Рентген сәулелері арқылы флуоресцентті экранда бейне жасау

Кіріспе

Флюороскопия (/f//l//ʊəˈr//ɒ//s//k//ə//p//i/), бейресми түрде "флюоро" деп аталады, – бұл рентген сәулелерін пайдаланып, объектінің ішкі бөлігінің нақты уақыт режимінде қозғалыстағы суреттерін алуға арналған бейнелеу әдісі. Медициналық бейнелеудегі негізгі қолданылуында флюороскоп ('/f//l//ʊər//ə/,/s//k//oʊ//p/) хирургқа пациенттің ішкі құрылымын және оның жұмысын көруге мүмкіндік береді, соның арқасында, мысалы, жүректің сору қозғалысын немесе жұту процесін бақылауға болады. Бұл диагностика және емдеу үшін пайдалы және жалпы радиологияда, интервенциялық радиологияда және бейнебасқару арқылы жүзеге асырылатын хирургияда қолданылады. Флюороскоптың ең қарапайым түрі рентген сәулесінің көзінен және флуоресцентті экраннан тұрады, олардың арасына пациент орналастырылады. Алайда, 1950 жылдан бері көптеген флюороскоптарға рентген сәулесін күшейткіштер мен камералар да қосылды, бұл суреттің айқындығын арттыру және оны қашықтан дисплей экранында көрсету үшін жасалған. Көптеген жылдар бойы флюороскопияда тікелей эфирде түсірілген суреттер жазылмайтын, бірақ 1960 жылдан бастап технология жетілдікке жеткен соң, жазу және ойнату қалыпты жағдайға айналды. Флюороскопия рентгенография мен рентгендік компьютерлік томографияға (РКТ) ұқсас, өйткені ол рентген сәулелерін пайдаланып суреттер жасайды. Бастапқы айырмашылық – радиографияда суреттер фильмге бекітілсе, ал флюороскопияда сақталмайтын тікелей эфирдегі суреттер берілді. Дегенмен, қазіргі заманғы радиография, КТ және флюороскопияда бейне талдау бағдарламалық құралдарымен және деректерді сақтау және алу жүйесімен бірге цифрлық бейнелеу қолданылады. Басқа рентгендік бейнелеу әдістерімен салыстырғанда, сәуле көзі төменнен проекциялайды, нәтижесінде көлденең айналанған суреттер пайда болады, ал тарихи дисплейлерге сәйкес, сұр түстің градациясы инверттелген (сүйектер сияқты радиоконтрастты объектілер қара болып көрінеді, ал дәстүрлі түрде олар ақ болуы керек).

Әрекет ету механизмі

Көрінетін жарық қанағаттандырылатын көзбен көрінсе де (және осылайша адамдар көре алатын суреттерді құрайды), ол көптеген заттардың ішіне өтпейді (тек мөлдір немесе жартылай мөлдір заттар ғана). Керісінше, рентген сәулелері (мысалы, адам денесі сияқты) кең ауқымдағы заттардан өте алады, бірақ олар қанағаттандырылатын көзбен көрінбейді. Бейнелеу үшін өткізу қабілетін пайдалану үшін рентген сәулелерінің қарқындылығының өзгеруін (материалдық контрастқа сәйкес келетін және осылайша бейне контрастын анықтайтын) көрінетін нысанға түрлендіру қажет. Классикалық пленкалық радиография бұл рентген сәулелерінің пленкадағы химиялық өзгерістер арқылы жүзеге асырады, ал классикалық флюороскопия флуоресценция арқылы жүзеге асырады, онда белгілі бір материалдар рентген сәулелерінің энергиясын (немесе спектрдің басқа бөліктерін) көрінетін жарыққа айналдырады. Флуоресцентті материалдарды қолдану арқылы көру құралын жасау флюороскопияның атына ие болуына себеп болды. Рентген сәулелері науқастың денесінен өткенде, дененің әртүрлі тіндерінен өту кезінде немесе олардан шағылысқанда әртүрлі деңгейде әлсірейді, флуоресценттік экранда радиоконтрастты тіндердің (мысалы, сүйек тіні) рентген көлеңкесін құрайды. Экрандағы суреттер радиопрозрақты тіндерден әлсіремеген немесе аз әлсіреген рентген сәулелері экрандағы атомдармен фотоэлектрлік әсер арқылы өзара әрекеттесіп, электрондарға энергиясын беру арқылы пайда болады. Электрондарға берілген энергияның көп бөлігі жылу ретінде таратылса, оның бір бөлігі көрінетін жарық ретінде шығарылады. Алғашқы радиологтар флюороскопиялық суреттерді қараңғы бөлмелерде отырып немесе қызыл адаптациялық көзілдірік киіп көздерін бейімдеген. Рентген сәулелерін күшейту құрылғыларының дамуынан кейін суреттерді қалыпты жарық жағдайында көзілдіріксіз көруге болатындығы анықталды. Сурет күшейткіштері әлі де (2023 жылға дейін) қолданылуда, көптеген жаңа модельдер әлі де суретті алу әдісі ретінде II (Сурет күшейткіші) қолданады, себебі ол Flat Panel Detectors-ке қарағанда төмен құнмен байланысты және II немесе Flat Detector рентген сәулесіне қаншалықты сезімтал екендігі туралы көптеген пікірталастар болды, бұл рентген сәулелерінің дозасын азайтуға әкеледі. (Бұл жауапқа қолданылатын технологияның/панельдің түрі үлкен әсер етеді).

Although visible light can be seen by the naked eye (and thus forms images that people can look at), it does not penetrate most objects (only translucent or transparent ones). In contrast, X rays can penetrate a wider variety of objects (such as the human body), but they are invisible to the naked eye. To take advantage of the penetration for image forming purposes, one must somehow convert the X rays' intensity variations (which correspond to material contrast and thus image contrast) into a form that is visible. Classic film based radiography achieves this by the variable chemical changes that the X rays induce in the film, and classic fluoroscopy achieves it by fluorescence, in which certain materials convert X ray energy (or other parts of the spectrum) into visible light. This use of fluorescent materials to make a viewing scope is how fluoroscopy got its name. As the X rays pass through the patient, they are attenuated by varying amounts as they pass through or reflect off the different tissues of the body, casting an X ray shadow of the radiopaque tissues (such as bone tissue) on the fluorescent screen. Images on the screen are produced as the unattenuated or mildly attenuated X rays from radiolucent tissues interact with atoms in the screen through the photoelectric effect, giving their energy to the electrons. While much of the energy given to the electrons is dissipated as heat, a fraction of it is given off as visible light. Early radiologists would adapt their eyes to view the dim fluoroscopic images by sitting in darkened rooms, or by wearing red adaptation goggles. After the development of X ray image intensifiers, the images were bright enough to see without goggles under normal ambient light. Image Intensifiers are still being used to this day (2023) with many new models still using II (Image Intensifier) as its method of acquiring the image which is still popular due to lower cost compared to Flat Panel Detectors and there have been many debates on whether II or Flat Detector is more sensitive to X Ray, which results in lower X Ray Dosage used. (Depending upon what type of technology / panel is being used influences this answer greatly)

Қазіргі кезде цифрлық рентгендік бейнелеудің барлық түрлерінде (рентгенография, флюороскопия және КТ) рентген сәулелерінің энергиясын көрінетін жарыққа айналдыруды жазық панельді детекторлар сияқты бірдей электронды сенсорлар арқылы жүзеге асыруға болады, олар рентген сәулелерінің энергиясын электр сигналдарына айналдырады: электр тогының шағын импульстары, компьютер талдай алатын, сақтай алатын және суреттер түрінде шығаратын ақпаратты жеткізеді. Флуоресценция люминесценцияның ерекше жағдайы болғандықтан, цифрлық рентгендік бейнелеу тұжырымдамалық жағынан цифрлық гамма сәулелік бейнелеуге (синтиграфия, SPECT және PET) ұқсас, себебі бұл екі бейнелеу режимінде де көзге көрінбейтін электромагниттік сәулеленудің әртүрлі радиотізімдік тіндер арқылы өту кезіндегі әлсіреуі электрондық сенсор арқылы электр сигналына түрлендіріліп, компьютермен өңделіп, көрінетін жарық суреті түрінде шығарылады.

Медициналық қолдану

Флюороскопия хирургиялық операция немесе кез келген басқа процедура барысында динамикалық суреттерді алу үшін медициналық диагностикада маңызды құралға айналды.

Хирургиялық флюорография

Флюороскопия ортопедиялық және табан хирургиясы сияқты әртүрлі хирургиялық процедураларда қолданылады. Екеуінде де ол сынықтарды қалыпқа келтіруге бағытталған, сондай-ақ көптеген металл имплантаттары бар процедураларда да қолданылады.

Урология

Урологияда флюороскопия ретроградты пиелографияда және миктурациялық цистоуретрографияда несеп жүйесімен байланысты түрлі аномалияларды анықтау үшін пайдаланылады.

Кардиология

Кардиологияда флюороскопия диагностикалық ангиография, коронарлық интервенциялар (кардиостимуляторлар, имплантацияланатын кардиовертер-дефибрилляторлар және жүрек ресинхроникация құрылғылары) үшін қолданылады.

Асқазан-ішек флюорографиясы

Флюороскопия ас қорыту жүйесін рентген сәулелеріне өткір емес затты (әдетте барий сульфаты немесе гастрографин) қолдану арқылы тексеруге мүмкіндік береді, ол жұтылып немесе клизма ретінде ас қорыту жүйесіне енгізіледі. Бұл көбінесе оң және теріс контраст қолданылатын қос контрастты техниканың бір бөлігі болып табылады. Барий сульфаты ас қорыту жолының қабырғаларын жабады (оң контраст), бұл ас қорыту жолының пішінін рентген суретінде ақ немесе анық көрсетуге мүмкіндік береді. Содан кейін ауа енгізілуі мүмкін (теріс контраст), ол пленкада қара болып көрінеді. Барий тағамы – ас қорыту жолының жоғарғы бөлігін тексеру үшін жұтылатын контрастты заттың мысалы. Ерігіш барий қосылыстары өте улы болса, ерімейтін барий сульфаты улы емес, себебі оның төмен ерігіштігі денеге сіңіруге жол бермейді. Асқазан-ішек жолын зерттеуге барий клизмалары, дефекациялық проктограммалар, бариймен тамақтану және жұту, сондай-ақ энтероқлиз жатады.

Басқа қолданыстар

Флюороскопия сонымен қатар әуежайлардағы қауіпсіздік сканерлерінде жасырылған қару немесе бомбаларды тексеру үшін қолданылады. Бұл машиналар медициналық флюороскопияға қарағанда аз мөлшерде сәулелену қолданады. Медициналық қолдануда сәулеленудің көп болуының себебі – тіндердің айқындығына қойылатын талаптардың жоғары болуында, және осы себепті кейде контрастты заттар қажет болады.

Ерте дәуір

Флюороскопияның бастамасы мен радиографияның бастамасы екеуі де 1895 жылғы 8 қарашаға дейін барып жетеді, сол күні Вильгельм Рентген, немесе ағылшынша Roentgen деп жазылатыны, кейіннен Х-сәулелер деп аталатын (алгебралық x айнымалысы "белгісіз" дегенді білдіреді) әсерінен барий платиноцианиді экранының жарқырағанын байқады. Осы жаңалықтан кейін бірнеше ай ішінде алғашқы флюороскоптар жасалды. Бұл тәжірибелік флюороскоптар ішкі жағы флуоресцентті металл тұзымен қапталған, фонарь пішіндес картоннан жасалған көзге жабылатын экрандар болатын, ол бөлме жарығын тоқтатып, пайдаланушы көзіне ұстап тұратын қарау тесігімен жабдықталған. Осылайша алынған флюороскопиялық кескін өте әлсіз болды. Диагностикалық бейнелеу үшін жақсартылып, коммерциялық түрде енгізілгенімен де, ең алғашқы коммерциялық үлгілердің флуоресцентті экрандарынан шығатын шектеулі жарық радиологтың бейнелеу процедурасы жүргізілетін қараңғы бөлмеде біраз уақыт отырып, көзін әдеттендіріп, әлсіз кескінді қабылдау үшін сезімталдығын арттыруын қажет етті. Радиологтың экранның артына орналасуы оның сәулелену дозасын да едәуір арттырды. 1890 жылдардың соңында Томас Эдисон Х-сәулелерге түскенде жарқырау қабілетіне ие материалдарды зерттеуге кірісті, және ғасыр басында коммерциялық өндіріс үшін жеткілікті кескін қарқындылығына ие флюороскопты ойлап тапты. Эдисон кальций тунгстаты экрандарынан жарық кескіндер шығатынын тез анықтады. Алайда Эдисон 1903 жылы осы алғашқы құрылғыларды қолданудың денсаулыққа зияндылығына байланысты зерттеулерін тоқтатты. Эдисонның зертханасындағы әйнек үрлеушісі Кларенс Далли бірнеше рет сәулеленуге ұшырап, кейіннен қатерлі ісіктен қайтыс болды. Эдисонның өзі осы алғашқы флюороскоптарды сынағанда көзіне зақым келген. Осы кезеңдегі коммерциялық даму кезінде көптеген адамдар флюороскопияның қозғалыс кескіндері рентгенограммаларды (рентгенографиялық бейнелерді) толықтай алмастыратынын дұрыс болжамады, бірақ рентгенограмманың сол кездегі жоғары диагностикалық сапасы және олардың қауіпсіздігін арттыру үшін сәулелену дозасын азайту мүмкіндігі бұған жол бермеді. Тағы бір фактор – қарапайым бейнелер кескінді оңай және арзан бағамен жазуға мүмкіндік берді, ал флюороскопияны жазу және ойнату келесі онжылдықтар бойы күрделі және қымбат мәселе болып қала берді (төменде егжей-тегжейлі талқыланады). Вильгельм Тренделенбург 1916 жылы көздің қараңғыға бейімделу проблемасын шешу үшін, бұрын Антуан Беклер зерттеген, қызыл сүзгілі көзілдіріктерді жасады. Көзілдіріктің сүзгісінен өтетін қызыл жарық дәрігердің көзін процедурадан бұрын дұрыс сезіндіріп, оған қалыпты жұмыс істеу үшін жеткілікті жарық алуға мүмкіндік берді.

Fluoroscopy's origins and radiography's origins can both be traced back to 8 November 1895, when Wilhelm Röntgen, or in English script Roentgen, noticed a barium platinocyanide screen fluorescing as a result of being exposed to what he would later call X rays (algebraic x variable signifying "unknown"). Within months of this discovery, the first crude fluoroscopes were created. These experimental fluoroscopes were simply thin cardboard screens that had been coated on the inside with a layer of fluorescent metal salt, attached to a funnel shaped cardboard eyeshade which excluded room light with a viewing eyepiece which the user held up to his eye. The fluoroscopic image obtained in this way was quite faint. Even when finally improved and commercially introduced for diagnostic imaging, the limited light produced from the fluorescent screens of the earliest commercial scopes necessitated that a radiologist sit for a period in the darkened room where the imaging procedure was to be performed, to first accustom his eyes to increase their sensitivity to perceive the faint image. The placement of the radiologist behind the screen also resulted in significant dosing of the radiologist. In the late 1890s, Thomas Edison began investigating materials for ability to fluoresce when X rayed, and by the turn of the century he had invented a fluoroscope with sufficient image intensity to be commercialized. Edison had quickly discovered that calcium tungstate screens produced brighter images. Edison, however, abandoned his research in 1903 because of the health hazards that accompanied the use of these early devices. Clarence Dally, a glass blower of lab equipment and tubes at Edison's laboratory was repeatedly exposed, developing radiation poisoning, later dying from an aggressive cancer. Edison himself damaged an eye in testing these early fluoroscopes. During this infant commercial development, many incorrectly predicted that the moving images of fluoroscopy would completely replace roentgenographs (radiographic still image films), but the then superior diagnostic quality of the roentgenograph and their already alluded to safety enhancement of lower radiation dose via shorter exposure prevented this from occurring. Another factor was that plain films inherently offered recording of the image in a simple and inexpensive way, whereas recording and playback of fluoroscopy remained a more complex and expensive proposition for decades to come (discussed in detail below). Red adaptation goggles were developed by Wilhelm Trendelenburg in 1916 to address the problem of dark adaptation of the eyes, previously studied by Antoine Beclere. The resulting red light from the goggles' filtration correctly sensitized the physician's eyes prior to the procedure, while still allowing him to receive enough light to function normally.

Аяқ киімнің рентгендік үлгісі

1920 жылдардың басында технологияның көбірек қарапайым қолданыстары пайда болды, соның ішінде аяқ киім дүкендері мен универмагтарда қолданылатын аяқ өлшеуге арналған флюороскоп. 1940-1950 жылдары жиі немесе дұрыс бақыланбаған қолданудың салдарына қатысты алаңдаушылықтар білдірілді. Дәрігерлер мен денсаулық сақтау мамандарының көтерген мәселелеріне терінің күйіп кетуі, сүйек зақымдануы және аяқтың қалыптан тыс дамуы кірді. Бұл алаңдаушылықтар жаңа нұсқаулар мен ережелерді әзірлеуге және нәтижесінде 1960 жылдардың басында осы практиканы тоқтатуға әкелді. Аяқ киім сатушылар мен сала өкілдері кейде оның қолданылуын қорғап, зияндылығын дәлелдейтін деректер жоқ екенін және дұрыс таңдалмаған аяқ киімнен туындайтын аяқ зақымдануының алдын алатынын айтты. Аяқ киім таңдау кезінде флюороскопия тоқтатылды, себебі сәулеленуден туындайтын қауіп, оның шамалы пайдасынан басым түсті. Қазіргі таңдағы денсаулық сақтау, қауіпсіздік, азық-түлік қауіпсіздігі, бұйымдарды сынау және ғылыми зерттеулер сияқты маңызды салалар ғана қолдану үшін қауіп-пайда арақатынасын орындай алады.

Аналогты электронды дәуір

Аналогтық электроника флюороскопияны революциялады. 1940 жылдардың соңында Westinghouse компаниясының рентген сәулелерін күшейту құрылғысын (рентгендік бейне күшейткішін) 1950 жылдардың жабық схемалы телекамераларымен үйлестіруі, ашық суреттерді және жақсырақ радиациялық қорғанысты қамтамасыз етті. Бейне күшейткіштер флуоресцентті экраннан шыққан жарықты күшейтетін болғандықтан, қызыл адаптациялық көзәйнектерге қажеттілік туғызбайтын болды, бұл жарық бөлмеде де бейнені көруге мүмкіндік берді. Камераның қосылуы бейнені мониторда қарауға мүмкіндік берді, соның арқасында радиолог радиациялық әсерден қауіпсіз, бөлек бөлмеде бейнелерді көре алды. 1956 жылдан бастап бейнежазба құрылғыларының қолданысқа енуі теледидар бейнелерін жазып алуға және қалауынша қайта ойнатуға мүмкіндік берді.

Цифрлық электронды дәуір

Цифрлық электроника 1960 жылдардың басында флюороскопияға қолданыла бастады, ол кезде Фредерик Г. Вейгарт және Джеймс Ф. МакНалти (1929–2014) Automation Industries, Inc. компаниясында (кейін Эль-Сегудо, Калифорнияда) флюороскопта әлемдегі алғашқы бейнені нақты уақытта цифрлық түрде жасады. Олар сонымен қатар теңіз әскери-теңіз ұшақтарын бұзбай сынауға арналған коммерциялық портативті құралды дамытты. Бейнені жасау үшін флуоресцентті экранда квадратты толқын сигналдары анықталды. 1980-ші жылдардың соңынан бастап, жақсартылған детекторлық жүйелерді әзірлеуден кейін, цифрлық бейнелеу технологиясы флюороскопияға қайта енгізілді. Қазіргі заманғы экрандық люминофорлар, цифрлық бейне өңдеу, бейне талдау және жалпақ панельді детекторлар пациентке сәулелену дозасын азайта отырып, бейне сапасын арттыруға мүмкіндік берді. Қазіргі заманғы флюороскоптар цезий йодиді (CsI) экрандарын пайдаланады және шу деңгейі шектеулі бейнелерді шығарады, бұл радиацияның ең төмен дозасын қамтамасыз етеді, сонымен бірге қанағаттанарлық сапалы бейнелерді алуға мүмкіндік береді.

Этимология

Медициналық әдебиетте рентген сәулелерімен түсірілген қозғалысты бейнелерге көптеген атаулар бар. Оларға флюороскопия, флюорография, кинофлюорография, фотофлюорография, флюорорадиография, кимография (электрокимография, рентген-кимография), кинорадиография (кино), видеофлюорография және видеофлюороскопия жатады. Бүгінде "флюороскопия" сөзі жоғарыда аталған барлық терминдердің гипернимі ретінде түсініледі, осының салдарынан ол ең көп қолданылады және қалғандарының қолданылуы азайып барады. Атаулардың көптігі – технологиялық өзгерістердің туынды құбылысы, себебі: 1890 жылдары рентген сәулелері (және олардың дене ішін көруге қолданылуы) ашылғаннан кейін, бейнелерді қарау және жазу бірдей мақсатта жүргізілді. Бастапқыда қарапайым құралдармен тікелей қозғалысты бейнелер мен жазылған тұрақты бейнелерге қол жеткізуге болады; осылайша, "флуоресцентті экранда қарау" (флюоро + скопия) және "сәулелену арқылы жазу/бейнелеу" (радио + графика) екеуі де бірден нео-латын тіліндегі сөздермен аталады. Екі сөз де 1896 жылдан бері куәландырылған. Дегенмен, қозғалысты бейнелерді жазу әлдеқайда күрделі мәселе болды. 1890 жылдары кез келген түріндегі қозғалысты бейнелер (көрінетін жарықпен немесе көрінбейтін сәулемен түсірілген) жаңа технология саналды. "Фотография" сөзі ("жарықпен жазу/бейнелеу" мағынасында) ұзақ уақыттан бері бейнелеу құралы ретінде қалыптасқандықтан, көрінетін жарықпен қозғалысты бейнелердің жаңа құралы үшін "киноматография" ("қозғалысты жарықпен жазу/бейнелеу" мағынасында) сөзі қолданылды. Көп ұзамай рентгендік бейнелерді түсіру үшін бірнеше жаңа сөздер пайда болды. Бұл көбінесе қарапайым флюороскопиялық экранды кинокамерамен түсіру арқылы (флюорография, кинофлюорография, фотофлюорография немесе флюорорадиография деп аталады) немесе фильмдегі кадрлар ретінде пайдалану үшін сериялық рентген суреттерін жылдам түсіру арқылы (кинорадиография) жасалды. Қай жағдайда болса да, түсірілген фильмді кинопроектормен көрсетуге болады. Тағы бір техникалық топқа кімографияның әртүрлі түрлері кірді, олардың ортақ ерекшелігі – фильмдегі кадрларға ұқсас бірнеше сәттегі жазбаларды түсіру болды; алайда, ойнату міндетті түрде фильм түрінде болмады, керісінше, реттік суреттер кадр бойынша салыстырылатын болды (бұл бүгінгі КТ терминологиясындағы плитка режимі мен кино режиміне ұқсас айырмашылық). Осылайша, электрокимография және рентген-кимография қарапайым флюороскопиялық экраннан бейнелерді жазудың алғашқы тәсілдерінің бірі болды. Теледидар да осы кезеңде (1890-1920 жылдар) дамыды, бірақ коммерциялық теледидар Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін кеңінен қолданыла бастағанға дейін тікелей эфирдегі орта болып қала берді. 1950 жылдардың ортасында теледидардың қозғалысты бейнелерін магниттік таспаға жазудың коммерциялық мүмкіндігі (видеотаспамен) пайда болды. Бұл көп ұзамай флюорография және флюороскопия сөздеріне "видео" префиксінің қосылуына әкелді, 1960 жылдан бастап видеофлюорография және видеофлюороскопия сөздері расталды. 1970 жылдары бейнекассеталар телестудиялардан және медициналық бейнелеуден VHS және Betamax арқылы тұтынушылар нарығына көшті, ал бұл форматтар медициналық бейне жабдықтарына да енгізілді. Осылайша, уақыт өте келе флюороскопиялық бейнелеу үшін камералар мен жазба құралдары дамыды: флюороскопияның бастапқы түрі және оның алғашқы жарты ғасырында кең таралған түрі, жай ғана қолданылмады, өйткені диагностика мен емдеудің көпшілігі үшін олар қажет емес еді. Жіберу немесе жазу қажет болған зерттеулер үшін (мысалы, оқыту немесе зерттеу үшін) фильмді қолданатын кинокамералар (мысалы, 16 мм фильм) пайдаланылды. 1950 жылдары аналогты электронды бейнекамералар пайда болды (алғашқыда тек тікелей шығыс беретін, бірақ кейіннен бейнетіркеушілерді қолданады). 1990 жылдан бастап цифрлық видеокамералар, жазық панельді детекторлар және деректерді жергілікті серверлерге немесе (жақында) қауіпсіз бұлт серверлеріне сақтау қолданылды. Соңғы модель флюороскоптардың барлығы сандық бейне өңдеу және бейне талдау бағдарламалық жасақтамасын пайдаланады, бұл оптималды бейне анықтығын және контрастты жасауға көмектеседі, сонымен қатар радиацияның минималды дозасымен нәтижеге қол жеткізеді (себебі сигнал өңдеу төмен сәулелену дозаларынан кішкентай кірісті алады және оларды күшейтеді, сонымен қатар белгілі бір дәрежеде сигналды шудан ажыратады). "Кино" сөзі жалпы қолданыста кинотеатрға (яғни фильмге) немесе мұндай фильмді жазуға арналған белгілі бір фильм форматтарына (кинофильм) сілтеме жасайды, ал медициналық қолданыста ол кинорадиографияға немесе, соңғы онжылдықтарда, киноға ұқсас қозғалысты бейнелерді тудыратын кез келген цифрлық бейнелеу режиміне сілтеме жасайды (мысалы, жаңа КТ және МРТ жүйелері кино режиміне немесе плитка режиміне шығара алады). Кинорадиография жүрек сияқты ішкі органдардың 30 кадр/секундтық флюороскопиялық суреттерін контрастты бояуды енгізу кезінде түсіреді, бұл тамырлардың тарылу аймақтарын жақсы көруге немесе денедегі асқазан-ішек жолының қозғалмалылығын жазуға мүмкіндік береді. Саналық емес технология цифрлық бейнелеу жүйелерімен алмастырылуда. Олардың кейбіреулері кадр жиілігін төмендетіп, сонымен қатар пациентке сіңірілген сәулелену дозасын азайтады. Олардың жетілдірілуімен кадр жиілігінің артуы мүмкін. Бүгінде, технологиялық конвергенцияға байланысты, "флюороскопия" сөзі рентген сәулелерімен түсірілген қозғалысты бейнелердің барлық бұрынғы атауларының гипернимі ретінде кеңінен түсініледі, тікелей және жазылған. Сонымен қатар, технологиялық конвергенцияға байланысты радиография, КТ және флюороскопия – бұл бейне талдау бағдарламалық жасақтамасы және оңай деректерді сақтау және алу мүмкіндігі бар рентген сәулелерін пайдаланатын цифрлық бейнелеу режимдері. Дәл сол сияқты, фильмдер, теледидар және интернеттегі бейнелер енді жеке технологиялар емес, тек ортақ цифрлық тақырыптардың нұсқалары, солайша рентгендік бейнелеу режимдері де, тіпті "флюороскопияны" және төрт өлшемді КТ-ны (4DCT) біріктіретін "рентгендік бейнелеу" термині де бар. Бұрынғы гипонимдердің пайдасыз болуына ондаған жылдар өтуі мүмкін, кем дегенде 4D КТ барлық бұрынғы қозғалысты рентгендік бейнелеу формаларын ығыстыратын күн әлі алыс болғандықтан.

Many names exist in the medical literature for moving pictures taken with X rays. They include fluoroscopy, fluorography, cinefluorography, photofluorography, fluororadiography, kymography (electrokymography, roentgenkymography), cineradiography (cine), videofluorography, and videofluoroscopy. Today, the word "fluoroscopy" is widely understood to be a hypernym of all the aforementioned terms, which explains why it is the most commonly used and why the others are declining in usage. The profusion of names is an idiomatic artifact of technological change, as follows:

As soon as X rays (and their application of seeing inside the body) were discovered in the 1890s, both looking and recording were pursued. Both live moving images and recorded still images were available from the beginning with simple equipment; thus, both "looking with a fluorescent screen" (fluoro + scopy) and "recording/engraving with radiation" (radio + graphy) were immediately named with Neo Latin words—both words are attested since 1896. The quest for recorded moving images, though, was a more complex challenge. In the 1890s, moving pictures of any kind (whether taken with visible light or with invisible radiation) were emerging technologies. Because the word "photography" (literally "recording/engraving with light") was long since established as connoting a still image medium, the word "cinematography" (literally "recording/engraving movement") was coined for the new medium of visible light moving pictures. Soon, several new words were coined for achieving moving radiographic pictures. This was often done either by filming a simple fluoroscopic screen with a movie camera (variously called fluorography, cinefluorography, photofluorography, or fluororadiography) or by taking serial radiographs rapidly to serve as the frames in a movie (cineradiography). Either way, the resulting film reel could be displayed by a movie projector. Another group of techniques included various kinds of kymography, whose common theme was capturing recordings in a series of moments, with a concept similar to movie film, although not necessarily with movie type playback; rather, the sequential images would be compared frame by frame (a distinction comparable to tile mode versus cine mode in today's CT terminology). Thus, electrokymography and roentgenkymography were among the early ways to record images from a simple fluoroscopic screen. Television also was under early development during these decades (1890s–1920s), but even after commercial TV began widespread adoption after World War II, it remained a live only medium for a time. In the mid 1950s, a commercialized ability to capture the moving pictures of television onto magnetic tape (with a video tape recorder) was developed. This soon led to the addition of the "video " prefix to the words fluorography and fluoroscopy, with the words videofluorography and videofluoroscopy attested since 1960. In the 1970s, videotape moved from TV studios and medical imaging into the consumer market with home video via VHS and Betamax, and those formats were also incorporated into medical video equipment. Thus, over time the cameras and recording media for fluoroscopic imaging have progressed: The original kind of fluoroscopy, and the common kind for its first half century of existence, simply used none, because for most diagnosis and treatment, they were not essential. For those investigations that needed to be transmitted or recorded (such as for training or research), movie cameras using film (such as 16 mm film) were the medium. In the 1950s, analog electronic video cameras (at first only producing live output, but later using video tape recorders) appeared. Since the 1990s, digital video cameras, flat panel detectors, and storage of data to local servers or (more recently) secure cloud servers have been used. Late model fluoroscopes all use digital image processing and image analysis software, which not only helps to produce optimal image clarity and contrast, but also allows that result with a minimal radiation dose (because signal processing can take tiny inputs from low radiation doses and amplify them while to some extent also differentiating signal from noise). Whereas the word "cine" ('/s//ɪ//n//i/) in general usage refers to cinema (that is, a movie) or to certain film formats (cine film) for recording such a movie, in medical usage it refers to cineradiography or, in recent decades, to any digital imaging mode that produces cine like moving images (for example, newer CT and MRI systems can put out to either cine mode or tile mode). Cineradiography records 30 frame/second fluoroscopic images of internal organs such as the heart taken during injection of contrast dye to better visualize regions of stenosis, or to record motility in the body's gastrointestinal tract. The predigital technology is being replaced with digital imaging systems. Some of these decrease the frame rate, but also decrease the absorbed dose of radiation to the patient. As they improve, frame rates will likely increase. Today, owing to technological convergence, the word "fluoroscopy" is widely understood to be a hypernym of all the earlier names for moving pictures taken with X rays, both live and recorded. Also owing to technological convergence, radiography, CT, and fluoroscopy are now all digital imaging modes using X rays with image analysis software and easy data storage and retrieval. Just as movies, TV, and web videos are to a substantive extent no longer separate technologies, but only variations on common underlying digital themes, so, too, are the X ray imaging modes, and indeed, the term "X ray imaging" is the ultimate hypernym that unites all of them, even subsuming both fluoroscopy and four dimensional CT (4DCT), which is the newest form of moving pictures taken with X rays. Many decades may pass before the earlier hyponyms fall into disuse, not the least because the day when 4D CT displaces all earlier forms of moving X ray imaging may yet be distant.

Жағымсыз әсерлер

Иондаушы сәулелердің бір түрі – рентген сәулелерін қолдану, процедураның әлеуеттік тәуекелдерін науқасқа тиімділігімен мұқият салыстыруды қажет етеді. Пациенттің бір сәттік импульс емес, үздіксіз рентген сәулесіне ұшырауы керек болғандықтан, флюороскопия процедурасы әдеттегі (тұрақты) рентгенге қарағанда сәулеленудің жоғары дозасын тудырады. Денсаулық сақтау, дене қауіпсіздігі, азық-түлік қауіпсіздігі, бұйымдарды сынау, ғылыми зерттеулер сияқты маңызды салалар ғана қолдану үшін қауіп-пайда шегінен өтеді. ХХ ғасырдың бірінші жартысында аяқ киім дүкендерінде рентгенмен аяқ киім таңдауға арналған құралдар қолданылды, бірақ олардың қолданылуы тоқтатылды, себебі ең аз доза болса да, маңызды емес мақсаттар үшін сәулеленуге ұшырату қабылдауға лайық емес деп есептелді. Көптеген зерттеулер сәулелену әсерін азайтуға бағытталған, сондай-ақ флюороскопия технологиясындағы соңғы жетістіктер, мысалы, цифрлық бейнелеу және жазық панельді детекторлар, бұрынғы процедураларға қарағанда сәулелену дозасын айтарлықтай төмендетті. Флюороскопия рентген сәулелерін, яғни иондаушы сәулелердің бір түрін пайдаланатындықтан, флюороскопиялық процедуралар пациенттің сәулеленуден туындаған қатерлі ісік қаупін арттыруы мүмкін. Қатерлі ісік қаупінен және басқа да ықтималды сәулелену әсерлерінен өзге, күн күйігіне ұқсас жеңіл эритемадан бастап, ауыр күйіктерге дейін жететін детерминистік сәулелену әсерлері де байқалды. Пациентке түсетін сәулелену дозасы пациенттің дене мөлшеріне және процедура ұзақтығына тікелей байланысты, теріге түсетін дозаның мөлшері әдетте 20–50 мГр/мин құрайды. Процедураға жұмсалатын уақыт минуттардан сағаттарға дейін өзгеруі мүмкін. Флюороскопиядан туындаған зақымдарды азайту бойынша ұсынымдар беріледі. Флюороскопиядан туындаған сәулелену зақымдары мәселесі 2000 және 2010 жылдардағы шолу мақалаларында талданды. Детерминистік сәулелену әсерлері мүмкін болғанымен, стандартты флюороскопиялық процедураларда сәулелену күйігі кездеспейді. Сәулелену күйігіне әкеп соқтыратын ұзақ процедуралар көбінесе өмірді сақтап қалуға арналған қажетті операциялардың бөлігі болып табылады. Рентген суретке түсіруге арналған интенсификаторлар импульстік сәулелендіру сияқты сәулеленуді азайту жүйелерімен және экранды "тоқтататын" және пациентті қажетсіз сәулеленуге ұшыратпай тексеруге мүмкіндік беретін "соңғы суретті сақтау" функциясымен жабдықталған. Экранның жарықтығын арттыратын бейне күшейткіштер енгізілді, бұл пациентке рентген сәулесінің аз дозасын қолдануға мүмкіндік береді. Бұл иондану қаупін азайтады, бірақ оны толығымен жоймайды.

The use of X rays, a form of ionizing radiation, requires the potential risks from a procedure to be carefully balanced with the benefits of the procedure to the patient. Because the patient must be exposed to a continuous source of X rays instead of a momentary pulse, a fluoroscopy procedure generally subjects a patient to a higher absorbed dose of radiation than an ordinary (still) radiograph. Only important applications such as health care, bodily safety, food safety, nondestructive testing, and scientific research meet the risk benefit threshold for use. In the first half of the 20th century, shoe fitting fluoroscopes were used in shoe stores, but their use was discontinued because it is no longer considered acceptable to use radiation exposure, however small the dose, for nonessential purposes. Much research has been directed toward reducing radiation exposure, and recent advances in fluoroscopy technology such as digital image processing and flat panel detectors, have resulted in much lower radiation doses than former procedures. Because fluoroscopy involves the use of X rays, a form of ionizing radiation, fluoroscopic procedures pose a potential for increasing the patient's risk of radiation induced cancer. In addition to the cancer risk and other stochastic radiation effects, deterministic radiation effects have also been observed ranging from mild erythema, equivalent of a sunburn, to more serious burns. Radiation doses to the patient depend greatly both on the size of the patient and length of the procedure, with typical skin dose rates quoted as 20–50 mGy/min. Exposure times vary depending on the procedure being performed, ranging from minutes to hours. followed by an advisory to minimize further fluoroscopy induced injuries. The problem of radiation injuries due to fluoroscopy has been further addressed in review articles in 2000 and 2010. While deterministic radiation effects are a possibility, radiation burns are not typical in standard fluoroscopic procedures. Most procedures sufficiently long in duration to produce radiation burns are part of necessary life saving operations. X ray image intensifiers generally have radiation reducing systems such as pulsed rather than constant radiation, along with "last image hold", which "freezes" the screen and makes it available for examination without exposing the patient to unnecessary radiation. Image intensifiers have been introduced that increase the brightness of the screen, so that the patient can be exposed to a lower dose of X rays. Whilst this reduces the risk of ionisation occurring, it does not remove it entirely.

Пәтерлі детекторлар

Жазық панельді детекторларды енгізу флюороскоп конструкциясында бейне күшейткішті алмастыруға мүмкіндік береді. Жазық панельді детекторлар рентген сәулелеріне жоғары сезімталдыққа ие, сондықтан пациентке түсетін сәулелену дозасын азайтуға болады. Бейне күшейткіштерге қарағанда уақытша шешімі де жақсары, бұл қозғалыс бұлыңғырлығын азайтады. Контраст қатынасы да жақсарады; жазық панельді детекторлар өте кең диапазонда сызықтық, ал бейне күшейткіштердің максималды контраст қатынасы шамамен 35:1 құрайды. Кеңістіктік шешімі шамамен бірдей, бірақ үлкейту режимінде жұмыс істейтін бейне күшейткіш жазық панельге қарағанда сәл жақсы болуы мүмкін. Жазық панельді детекторларды сатып алу және жөндеу бейне күшейткіштерге қарағанда едәуір қымбат, сондықтан оларды қолдану көбінесе жоғары жылдамдықты бейнелеуді қажет ететін салаларда, мысалы, қан тамырларын зерттеу және жүрек катетеризациясында қолданылады.

Контраст агенттері

Радиоконтраст агенттері ретінде көптеген заттар қолданылған, оның ішінде күміс, висмут, цезий, торий, қалайы, цирконий, тантал, вольфрам және лантанид қосылыстары. Торийдің (торий диоксиді) агент ретінде қолданылуы тез тоқтатылды, себебі торий бауыр қатерлі ісігін тудырады. Көптеген қазіргі заманғы инъекциялық рентгенографиялық оң контрасттық заттар йод негізді болып келеді. Йодталған контраст екі түрде болады – иондық және иондық емес қосылыстар. Иондық емес контраст иондыққа қарағанда едәуір қымбат (шамамен үш-бес есе), бірақ иондық емес контраст пациент үшін қауіпсіздігі жағынан артықшылыққа ие, аллергиялық реакциялар мен ыстық сезіну немесе қызару сияқты қолайсыз жағымды әсерлерді азайтады. Көптеген бейнелеу орталықтары қазір тек иондық емес контрастты қолданады, себебі пациенттерге тигізетін пайдасы шығыннан басым. Рентгенографиялық теріс контрасттық заттар – ауа және көмірқышқыл газы (CO2). Соңғысы организмге оңай сіңіріліп, спазмды азайтады. Оны қанға да енгізуге болады, ал ауаны енгізуге болмайды, себебі ауалық эмболия қаупі бар.

Бейнелеу мәселесі

Люберц эффектісі, К-флуоресценциясының қайта сіңірілуі және электрондық қашықтық сияқты барлық рентгендік бейнелеу құрылымдарын қамшитын кеңістіктік бұлыңғырлық факторларына қоса, флуороскопиялық жүйелер жүйелік кешігу салдарынан уақытша бұлыңғырлықты да бастан кешіреді. Бұл уақытша бұлыңғырлық кадрларды біріктіріп орташалау әсерін тудырады. Бұл, қозғалмайтын нысандардағы шуды азайтуға көмектессе де, қозғалатын нысандар үшін қозғалыс бұлыңғырлығын жасайды. Уақытша бұлыңғырлық флуороскопиялық жүйелердің жұмысқа қабілетін бағалауды да қиындатады.