto přístroje jsou řízeny pomocí mikroprocesorů, liší se ve způsobu ovládání pohybu ramene zářiče. Využití těchto rentgenových přístrojů je jednoduché a používají se v běžných skiagrafických pracovištích. Většinou nemají expoziční automatiku, při snímkování se používá kazeta s Lysholmovou mřížkou nebo i bez ní. Při snímkování musíme mít určité zkušenosti, pro získání kvalitního snímku. V dnešní době jsou i pojízdné rentgenové přístroje digitální. Nemusíme tedy používat kazety. Druhy starších pojízdných rentgenů (1975) MOVUS Chirana Brno jednopulsový komorový rentgen. Umožňuje vysoký zdvih zářiče nad zemí (2m). Obsahuje primární clonu se světelným zaměřením a jeho hmotnost se pohybuje okolo 80 kg. MOVEX III Chirana Brno dvoupulsový komorový rentgen. Je zde využívána rentgenka s rotační anodou. Výkon tohoto rentgenu je 50 kv 100 ma až 125 kv 50 ma. Připojuje se k síti 220V. Součástí tohoto rentgenového přístroje je pojízdný podstavec, s možností pohybu všech čtyř kol. To nám umožní změnu pohybu i na místě (90 stupňů). 16 kw- kilowatt 35

36 BATRIX fy de Oude Delft Holandsko středně výkonný kabelový (blokový) rentgen. Zde je napájení řešeno pomocí startovací autobaterie, s kapacitou až 1000 průměrných snímků. Výkon odpovídá 70 ma při 30 kv až 30 ma při 100 kv. Čas pro zhotovení snímku je v rozmezí 0,1 až 1,5 sekundy. Hmotnost je až 200 kg. AUTOCONDIX fy Pieker USA výkonnější kabelový rentgen. Zásobníkem energie je zde vysokonapěťový kondenzátor, který se před zhotovením snímku nabíjí ze sítě na požadovanou hodnotu. Je zde využívána rotační anoda. Expoziční čas pro zhotovení snímku je velmi krátký. Napětí na rentgence je od 30 do 125 kv. Tento rentgenový přístroj je montován na čtyřkolečkovém podvozku a obsahuje baterii pro řízený pohon. Zdvih zářiče dosahuje až 2,2 m nad zemí. Hmotnost přístroje je až 400 kg.(8) Pojízdný rentgen využívaný v současnosti (2014) Zde zmiňuji pojízdný rentgen využívaný nyní ve Fakultní nemocnici v Brně. Shimadzu MobileDart Evolution digitální rentgenový systém, sloužící k pořízení rentgenových snímků různých částí těla. Pohyb je velmi tichý a snadný. Přístroj je dobře ovladatelný. Snímek se zobrazí do 3 vteřin na displeji. Lepší průběh práce vyloučením potřeb jako jsou kazety nebo vyvolávání snímků. Jsou zde nainstalovány předem anatomické programy, které nám usnadní nastavení požadovaných parametrů. Vestavěná baterie umožňuje pořízení rentgenových snímků bez připojení k síti. Četnost využití může být až snímků za rok. Napájení je o frekvenci 50/60 Hz a požadované napětí si můžeme nastavit během instalace rentgenového přístroje v rozmezí 100 až 240 V. Maximální elektrický výkon tohoto přístroje je 32 kw (100kV 300 ma, 80 kv ma). Samotná rentgenka dosahuje napětí až 133 kv a velikost jejího ohniska je 1,3 mm. 17 Úhel rotace rentgenky je kolem 180 stupňů. Celková hmotnost celého rentgenového přístroje je 420 kg. Součásti zmíněného pojízdného rentgenu jsou: rukojeť - využívá se k pohybu systému napájecí panel - určuje nám množství energie v baterii nebo její nabíjení 17 m- metr, mm- milimetr 36

37 ovládací panel rentgenového záření - zde můžeme nastavit potřebné parametry ke zhotovení snímku (kv a mas) 18 kolimátor- slouží k pohybu ramene, rotaci sloupu (kolem 270 stupňů) a pohybu rentgenky ruční snímač - využíváme k povolení expozice rameno mechanismus, který drží rentgenku zobrazovací jednotka napájecí kabel - pro připojení do elektrické sítě LAN konektor - pro posílání dat do externích počítačů a tiskáren 9.3. Blokové rentgenové přístroje využívané diagnostice v minulosti (1975) Jednopulsové blokové rentgenové přístroje UNIDUR B, Chirana Praha nejjednoduší jednopulsový přístroj. Byl určen pro malé rentgenové pracoviště. Je složen z ovladače a zdroje vysokého napětí. Obsahuje vysokonapěťový zdroj, který se skládá z ocelové skříně, naplněné olejem. Další součást je vysokonapěťový transformátor a dvouohnisková rentgenka s rotační anodou. Dvoupulsové blokové rentgenové přístroje DUROMETA B, Chirana Praha jeho ovladač obsahuje elektronický stabilizátor, miliampérsekundové relé a třífázový rozběhový agregát. Tento přístroj obsahuje dvě rentgenky s rotační anodou. Přístroj je sestaven pro sériový provoz. Jeho frekvence je 4 snímky/sekundu CHIRODUR B, Chirana Praha - je modernější, parametry jsou 300 ma při 125 kv nebo 800 ma při 60 kv. Dosahuje rychlého snímkování až 6 snímků/sekundu. Ovladač je opět ocelová skříň s běžným vybavením. Byly zde připojeny dvě rentgenky se dvěma ohnisky a rotační anoda.(8) 18 Hz- hertz, mas- miliampér-sekunda 37