Чувствительность рентгеновской пленки что это
Чувствительность рентгеновской пленки что это
Больные, которым производятся рентгенографические исследования, не все одного возраста. Технические условия рентгенографии принято вырабатывать для взрослых людей средней упитанности в возрасте от 18 до 50 лет (не учитывая специфики работы в рентгеновских кабинетах детских лечебных учреждений). Для больных других возрастов в экспозицию вводятся поправочные коэффициенты, на которые следует умножать величину исходной экспозиции.
Наличие гипсовой повязки также влияет на величину экспозиции. При рентгенографии объекта в гипсовой повязке надо повышать напряжение на рентгеновской трубке на 10—15 кв или увеличивать экспозицию в три раза (первое предпочтительнее)
Выбор экспозиции также зависит от фотографических свойств рентгеновской пленки. Полная характеристика фотографических свойств в тему данной монографии не входит, поэтому ниже дается краткая характеристика отечественных рентгеновских пленок, применяемых в медицинской практике.
1. Тип РМ-1 — рентгеновская медицинская, экранная, средней чувствительности (не ниже 250 обратных рентген), коэффициент контрастности 2,7—3,0.
2. Тип РМ-2 — рентгеновская медицинская, экранная, высокой чувствительности (не ниже 350 обр. р.), коэффициент контрастности 3,0. Должна заменить тип РМ-1.
3. Тип РМ-4 — рентгеновская медицинская, безэкранная, средней чувствительности (без экранов 50 обр. р.), коэффициент контрастности 3,0. Идентичная технической пленке типа РТ-1.
4. Тип РМ-6 — рентгеновская медицинская, экранная (только в комбинации с экранами типа УС), сенсибилизированная — изохроматическая (проявление в темноте!), особовысокочувствительная (не ниже 1000 обр. р.), коэффициент контрастности 2,5.
Плотность фотографической вуали у всех типов пленок при выпуске не превышает 0,2, к концу срока хранения — не более 0,3.
Фабрика гарантирует указанные ею фотографические свойства в течение 12 месяцев при условии правильного хранения и проявления пленки в условиях, указанных на этикетке. При несоблюдении этих условий величины чувствительности, коэффициента контрастности и вуали меняются. При хранении пленок в нормальных условиях допускается понижение чувствительности и коэффициента контрастности примерно на 20%.
Выбор экспозиции зависит от чувствительности рентгеновской пленки. Чувствительность — свойство светочувствительного слоя фотографического материала в большей или меньшей степени химически изменяться под действием лучистой энергии (света, рентгеновского излучения), в результате чего образуется скрытое изображение, превращаемое проявлением в видимое. Численно величина чувствительности рентгеновской пленки определяется графически с помощью сенситометрического бланка и выражается в «обратных рентгенах».
Чем выше чувствительность, тем меньшая доза рентгеновского излучения вызывает почернение рентгеновской пленки, и, наоборот, чем меньше чувствительность, тем большая доза излучения вызывает почернение рентгеновской пленки. Следовательно, чувствительность рентгеновской пленки обратно пропорциональна дозе рентгеновского излучения, создающего на данном эмульсионном слое в результате проявления (или иной химико-фотографической обработки) заданный фотографический эффект.
Радиографическая плёнка – самый распространённый тип детекторов для рентгенограмм
Промышленная радиографическая плёнка фиксирует теневое изображение объекта, которое формируется по мере проникновения ионизирующего излучения. Это один из главных расходных материалов для радиационной дефектоскопии. От его качеств зависит чёткость, контрастность, оптическая плотность снимков. После экспонирования, проявки и сушки рентген-плёнку просматривают (выполняют расшифровку) при помощи негатоскопа. На рентгенограмме, подсвеченной мощными лампами, относительно легко разглядеть скрытые дефекты, определить их местоположение, размеры, форму. В зависимости от природы и площади несплошностей принимается решение о допуске либо отбраковке. Наличие наглядного снимка существенно упрощает последующий ремонт.
Если немного углубиться в физику вопроса, то изображение на радиографической плёнке формируется в процессе рентгеновского контроля следующим образом:
1) плёнку режут под необходимый размер и «заряжают» в специальную кассету. Это гибкий (либо, реже, жёсткий) резиновый или пластиковый «чехол» («футляр» или «конверт», если можно так выразиться), который выполняет две функции. Первая – защита плёнок от света, царапин, порезов, надрывов и пр. Вторая – обеспечение плотного прилегания к поверхности объекта. Вместе с плёнкой в кассеты помещают усиливающие экраны и маркировочные знаки (литеры и цифры для обозначения и разметки сварного соединения). Последние, правда, могут крепиться непосредственно на объект;
2) в процессе просвечивания объекта на плёнку падает доза излучения;
3) под его действием в эмульсионном слое (из галогенидов) высвобождаются электроны, нейтрализующие положительные ионы в кристаллах серебра;
4) в результате фотохимической реакции образуются нейтральные атомы серебра (так называемые скрытые центры изображения);
5) уже на этапе проявки вокруг этих центров восстанавливаются ионы облучённых кристаллов в нейтральные атомы серебра;
6) на стадии фиксирования растворяются непроявленные кристаллы (содержащие менее 4-х атомов), после чего на плёнке остаётся металлическое серебро (чем его больше, тем выше непрозрачность).
Типы рентгеновских плёнок
Фотохимическая обработка и расшифровка рентгеновских снимков
1) собственно, проявления (5-10 минут в щелочном растворе для преобразования зёрен с центрами проявления в металлическое серебро);
2) стоп-ванны (1-2 минуты в кислом растворе для нейтрализации проявителя);
3) фиксирования (30–45 минут в кислом растворе для растворения неэкспонированных зёрен бромида серебра и выведения их из плёнки);
4) промывки (30–45 минут для удаления с плёнки химических реагентов);
5) сушки (30–45 минут для удаления воды из эмульсионных слоёв).
Нормальная температура для сушки – 40 ˚С, а вот первые четыре стадии должны выполняться при температуре 20–24 ˚С. Если она выше, то к реактивам нужно добавить противовуалирующее вещество и больше времени тратить на промывку. Связано это с тем, что если раствор перегрет, то желатин набухает интенсивнее и поглощает больше проявителя. Без восстанавливающих присадок в фиксаж попадает много щёлочи, из-за чего кислотность быстро снижается, и раствор утрачивает свою активность. Во время сушки рекомендуется выдерживать температуру 40 ˚С.
Фотохимическая обработка может проводиться вручную (в танковых проявочных машинах, лотках или обычных тазиках) либо автоматически (в автоматизированных проявочных и сушильных машинах). Как бы то ни было, лучше всего использовать химикаты, изготовленные тем же предприятием, которое выпустило саму плёнку. У большинства производителей плёнок есть своя линейка реактивов – концентраты фиксажных растворов, проявителей, стартеры и пр. Такой подход гарантирует совместимость материалов и снижает риск получения некачественных снимков на выходе.
По каким параметрам подбирают радиографические плёнки
Наконец, как и при выборе оборудования НК, нельзя забывать про сертификаты и заключения Ростехнадзора и материаловедческих организаций (ЦНИИ КМ «ПРОМЕТЕЙ», ФГУП «ВИАМ», ЦНИИТМАШ, «НИКИМТ-Атомстрой» и др.). Опять же – реестры «Газпрома», «Транснефти» и прочих крупных заказчиков, о которых мы говорили уже не раз. Расходные материалы для РК (РГК) должны пройти экспертизу на высоком уровне и быть официально допущены к применению.
Плёночная и цифровая радиография
1) ограничения, продиктованные руководящей документацией. Для любого объекта, где предусмотрено проведение радиационной дефектоскопии, найдётся методика (технологическая карта), в которой предписывается использовать плёнку. Применение цифровых детекторов пока прописано в небольшом количестве документов. А поскольку в неразрушающем контроле всё должно опираться на НТД, то от плёночных технологий отказываться рано;
2) деньги. Казалось бы, сама радиографическая плёнка стоит немало, плюс тянет за собой дополнительные затраты – на кассеты, реактивы, проявочную машину, негатоскоп (и периодическую замену ламп), неактиничные фонари. Для фотохимической обработки понадобится проявочная (фотолаборатория). Ещё одно отдельное помещение – для хранения архива. Плоскопанельные детекторы и запоминающие пластины избавляют от этих расходов, но сами стоят не дёшево. Не каждой ЛНК это по карману;
3) сложная геометрия объектов контроля. Радиографическая плёнка хороша своей гибкостью. Её можно без проблем закрепить на кольцевом сварном шве трубопровода или сосуда. Сцинтилляционные детекторы имеют жёсткий корпус. Далеко не на каждом объекте можно добиться плотного прилегания к просвечиваемой стенке.
Впрочем, компьютерная радиография всё равно постепенно берёт своё. Не случайно, например, в «Транснефти» от лаборатории могут потребовать не только сами экспонированные плёнки, но и их оцифрованные копии. По этой причине многие ЛНК либо сами обзаводятся дигитайзерами (сканерами), либо пользуются услугами тех организаций, у которых такое оборудование уже есть. Плоскопанельные детекторы неплохо себя показывают в цеховых условиях и внедряются, например, на предприятиях по производству арматуры, труб, парогенераторов и пр.
Какой из двух векторов развития технологий РК в итоге возобладает – покажет время.
Рентгеновские пленки
Воздействие рентгеновских лучей на эмульсию радиографической пленки через узлы, изделия, конструкции, вызывает реакцию кристаллов бромида серебра, в результате чего появляется изображение, показывающее скрытые дефекты и повреждения, сохраняя при этом объект неразрушающего контроля неповрежденным. Для неразрушающего контроля разработаны и выпускаются стационарные и портативные модели рентгеновских аппаратов, фиксирующих результаты прохождения пучка лучей на содержащей серебро специальной пленке, оптическая плотность которой располагается в пределах прямолинейного участка характеристической кривой.
Методы рентгенографического неразрушающего контроля используется для проверки качества отливок, поковок и сварных швов во многих отраслях:
Правильность расшифровки изображений на рентгеновских снимках узлов и деталей, а также степень детализации обнаруженных в них дефектов и повреждений во многом зависит от технических характеристик, обоснованной экспозиции и правильности обработки рентгеновской пленки. Каждый производитель выпускает несколько разновидностей пленок, имеющей различные показатели, в т.ч. обоснованную характеристической кривой величину экспозиции, содержание серебра, и используемые при неразрушающем контроле определенного вида изделий и конструкций.
Рентгеновская пленка AGFA NDT
Действующие российские нормативы предписывают в ходе неразрушающего контроля радиографическими методами использовать рентгеновскую пленку AGFA NDT. На этот материал получено заключение Ростехнадзора о его применимости в различных отраслях промышленности. Рентгеновская пленка AGFA NDT внесена в реестр материалов, используемых предприятиями и подрядчиками ПАО «Газпром».
Эта популярная на рынке рентгеновская пленка, благодаря постоянному совершенствованию технологии обеспечивает высококачественное изображение на снимках. Использование инновационных эмульсий с кристаллами бромида серебра повышает при экспозиции показатели чувствительности и контраста, что делает дефекты более заметными при любой толщине контролируемого изделия. Технология нанесения защитных слоев с высокой адгезией к содержащему кристаллы бромида серебра чувствительному слою эмульсии придает пленке антистатические свойства, устраняет блики, а также позволяет обеспечить ее сохранность при распаковке и обработке.
Обработка пленок AGFA NDT производится с использованием химии для фотообработки. Востребованность рентгеновской пленки этой фирмы обусловлена ее свойствами:
Рентгеновская пленка AGFA NDT обеспечивает высококачественные изображения на рентгенографических снимках любых объектов.
AGFA NDT | Carestream (Kodak) INDUSTREX | ТАСМА |
Рентгеновская пленка Carestream (Kodak) INDUSTREX
Рентгеновские пленки Carestream (Kodak) INDUSTREX изготавливаются с использованием патентованной технологии нанесения эмульсии с кристаллами бромида серебра T-Grain, что обеспечивает высокий уровень их чувствительности и оптической плотности, а также четкость получаемого изображения. Эти пленки обладают высокой прочностью.
Рентгеновские пленки Carestream INDUSTREX подлежат обработке фирменным проявителем. Они позволяют обеспечить высокую степень достоверности изображений на рентгенографических снимках при высокой производительности работ и их экономичности.
Рентгеновская пленка серии Р
Рентгеновская пленка серии Р выпускается двух видов:
Содержащие серебро рентгеновские пленки, оптическая плотность которых располагается в границах прямолинейного участка характеристической кривой, обеспечивают качественные изображения на рентгенографических снимках всевозможных узлов, соединений, деталей и элементов.
Рентгеновская пленка ТАСМА
Рентгеновские технические пленки ТАСМА выпускаются размерами 30×40 см и пакуются в коробки по 75 листов. Представлены:
Рентгеносенситометрические характеристики содержащих серебро рентгеновских пленок ТАСМА, плотность зачернения которых находится в границах прямолинейного участка характеристической кривой, позволяют получать снимки высокой контрастности, практически любых соединений, конструкций и изделий.
Внутриротовой снимок. Классическая рентгенография в стоматологии
Долгие годы внутриротовые снимки у нас в стране делались на рентгеновской пленке общего применения, нарезанной на кусочки размером 3 х 4 см. Каждому из нас хорошо знакомы такие кусочки, завернутые в черную светонепроницаемую бумагу.
К сожалению, такие пленки можно встретить и сегодня. В предлагаемом Вашему вниманию материале делается попытка обсуждения проблем, связанных с применением резаной пленки, особенностей освоения специализированных внутриротовых пленок и способов преодоления трудностей, которые возникают при переходе на них.
Свойства рентгеновской пленки общего применения существенно отличаются от свойств специализированной пленки для внутриротовой съемки.
Пленка общего применения предназначена для использования только с так называемыми усиливающими экранами. Эти экраны по существу усиливающими не являются: они исполняют роль преобразователя квантов рентгеновского излучения в свет. При прохождении рентгеновского излучения через систему (пленка + усиливающий экран) изображение на пленке формируется в основном за счет светового излучения усиливающих экра-нов, так как собственная рентгеновская чувствительность рентгеновских пленок общего применения составляет от долей до единиц процентов от чувствительности к свету, формируемому усиливающим экраном. Поэтому рентгеновские пленки общего применения в основном являются светочувствительными, но не рентгеночувствительными.
Поскольку объемные структуры галоидного серебра плохо перекрывали световой поток, с целью достижения необходимой оптической плотности приходилось делать пленку с относительно большой толщиной эмульсии. Увеличение удельного количества серебра для пленок старых типов означало достижение больших контрастов. Но при этом росла и собственная чувствительность пленки к рентгеновскому излучению, так как при увеличении толщины эмульсии увеличивалось количество галоидного серебра и, как следствие, возрастала вероятность взаимодействия квантов рентгеновского излучения с атомами серебра. Это создавало предпосылки для использования старых рентгеновских пленок общего применения для внутриротовой съемки.
Новые рентгеновские пленки общего применения имеют новую эмульсию на основе галоидного серебра в виде чешуек, благодаря чему те же, а часто и лучшие характеристики пленки достигаются при существенно меньшем наносе серебра. Одновременно существенно уменьшается толщина эмульсии, что приводит к многократному снижению собственной рентгеновской чувствительности новых пленок по сравнению с таковой у старых пленок. Эти пленки при использовании без усили-вающих экранов для получения внутриротовых снимков требуют дозы облучения до десяти раз превышающие дозы, необходимые для специализированных внутриротовых пленок. Из сказанного выше следует вывод: современные рентгеновские пленки общего применения не могут применяться для внутриротовой рентгенографии из-за очень низкой собственной рентгеновской чувствительности, которая приводит к большим дозам облучения при съемке.
Как уже отмечалось выше, внутриротовая съемка выполняется без усиливающих экранов. Здесь важно отметить, что находящаяся в пакетике дентальной пленки металлическая фольга часто ошибочно принимается за усиливающий экран. Эта фольга выполняет защитную функцию, со-стоящую в поглощении той части рентгеновского излучения, которая прошла через пленку. Применение фольги уменьшает лучевую нагрузку на пациента. При этом легко подсчитать, что при стандартном пятне рентгеновского излучателя в 6 см (площадь пятна около 27 квадратных санти-метров) и площади пленки 12 квадратных сантиметров фольга задерживает почти 40% рентгеновского излучения. При применении диафрагм доля задерживаемого рентгеновского излучения может доходить до 90%.
Фольга может быть источником ошибок при экспонировании. При закладке пленки следует обращать внимание на ориентацию поверхности пленки в сторону рент-геновского аппарата. При этом фольга будет поглощать прошедшее через пленку излучение. При ориентации фольгой в сторону излучателя аппарата на пленке появятся артефакты, связанные с на-сечкой на поверхности фольги. Кроме того фольга поглощает существенную часть излучения, так что для получения стандартного по качеству изображения снимка потребуется многократно уве-личить дозу облучения.
В связи с тем, что собственная рентгеновская чувствительность пленки всегда во много раз ниже суммарной рентгеновской чувствительности системы (пленка общего применения +усиливающий экран) плотность потока мощности рентгеновского излучения при внутриротовой съемке много-кратно превышает плотность потока мощности при общей рентгенографии с усиливающими экранами. Доза облучения, которую получает пациент при внутриротовых рентгеновских исследо-ваниях, с учетом объекта съемки и облучаемых при этом органов и тканей, всегда высока. Именно поэтому при внутриротовой съемке огромное значение имеет уменьшение лучевой нагрузки. Это возможно только при применении специальных внутриротовых пленок, которые имеют наиболь-шую собственную рентгеновскую чувствительность среди всех пленок, применяемых для диагностики в медицине. При описании чувствительности пленок для стоматологии используют понятие класса чувстви-тельности. В настоящее время производители пленок для стоматологии выпускают пленки классов чувствительности C, D, E и F. Чувствительность пленок возрастает от класса С к классу F так, что время экспозиции уменьшается при переходе от пленки одного класса к пленке другого класса. Следует иметь в виду, что чувствительность пленки и другие ее характеристики реализуются в полной мере только при условии правильного выбора экспозиции и точном соблюдении техноло-гии обработки, прежде всего проявки. С появлением стоматологических внутриротовых пленок у нас в стране обнаружились проблемы корректного выбора экспозиции и последующей обработки экспонированных пленок в реактивах.
К сожалению, все еще велика доля снимков, обрабатываемых вручную. Изучение постановки руч-ной обработки пленок в стоматологических клиниках и кабинетах показало почти повсеместное грубое нарушение технологии обработки.
Сокращение времени химической обработки за счет увеличения дозы облучения при съемке приводит к неоправданному переоблучению пациента и к получению снимков низкого каче-ства. Низкое качество состоит в малой разрешающей способности, плохой проработке полутонов, что существенно снижает диагностические возможности. Время ручной обработки можно существенно сократить, не снижая качества получаемых снимков. Это возможно при условии применения так называемых быстрых реактивов, которые позволяют получить изображение уже через 15 секунд после начала проявки. Обработка в комплекте быстрых реактивов занимает не более 50 секунд. Реактивы для быстрой ручной обработки поставляют про-изводители рентгеновских внутриротовых пленок.
Чувствительность рентгеновской пленки что это
Методика определения различных свойств рентгеновской пленки
Белорусская медицинская академия последипломного образования
Авторы: канд. мед. наук, доц. Г.В. Чиж, канд. мед. наук, доц. Ю.Ф. Полойко
Фотографическая характеристика рентгеновской пленки
В большинстве случаев для описания фотографической характеристики рентгеновской пленки достаточно определить отношение оптических плотностей рентгенограммы к величине экспозиции, необходимой для получения этой плотности.
Понятие экспозиции используют для обозначения количества светового или рентгеновского излучения, попадающего на определенный участок пленки. Количество энергии рентгеновских или световых фотонов и определяет степень оптической плотности (почернение) проявленной пленки.
Сенситометрия — стандартизированный процесс, имитирующий свечение усиливающего экрана и измеряющий ответную реакцию почернения рентгеновской пленки на экспонирование. Для проведения сенситометрии используются два специальных прибора: сенситометр и денситометр.
Сенситометр одномоментно засвечивает полоску пленки особым «ступенчатым» образом, причем каждый из составляющих ее 21 участков, называемый шагом, получает определенную, отличающуюся друг от друга на постоянную величину (0.15), световую экспозицию в диапазоне от 0 до 3.00.
Соответственно спектральной чувствительности пленки сенситометр может испускать либо зеленый (510 нм), либо синий (460 нм) свет.
После проявления экспонированная сенситометром пленка имеет полоску со ступенеобразными уровнями почернения от прозрачного участка № 1 до черного № 21. Данная полоска и является предметом дальнейшего изучения.
Денситометр определяет количественную степень почернения пленки в каждом шаге экспонированной сенситометром полоски. Данный прибор сравнивает относительное количество света, входящего в определенный участок пленки, с выходящим из него световым потоком. Отношение количества входящего света к количеству прошедшего через определенный участок называется оптической плотностью пленки. Для упрощения расчетов с большими числами плотности при денситометрии используют десятичный логарифм плотности. Оптическая плотность выражается формулой:
Показатели оптической плотности большинства пленок варьируются от 0.20 (Dmin) в наиболее прозрачных участках до 3.00 (Dmax) в самых черных.
Зависимость оптической плотности от величины вызвавшей ее экспозиции в каждом шаге сенситометрической полоски возможно представить в графическом виде. Кривая реагирования пленки на рентгеновское или световое излучение называется характеристической кривой и отражает сенситометрические свойства пленки (рис. 1).
Кривая отражает отношение логарифмов относительных экспозиций к образующимся оптическим плотностям почернения пленки. Каждая ступень на сенситометрической полоске проэкспонирована дозой, вдвое большей, чем нижележащая. Представлен полезный диапазон оптических плотностей почернения, используемый в медицинской рентгенографии. Различные оттенки серого соответствуют сенситометрическим ступеням в полезном диапазоне плотностей.
Сенситометрия имеет также важное практическое значение, поскольку только с ее помощью возможен наиболее точный подбор экспозиционных условий для любого рентгенографического исследования.
В начальном участке кривой (AB) приращения плотностей почернения происходят более замедленно по сравнению с изменениями экспозиции. Этот участок называют областью недодержек. На среднем участке кривой (BC), имеющем характер прямой линии, нарастание плотности почернения происходит пропорционально сообщенным экспозициям, его называют областью нормальных экспозиций. Он определяет интервал экспозиций, в пределах которого в изображении получается правильное воспроизведение структур снимаемого объекта в смысле соотношения толщин и плотностей тканей.
Третий участок кривой (CD) называется областью передержек. В нем равным приращениям экспозиций соответствуют неравные, постепенно уменьшающиеся приращения оптических плотностей почернения. Таким образом, очевидно, что воспроизведение снимаемого объекта будет наиболее правильным в области нормальных экспозиций.
Основными характеристиками рентгеновской пленки, позволяющими объективно оценить ее качество и свойства, являются следующие сенситометрические параметры: вуаль, контрастность и чувствительность.
Вуалью принято называть незначительное почернение неэкспонированной пленки, определяемое после процесса фотообработки. Данное снижение прозрачности пленки может быть вызвано воздействием различных факторов: действием естественной фоновой радиации, неправильным фотолабораторным освещением, нарушением условий проявления, воздействием тепла, высокой влажности и химических паров.
Незначительная химическая вуаль может возникать и при соблюдении всех требований обработки и хранения пленки ввиду того, что часть неэкспонированных кристаллов галоида серебра все же превращается под действием проявляющих растворов в металлическое серебро.
Воздушная вуаль вызывается тем, что находящийся на поверхности эмульсионного слоя тонкий слой проявителя от соприкосновения с кислородом воздуха (при визуальном контроле проявления) быстро окисляется и изображение покрывается серым налетом.
Световая вуаль может возникнуть от воздействия актиничных лучей, проходящих сквозь фильтр фонаря или других источников света.
Уровень вуали определяется при сенситометрической оценке рентгеновской пленки. Денситометром определяется оптическая плотность в неэкспонированном (незасвеченном) ее участке (шаг № 1). Определяемое значение, называемое «основа + вуаль» или Dmin, характеризует суммарную прозрачность основы пленки и неэкспонированной эмульсии.
Уровень вуали зависит преимущественно от способа и условий фотообработки, а также от продолжительности и условий хранения пленки.
Значение уровня вуали пленки, допустимое для ее применения, не должно превышать 0.22. При сравнительном исследовании рентгеновских пленок предпочтение отдается пленке с меньшим уровнем вуали.
К наиболее важным факторам, влияющим на уровень вуали, относятся условия фотообработки пленки. Для конкретной пленки имеют значение химический состав используемого раствора (проявителя), соотношения, в которых химические ингредиенты смешиваются и пополняются, их температура, время обработки пленки в растворах, условия промывки и сушки.
При увеличении рекомендуемой для конкретной пленки температуры проявителя на 2° С значения вуали повышаются на 10%. Истощение проявителя или недостаточное количество восстановителя также приводит к заметному вуалеобразованию.
В целом допустимым считается 20% увеличение значений вуали, обусловленное условиями фотообработки.
Пленка, обрабатываемая в автоматическом проявочном процессоре, наименее подвержена образованию вуали, поскольку в данном случае поддерживаются стабильные основные параметры фотопроцесса (температура растворов, их состав и восстановление, время обработки).
К сожалению, на практике не всегда уделяется должное внимание соблюдению требований освещения в фотолаборатории, что проявляется неизбежным снижением качества рентгенограмм. Необходимо помнить, что экспонированная пленка становится более чувствительной к действию света от лабораторных фонарей, чем ранее неэкспонированная пленка. Поэтому чрезмерное воздействие лабораторного освещения на нормально проэкспонированную пленку непременно скажется образованием добавочной вуали.
Безопасность освещения в фотолаборатории определяется соответствующей мощностью лампы и цветом фильтра лабораторного фонаря, правильной дистанцией между фонарем и пленкой. С большинством медицинских рентгеновских пленок рекомендуется использовать стандартную матовую электролампу мощностью не более 15 Вт. Функцией светозащитных фильтров является обеспечение достаточного освещения в темной фотолаборатории и одновременное предохранение пленки от нежелательного засвечивания. Цвет светозащитного фильтра подбирают таким образом, чтобы он испускал только те длины волн, по отношению к которым пленка малочувствительна. Так для синечувствительных пленок возможно использование зеленого или красного светофильтров. Но для ортохроматических (зеленочувствительных) допускается обработка только с красным светофильтром. Большинством производителей пленок рекомендуется для использования светозащитный фильтр Kodak GBX-2, обеспечивающий безопасное освещение при обработке всех синечувствительных и большинства ортохроматических пленок. Следует, однако, помнить, что ни один из используемых светофильтров полностью не защищает пленку от вуалеобразующего воздействия света. Поэтому необходимо максимально ограничивать время нахождения пленки под освещением фонаря и располагать его на расстоянии не менее 1,2 м от зоны работы с пленкой. Заметная вуаль не должна образовываться на пленке при освещении ее лабораторным фонарем до 3 мин.
Кроме вуалеобразующего действия источников ионизирующего излучения, используемых в медицинской практике, немаловажной причиной образования дополнительной вуали является воздействие на пленку естественной фоновой радиации. Уровень этого излучения, как правило, невелик, но его действие в течение длительного времени способно вызвать заметное вуалирование (особенно безэкранных пленок). Если для исключения действия на пленку медицинских источников излучения определяющим является правильный выбор места и условий хранения пленки, то лучшим способом избежать действия естественной фоновой радиации является быстрый оборот запасов пленки. Уровень вуали при 6-месячном хранении некоторых видов пленки увеличивается на 25-30%.
Добавочная вуаль, независимо от причины ее происхождения (побочное экспонирование, нарушение условий хранения, неправильная фотообработка), суммируясь с естественным уровнем вуали, увеличивает оптическую плотность всей поверхности снимка. Добавочная вуаль заметно снижает контрастность изображения, поскольку ее влияние особенно сказывается в нижней части характеристической кривой, где значения оптической плотности невелики.
Контрастность является одной из основных характеристик рентгенографического изображения и характеризует степень различий оптических плотностей двух участков на рентгенограмме.
Количество оттенков серого, которые могут быть различимы на рентгенограмме, называется рентгенографической контрастностью. Если на рентгенограмме представлены только несколько оттенков серого, то рентгенографическая контрастность высокая. Напротив, большое количество градаций серого свидетельствует о низкой контрастности. В практике рентгенографии одинаково нежелательно иметь очень высокую или очень низкую контрастность изображения. При очень высокой контрастности визуализируется лишь небольшое количество структурных элементов исследуемого объекта, а при очень низкой контрастности оттенки теневых образований так подобны, что это затрудняет их распознавание. В большинстве случаев высокая контрастность снимка улучшает дифференцирование на нем различных анатомических структур.
Основными факторами, определяющими рентгенографическую контрастность, являются:
— естественная контрастность пленки, которая также зависит от условий фотообработки;
— контрастность объекта, которая определяется структурой исследуемых тканей и напряжением на рентгеновской трубке;
— условия рассматривания изображения (яркость негатоскопа, диафрагмирование, внешняя освещенность).
Рентгенографическая контрастность приблизительно в 2-3 раза больше, чем контрастность тканей объекта. В результате этого различие в прозрачности соседних участков на рентгенограмме больше, чем разница яркостей усиливающих экранов, формирующих изображение в этих участках.
Контрастность объекта представляет собой соотношение фотонных плотностей в пространственном изображении перед воздействием его на приемник изображения. Зависит она от факторов, влияющих на поглощение рентгеновского излучения объектом (качество излучения и структура объекта), и от рассеянного излучения.
Контрастность пленки показывает, как различия фотонных плотностей в пространственном изображении превращаются в различия оптических плотностей на рентгенограмме. Пленка способна резко усиливать контрастность объекта, в результате чего на рентгенограмме становится возможным видеть небольшие различия в поглощении рентгеновского излучения структурами объекта.
Контрастность пленки определяется величиной наклона прямолинейной части характеристической кривой. Чем больше крутизна кривой, тем выше контрастность. На рис. 2 представлены рентгенограммы ступенчатого клина, выполненные в сходных экспозиционных условиях с двумя разными комбинациями «экран — пленка», и их характеристические кривые. Разница плотностей ступеней в среднем диапазоне кривой В больше, чем у кривой А, что обусловлено более высокой контрастностью пленки В. Диапазон экспозиций, дающих достаточную дифференциацию ступеней, является показателем фотографической широты пленки. Пленка А отражает хорошо различимые ступени в более широкой полосе экспозиций, т.е. обладает большей фотографической широтой.
Средний градиент (у) характеризует среднюю контрастность пленки и определяется как угол наклона прямой линии, проведенной между двумя точками с определенной оптической плотностью на характеристической кривой. Значения этих точек определены, как минимальная и максимальная оптическая плотность, в диапазоне которых формируется и размещается основная визуальная информация рентгенографических изображений. На рис. 3 представлен средний градиент. Средний градиент обычно определяется в диапазоне плотностей почернения от 0.25 до 2.00 над уровнем плотности «основа + вуаль».
На контрастность пленки оказывают влияние тип пленки, условия фотообработки, уровень вуали, экспозиционные условия.
Контрастность пленки во многом обусловлена физическими характеристиками эмульсии, а именно диапазоном размеров (от минимальных до максимальных) содержащихся в ней гранул галоида серебра. Если гранулы имеют одинаковый размер, то это обусловит очень высокую контрастность эмульсии. Чем более гранулы отличаются друг от друга по размерам, тем более низкой будет контрастность формируемого изображения.
Контрастность пленки позволяет трансформировать (усилить) различия фотонных плотностей в различных участках пространственного рентгеновского изображения в разницу оптических плотностей почернения на рентгенограмме. Рентгеновская пленка способна значительно усилить контрастность исследуемого объекта, что позволяет зафиксировать небольшие различия в поглощении рентгеновских фотонов тканями и структурами объекта.
При одной и той же экспозиции и одинаковой последующей фотообработке переходы от более темных к более светлым участкам на рентгенограмме при съемке одного и того же объекта воспроизводятся на различных рентгеновских пленках неодинаково. По этой причине в медицинской рентгенографии для получения качественного изображения объектов, обладающих различной контрастностью, используются пленки с разной способностью усиливать их естественную контрастность в пространственном изображении.
Производители выпускают различные типы пленок, отличающиеся по контрастности, поскольку при определенных видах исследований для получения оптимального изображения необходимо применять пленки с рекомендуемыми значениями контрастности. Низкоконтрастными принято считать пленки со значением контрастности до 2.4; среднеконтрастными — от 2.4 до 2.8; высококонтрастными — более 2.8.
Для получения оптимального изображения в конкретных ситуациях следует применять пленки различной контрастности. Так для рентгенографии объектов с различной плотностью тканей, например, органов грудной клетки, рекомендуется использовать пленку с небольшими (до 2.4) значениями контрастности, чтобы легочные поля не были настолько черными, чтобы полностью исчез мелкий сосудистый рисунок. При исследовании костей, исследованиях с искусственным контрастированием, например, жедудочно-кишечного тракта или сосудов, целесообразно применение средне- и высококонтрастных (более 2.4) типов пленок. При сравнительном исследовании нескольких типов рентгеновских пленок предпочтение необходимо отдавать той пленке, контрастность которой наиболее соответствует применяемым видам рентгенологических исследований.
Высококонтрастное изображение возможно при использовании только высококонтрастной пленки и соблюдении всех рекомендуемых условий фотообработки. Низкая же контрастность рентгенограммы может быть при применении низкоконтрастной пленки с соответствующими условиями проявления, а также, если использовалась высококонтрастная пленка, но с нарушением необходимых рекомендаций по ее обработке. Так, например, при снижении рекомендуемой температуры проявления или истощении проявителя значительно снижается контрастность изображения.
С контрастностью непосредственно связана другая характеристика, называемая фотографической широтой. Фотографическая широта обуславливает диапазон структур объекта, который может быть отображен на снимке с необходимым качеством. Ее подразделяют на две категории: экспозиционную широту, связанную с контрастом объекта исследования, и фотографическую широту пленки, связанную с контрастностью пленки. Широтой пленки называют диапазон на шкале логарифмов относительных экспозиций, в пределах которого снимок сохраняет удовлетворительное качество. Контрастность и фотографическая широта пленки обратно пропорциональны: по мере повышения контрастности пленки падает ее широта и наоборот.
Чувствительность фотографических материалов обратно пропорциональна экспозиции, необходимой для получения желаемого эффекта почернения.
Чувствительность пленки во многом предопределяется составом эмульсии и условиями ее производства.
Рис. 4. Характеристические кривые двух пленок, вдвое отличающихся по чувствительности
Поскольку фотографическая чувствительность обратно пропорциональна экспозиции, вызвавшей определенную плотность почернения эмульсионного слоя, более чувствительная пленка (А) требует для получения заданной плотности меньшей экспозиции, чем менее чувствительная (В). Для нахождения численного значения светочувствительности избирается определенная плотность почернения на характеристической кривой, которую называют критерием чувствительности.
По международным стандартам ISO чувствительность рентгенографической пленки определяется экспозицией, необходимой для получения оптической плотности на 1.0 выше уровня плотности основы пленки и вуали (1.0+Dmin).
При сравнительном исследовании рентгеновских пленок предпочтение отдается пленке с большей относительной чувствительностью.
Поскольку в получении рентгенографического изображения участвует комбинация «экран — пленка», то общая чувствительность системы определяется с учетом радиационной чувствительности экрана, а также световой и радиационной чувствительности пленки. В связи с этим очень важной является спектральная чувствительность пленки, то есть реакция пленки на световое излучение определенной длины волны. График, отражающий зависимость чувствительности пленки от энергии или длины волны падающего на нее излучения, называется кривой спектральной чувствительности (рис. 5). Оптимальным является соответствие спектральной чувствительности рентгеновской пленки и эмиссионной характеристики усиливающих экранов.
Эмульсия рентгенографических пленок сохраняет чувствительность к широкому спектру излучения, имея максимальные значения в какой-то более узкой спектральной зоне. Для достижения максимального значения чувствительности пленки необходимо, чтобы спектральная чувствительность пленки соответствовала спектральной области излучения экрана.
Для безэкранных пленок, применяемых при внутриротовых снимках зубов, существует особая классификация по чувствительности. Выделяют классы чувствительности A, B, C, D, E. Так при использовании наиболее распространенной в настоящее время дентальной пленки класса D необходима доза около 0,54 мГр, а для наиболее чувствительной пленки класса E — не более 0,27 мГр.
Среди серьезнейших факторов, влияющих на чувствительность пленки уже после ее экспонирования, следует выделить условия фотохимической обработки. В первую очередь это химический состав используемых реактивов и условия его восстановления. Изменение температуры растворов и времени нахождения пленки в проявителе также оказывают значительное воздействие на чувствительность пленки. Так чувствительность некоторых типов пленок при уменьшении температуры проявителя на 2° С от рекомендуемой снижается почти на 15%. Повышение температуры проявления хотя и повышает чувствительность пленки (примерно 7% на каждый градус), но сопровождается образованием дополнительной вуали.
На чувствительность пленки, преимущественно в сторону уменьшения, оказывают влияние такие факторы, как внешние условия (температура, влажность, химические пары) и длительность хранения, а также вуалеобразующие факторы (засветка, естественный радиационный фон, лабораторное освещение).
Чувствительность экрана является определяющей при расчете общей чувствительности системы «экран — пленка».
Классификация усиливающих экранов осуществляется по их чувствительности (световому выходу). Для удобства экраны подразделяют на несколько категорий чувствительности:
— низкой (тонкорисующие, высокого разрешения);
— средней (универсальные, стандартные, общего назначения);
Для сравнения чувствительности различных экранов используют условную единицу чувствительности определенного экрана, который принимается за стандарт. Обычно в качестве такого своеобразного эталона ранее избирали кальций-вольфраматный экран средней чувствительности. Его относили к классу чувствительности 100. Более низкая чувствительность экрана соответствует классу 50. В настоящее время, с появлением усиливающих экранов на основе редкоземельных люминофоров (лантановые, гадолиниевые и др.), к экранам средней чувствительности относятся усиливающие экраны класса чувствительности 200. В группе высокочувствительных экранов выделяют класс 400. Сверхвысокочувствительные экраны распределяются в классах 600 и более.
Детальная оценка чувствительности усиливающего экрана достаточно сложна. Это требует определения спектра эмиссии света, значения коэффициента преобразования экрана, причем при различных экспозиционных условиях.
При сравнительном фантомном исследовании нескольких рентгеновских пленок необходимо использовать один и тот же усиливающий экран с известным классом чувствительности.
Усиливающие экраны низкой чувствительности (класс 50-100) обеспечивают наивысшую разрешающую способность (различимость деталей изображения) при малом факторе усиления. Их рекомендуется применять для воспроизведения микродеталей, например, мелких костей (кисти, стопы).
Стандартные экраны среднего усиления (класс чувствительности 200) используют в большинстве видов рентгенографии: костей, органов грудной клетки, исследований в педиатрии.
Высокочувствительные усиливающие экраны, отличающиеся повышенной яркостью свечения (класс 400) при относительно меньшей разрешающей способности, рекомендуются для исследования органов желудочно-кишечного тракта, органов грудной клетки, сердечно-сосудистой системы, мочеполовых органов, позвоночника, в том числе у детей.
Для некоторых специальных видов исследований, при которых определяющим фактором является необходимость максимального снижения экспозиционной дозы облучения (серийная ангиография, рентгенография позвоночника (при сколиозе) у детей, исследования беременных), применяют сверхвысокочувствительные усиливающие экраны с высоким уровнем абсорбции рентгеновских лучей и световой отдачей (класс чувствительности 600 и более).
Класс чувствительности усиливающих экранов некоторые производители указывают непосредственно в названии экрана. Например, в названии экрана Perlux RE2 цифра «2» указывает, что экран относится к классу 200. Экран Kodak Green-400 относится к классу 400. При обозначении чувствительности экранов могут использоваться и некоторые общепризнанные названия: Fine, Fast, Feinstruktur (класс 50); Universal, Standart (класс 100); Medium (класс 200); Regular (класс 400). Информацию о чувствительности экранов некоторых производителей можно получить только из технических описаний.