- •Часть I.
- •1. Типичная форма характеристической кривой фотографического материала
- •4. Кривая резкого перехода одной плотности почернения в другую (а), нерезкого перехода одной плотности почернения в другую (б), обусловленного полутенью (x1 — х2)
- •12. Контурообразующие точки объекта при различном расстоянии фокус трубки — пленка
- •15. Схема правильного применения направленного растра:
- •16. Последствия дефокусировки направленного растра:
- •17. Последствия децентрации (а) и одновременной децентрации и дефокусировки направленного растра (б):
- •18. Два угольника, вырезанные из листа просвинцованной резины, экранирующие участки кожи, не подлежащие облучению
- •Основные характеристики усиливающих экранов для рентгенографии
- •Часть II.
4. Кривая резкого перехода одной плотности почернения в другую (а), нерезкого перехода одной плотности почернения в другую (б), обусловленного полутенью (x1 — х2)
объекта в целом. Если бы оптический фокус трубки был в виде геометрической точки, то каждая точка в границе детали передавалась бы в ее изображении так же (как точка) и на границе детали и фона, окружающего эту деталь, получался бы резкий переход от одного участка почернения к другому.
На рис. 5 воспроизведено построение изображения детали при различной величине фокуса трубки, ограниченного точками а и b. На участок пленки, ограниченный точками А1 и B1, действуют рентгеновские лучи со всех точек фокусного пятна трубки, а на участки СА1 и B1D — только от крайних его точек а и b; поэтому на участок пленки, ограниченный точками А1 и В1, действует большее количество рентгеновской
энергии, чем на участки СА1 и B1D. В результате переход основной тени к окружающему ее фону происходит постепенно — вместо резкой границы между тенью и окружающим ее фоном образуются переходные области полутеней СА1 и B1D, которые со всех сторон окружают тень А1В1 и поэтому размывают ее контуры. Эти полутени и создают нерезкость рентгенографического изображения.
5. Влияние величины фокуса рентгеновской трубки на резкость изображения (а, б)
Объяснение в тексте
Из рис. 5 видно, что с увеличением размера фокуса трубки, при всех прочих равных условиях, полутени СA1 и B1D становятся шире, т. е. геометрическая нерезкость пропорциональна величине оптического фокуса рентгеновской трубки.
Вторым фактором, влияющим на геометрическую нерезкость рентгенографического изображения, является величина расстояния от детали до 'плоскости пленки. При сравнении рис. 6 а и б нетрудно заметить, что вследствие расхождения лучей в пучке с увеличением расстояния деталь — пленка, при прочих равных условиях, ширина полутеней СA1 и B1D увеличивается; увеличивается и тень А1В1 детали АВ.
Третьим фактором, влияющим на геометрическую нерезкость рентгенографического изображения, является величина расстояния от фокуса рентгеновской трубки до плоскости рентгенографической пленки. Из рис. 7 видно, что вследствие расхождения лучей в пучке с уменьшением расстояния фокус трубки — пленка, при всех прочих равных условиях, увеличивается тень А1В1 детали АВ и становятся шире полутени СА1 и B1D.
6. Влияние расстояния деталь — пленка на резкость изображения (а, б)
Объяснение в тексте
Из подобия треугольников аАb и АСА1 следует:
где Н и h — высота треугольников. Если геометрическую нерезкость СА1 обозначить символом Hг, ширину оптического фокуса трубки обозначить символом f, расстояние фокус трубки — пленка — символом F, расстояние деталь — пленка — символом Е, то после соответствующих подстановок в уравнение (11) получим:
Из формулы (12) видно, что величина геометрической нерезкости тем меньше, чем меньше ширина оптического фокуса рентгеновской трубки, чем короче расстояние деталь — пленка и чем дальше от фокуса трубки находится пленка. Чтобы в практических условиях работы можно было определить величину геометрической нерезкости, для этого достаточно знать ширину оптического фокуса трубки и расстояния деталь— пленка и фокус трубки — пленка. Например,
7. Влияние расстояния фокус трубки —пленка на резкость изображения (а, 6)
Объяснение в тексте
если фокус рентгеновской трубки имеет линейную протяженность 1,2 мм, толщина исследуемого объекта равна 200 мм, а расстояние фокус трубки — пленка равно 1000 мм, то геометрическая нерезкость будет равна 0,3 мм:
На самом же деле она будет меньше еще в 2 раза, так как за меру нерезкости принимается половина ширины полутени, рассчитанной по формуле (12).
В наиболее благоприятных условиях рассматривания рентгеновских снимков на негатоскопе глаза на-
блюдателя замечают нерезкость величиной около 0,25 мм, а изменение нерезкости замечают лишь в том случае, когда одна нерезкость отличается от другой примерно в 1,5 раза [23]. Однако, чем сильнее размытость контура тени детали, тем с большим трудом может быть замечено изменение величины нерезкости.
Следовательно, нерезкость — это величина переменная. Ее непостоянство еще больше увеличивается в результате действия на рентгенографическую пленку рассеянных рентгеновских лучей, которые в различных направлениях по-разному размывают контуры теней деталей и тем сильнее, чем большее количество этих лучей действует на пленку.
Кроме того, на величину нерезкости влияют отклонения от номинальных значений характеристик отдельных узлов и элементов трубки в процессе ее изготовления. Неравномерная структура фокуса трубки, отклонения от номинальных геометрических размеров деталей трубки и их взаимного расположения, разброс электрических и механических параметров используемых материалов, отклонение величины угла выхода рентгеновских лучей, различное распределение электронного луча и тому подобные отклонения от номинальных значений — все это приводит к неодинаковой величине нерезкости изображения в различных направлениях. К неодинаковой величине нерезкости изображения в различных направлениях приводит и естественное «старение» поверхности зеркала анода трубки, и несоблюдение нагрузочных характеристик, указываемых в паспорте трубки. В процессе эксплуатации трубки происходит распыление материала анода; часть внутренней поверхности баллона трубки покрывается тонким слоем металла, появляются эрозия фокусного пятна, трещины и оплавленные места на зеркале анода — все это сказывается не только на общей интенсивности рентгеновского излучения, которая по сравнению с начальной величиной заметно уменьшается, но и на пространственном распределении лучей по их интенсивности внутри рабочего пучка.
Таким образом, при рентгенографии необходимо принимать меры для уменьшения геометрической нерезкости, которая приводит к исчезновению в изображении исследуемого объекта мелких деталей, а при
значительной ее величине может создать ошибочное зрительное впечатление о патологических изменениях, которых в действительности нет.
В процессе эксплуатации рентгеновской трубки нельзя допускать превышения мощности, указанной в ее паспорте. Перегрузка трубки, как и эксплуатация ее сверх установленного паспортом срока, обусловливают неравномерное снижение интенсивности рентгеновских лучей в рабочем пучке, вследствие чего рентгеновские снимки получаются недоэкспонированными, с увеличенной нерезкостью. К концу срока нормальной эксплуатации трубки интенсивность излучения, по сравнению с первоначальной, обычно снижается не более, чем на 30%. За это время может быть сделано от 5000 до 10 000 включений высокого напряжения [51]. Обычно рентгеновская трубка находится в эксплуатации до тех пор, пока ее баллон не покроется темным налетом значительной толщины, который образуется в результате распыления материала анода, или трубка не выйдет из строя по другим причинам. В связи с длительной эксплуатацией трубки интенсивность излучения, по сравнению с первоначальной, может снижаться в несколько раз, а снимки получаются плохого качества из-за большой нерезкости изображения. Поэтому в тех случаях, когда рентгенодиагностический аппарат исправен, но получение снимков привычного качества требует увеличения выдержки более чем в 1,3 раза, при тех же значениях анодного напряжения и тока, то такую трубку необходимо заменить новой.
Динамическая нерезкость. Динамическая нерезкость контуров теневого рентгеновского изображения на снимке обусловлена непроизвольными и произвольными движениями исследуемого объекта во время его съемки.
Динамическая нерезкость возникает при пульсаторных движениях крупных кровеносных сосудов, сокращениях сердечной мышцы, при дыхательных движениях, при перистальтике желудка, кишечника, пищевода, при беспокойном состоянии пациента и т. д.
Для ослабления отрицательного влияния произвольных движений на качество рентгеновского снимка пациент должен быть удобно уложен, а рентгеногра-
фируемая часть его тела надежно фиксирована различными приспособлениями (компрессионный пояс, валики, подушечки, подставки, мешочки с песком и т. п.). Здесь уместно напомнить, что мешочки с песком, деревянные подставки и другие приспособления, используемые при выполнении укладок, являются источниками рассеянного рентгеновского излучения и поэтому они должны находиться как можно дальше от исследуемого участка тела пациента. Если же по условиям укладки этого сделать нельзя, то приспособления должны быть экранированы со всех сторон зачехленными полосами просвинцованной резины. Кроме этого, зачехленный лист просвинцованной резины следует подкладывать и под кассету, так как материал, из которого сделана дека стола для снимков, также является источником рассеянного рентгеновского излучения, увеличивающего нерезкость изображения.
Более устойчивое положение пациента достигается тогда, когда он лежит на столе для снимков. А в тех случаях, когда фиксация противопоказана и все принятые меры не обеспечивают должной неподвижности пациента, рентгенография производится с возможно короткой выдержкой.
Если неподвижность пациента во время съемки обеспечивается удобным для него положением и соответствующей фиксацией, то при рентгенографии движущихся органов (сердце, легкие и др.) единственным средством уменьшения динамической нерезкости является сокращение выдержки, которая может быть уменьшена за счет использования усиливающих экранов с повышенной светоотдачей, увеличения силы анодного тока, а если необходимо, то и повышения анодного напряжения на рентгеновской трубке. Сокращение выдержки за счет увеличения силы анодного тока или повышения анодного напряжения на трубке следует производить в соответствии с законом взаимозаместимости, т. е. с соблюдением условий, оговоренных в выражении (9) и (10).
При прямолинейном движении исследуемого органа во время съемки величина динамической нерезкости (Hд) определяется как произведение скорости движения этого органа (v) на продолжительность
выдержки (t):
Из этого следует, что динамическая нерезкость пропорциональна выдержке, так как, чем короче время действия рентгеновских лучей на светочувствительный слой рентгенографической пленки, тем на меньшее расстояние перемещается тень исследуемого органа.
Величина динамической нерезкости в зависимости от выдержки при рентгенографии сердца, легких и желудочно-кишечного тракта представлена в табл. 2.
На основании данных, приведенных в табл. 2, динамическая нерезкость в общем виде может быть выражена с помощью следующих эмпирических формул:
для сердца Hд = (20*t) мм (но не более
8 мм); для легких Hд = (10*t) мм (но не более 4 мм); для желудочно-кишечного тракта Hд = t мм (но не более 4 мм),
где t — выдержка в с.
Поскольку глаза наблюдателя замечают нерезкость, величина которой не менее 0,25 мм [23], то, согласно приведенным в табл. 2 данным, оптимальная выдержка для рентгенографии сердца должна быть не более 0,01 с. А если момент экспонирования рентгенографической пленки совпадает с паузой в деятельности сердца, то при выдержке, равной 0,2 с, изображение сердца будет резким. На практике такие условия можно получить при использовании рентгенофазокардиографа.
Движения сердца и пульсаторные движения крупных сосудов передаются легочной ткани, которая, следовательно, также находится в движении. Однако скорость и амплитуда перемещения отдельных участков легочной ткани различны и тем меньше, чем дальше от сердца и крупных сосудов находятся участки легочной ткани. Кроме того, амплитуда и скорость перемещения контура легочной ткани значительно меньше, чем контуров сердца и крупных кровеносных сосудов, и поэтому оптимальную выдержку для съемки легких можно выбрать более продолжительной, чем для съемки сердца (0,025 с).
Перистальтические движения контуров желудка и кишок в нормальных условиях совершаются со скоростью примерно 1 мм/с, а в патологических условиях иногда до 6 мм/с. Поэтому рентгенография желудка и кишок может производиться с выдержками, значи-
Таблица 2
Динамическая нерезкость в зависимости от выдержки
Выдержка, с |
Динамическая нерезкость в зависимости от исследуемого органа, мм |
||
Сердце |
Легкие |
Желудочно-кишечный тракт |
|
4 и более |
|
|
4.0 |
2,5 |
— |
— |
2,5 |
1,5 |
— |
— |
1.5 |
1,0 |
8,0 |
4,0 |
1,0 |
0,6 |
— |
|
0,6 |
0,4 |
— |
— |
0,4 |
0,25 |
5,0 |
2,5 |
0,25 |
0,15 |
3.0 |
1,5 |
0,15 |
0,1 |
2,0 |
1,0 |
— |
0,06 |
1,2 |
0,6 |
— |
0,04 |
0,8 |
0,4 |
— |
0,02 |
0,4 |
0,2 |
— |
0,01 |
0,2 |
|
— |
тельно превышающими продолжительность выдержек при рентгенографии сердца и легких (0,25 с).
В практических условиях работы обеспечить плотное прилегание исследуемого объекта к рентгенографической пленке (кассете) невозможно. Поэтому между пленкой и объектом всегда имеется какое-то расстояние, за счет которого проекционно увеличивается изображение объекта, что в свою очередь приводит к увеличению динамической нерезкости в М раз.
Е — расстояние деталь — пленка; F — расстояние фокус трубки — пленка.
Таким образом, динамическая нерезкость зависит не только от скорости и амплитуды перемещения контура исследуемого органа во время съемки, но и от
расстояния между объектом и рентгенографической пленкой (кассетой).
Нерезкость рентгенографической пленки. Нерезкость рентгенографической пленки обусловлена зернистым строением и толщиной светочувствительного слоя. Нерезкость тем больше, чем больше размеры микрокристаллов соединений серебра и чем толще эмульсионный слой. Однако величина микрокристаллов галоидного серебра и толщина эмульсионного слоя настолько малы, что собственная нерезкость двусторонней рентгенографической пленки обычно не превышает 0,05 мм [23], и этой величиной пренебрегают.
При неправильной обработке экспонированной рентгенографической пленки зернистость изображения может увеличиться до столь значительных размеров, что нерезкость изображения будет видна невооруженным глазом. Эта нерезкость изображения не имеет отношения к нерезкости пленки, потому что она обусловлена соединением отдельных зерен солей серебра в конгломераты.
На двусторонней пленке нерезкость отражена больше, чем на односторонней, потому что светочувствительные слои на ней находятся друг от друга на расстоянии, равном толщине основы пленки. Наличие двух светочувствительных слоев обусловливает некоторую нерезкость изображения вследствие параллакса, т. е. несовпадения изображений на обеих сторонах пленки. Параллакс отсутствует только в том месте снимка, на которое центральный пучок рентгеновских лучей падает перпендикулярно плоскости пленки. Величина параллакса в остальных местах снимка тем больше, чем больше угол расхождения рентгеновских лучей в пучке и чем короче расстояние фокус трубки — пленка. При постоянной величине поля изображения на пленке параллакс становится заметнее по мере сокращения расстояния фокус трубки — объект и увеличения расстояния объект — пленка, так как при этом увеличивается угол эмиссии рентгеновских лучей. Увеличение смещения изображений на обеих сторонах пленки становится заметным при более наклонном падении рентгеновских лучей на пленку; например, при съемке косо направленными лучами. Параллакс особенно заметен при рассматривании в проходящем
свете мокрого рентгеновского снимка вследствие набухания желатины обоих фотографических слоев пленки, поэтому читать рентгеновские снимки необходимо сухими.
Экранная нерезкость. Усиливающие экраны сокращают продолжительность экспонирования рентгеновской пленки и усиливают контрасты в изображении, но они ухудшают резкость изображения. В этом можно легко убедиться, если произвести рентгенографию лезвия ножа безопасной бритвы на «экранной» и «безэкранной» пленках. При этом необходимо, чтобы лезвие ножа было плотно прижато к пленке, вложенной в светонепроницаемый конверт, и к кассете. После химико-фотографической обработки экспонированных пленок можно заметить, что у края лезвия ножа почернение не имеет резкой границы. При этом величина нерезкости изображения края лезвия ножа значительно больше на «экранной» пленке, чем на «безэкранной». Ухудшение резкости изображения на «экранной» пленке обусловлено тем, что кристаллы люминофора усиливающих экранов крупнее микрокристаллов солей серебра. Кроме того, рассеяние света и рентгеновских лучей во флюоресцирующих слоях комплекта экранов и в эмульсионных слоях пленки обусловливает образование краевых ореолов, которые размывают контур тени, в данном случае лезвия ножа безопасной бритвы. Ширина ореолов и их оптические плотности зависят от толщины флюоресцирующих слоев усиливающих экранов и размеров кристаллов люминофора. Чем толще слои и чем крупнее кристаллы люминофора, тем больше размеры ореолов. Ширина ореолов и их оптические плотности также зависят от степени рассеяния света и рентгеновских лучей в эмульсионных слоях рентгенографической пленки и во флюоресцирующих слоях комплекта усиливающих экранов.
Для уменьшения ореолообразования основу рентгенографических пленок прокрашивают (чаще в голубой цвет). С этой же целью прокрашивают и флюоресцирующие слои некоторых типов усиливающих экранов.
Поскольку рентгенографическая пленка почти всегда используется в сочетании с комплектом усили-
вающих экранов, то под экранной нерезкостью принято понимать суммарную нерезкость усиливающих экранов и рентгенографической пленки. Величина нерезкости комплекта усиливающих экранов в сочетании с рентгенографической пленкой колеблется в пределах 0,1/0,3 мм [24].
Приведенные здесь значения нерезкости соответствуют своим истинным величинам только в случае плотного соприкосновения усиливающих экранов с обеими сторонами рентгенографической пленки.
При использовании рентгенографической пленки в сочетании с комплектом усиливающих экранов, кроме -экранной нерезкости, может наблюдаться «контактная» нерезкость, которая относится к группе артефактов1. «Контактная» нерезкость возникает вследствие зазора между пленкой и усиливающими экранами. При плотном прижатии экранов к пленке между ней и экранами всегда имеется некоторый зазор, который равен толщине предохранительной лаковой пленки люминофора экрана (0,025 мм). Однако, как известно, малейшее увеличение зазора между рентгенографической пленкой и экранами приводит к сильной размытости контуров тени исследуемого объекта и к исчезновению мелких деталей в изображении. В результате возрастает возможность диагностических ошибок.
Зазоры обычно появляются вследствие износа замков кассеты, замены «толстых» усиливающих экранов более «тонкими», деформации дна кассет и т. д., поэтому плотность прилегания усиливающих экранов ко всей поверхности пленки необходимо проверять путем рентгенографии крупноячеистой сетки из медной проволоки (см. стр. 77).
Морфологическая нерезкость. Кроме геометрической, динамической и экранной нерезкостей, причиной размытости контуров теневого рентгеновского изображения является также и сама структура внутренних органов человека и его тела в целом, толщина которых изменяется постепенно, ибо тело человека и его внутренние органы имеют округлую форму. Поэтому
1 Артефакты — это различной величины и формы полоски, штрихи, пятна и т. д., вызываемые различными погрешностями техники выполнения рентгеновских снимков.
нерезкость контура любого органа или какой-либо части тела человека имеет место даже при точечном источнике рентгеновского излучения.
Поскольку нерезкость обусловлена особенностями строения организма человека, то ее называют морфологической нерезкостью.
Суммарная нерезкость. Суммарная нерезкость — это та нерезкость, которую видит наблюдатель при рассматривании снимка на негатоскопе.
Суммарная нерезкость (Hс) складывается из геометрической, динамической, экранной, пленочной, морфологической:
Из уравнения (15) видно, что суммарная нерезкость всегда больше любой из отдельно взятых нерезкостей, но меньше арифметической суммы их. Если все виды нерезкости примерно равны между собой, то они все оказывают одинаковое влияние на суммарную нерезкость. Если одна из нерезкостей значительно больше остальных, то только она одна определяет величину суммарной нерезкости, а остальные виды нерезкости в данном случае фактически не влияют на качество изображения. Кроме того, суммарная нерезкость не может быть меньше одной какой-либо из ее составляющих.
Следовательно, каждый рентгеновский снимок в большей или меньшей степени обладает нерезкостью, которая приводит к исчезновению мелких деталей в изображении. Таким образом, вопрос о качестве рентгеновских снимков является не чем иным, как вопросом о качестве воспроизведения мелких деталей' исследуемого объекта.
РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ
О качестве изображения на рентгенографической пленке судят по качеству воспроизведения мелких деталей. Поэтому для объективной характеристики рентгеновских снимков чаще пользуются разрешающей способностью (R). Она характеризуется наибольшим числом раздельно видимых параллельных линий
(штрихов) на длине оптического изображения в 1 мм. При этом ширина линий равна ширине промежутков между ними.
Численно разрешающая способность выражается количеством параллельных линий (штрихов) на 1 мм (лин/мм). Так, например, разрешающая способность комплекта усиливающих экранов типа ЭУ-В2 в сочетании с рентгенографической пленкой марки РМ-1 составляет 8 лин/мм [70].
При достаточной яркости освещения молочного стекла негатоскопа человек может различить невооруженным глазом раздельно до 10 параллельных линий на 1 мм, т. е. разрешающая способность равна 10 лин/мм.
Поскольку исчезновение изображения мелких деталей (линий) происходит из-за нерезкости, то между нерезкостью и разрешающей способностью имеется определенное количественное соотношение:
где R— разрешающая способность в лин/мм; H — нерезкость в мм; поэтому с достаточной точностью все виды нерезкости могут быть переведены в значения разрешающей способности:
Разрешающая способность рентгенографического изображения зависит от геометрической (Rг) и динамической разрешающей способности (Rд), разрешающей способности усиливающих экранов (Rэ), рентгенографической пленки (Rn) и т. д.
Поскольку разрешающая способность обратно пропорциональна нерезкости, то суммарная разрешающая способность равна сумме обратных квадратов ее составляющих:
Из уравнения (18) видно, что суммарная разрешающая способность всегда меньше отдельных ее составляющих и не может быть больше какой-либо одной. Если все составляющие разрешающую способность примерно равны между собой, то изменение
каждой из них заметно сказывается на суммарной разрешающей способности. Если одна из составляющих очень мала, то суммарная разрешающая способность практически равна ей и изменение другой, значительно большей составляющей, не влияет на величину суммарной разрешающей способности.
КОНТРАСТЫ
В РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОМ
ИЗОБРАЖЕНИИ
Контраст, получаемый в результате фотометрии рентгеновских снимков, называют объективным, или фотографическим. Контраст же, воспринимаемый наблюдателем, называют субъективным, или оптическим.
При прохождении через тело человека рентгеновские лучи претерпевают ослабление за счет истинного поглощения и рассеяния. Степень ослабления рентгеновских лучей зависит от атомных номеров химических элементов, составляющих исследуемый объект, т. е. плотности, а также толщины отдельных его деталей и от длины волны падающего на объект рентгеновского излучения.
где
Сл
— лучевой контраст; I1
—
интенсивность излучения
фона; I2
— интенсивность излучения за деталью
объекта.
Лучевой контраст зависит от разницы атомных номеров химических элементов, составляющих данный объект исследования: чем больше эта разница, тем больше лучевой контраст, и наоборот. Например, кости в основном состоят из кальция (атомный номер 20), фосфора (атомный номер 15) и кислорода (атомный номер 8), а мягкие ткани — на 90% из воды, т. е. из водорода (атомный номер 1) и кислорода (атомный номер 8). Иначе, лучевой контраст зависит от соотношения в плотностях веществ, через которые проходят рентгеновские лучи, а именно: чем больше разница в плотностях веществ, тем больше лучевой контраст, и наоборот. Ниже приводятся плотности некоторых тканей человека, жидкостей и воздуха:
Ткани |
Плотность в г/см3 |
|
1,2-1,9 |
|
1,09 |
Кровь, желчь, моча |
1,1-1,06 |
Мышечная ткань и некоторые дру- |
1,0 |
|
0,94 |
|
0,0013 |
Из приведенных данных видно, что наименьшее ослабление рентгеновские лучи испытывают в воздухе и наибольшее — в костной ткани; все мягкие ткани, за исключением жировой, ослабляют рентгеновские лучи приблизительно так же, как вода; жировая ткань ослабляет рентгеновские лучи несколько меньше, чем другие мягкие ткани.
Большое различие в плотностях мягких тканей (1 г/см3) и костной ткани (1,2—1,9 г/см3) обусловливает лучевой контраст для получения на рентгенографической пленке изображения скелета человека в условиях естественного контраста.
Соотношения толщин отдельных структур в исследуемом объекте также влияют на лучевой контраст: чем больше разница в толщине, тем значительнее разница в ослаблении рентгеновских лучей, тем больше лучевой контраст. Однако в медицинской рентгенографии чаще приходится иметь дело с малыми различиями по толщине, что при низких атомных номерах химических элементов, входящих в состав тела чело-
века, обусловливает малые естественные контрасты и, следовательно, незначительный лучевой контраст.
На лучевой контраст также влияет длина волны рентгеновских лучей. Исходя из закономерностей ослабления рентгеновских лучей при прохождении через тело человека, для лучшего выявления малых различий по плотности и толщине целесообразно использовать мягкое излучение, т. е. рентгеновские лучи с возможно большей длиной волны. Чем мягче рентгеновские лучи, тем больше лучевой контраст и тем лучше выявляемость малых различий по толщине и плотности исследуемого объекта. Однако при применении мягкого излучения изображение кости на рентгенограмме получается однотонным, т. е. бесструктурным. Для получения изображения структуры кости необходимо применять более жесткое излучение. Ослабление рентгеновских лучей, имеющих большую длину волны, может оказаться значительным и в мягких тканях. Поэтому для рентгенографии используется не мягкое, а в основном излучение средней жесткости, получаемое при величинах напряжения на трубке от 50 до 100 кВмакс. Это излучение обеспечивает наилучшую выявляемость деталей в исследуемом объекте при возможно меньшей лучевой нагрузке на пациента.
Однако естественный лучевой контраст органов и тканей человека, за некоторым исключением, очень мал. Если принять ослабление рентгеновских лучей в воде равным 1000, то при средней жесткости излучения ослабление для мышечной ткани выразится тем же числом (1000), для жировой ткани — 533, для легочной ткани — 846, для сердечной мышцы—1056, почечной ткани—1061, ткани печени—1075, ткани селезенки—1118, костной ткани — 5000 [63]. Недостаточно контрастируют с окружающими тканями и органами, например, почки, кишечник, желудок, желчный пузырь и другие внутренние органы. Однако новые методики рентгенологического исследования, такие, как компьютерная томография и электрорентгенография, позволяют получать раздельное изображение тканей, мало отличающихся по способности поглощать рентгеновское излучение, даже без искусственного контрастирования. В основном же исследование объектов с малыми естественными контрастами
проводится в условиях искусственного контрастирования. Оно создается введением в исследуемый объект веществ, содержащих химические элементы с более высокими или более низкими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав исследуемого органа, т. е. негативные и позитивные средства искусственного контрастирования. К негативным относятся средства, в состав которых входят химические элементы с более низкими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав объекта исследования. Негативные средства контрастирования ослабляют рентгеновские лучи значительно слабее, чем ткани тела человека, и поэтому на рентгенографической пленке изображение исследуемого объекта строится почернениями с большей плотностью, чем изображение окружающих его тканей и органов. К позитивным средствам контрастирования относятся те вещества, в состав которых входят химические элементы с более высокими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав объекта исследования. Позитивные средства контрастирования ослабляют рентгеновские лучи значительно сильнее, чем ткани человека, и поэтому на рентгенографической пленке изображение исследуемого объекта строится почернениями с меньшей плотностью, чем изображение окружающих его тканей и органов.
Рентгенография легких производится при задержке дыхания пациентом после глубокого вдоха. Во время вдоха . легочные альвеолы заполняются воздухом, плотность которого примерно в 700 раз меньше плотности мягких тканей, в том числе и легочной ткани. При заполнении воздухом альвеол в единице объема легкого содержится значительно больше воздуха, чем легочной ткани. Поскольку плотность воздуха почти в 700 раз меньше плотности легочной ткани, то рентгеновские лучи ослабляются в ней соответственно сильнее, чем в воздухе. В результате на рентгеновском снимке органов грудной полости легочная ткань на фоне воздуха, находящегося в легочных альвеолах, хорошо контрастирует с окружающими ее мягкими тканями. Однако в тех случаях, когда в плевральной полости имеется скопление воздуха (пневмоторакс),
то съемка легких, как правило, производится при задержке дыхания пациентом после полного выдоха. При выдохе в единице объема легкого воздуха содержится значительно меньше, чем легочной ткани, и по этой причине легочная ткань хорошо контрастирует с газом в плевральной полости.
Почки, желудок, желчный пузырь и другие органы, за исключением сердца, незначительно контрастируют с окружающими их тканями и органами, поэтому их исследуют в условиях искусственного контрастирования путем введения веществ, содержащих химические элементы с более высокими атомными номерами, чем атомные номера химических элементов, входящих в состав тканей, окружающих исследуемый орган. Сердце хорошо контрастирует с окружающими его тканями потому, что оно лежит между легкими, содержащими воздух. Если же примыкающая к средостению легочная ткань становится безвоздушной, то контуры сердца становятся неразличимыми («облитерация контура»).
Поскольку в организме человека преобладают незначительные естественные контрасты, то для их усиления и, следовательно, для усиления лучевого контраста используется фотографический материал специального назначения — рентгенографическая пленка. С помощью рентгенографической пленки не видимый для глаз лучевой контраст преобразуется в визуально воспринимаемый контраст в изображении. С визуально воспринимаемым контрастом (К) лучевой контраст (Сл) связан следующей зависимостью:
где у — коэффициент передачи контраста, т. е. коэффициент контрастности, до которого проявлена экспонированная рентгенографическая пленка. Величина коэффициента контрастности показывает кратность усиления лучевого контраста при его преобразовании в визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении.
Согласно формуле (20), визуально воспринимаемый контраст в изображении тем значительнее, чем больше коэффициент контрастности рентгенографической пленки и лучевой контраст. Однако эта формула
не учитывает влияния рассеянного рентгеновского излучения на контраст в изображении, который всегда понижается с увеличением количества рассеянных рентгеновских лучей.
Значение коэффициента контрастности определяется во время сенситометрического испытания рентгенографической пленки, по экспериментально постро-
Объяснение в тексте
енной характеристической кривой. Для этого выбирают практически прямолинейный участок характеристической кривой (рис. 8) и по нему рассчитывают коэффициент контрастности:
где D2 и D1 — оптические плотности, отвечающие концу и началу прямолинейного участка характеристической кривой; Н2 и H1 — экспозиционные дозы рентгеновского излучения, вызывающие образование оптических плотностей D2 и D1; a — угол наклона прямолинейного участка характеристической кривой к оси абсцисс.
Если приращение оптических плотностей почернений выразить как D2 — D1 = a, а приращение величин логарифмов экспозиционных доз рентгеновского излучения— как H2 — Н1 = b, то формулу (21) можно записать в следующем упрощенном виде:
Таким образом, коэффициентом контрастности является отношение приращения оптических плотностей к приращению величин логарифмов экспозиционных доз рентгеновского излучения, соответствующих прямолинейному участку характеристической кривой рентгенографической пленки, которое выражает степень контрастности испытуемой пленки.
Значение коэффициента контрастности рентгенографических пленок высокое. Если же использовать рентгенографические пленки с меньшим коэффициентом контрастности, то незначительная разность ин-тенсивностей рентгеновского излучения одного луче-
вого рельефа будет давать визуально незаметную разность оптических плотностей почернений, а поэтому мелкие детали на таких рентгеновских снимках видны не будут. На рентгенограммах, приведенных на рентгенографической пленке с высоким коэффициентом контрастности и в сочетании с комплектом усиливающих экранов, изображение имеет вид, который получается при низком анодном напряжении на рентгеновской трубке. Это позволяет использовать повышенную жесткость рентгеновского излучения и получить соответственно меньший лучевой контраст.
Контрастность рентгенографической пленки главным образом зависит от однородности распределения эмульсионных микрокристаллов по размерам. Чем однороднее размеры, тем выше контрастность фотографической эмульсии, и наоборот.
Величина коэффициента контрастности также зависит от продолжительности процесса проявления и
температуры проявляющего раствора. На рис. 9 приведен график изменения коэффициента контрастности (у), оптической плотности вуали (D0) и чувствительности (S) фотографического материала в зависимости от продолжительности проявления. Из графика видно, что чувствительность и коэффициент контрастности с увеличением времени проявления сначала возрастают, достигая максимальных значений, а затем снижаются, в то время как оптическая плотность ву-
Объяснение в тексте
али непрерывно увеличивается. Снижение чувствительности и коэффициента контрастности обусловлено тем, что к данному моменту проявления все экспонированные эмульсионные зерна, соответствующие экспозиционным дозам рентгеновского излучения верхней части характеристической кривой, уже проявлены и оптические плотности изображения, соответствующие этим экспозиционным дозам излучения, более не увеличиваются, в то время как рост вуали с увеличением времени проявления продолжается не менее интенсивно, чем ранее. Эта зависимость показана на следующем графике (рис. 10). Начиная с определенного момента проявления (t1), верхняя часть характеристической кривой более не поднимается, в то время как нижняя ее часть продолжает подниматься. Это значит, что после момента проявления (t1) увеличение плотности вуали непрерывно продолжается. Плотность вуали может быть настолько велика, что детали изображения, образованные действием малых экспозиционных доз излучения, визуально станут неразличимы.
В целях предупреждения чрезмерного роста вуали, экспонированные рентгенографические пленки следует проявлять до рекомендуемого коэффициента контрастности, значение которого достигается за время проявления, указанное на этикетке упаковки пленки. Однако допустимо увеличение продолжительности проявления пленок до максимального значения коэффициента контрастности, но при условии, если плотность вуали проявляемой пленки по абсолютному значению невелика. Проявление пленок до максимального значения коэффициента контрастности позволяет снизить экспозиционную дозу рентгеновского излучения и тем самым соответственно повысить чувствительность рентгенографических пленок. Иначе, повышение коэффициента контрастности за счет увеличения времени проявления эквивалентно повышению радиационной чувствительности рентгенографических пленок.
Установлено, что при соблюдении всех правил приготовления и использования проявляющего раствора и обработки экспонированных рентгенографических пленок увеличение продолжительности проявления на 35—40% сверх номинальной не влияет на визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении. Однако вуалирующей способностью обладают все, без исключения, фотографические материалы, при этом фотографическая вуаль всегда имеет тенденцию к усилению, особенно при неблагоприятных условиях хранения рентгенографических пленок и при ее хранении сверх установленного срока. В последнем случае рост вуали обусловливается процессом частичного разложения основы и эмульсионного слоя пленок. Даже при нормальных условиях хранения пленки в течение гарантийного срока рост вуали может увеличиться в среднем на 50% сверх установленного при выпуске пленок. А в отдельных случаях оптическая плотность фотографической вуали может увеличиться до таких пределов, что использование пленок будет невозможным. Визуально воспринимаемый контраст в рентгенографическом изображении остается практически неизменным, если усиление плотности вуали не превышает 35— 40% первоначальной. С самого начала вуаль возни-
кает в процессе второго (химического) созревания фотографической эмульсии, когда центры чувствительности увеличиваются до столь значительных размеров, что некоторые микрокристаллы соединений серебра оказываются проявляемыми без экспонирования эмульсии, т. е. центры чувствительности в этом случае становятся центрами вуалеобразования и играют отрицательную роль.
Кроме продолжительности проявления, на величину коэффициента контрастности рентгенографической пленки оказывает влияние и температура проявляющего раствора. Чем выше температура, тем быстрее протекает процесс проявления, и наоборот. Отсюда, чем выше температура проявляющего раствора, тем быстрее увеличивается коэффициент контрастности рентгенографической пленки, и наоборот.
Рентгенографические пленки рекомендуется проявлять в бачках при температуре проявляющего раствора 20±0,5°С. За указанное на этикетке упаковки время проявления при такой температуре достигается рекомендуемая величина коэффициента контрастности. Если же температура раствора будет выше или ниже оптимальной, то при неизменной продолжительности проявления коэффициент контрастности соответственно станет больше или меньше рекомендуемо-го значения.
На коэффициент контрастности оказывает влияние состав проявляющего раствора. Проявители можно разбить на четыре группы: мягкие, нормальные, контрастные и особо контрастные. На коэффициент контрастности оказывают влияние природа проявляющего вещества и щелочи. Проявляющие вещества и щелочи распределены по убывающей степени их влияния на коэффициент контрастности: гидрохинон с едким натром, гидрохинон с карбонатом калия или натрия, метол с карбонатом калия или натрия, парааминофенол с карбонатом натрия, глицин с карбонатом калия, амидол. Однако деление проявителей на группы по степени «контрастности» работы весьма условно, так как при одной и той же температуре раствора в «контрастных» проявителях максимальная величина коэффициента контрастности достигается за более короткое время, чем в «мягких».
Таким образом, энергичные, быстро работающие проявители обычно являются «контрастными», а малоактивные, медленно работающие—«мягкими». Исключение составляют проявители, в состав которых входит бензотриазол. Эти проявители повышают максимальную величину коэффициента контрастности по сравнению с проявителями того же состава, но с бромистым калием в качестве антивуалирующего вещества. Понижают же величину коэффициента контрастности физические и так называемые настоящие мелкозернистые проявители.
Сенситометрические характеристики рентгенографических пленок определяются после проявления сенситограмм в стандартном проявителе под названием «Рентген-2» при температуре раствора 20±0,5°С. Продолжительность проявления каждого номера эмульсии рентгенографических пленок указывается на этикетке упаковки пленок. За время, указанное на этикетке, достигается рекомендуемая величина коэффициента контрастности. Проявитель «Рентген-2» относится к группе «контрастно» работающих проявителей.
Величина экспозиционной дозы рентгеновского излучения не влияет на коэффициент контрастности. Нормально экспонированный, недоэкспонированный и переэкспонированный рентгеновские снимки будут иметь одинаковые значения коэффициента контрастности, но только в том случае, если они обрабатывались в одинаковых условиях. Эти рентгеновские снимки будут отличаться друг от друга только по разности между максимальной и минимальной оптическими плотностями почернения: у недоэкспонированного и переэкспонированного рентгеновских снимков интервал оптических плотностей будет меньше, чем у нормально экспонированного рентгеновского снимка.
Контрастность рентгеновского снимка многие ошибочно отождествляют с его оптической плотностью. Считают, что чем «плотнее» рентгеновский снимок, тем он контрастнее, или чем «прозрачнее», тем он менее контрастен. Кроме того, контраст снимка часто отождествляют с его контрастностью, что также неверно, так как это разные понятия. Контрастность рентгеновского снимка зависит только от
коэффициента контрастности, до которого проявлена данная экспонированная пленка. Контраст же зависит от величины коэффициента контрастности рентгенографической пленки, лучевого контраста и количества рассеянных рентгеновских лучей, подействовавших на пленку во время съемки (формула 20). Вредное действие рассеянных рентгеновских лучей проявляется в том, что они, вызывая добавочное («паразитное») почернение пленки, снижают контраст в изображении. Рассеянные рентгеновские лучи возникают в самом излучателе, исследуемом объекте, в приемниках излучения, в воздухе, в деке стола для снимков, в просвинцованной резине и т. д. Однако наибольшее влияние на контраст в изображении оказывают рассеянные рентгеновские лучи, возникающие в исследуемом объекте, количество которых увеличивается с увеличением толщины и плотности объекта, с повышением анодного напряжения на рентгеновской трубке, с увеличением площади поля облучения, расстояния объект — пленка. С повышением анодного напряжения на трубке контраст в изображении крупных деталей (10 мм и толще) сильно снижается, однако при всех практически возможных значениях напряжения остается настолько значительным, что визуальное восприятие изображения таких деталей не затруднено. Контраст же в изображении мелких деталей (толщиной около 1 мм) при повышении анодного напряжения на трубке снижается незначительно, однако при условии, если контуры тени детали достаточно резкие, ибо с увеличением нерезкости контраст в изображении всегда снижается и в связи с этим на снимке наблюдается убыль деталей.
Определение объективного, или фотографического, контраста. Общий контраст в изображении часто оценивают интервалом оптических плотностей:
Интервал оптических плотностей рентгеновского снимка показывает, насколько максимальная оптическая плотность больше минимальной.
Поскольку оптическая плотность (D)—это логарифм отношения светового потока, падающего на фотографический слой (F0), к световому потоку, прошед-
шему через него (F), то контраст в изображении может быть определен как логарифм отношения световых потоков, прошедших через два участка рентгеновского снимка:
Формулы (23—29) дают определение объективному, или фотографическому, контрасту, который получают на основании фотометрии рентгеновского снимка.
Контраст субъективный, или оптический. Контраст, воспринимаемый глазами наблюдателя, является лишь -косвенным мерилом объективного контраста, однако тем не менее в практических условиях работы всегда имеют дело именно с субъективным контрастом.
Визуальное восприятие контраста главным образом зависит от оптических свойств глаза наблюдателя и психофизиологических особенностей зрительного восприятия теневого рентгеновского изображения на рентгенографической пленке.
О величине контраста в рентгенографическом изображении наблюдатель судит по различию световых потоков, прошедших через два смежных участка рентгеновского снимка и воспринятых его глазами. При этом зрительное восприятие контраста пропорционально отношению разности сравниваемых почернений к наибольшей (или к наименьшей) из них (формулы 26 и 27).
. На зрительное восприятие контраста большое влияние оказывает градация оптических плотностей между самым светлым и наиболее темным участками изображения, а также число и взаимное расположение тонов (почернений) между этими сравниваемыми участками изображения. Чем меньше промежуточных тонов между самым светлым и наиболее темным участками пленки, тем более контрастным кажется изображение и, наоборот, чем больше промежуточных тонов, тем менее контрастным кажется изображение.
На малоконтрастных рентгеновских снимках оптические плотности визуально характеризуются как серые с незначительными теневыми нюансами от светло-серого до темно-серого тона. На контрастных рентгеновских снимках оптические плотности визуально характеризуются как темно-серые с резким переходом от светло-серого до глубоко-черного тона. Контрастный рентгеновский снимок, например, конечности внешне выглядит весьма эффектно: на глубоко-черном («бархатном») фоне резко выделяется светлое (прозрачное) изображение кости. Однако мягкие ткани не видны, мелкие детали в изображении кости отсутствуют. Такой рентгеновский снимок не представляет большой диагностической ценности.
Современный рентгеновский снимок, полученный при повышенном напряжении на рентгеновской трубке, по внешнему виду уступает рентгеновским снимкам, которые делались раньше. Он менее контрастен и поэтому изображение кости нерезко выделяется на окружающем ее фоне. Однако рисунок содержит большое количество деталей различной величины и плотности. Такой рентгеновский снимок содержит большой объем полезной для диагностики информации.
Человек не обладает способностью оценивать абсолютную оптическую плотность, поэтому результаты объективной оценки не всегда соответствуют зрительному впечатлению. Так, разница в оптических плотностях двух смежных участков рентгеновского снимка, улавливаемая измерением, может быть совершенно невидима глазами. Обусловлено это тем, что глаза человека в наиболее благоприятных условиях наблюдения могут воспринимать разности оптических плотностей ΔD = 0,02.
Максимальная визуально воспринимаемая разность оптических плотностей называется порогом различения или минимально различимым контрастом
(Cmin):
где единица (1) равна полному (общему) контрасту. Отсюда, минимально воспринимаемая разность оптических плотностей AD = 0,02 соответствует минимально различимому контрасту Cmin = 5%. Величина, обратная порогу различения, называется контрастной чувствительностью глаза:
Чем меньше порог различения, тем выше контрастная чувствительность глаза и, наоборот, чем выше порог различения, тем ниже контрастная чувствительность глаза. В соответствии с формулой (31) величина Cmin=5°/o заменяется значением с = 20.
Мелкие детали могут быть замечены и на рентгеновских снимках с малыми контрастами в изображении, но только в тех случаях, когда имеется четкая (резкая) граница между контуром тени детали и
окружающим ее фоном или между тенями двух деталей. Если же эта граница размыта (нерезкая), то для визуального выявления мелких деталей требуется увеличение контрастности; в противном случае различимость мелких деталей из-за нерезкости изображения невозможна или весьма затруднительна. С усилением местных контрастов одновременно возрастает и общий контраст рентгеновского снимка. При увеличении общего контраста часть изображения становится чрезмерно прозрачной, а часть — практически непрозрачной, т. е. некоторая часть изображения выходит за пределы оптимальных оптических плотностей. В итоге значительная часть рентгеновского снимка теряет ценность для диагностики, так как части изображения, имеющие плотности, лежащие за пределами оптимальных оптических плотностей, различить невозможно. Изучение рентгеновских снимков с повышенными контрастами настолько затруднено, что мелкие детали в изображении остаются незамеченными вследствие того, что высококонтрастный рентгеновский снимок отличается резкими переходами от прозрачных участков к менее прозрачным, и если в поле зрения глаз, адаптированных к некоторой определенной яркости света, появляется участок пленки, через который проходит больше или меньше света, то наступает относительное ослепление. Такое ослепление сильно снижает остроту зрения и способность различать контрасты и приводит к утомлению. Следовательно, нет необходимости стремиться к получению рентгеновских снимков с повышенными контрастами. Рентгеновские снимки необходимо производить с некоторыми средними конт-растами в изображении, при которых обеспечивалась бы наилучшая видимость деталей различной величины и плотности. При этом нельзя забывать о нерезкости изображения, так как контраст и нерезкость взаимосвязаны: с уменьшением нерезкости повышается субъективный контраст; с увеличением нерезкости снижается субъективный контраст. Чем резче изображение, тем меньший контраст может быть допущен без ущерба для качества рентгеновского снимка. Малоконтрастный рентгеновский снимок может служить надежным источником информации даже
при незначительных патологических изменениях, если он имеет большую резкость изображения, так как за счет этого повышается субъективный контраст. Визуальное выявление деталей зависит также от их величины и контраста: чем меньше размер детали, тем при большем контрасте она может быть замечена; чем больше размер детали, тем при меньшем контрасте она может быть еще замечена.
Результаты объективной оценки не всегда соответствуют зрительному впечатлению еще и потому, что изменение контраста, зафиксированное фотометром, может быть не замечено человеком. Чтобы человек мог заметить изменение контраста в изображении на двух сравниваемых снимках, нужно изменить контраст не менее, чем на 12—15% [23]. Различительная способность глаз по контрасту в сильной степени зависит также от того, находятся ли сравниваемые участки рентгеновского снимка в непосредственном соседстве или между ними имеется некоторая линия раздела. Если сравниваемые участки не соприкасаются друг с другом, то различительная способность глаз понижается.
На зрительное восприятие контраста также влияет яркость света негатоскопа. Так, например, неинтенсивное, по сравнению с окружающим фоном, небольшое затемнение в изображении исследуемого объекта, плохо различимое или вообще не видимое при ярком свете, становится хорошо различимым при средней или несколько ниже средней яркости света негатоскопа.
Из сказанного следует, что почернения различной плотности требуют и различной освещенности молочного стекла негатоскопа.
Существенно понижает световую и контрастную чувствительность глаз и всякое добавочное освещение за пределами рентгеновского снимка, например общее освещение кабинета или не прикрытые снимком участки стекла негатоскопа, или окно в ясную погоду и т. д. Об этом часто забывают и рассматривают снимки на оконном стекле, на фоне ясного неба, или при сильном освещении кабинета, или без прикрытия тех участков стекла негатоскопа, которые свободны от рентгеновского снимка. Поэтому негатоскоп
Должен быть снабжен шторками, а во время чтения снимков освещение кабинета должно быть сведено к необходимому минимуму. По этим же причинам рентгеновские снимки на оконных стеклах лучше не рассматривать.
. За последние годы стал распространяться способ чтения рентгеновских снимков с помощью телевизионных установок (с негатоскопа, через передающую телевизионную камеру, на телевизионный экран). Путем коррекции яркости и контрастности передаваемого с рентгеновского снимка изображения можно улучшить видимость того участка, который на негатоскопе виден нечетко. Кроме того, выбор оптимальной градационной характеристики телевизионного изображения позволяет усилить слабые полутени изображения. Таким образом, несколько облегчается и улучшается чтение рентгеновских снимков, так как имеется возможность улучшить видимость теней патологических образований, которые плохо выявляются при рассмотрении снимка на негатоскопе [43]. Однако при этом следует учитывать, что самая хорошая телевизионная система передает изображение со снимка с потерей 5% информации.
Наилучшая распознаваемость изображения на рентгеновских снимках достигается путем логегра-фии. В СССР выпускаются две модели логетронов, т. е. приборов, предназначенных для получения копий рентгеновских снимков. Логеграммы позволяют получать очень ценные для диагностики данные, так как содержат большую информацию об исследуемом объекте.
■ ■
ХИМИКО-ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПОНИРОВАННЫХ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИХ ПЛЕНОК
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ
Для приготовления фотографических растворов необходимо использовать посуду, не вступающую с химикалиями в химические реакции, например эмалированную, в которой не нарушено эмалевое покры-
тие, или же полиэтиленовые ведра. Приготовление растворов можно производить непосредственно в бачках для фотографической обработки, но при условии, если растворение химикалиев осуществляется в специально сшитых матерчатых мешочках с надписью для каждого вещества. Мешочки с химикалиями поочередно подвешиваются у верхнего края бачка. При растворении химикалиев этим способом не требуется фильтрования растворов, так как все примеси остаются в мешочках.
Вся посуда, предназначенная для приготовления фотографических растворов, должна быть чистой и иметь надписи: «Для проявителя», «Для фиксажа», «Для стоп-раствора» и т. д.
Для размешивания растворов лучше пользоваться чистыми стеклянными или пластмассовыми палочками, на которых также должны быть метки: «Для проявителя», «Для фиксажа», «Для стоп-раствора» и т. д.
Для приготовления растворов необходимо использовать предварительно прокипяченную и остуженную дистиллированную воду. В исключительных случаях для приготовления растворов может быть использована хорошо прокипяченная дождевая или водопроводная вода. Измерение температуры воды и растворов нужно производить водяным термометром.
При растворении веществ необходимо строго соблюдать последовательность: каждое следующее вещество растворять только после полного растворения предыдущего и в порядке, указанном в рецепте.
Для обработки экспонированных рентгенографических пленок следует пользоваться расфасованными химикалиями, например производства Рижского химического завода «Реагент»: проявитель (набор химреактивов № 1) на 1,5 л и 15 л; восстановитель (набор химреактивов № 2) на 1,5 и 15 л; фиксаж (набор химреактивов № 3) на 3 и 10 л; дубитель (для дубящего «стоп-раствора») на 3 и 10 л. Упаковки заказывают из расчета по 1 л проявляющего и по 1 л восстанавливающего растворов на 4 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки и по 1 л кислого фиксирующего раствора на 1,4 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки или
по 1 л быстрого кислого фиксирующего раствора на 1 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки.
Приготовление проявляющего раствора. Для приготовления проявляющего раствора берут прокипяченную дистиллированную воду в количестве около 3/4 окончательного объема раствора. Температура воды должна быть 40±5°С. Сначала растворяют содержимое пакета № 1. После полного его растворения растворяют содержимое пакета № 2. При этом встряхивать или взбалтывать жидкость для ускорения растворения веществ не рекомендуется. Размешивать раствор нужно осторожно, чтобы не вызвать образования пены; в противном случае в воде будет растворяться кислород воздуха, быстро окисляющий проявляющие вещества.
После полного растворения всех веществ добавляется холодная дистиллированная вода до требуемого по рецепту объема. Проявитель можно использовать не ранее, чем через 12 ч, и не позднее 5 сут после приготовления, поэтому приготовление проявителя следует производить не позднее, чем за один день до его употребления. За это время на дне сосуда собирается осадок. В таких случаях главную часть раствора отделяют от осадка (осторожно, но быстро сливают), а остаток быстро отфильтровывают через 3—4 слоя марли. Фильтровать весь раствор, как это очень часто делают, не рекомендуется, так как при этом происходит окисление проявителя.
Приготовленный проявитель должен быть прозрачным и бесцветным. Пожелтевший проявитель (не говоря уже о покоричневевшем) нужно заменять новым.
Хранение проявителя в негерметизированных сосудах в течение даже нескольких часов недопустимо. Проявитель, находящийся в бачке термостатного бака, также необходимо предохранять от окисления. Для этого полезно использовать плавающий на поверхности раствора щиток, сделанный из легкой пластмассы. Размер и форма щитка должны соответствовать форме и внутреннему размеру бачка.
При приготовлении проявителя и других фотографических растворов, а также при работе с готовыми
составами следует иметь в виду, что пыль от химикатов, возникающая при взвешивании веществ или при вскрытии упаковок, или после высыхания случайно пролитых растворов, может испортить обрабатываемые в лаборатории фотографические материалы.
Приготовление раствора для прерывания проявления («стоп-раствора»). «Стоп-раствор» приготовляют из холодной водопроводной воды с добавлением 20 мл ледяной уксусной кислоты или 28 мл 70%, или 65 мл 30%. или 200 мл 10%, или 335 мл 6% раствора уксусной кислоты, или же 40 г метабисульфита калия на 1 л воды.
Средний из трех бачков термостатного бака для обработки экспонированных пленок предназначен для «стоп-раствора».
Приготовление фиксирующего раствора. Для приготовления фиксирующего раствора берут прокипяченную дистиллированную воду в количестве около 3/4 окончательного объема. Температура воды должна быть 50—60° С.
Сначала растворяют тиосульфат натрия, находящийся в пакете № 1, а затем метабисульфит калия, который находится в пакете № 2. При этом необходимо, чтобы раствор тиосульфата натрия был холодным.
Хранить фиксирующий раствор следует так же, как и проявляющий.
Приготовление восстановителя. Для приготовления восстановителя берут прокипяченную дистиллированную воду в количестве около 3/4 окончательного объема раствора. Температура воды должна быть 40± ±5° С.
Сначала растворяют содержимое пакета № 1 и после полного его растворения растворяют содержимое пакета № 2. Размешивание раствора необходимо производить осторожно, без образования пены, иначе в воде будет растворяться кислород воздуха, быстро окисляющий проявляющие вещества.
В отдельном сосуде, в 300—400 мл холодной дистиллированной воды, растворяют едкую щелочь, находящуюся в пакете № 3. После полного растворения вещества оба раствора охлаждают до 16—18° С и раствор едкой щелочи небольшими порциями
приливают к осторожно помешиваемому раствору, содержащему проявляющие вещества с сульфитом натрия. Добавлять щелочь к горячему раствору, содержащему проявляющие вещества с сульфитом натрия, нельзя, так как сульфит натрия не может задержать процесс окисления, ускоряемый повышенной температурой. В полученный раствор добавляют холодную дистиллированную воду до объема, указанного в рецепте.
Приготовленный восстановитель должен отстояться не менее 12 ч, после чего его следует профильтровать. Фильтровать весь раствор, как это делают, не рекомендуется, так как при этом происходит окисление восстановителя. Сначала главную часть раствора отделяют от осадка на дне сосуда (осторожно, но быстро сливают, чтобы не вызвать образования пены), а затем остаток быстро отфильтровывают через 3—4 слоя марли.
Приготовленный восстановитель должен быть бесцветным и прозрачным. Пожелтевший восстановитель (не говоря уже о покоричневевшем) надо заменять новым.
Хранение восстановителя в негерметизированных сосудах в течение даже нескольких часов недопустимо. Готовый восстановитель можно хранить в хорошо закупоренных склянках с притертой пробкой. Он лучше сохраняется, когда налит в склянки до пробки. В этом случае кислород воздуха не окисляет проявляющие вещества.
ТЕХНИКА ОБРАБОТКИ ЭКСПОНИРОВАННЫХ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИХ ПЛЕНОК
Перед обработкой пленок должна быть проверена температура растворов и воды в баке для промывки рентгеновских снимков. Температура проявителя должна быть 20±0,5°С, «стоп-раствора» — 20±2°С, фиксажа— 20±2°С, воды для промывки рентгеновских снимков—16ч/18° С. Необходимо отрегулировать скорость тока воды через бак, в котором будут промываться рентгеновские снимки. Скорость тока воды должна быть 3—4 л/мин.
При наличии водопровода с горячей водой к обоим бакам следует подводить через смеситель холодную и горячую воду. Если неисправны электронагревательные элементы термостатного бака, подводка через смеситель холодной и горячей воды позволяет регулировать и поддерживать постоянную температуру растворов и температуру воды в баке для промывки рентгеновских снимков.
Проявление. Вынутый из кассеты лист экспонированной пленки следует зажать в металлической рамке-пленкодержателе, после чего осторожно и плавно полностью погрузить в проявляющий раствор. Для удаления воздушных пузырьков с пленки рамку с пленкой необходимо 2—3 раза приподнять, не вынимая из бака, и затем опустить и бачок с проявителем накрыть крышкой.
Во время проявления пленки раствор необходимо перемешивать, для чего примерно через каждую ми-нуту приоткрывают бачок, рамку с пленкой 2—3 раза слегка приподнимают и опускают, а затем бачок вновь накрывают крышкой.
Время проявления нужно контролировать по фотолабораторным часам с звуковым сигналом. Проявление считается законченным, если пленка проявлена до максимального значения коэффициента контрастности (см. стр. 68).
По окончании проявления рамку с пленкой следует извлечь из раствора и, не вынимая ее полностью из бачка, некоторое время держать над поверхностью раствора для того, чтобы проявитель стек обратно. Затем рамку с пленкой переносят в «стоп-раствор», а бачок с проявителем накрывают крышкой.
Прерывание проявления. «Стоп-раствор» прекращает процесс проявления практически мгновенно, так как в нем нейтрализуется щелочь проявителя. Для того чтобы из эмульсионного слоя быстрее вымывались остатки проявителя и нейтрализовалась щелочь в эмульсионном слое, пленку рекомендуется опустить в бачок со «стоп-раствором», подержать там несколько секунд, затем вынуть и дать раствору стечь, после чего опять опустить в раствор. Так надо делать 3—4 раза в течение 20—30 с. После этого, когда с
пленки и рамки стечет раствор, рентгеновский снимок переносят в бачок с фиксирующим раствором.
Фиксирование. После полного погружения в фиксирующий раствор в течение первых 10—15 с рамку с рентгеновским снимком несколько раз приподнимают и опускают. Примерно через 1 мин этот прием повторяют, после чего бачок накрывается крышкой и рентгеновский снимок остается в фиксаже до полного завершения процесса фиксирования.
Неоднократное перемещение пленки способствует равномерному действию фиксажа на всю поверхность эмульсионного слоя и в какой-то степени обеспечивает перемешивание раствора, в результате чего процесс фиксирования ускоряется и делается более полноценным. Кроме того, исключается слипание рентгеновских снимков.
Фиксирование считается законченным, если рентгеновский снимок находился в фиксирующем растворе удвоенное время с момента осветления, т. е. с момента исчезновения молочно-опаловой «окраски» эмульсионного слоя. Практически после полного осветления изображения пленку нужно оставить в фиксаже на такое же время, какое прошло между погружением в раствор снимка и полным осветлением изображения.
В фотографии существует правило, что для полного завершения процесса фиксирования негатив надо фиксировать в 2 раза дольше, чем проявлять. Это правило приемлемо для фиксирования и рентгеновских снимков, если проявление ведется в стандартном неистощенном проявителе, а фиксирование — в неистощенном кислом фиксаже, при одинаковой температуре растворов.
После завершения процесса фиксирования рамку с рентгеновским снимком извлекают из раствора и некоторое время держат над открытым бачком. Рамку надо держать до тех пор, пока фиксирующий раствор полностью не стечет с пленки и рамки. Затем рамку с рентгеновским снимком промывают.
Промывка. Для удаления из фотографического слоя серебряно-тиосульфатных комплексов, оставшихся в слое после фиксирования, рамку с рентгеновским снимком помещают в посуду со стоячей водой.
Для этого можно использовать бачок, сделанный из листовой нержавеющей стали или из пластмассы. Можно использовать и бачок из пришедшего в негодность комплекта баков для обработки рентгеновских снимков. Рентгеновский снимок в бачке с непроточной водой должен находиться не менее 10 мин. Эту воду выливать нельзя, так как она вместе с отработанным фиксирующим раствором подлежит переработке для извлечения содержащегося в них серебра. Сбором серебра и серебро содержащих отходов и сдачей их на приемные пункты должны постоянно заниматься все работники рентгенологических кабинетов.
После окончания предварительной промывки рамку с рентгеновским снимком переносят в бак с проточной водой для окончательной промывки.
Промывка рентгеновских снимков обычно завершается не ранее, чем через 30—40 мин после погружения снимка в бак с проточной водой. Однако более точное время окончания промывки устанавливается с помощью испытательного раствора, составленного из перманганата калия (0.3 г), едкого натра (0,6 г) и дистиллированной воды (до 250 мл). Едкую щелочь растворяют отдельно в 20 мл холодной дистиллированной воды и затем приливают к раствору перманганата калия. При этом оба раствора должны быть холодными. Испытание проводится следующим образом: в банку или другой подходящий сосуд из бесцветного стекла наливают 250 мл дистиллированной воды и добавляют в нее 1 мл (20 капель) испытательного раствора и столько же промывной воды из бака. Если в течение 1 мин раствор сохранит фиолетовый цвет, то это указывает на отсутствие в промывной воде органических веществ. После этого из бака с проточной водой вынимают рентгеновский снимок размером 18x24 см и в течение 30 с дают воде с него стечь в этот же сосуд (с испытательным раствором). При наличии небольшого количества тиосульфата натрия за 30 с фиолетовый цвет раствора становится оранжевым, а при значительном его количестве — желтым. В обоих случаях промывку следует продолжать до тех пор, пока при испытании фиолетовый цвет раствора не будет изменяться.
По окончании промывки рентгеновские снимки подвергаются сушке.
Сушка. Перед тем, как рентгеновский снимок повесить для сушки, необходимо удалить с него избыток влаги и капли воды. Это делается при помощи намоченной в чистой воде и слегка отжатой гигроскопической ваты или прокаткой пленки между двумя валиками из чистой губки. Удалением избытка влаги и капель воды ускоряется сушка, а также предотвращается образование неустранимых дефектов.
Лучшим способом является сушка рентгеновских снимков в специальных сушильных шкафах, но при условии, если в них поддерживается постоянная температура и в помещении нет пыли. Сушку рентгеновских снимков можно производить и в потоке равномерно движущегося чистого воздуха от вентилятора без подогрева или с подогревом воздуха, но не выше 35° С.
Все высушенные рентгеновские снимки необходимо сортировать и оформлять.
ИСТОЩЕНИЕ
ФОТОГРАФИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ И ПОДДЕРЖАНИЕ ПОСТОЯНСТВА ИХ СВОЙСТВ
Истощение проявляющего раствора и восстановление его свойств. В процессе работы проявитель не только истощается, но и уносится в набухшем эмульсионном слое пленки и на рамке-пленкодержателе, поэтому необходимо все время поддерживать проявляющую способность и скорость проявления раствора на неизменном уровне и возмещать унос проявителя, сохранять постоянный объем рабочего раствора. Это достигается методом освежения или восстановления проявителя. Для этого в рабочий раствор проявителя добавляется такое количество восстановителя, какое было унесено рентгенографическими пленками и рамками-пленкодержателями.
Освежающий раствор следует добавлять до необходимого объема проявителя после беспрерывного проявления партии пленок в количестве 10—15 листов любого размера. Если обработка экспонированных
рентгенографических пленок ведется не партиями, то в раствор проявителя добавляют 40 мл освежающего раствора после проявления 6 листов пленки размером 13X18 см, или 3 листов 18X24 см, или 2 листов 24Х Х30 см, или 1 листа 30X40 см.
Освежать рабочий раствор проявителя можно до тех пор, пока объем введенного восстановителя не будет равен первоначальному объему рабочего раствора. После этого проявитель следует заменить новым.
Предел использования рабочего раствора проявителя, после которого начинается его истощение, определяется площадью проявленной поверхности двусторонней рентгенографической пленки. В 1 л проявителя без добавления восстановителя можно обработать только 1 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки. А в 1 л проявителя с добавлением 1 л восстановителя можно обработать до 4 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки. Однако если при постоянном освежении рабочего раствора и неизменной его температуре продолжительность проявления требуется увеличить в 1,5 раза, то проявитель следует заменить новым.
Время проявления определяется по величине плотности фотографической вуали на проявленной рентгенографической пленке. Предприятия, выпускающие рентгенографические пленки, указывают время проявления, в течение которого не полностью используются фотографические свойства пленок. Это делается для того, чтобы был некоторый запас по радиационной чувствительности, коэффициенту контрастности и величине плотности вуали, которые изменяются в зависимости от длительности и условий хранения пленок. При этом со временем радиационная чувствительность и коэффициент контрастности уменьшаются, а плотность вуали увеличивается.
Практически целесообразно увеличивать время проявления пленок, что позволяет не только полностью использовать их радиационную чувствительность и коэффициент контрастности, но и значительно снизить дозу облучения при рентгенологических исследованиях. Это целесообразно еще и потому, что при рентгенографии на повышенных напряжениях на
рентгеновской трубке контраст в изображении всегда ниже контраста в таком же изображении, но полученном при работе в режиме средней жесткости. Проявление пленок до максимального значения коэффициента контрастности в какой-то мере компенсирует потери в контрасте изображения, обусловленные работой на повышенных напряжениях. Однако при продолжительности проявления сверх определенного времени на качестве изображения начинает сказываться отрицательное действие чрезвычайно быстро нарастающей плотности вуали (см. стр. 48).
Для определения максимальной продолжительности проявления рентгенографических пленок необходимо от листа незасвеченной рентгенографической пленки, использующейся в работе, при неактиничном освещении отрезать несколько полосок размерами примерно 3X5 см. Эти полоски одновременно погружаются в проявитель. Каждая полоска проявляется на 2 мин дольше предыдущей (например, 4, 6, 8, 10 и 12 мин). Первую полоску пленки рекомендуется проявлять на 2 мин меньше, а последнюю — на 2 мин дольше времени, указанного на этикетке упаковки испытуемой пленки. Последующую обработку каждой полоски проводят обычным способом.
Обработанные сухие полоски пленки накладывают на лист белой бумаги в том порядке, в каком они проявлялись, и рассматривают в отраженном свете. При рассматривании можно легко заметить, что с увеличением времени проявления нарастание плотности вуали на отдельных полосках сначала идет медленно, а с какого-то момента быстро. Этот момент и является необходимым временем проявления испытуемой пленки (при условии постоянной температуры и состава проявителя и одной и той же его активности). Условия рентгенографии при использовании пленки следует выбирать в соответствии с временем ее проявления, установленным опытным путем по вуали пленки. Найденное допустимое время проявления пленки может применяться в течение 15—20 дней работы данным проявителем, но при условии, если за этот период времени не изменится номер эмульсии обрабатываемой пленки или не изменится активность проявителя. По истечении указанного срока или в
случае изменения состава проявителя, его активности, или же замены его свежим раствором, или когда появилась пленка с другим номером эмульсии, необходимо повторное определение времени проявления.
Таким испытаниям следует подвергать не только «свежие» пленки, но и те пленки, которые хранились более 1 мес как в нормальных, так и в неблагоприятных условиях. Для таких пленок время проявления, установленное ранее или указанное на этикетке упаковки, из-за чрезмерного роста вуали будет более продолжительным. В этих случаях при рентгенографии потребуется сокращать продолжительность проявления за счет увеличения экспозиции, а следовательно, и дозы рентгеновского излучения. А это уже нежелательно.
Для определения времени проявления пленки можно использовать эталон максимально допустимой величины оптической плотности фотографической вуали. Этот эталон изготовляется из основы рентгенографической пленки.
Оптическая плотность вуали у проявленных рентгенографических пленок должна быть не более D0= = 0,3, так как такая плотность вуали не снижает информативности рентгеновских снимков. Оптическая плотность бесцветной основы рентгенографических пленок составляет не более 0,06, а основы, окрашенной в голубой цвет,—0,13 ±0,04 (ТУ 6-17-490-72). Поэтому эталон с оптической плотностью D=0,3 изготовляется из 5 слоев бесцветной основы рентгенографической пленки (без эмульсии).
Истощение «стоп-раствора» и восстановление его свойств. Для сохранения фиксирующих свойств закрепителя служит кислый, останавливающий проявление раствор. В этот раствор проявленными пленками и на рамках-пленкодержателях заносится некоторое количество проявителя, щелочь которого по мере накопления может привести к полной нейтрализации кислоты «стоп-раствора». В результате содержащаяся в набухшем эмульсионном слое щелочь проявителя уже не будет нейтрализоваться и процесс проявления будет продолжаться. Дальнейшее использование истощенного «стоп-раствора» может привести к появлению
на рентгеновских снимках неустранимых дефектов в виде цветных полос или пятен, которые могут появиться сразу после обработки рентгеновских снимков или по прошествии некоторого времени. Чтобы этого не случилось, следует ежедневно проверять кислотность «стоп-раствора». Кислотность проверяют индикаторной синей лакмусовой бумагой. Последняя при погружении в нормальный испытуемый раствор должна окрашиваться в розовый цвет. Если этого не произойдет, раствор утратил свою кислотность и его надо заменить новым либо добавить в него кислоту в первоначальном количестве.
В 1 л «стоп-раствора» с уксусной кислотой можно обработать около 0,3 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки.
Истощение фиксирующего раствора и восстановление его свойств. Для закрепления (фиксирования) проявленных рентгеновских снимков используется фиксирующий раствор с кислой солью (метабисульфитом калия). Фиксирующий раствор по мере его использования истощается вследствие накопления в нем комплексных солей серебра, а также бромистого, хлористого и йодистого натрия. Одновременно происходит уменьшение концентрации и саморазложение тиосульфата натрия, особенно если раствор длительное время находится на открытом воздухе.
Наступление истощения фиксажа можно определить по внешнему виду или химическим способом. Легкое помутнение или слабо-желтая окраска раствора указывают на начало истощения. Значительная мутность и коричневый цвет раствора свидетельствуют почти о полном его истощении.
Признаками непригодности фиксажа являются: увеличение времени фиксирования в 2 раза против начального; выпадение желтого осадка (серы); потемнение раствора (пленки окрашиваются в коричневый цвет); появление пены на поверхности фиксажа.
Кислотность фиксажа необходимо проверять ежедневно синей лакмусовой бумагой. Нельзя допускать, чтобы раствор нейтрализовался и тем более ощелачивался. Если фиксаж утратил свою кислотность, его надо заменить новым либо подкислить. Для этого в
раствор добавляют метабисульфит калия в первоначальном количестве. Если постоянно поддерживать кислотность стоп-раствора, фиксаж подкислять не требуется.
Предел использования фиксирующего раствора определяется следующим способом. После приготовления свежего фиксирующего раствора кусочек непроявленной и незасвеченной рентгенографической пленки при обычном освещении полностью погружают в раствор и одновременно включают секундомер. Останавливают секундомер в тот момент, когда исчезнут все видимые следы молочно-опаловой «окраски» эмульсионного слоя пленки (следы бромистого серебра). Время, прошедшее с момента погружения в фиксирующий раствор пленки до момента полного ее осветления, удваивают и, таким образом, узнают время, необходимое для полного завершения процесса фиксирования. В дальнейшем таким же способом периодически производят проверку активности фиксажа. Когда на осветление пленки будет уходить вдвое больше времени, чем первоначально требовалось в свежем растворе, то фиксаж следует считать потерявшим способность фиксировать. Такой раствор следует заменить новым.
В 1 л кислого фиксирующего раствора можно обработать не более 1,4 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки.
Удлинить срок действия кислого фиксирующего' раствора можно с помощью хлорида аммония. Для фотографических целей пригоден только чистый хлористый аммоний. Технический же хлористый аммоний для повышения активности фиксажа непригоден!
Если время, прошедшее с момента погружения пленки в фиксаж до полного ее осветления, увеличивается в 2 раза по сравнению с первоначальным, то для повышения его активности в раствор вводится хлорид аммония по 75 г на 1 л. После этого в каждом литре фиксажа можно дополнительно обработать еще 0,7 м2 поверхности двусторонней рентгенографической пленки. Затем все это можно повторить еще один раз и только после этого раствор следует заменить новым.
ЗАМЕНА СТАНДАРТНОГО МЕТОЛОГИДРОХИНОНОВОГО ПРОЯВИТЕЛЯ
Для обработки рентгенографических пленок в основном используется стандартный метологидрохиноновый проявитель. Однако для этих пленок применяются и фенидоногидрохиноновые проявители. Сопоставление характеристик рентгенографических пленок, проведенное в 1973 г. в Московском научно-исследовательском рентгенорадиологическом институте Минздрава РСФСР, показало, что пленки, проявленные в фенидоногидрохиноновых проявителях, обладают большей чувствительностью и коэффициентом контрастности и меньшей плотностью вуали, чем пленки, проявленные в стандартном проявителе. В состав фенидоновых, проявителей гидрохинон вводится в большем количестве, чем в стандартный проявитель, а поэтому фенидоновые проявители дороже.
В некоторых случаях вместо проявителя может быть использован восстановитель (набор химреактивов № 2). При этом следует учитывать, что в пакете № 1 набора химреактивов № 2 находится в 2 раза больше метола и гидрохинона, чем предусмотрено рецептом стандартного проявителя. Кроме того, в этом наборе отсутствует бромид калия, а в пакете № 3 находится едкий натр, который не входит в состав стандартного проявителя.
Если будет использована половина проявляющих веществ (из пакета № 1) и добавлен бромид калия в количестве по 4 г на каждый литр проявителя, то в отсутствии едкого натра приготовленный таким образом проявитель будет соответствовать стандартному. Перед приготовлением проявляющего раствора необходимо хорошо перемешать содержимое пакета № 1, иначе проявитель не будет соответствовать стандартному.
Иногда (в виде исключения) для приготовления стандартного проявителя может быть использован концентрированный парааминофеноловый с едким натром проявитель типа «Родинал». Этот проявитель необходимо готовить с особой тщательностью, иначе раствор будет нестойким и быстро испортится.
В качестве растворителя веществ используется дистиллированная вода, которую перед употреблением необходимо хорошо прокипятить.
Приготовляют отдельно два раствора:
Раствор I. Парааминофенол 50 г
Метабисульфит калия 150 г
Дистиллированная вода (30—
35° С) 600 мл
Сначала растворяют метабисульфит калия, а затем при постоянном перемешивании жидкости добавляют парааминофенол (солянокислый или сернокислый).
Раствор II. Едкий натр . . 75 г
Дистиллированная вода (15—
180 С) 300 мл
С едкой щелочью требуется обращаться с осторожностью, так как она может вызвать ожоги кожи и слизистых оболочек. При дроблении кусков необходимо надевать резиновые перчатки и защитные очки. Куски щелочи брать только пинцетом и следить за тем, чтобы ее следов нигде не оставалось.
Оба раствора охлаждают до одинаковой температуры и к раствору I осторожно приливают сначала тонкой струей, а затем каплями раствор II, постоянно перемешивая смесь стеклянной палочкой, следя за тем, чтобы не образовалась пена. От первой же порции раствора II смесь сильно разогревается и мутнеет вследствие выпадения плохо растворимого основания парааминофенола. Осадок в виде белых или желтых хлопьев растворяется при последующем добавлении раствора едкого натра. Однако для лучшей сохраняемости проявителя в нем оставляют небольшое количество нерастворившегося основания парааминофенола. Поэтому приливание раствора едкого натра прекращают несколько раньше, чем растворится весь осадок. Поскольку осветление смеси может наступить через некоторое время после добавления к ней последних порций раствора едкого натра, то последние капли щелочи надо вводить с промежутками в несколько минут, после чего объем раствора довести дистиллированной водой до 1 л.
Полученный таким образом концентрированный проявитель для употребления разбавляют холодной дистиллированной водой в соотношении 1 :20 (для проявления в ванночках) или 1 :40 (для проявления в бачке термостатного бака).
Родиналовый проявитель при проявлении почти не образует вуали и в концентрированном виде сохраняется несколько месяцев при условии, если был правильно приготовлен и хранится в доверху наполненной герметически закрытой индифферентной посуде.
Для приготовления родиналового проявителя вместо метабисульфита калия можно использовать сульфит натрия. В этом случае едкий натр заменяется едким кали. Ниже приводятся сведения о взаимозаменяемости различных сохраняющих веществ и едких щелочей.
Взаимозаменяемые количества различных сохраняющих веществ
Сульфит натрия Сульфит натрия Метабисульфит безводный кристаллический калия
1 2 1,76
0,5 1 . 0,88
0,56 1,13 1
Взаимозаменяемые количества едких щелочей
Едкий натр Едкое кали
1 1,4
0,72 1
РАБОЧИЙ ДНЕВНИК РЕНТГЕНОЛАБОРАНТА
Для упорядочения химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок и оптимизации физико-технических условий рентгенографии рекомендуется вести рабочий дневник фотолабораторных работ по указанным ниже вопросам:
Проявление. Дата и результат определения времени проявления по максимально допустимой плотности фотографической вуали рентгенографической пленки (указать температуру проявителя, коэф-
фициент контрастности, номер эмульсии, месяц и год изготовления рентгенографической пленки).
Дата приготовления и количество проявляющего раствора.
Дата и причина замены проявляющего раствора.
Дата приготовления и количество восстановителя. Количество израсходованного за рабочий день восстановителя. Площадь проявленной поверхности рентгенографических пленок за рабочий день (в м2).
Прерывание проявления. Дата приготовления и количество «стоп-раствора». Дата и причина замены «стоп-раствора».
Дата и результат проверки кислотности «стоп-раствора».
Площадь обработанной в «стоп-растворе» поверхности рентгенографических пленок за рабочий день (в м2).
Фиксирование. Дата и результат определения продолжительности фиксирования.
Дата приготовления и количество фиксирующего раствора.
Дата и причина замены фиксирующего раствора.
Дата и результат проверки кислотности фиксирующего раствора.
Дата освежения фиксирующего раствора хлоридом аммония.
Площадь отфиксированной поверхности рентгенографических пленок за рабочий день (в м2).
Кассеты и усиливающие экраны. Дата и результат проверки кассет на светонепроницаемость (указать номера проверенных кассет).
Дата и результат проверки кассет на равномерность плотности прилегания усиливающих экранов к рентгенографической пленке (указать номера проверенных кассет).
Дата и причина изъятия из эксплуатации кассет (указать номера кассет, как долго они находились в эксплуатации и, если кассета заменена новой, то указать номер новой кассеты).
Дата проверки эффективности свечения усиливающих экранов, находящихся в эксплуатации (указать номера проверенных кассет, тип усиливающих
экранов в каждой из них и коэффициент усиливающего фотографического действия).
Дата и причина изъятия из эксплуатации усиливающих экранов (указать номер кассеты, тип усиливающих экранов и как долго они находились в эксплуатации).
Фотолабораторные фонари. Дата и результат проверки качества светофильтров (перечислить номера фотолабораторных фонарей, в которых проверялись светофильтры).
Дата и причина изъятия из эксплуатации фотолабораторного фонаря или светофильтра и как долго они находились в эксплуатации.
Брак рентгеновских снимков. Причина брака каждого рентгеновского снимка с указанием номера и даты выполнения (по регистрационному журналу), что и в какой проекции было снято, кто снимал, размер и количество бракованных снимков (в листах и в квадратных метрах).
Необходимо вести учет (за декаду, месяц, квартал, полугодие и год) количества израсходованных фотографических растворов (в л, гл), площади обработанной поверхности рентгенографических пленок (в м2), количества бракованных рентгеновских снимков (в листах по размерам) и израсходованных на них пленок (в м2). При этом технический брак рентгеновских снимков не должен превышать 1 —1,5%. К технической негодности рентгеновских снимков обычно приводят неправильно выполненная укладка, несоответствие выбранных технических условий рентгенографии объекту исследования, недоброкачественные химические реактивы и нарушение правил химико-фотографической обработки экспонированных рентгенографических пленок.
Подсчет обработанной поверхности рентгенографических пленок. Подсчет обработанной поверхности рентгенографических пленок производится по табл. 3.
Проверка качества кассет. Светонепроницаемость кассеты, заряженной рентгенографической пленкой, проверяется путем освещения ее со всех сторон лампой накаливания мощностью 100 Вт. Лампа должна находиться на расстоянии 30 см от кассеты. После
освещения кассеты рентгенографическая пленка подвергается фотообработке.
Таблица 3
Определение площади обработанной поверхности рентгенографических пленок
Количеств листов |
Поверхность пленок, м2 |
|||||
13x18 см |
18x24 см |
15x40 см |
24x30 см |
30x40 см |
35,6x35,6см |
|
1 |
0.0234 |
0,0432 |
0,06 |
0.072 |
0.12 |
0,126736 |
2 |
0,0468 |
0.0864 |
0,12 |
0.144 |
0,24 |
0,253472 |
3 |
0,0702 |
0.1296 |
0,18 |
0,216 |
0,36 |
0,380208 |
4 |
0,0936 |
0.1728 |
0,24 |
0.288 |
0,48 |
0,506944 |
5 |
0,117 |
0.2160 |
0,3 |
0.36 |
0,6 |
0,63368 |
6 |
0,1404 |
0,2592 |
0,36 |
0,432 |
0,72 |
0,760416 |
7 |
0.1638 |
0,3024 |
0,12 |
0,504 |
0,84 |
0,887152 |
8 |
01872 |
0.3456 |
0.48 |
0,576 |
0,96 |
1,013888 |
9 |
0,2106 |
0.3888 |
0.54 |
0,618 |
1,08 |
1,140624 |
10 |
0.234 |
0.432 |
0.6 |
0,72 |
1.2 |
1,26736 |
15 |
0.351 |
0.64 8 |
0,9 |
1.08 |
1,8 |
1,90104 |
20 |
0,468 |
0,864 |
1.2 |
1,44 |
2.4 |
2.53472 |
25 |
0,585 |
1.08 |
1.5 |
1.8 |
3.0 |
3.1684 |
30 |
0,702 |
1,29 |
1,8 |
2,16 |
3,6 |
3,80208 |
35 |
0.819 |
1,506 |
2.1 |
2,52 |
4,2 |
4,43576 |
40 |
0,936 |
1,728 |
2.4 |
2.88 |
4,8 |
5,06944 |
45 |
1.053 |
1,944 |
2.7 |
3.24 |
5,4 |
5,70312 |
60 |
1.17 |
2.16 |
3.0 |
3,6 |
6,0 |
6,3368 |
Проверка равномерности прилегания усиливающих экранов ко всей поверхности рентгенографической пленки производится путем рентгенографии крупноячеистой плоской металлической сетки. Для этого рекомендуется использовать сетку из медной проволоки диаметром 0,5—0,7 мм с размером ячеек 10X10 мм [69].
Сетка должна плотно прилегать к испытуемой кассете, которая маркируется проволочной цифрой. Рентгенография сетки производится при расстоянии фокус трубки — пленка 100 см, при напряжении 40 кВ и экспозиции 20 мА*с. На полученном снимке будет видно, что в тех местах, где экраны неплотно прилегали к поверхности пленки, изображение сетки будет нерезкое. Устранить этот дефект можно, если между экраном и дном кассеты поместить лист картона толщиной около 0,5 мм. Срок службы кассет установлен 10 лет [69].
Контроль качества фотолабораторных светофильтров. Вскрытие упаковки и проведение химико-фотографической обработки несенсибилизированных
рентгенографических пленок должно производиться при неактиничном освещении, создаваемом фотолабораторными фонарями с электролампочкой мощностью 15—25 Вт, экранированной защитным темно-красным светофильтром № 107 (ТУ 6-17-353-70). Фонарь должен находиться не ближе 70—100 см от рабочего места. Длительность непрерывного воздействия неактиничного освещения на рентгенографическую пленку не должна превышать 6 мин.
При использовании фотолабораторного фонаря по ТУ 64-1-1595-62 с рассеивателем допустимо применение защитного желто-зеленого светофильтра № 124 (ТУ 6-17-353-70). Фонарь должен находиться также не ближе 70—100 см от рабочего места, а длительность суммарного воздействия неактиничного освещения на рентгенографическую пленку в этом случае не должна превышать 3 мин.
Проверку качества фотолабораторных светофильтров следует проводить один раз в полгода.
При перегреве на светофильтрах возникают повреждения, через которые и засвечиваются рентгенографические пленки. Качество лабораторного защитного фильтра ухудшается при длительном хранении его на дневном и особенно на прямом солнечном свете.
Фотолабораторные фонари не должны пропускать белого света, поэтому следует заботиться об их полной светонепроницаемости.
Проверку фильтра у «сухого» стола проводят следующим образом: полоску пленки закладывают в книгу или под кассету, положенную на поверхность стола так, чтобы небольшой участок пленки освещался светом испытуемого фонаря. Через каждые 30 с полоску пленки несколько выдвигают под свет фонаря. Таким способом получают четыре разно экспонированных участка и пятый — неэкспонированный. Полоску пленки проявляют при тех же условиях, при каких обычно проявляются рентгеновские снимки в данной фотолаборатории; затем фиксируют и промывают. Если на первом участке, экспонированном в течение 2 мин, плотность почернения заметно отличается от плотности почернения, где проявилась лишь химическая вуаль, светофильтр непригоден и его надо
заменить новым или же направить светофильтр к стене, чтобы стол освещался отраженным от стены рассеянным светом.
Проверка светофильтра у места для мокрой обработки производится так же, только полоска пленки по истечении 5 мин проявления вынимается из проявителя и подносится к фотолабораторному фонарю, как это обычно делается с рентгеновскими снимками
11. Зависимость размеров изображения от расстояния между фокусом трубки, объектом и рентгенографической пленкой
При удалении объекта от пленки (А) и при приближении трубки к объекту (Б) размеры тени последнего увеличиваются
при контроле проявления в данной фотолаборатории. Проявление и фиксирование полосок пленки должно вестись при закрытых бачках.
Устраивать неактиничное освещение путем обтягивания светофильтра или электрической лампочки красной материей или бумагой нельзя, так как при таком освещении рентгенографическая пленка всегда будет засвечиваться. Это также не безопасно в пожарном отношении.
РАССТОЯНИЕ ФОКУС ТРУБКИ — РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКАЯ ПЛЕНКА (РФТП)
РФТП И ПРОЕКЦИОННЫЕ ИСКАЖЕНИЯ В ИЗОБРАЖЕНИИ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
При рентгенографии одного и того же объекта в одной и той же проекции, но при разных РФТП, на рентгеновских снимках изображение деталей объекта получается различной величины. Несоответствие величины изображения деталей их истинным размерам особенно заметно при рентгенографии при малых РФТП; при этом тень объекта, а следовательно, и тени его деталей, значительно превосходят их истинные размеры.
Проекционное увеличение изображения объекта и его деталей происходит также при удалении пленки от объекта.
Рентгеновские лучи в рабочем пучке распространяются под углом к центральному лучу, выходящему из центра фокуса рентгеновской трубки. Эта особенность обусловливает неравномерное проекционное увеличение изображения объекта в целом и каждой его детали в отдельности. Изображение деталей объекта, находящихся в стороне от центрального луча, всегда увеличено в большей степени, нежели изображение деталей, расположенных вблизи центрального луча. Такое искаженное увеличение изображения объекта и его деталей более выражено во время рентгенографии при малых РФТП. Проекционное искажение размеров исследуемого объекта в целом и каждой его детали в отдельности, зависящее от РФТП и расстояния объект — пленка (деталь — пленка), иллюстрируется схематически на рис. 11 и табл. 4.
Когда рентгенографию одного и того же объекта производят в одной и той же проекции, но при разных РФТП, то в образовании контура тени объекта на рентгенографической пленке принимают участие разные участки его поверхности: при уменьшении РФТП
Таблица 4
Проекционное увеличение изображения детали исследуемого объекта на рентгеновском снимке
(абсолютное и в %) (при различной величине РФТП и различных расстояниях детали от пленки)
РФТП, см |
Расстояние детали от пленки см |
||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
||||||||||||||||||||||
Абс. |
/о |
Абс. |
% |
Абс. |
% |
Абс. |
% |
Абс. |
% |
Абс. |
% |
Абс |
/о |
Абс. |
/0 |
Абс. |
/о |
Абс. |
% |
Абс. |
/о |
||||||||||||
50 |
1,042 |
4.2 |
1,087 |
8,7 |
1.136 |
13,6 |
1,190 |
19.0 |
1,250 |
. 25.0 |
|
1.428 |
42,8 |
1.666 |
66.6 |
2.0 |
100,0 |
2.50 |
150,0 |
3,333 |
233.3 |
5,00 |
400,0 |
||||||||||
65 |
1.032 |
3.2 |
1,066 |
6.6 |
1,102 |
10,2 |
1,110 |
14,0 |
1,182 |
18.2 |
|
1,30 |
30,0 |
1,444 |
44,1 |
1,625 |
62.5 |
1,857 |
85,7 |
2,166 |
116,6 |
2,60 |
160,0 |
||||||||||
70 |
1.0?.? |
2.9 |
1.060 |
6.0 |
1.094 |
9.4 |
1.129 |
12,9 |
1,166 |
16,6 |
|
1.272 |
27.2 |
1,40 |
40.0 |
1,556 |
56,6 |
1,750 |
75,0 |
2.000 |
100,0 |
2,333 |
133.3 |
||||||||||
75 |
1,027 |
2.7 |
1.056 |
5,6 |
1,087 |
8,7 |
1,119 |
11.9 |
1.154 |
15,4 |
|
1,250 |
25,0 |
1,361 |
36.4 |
1,500 |
50,0 |
1,667 |
66,7 |
1,875 |
87,5 |
2,142 |
114,2 |
||||||||||
80 |
1.026 |
2.6 |
1.052 |
5,2 |
1.081 |
8,1 |
1,111 |
11.1 |
1,143 |
14,3 |
|
1,230 |
23,0 |
1,333 |
33.3 |
1,454 |
45,4 |
1,600 |
60,0 |
1.777 |
77,7 |
2,000 |
100,0 |
||||||||||
90 |
1,022 |
2,2 |
1.046 |
4,6 |
1,071 |
7.1 |
1,098 |
9,8 |
1,125 |
12,5 |
|
1,20 |
20,0 |
1,285 |
28,5 |
1,381 |
38,4 |
1,500 |
50,0 |
1,636 |
63.6 |
1,800 |
80,0 |
||||||||||
100 |
1.020 |
2,0 |
1,042 |
4,2 |
1,064 |
6,4 |
1,087 |
8,7 |
1,111 |
11.1 |
|
1,176 |
17,6 |
1,25 |
25,0 |
1,333 |
33.3 |
1,428 |
42.8 |
1,538 |
53,8 |
1,666 |
66.6 |
||||||||||
125 |
1.016 |
1.6 |
1,033 |
3.3 |
1,050 |
5,0 |
1,068 |
6,8 |
1,087 |
8,7 |
|
1.136 |
13,6 |
1,19 |
19.0 |
1,250 |
25.0 |
1,316 |
31.6 |
1,388 |
38,8 |
1,470 |
47.0 |
||||||||||
150 |
1,014 |
1,4 |
1.027 |
2,7 |
1.042 |
4,2 |
1,056 |
5,6 |
1,071 |
7.1 |
|
1.111 |
11,1 |
1,154 |
15,4 |
1.200 |
20,0 |
1.250 |
25,0 |
1,300 |
30,0 |
1,364 |
36,4 |
||||||||||
175 |
1,012 |
1,2 |
1,023 |
2,3 |
1,036 |
3,6 |
1,048 |
4,8 |
1,06 |
6.0 |
|
1,093 |
9,3 |
1,129 |
12.9 |
1,166 |
16,6 |
1,200 |
20.0 |
1,250 |
25,0 |
1,296 |
29.6 |
||||||||||
200 |
1,010 |
1,0 |
1,020 |
2,0 |
1,030 |
3,0 |
1,041 |
4,1 |
1,052 |
5,2 |
|
1,081 |
8,1 |
1,111 |
11,1 |
1,143 |
14,3 |
1,176 |
17,6 |
1,212 |
21,2 |
1,250 |
25,0 |
на контур выходят участки, расположенные ближе к рентгеновской трубке, а при увеличении РФТП —