Исследование и разработка методов и средств рентгеновской цифровой медицинской диагностики

• Автор: Кантер, Борис Менделевич
• Шифр специальности: 05.11.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 330 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Актуальность работы
Цель и основные задачи исследований
Методы исследований
Научная новизна
Практическая значимость работы и реализация результатов
Апробация работы и публикации
Глава I. Анализ состояния методов и средств медицинской рентгенодиагностики
1.1. История развития рентгенотехники
1.2. Задачи общей теории построения и совершенствования систем радиационной интроскопии
1.3. Выбор направлений создания и совершенствования аппаратуры. Цифровая рентгеновская интроскопия
1.4. Выводы и постановка проблемы
Глава 2. Тракт преобразования и визуализации рентгеновского изображения. Основные характеристики и метрологические особенности. Методы испытаний
2.1. Термины и определения тракта преобразования и визуализации
рентгеновского изображения и рентгеновского контроля.
2.2. Основные характеристики и метрологические особенности определения тракта преобразования и визуализации рентгеновского изображения.
2.3. Применение теории обнаружения сигналов в рентгеновской диагностике и дефектоскопии
2.4. Оптимизация рентгеноскопического контроля изделий из металли ческих материалов
2.5. Результаты и выводы
Глава 3. Методика теоретической оценки порогового контраста и экспозиционной дозы тракта визуализации рентгенодиагностического аппарата.
Теория оптимизации условий рентгенологических исследований

3.1. Принципы детектирования радиационных изображений
3.2. Теория оптимизации условий рентгенологических исследований
3.3. Основные принципы эффективного улучшения качества теневого изображения при радиационном контроле
3.4. Результаты и выводы
Г лава 4. Анализ и разработка медико-технических требований на ряд универсальных и специализированных рентгенодиагностических аппаратов для флюорографии, ангиографии, хирургии и литотрипсии
4.1. Классификация рентгенодиагностических аппаратов (РДА), средств визуализации и особенности их конструкций
4.2. Медицинские требования к рентгенодиагностическим аппаратам и радиационная безопасность
4.3. Основные требования к ЭВМ в системах визуализации рентгеновского изображения
4.4. Результаты и выводы
Глава 5. Разработка ряда универсальных и специализированных рентгенодиагностических аппаратов.
Описание аппаратуры и основные ее характеристики
5.1. Флюорограф с УРИ малодозовый с синтезом цифрового изображения ФСЦ-У-015.1.
5.2. Ангиографический комплекс “Анкор-1”
5.3. Аппарат передвижной рентгенодиагностический для операционных залов АПР
5.4. Комплекс рентгеновский диагностический для общей диагностики
с усилителем рентгеновского изображения и поворотным столом-штативом КРД-СМ-50/125
5.5. Результаты и выводы
Глава 6. Дальнейшее совершенствование теории и практики
медицинской и промышленной рентгеновской интроскопии
6.1. Новые схемы РДА
6.2. Современные радиационные системы неразрушающего контроля
6.3. Выводы
Основные результаты и выводы Список литературы
Приложения (Документы по внедрению, регистрации и сертификации аппаратуры)

194 216 227

ВВЕДЕНИЕ
Рентгеновская аппаратура занимает одно из ведущих мест в ряду средств, применяемых для изучения строения вещества, неразрушающего контроля качества изделий, медицинской диагностики и решения других научных и технических задач.
Настоящая работа посвящена исследованию и разработке методик, технологий, а также и оптимизации проектирования рентгенодиагностических приборов. В работе излагаются результаты теоретических, экспериментальных и прикладных исследований, направленных на создание и внедрение аппаратурных средств и комплексов для медицинской рентгенодиагностики и неразрушающего контроля, основанных на методах интроскопии и предназначенных для решения социальных и народно-хозяйственных задач.
В качестве практических результатов работы приведен ряд рентгенодиагностических аппаратов и комплексов, внедренных для широкого спектра рентгенологических исследований.
Актуальность работы
Рентгенологические исследования наиболее информативны, и их удельный вес в медицинской диагностике составляет не менее 70 %. При этом рентгенологические исследования создают большую часть надфоновой антропогенной составляющей облучения населения - примерно 280 % дополнительно к естественному фоновому облучению. Средняя индивидуальная дозовая нагрузка на одного жителя Российской Федерации в начале 90 гг. превышала аналогичный уровень в Западной Европе в 2-3 раза. Превышение лучевой нагрузки представляет опасность не только непосредственно для здоровья населения, но и создает отрицательные генетические последствия.
В декабре 1995 г. принят Федеральный закон “О радиационной безопасности населения”, в соответствии с которым принимаются меры по сокращению

остались практически не востребованными в практическом здравоохранении в связи с их высокой стоимостью и принципиальными ограничениями, присущими методу рентгенографии.
Системы цифровой рентгеновской интроскопии, основанные на оптическом переносе преобразованного в свет рентгеновского изображения (В и С) в связи с крайне низкой эффективностью переноса световых квантов с рентгеновского экрана даже на очень высокочувствительный передающий изображение прибор (световой ЭОП, передающая телевизионная трубка, ССД-матрица) всегда будут уступать по дозе (мощности дозы) и ряду других основных параметров системам на базе РЭОПов.
Таким образом остаются два типа систем цифровой рентгеновской интроскопии, которые нашли и найдут наиболее эффективное использование в системах цифровой рентгеновской интроскопии: это цифровые рентгеновские интро-скопы на базе УРИ с РЭОПами (рис. 1.4) и сканирующие средства с веерным пучком излучения (рис. 1.5).
Системы цифровой рентгеновской интроскопии, основанные на использовании “одноэлементного” комбинированного преобразователя (системы с “бегущим” лучом), практически не имеют серьезных преимуществ по сравнению со средствами на базе “веерного пучка”, но значительно уступают им по производительности диагностического процесса, вследствие чего они не представляют серьезного интереса для создания на их базе современных РДА.
Системы цифровой рентгеновской интроскопии типа Д (рис. 1.4) часто называют системами электронно-оптической цифровой интроскопии, в связи с использованием в них рентгеновских электронно-оптических преобразователей. Существенным недостатком сканирующих систем с “веерным пучком” является принцип построчного сканирования диагностируемого объекта. Каждая строка и соответственно элемент преобразователя рентгеновского изображения подвергается облучению в течение достаточно короткого времени т = T/L , где Т - период сканирования и L - число строк разложения матрицы системы. В результате это-