Введение
Усилитель изображения, преобразующий рентгеновские лучи в видимый свет с более высокой интенсивностью Усилитель изображения рентгеновских лучей (XRII) - это усилитель изображения, преобразующий рентгеновские лучи в видимый свет с более высокой интенсивностью, чем традиционные флуоресцентные экраны. Такие усилители используются в системах рентгеновского изображения (таких как флюороскопы), чтобы позволить преобразовывать рентгеновские лучи низкой интенсивности в удобно яркий видимый световой выход. Устройство содержит входное окно с низкой поглощаемостью/рассеянием, обычно из алюминия, входной флуоресцентный экран, фотокатод, электронную оптику, выходный флуоресцентный экран и выходное окно. Все эти детали смонтированы в высоковоккуумной среде в стекле или, в последнее время, металле/керамике. Благодаря усиливающему эффекту, он позволяет зрителю легче видеть структуру изображаемого объекта, чем только флуоресцентные экраны, чьи изображения тусклые. XRII требует меньших поглощаемых доз из-за более эффективного преобразования квантов рентгеновского излучения в видимый свет. Это устройство было первоначально введено в 1948 году.
An X ray image intensifier (XRII) is an image intensifier that converts X rays into visible light at higher intensity than the more traditional fluorescent screens can. Such intensifiers are used in X ray imaging systems (such as fluoroscopes) to allow low intensity X rays to be converted to a conveniently bright visible light output. The device contains a low absorbency/scatter input window, typically aluminum, input fluorescent screen, photocathode, electron optics, output fluorescent screen and output window. These parts are all mounted in a high vacuum environment within glass or, more recently, metal/ceramic. By its intensifying effect, It allows the viewer to more easily see the structure of the object being imaged than fluorescent screens alone, whose images are dim. The XRII requires lower absorbed doses due to more efficient conversion of X ray quanta to visible light. This device was originally introduced in 1948.
Операция
Общая функция усилителя изображения заключается в преобразовании падающих рентгеновских фотонов в световые фотоны достаточной интенсивности для получения видимого изображения. Это происходит в несколько этапов. Входное окно имеет выпукшую форму, изготовлено из алюминия для минимизации рассеивания рентгеновских лучей. Толщина окна 1 мм. Когда рентгеновские лучи проходят через алюминиевые окна, они сталкиваются с входящим фосфором, который преобразует рентгеновские лучи в световые фотоны. Толщина входного фосфора в диапазоне от 300 до 450 микрометров достигает компромисса между эффективностью поглощения рентгеновских лучей и пространственным разрешением. Более толстый входный фосфор имеет более высокую эффективность поглощения, но плохое пространственное разрешение и наоборот. Активированный натрием йод цезия обычно используется из-за его более высокой эффективности преобразования благодаря высокому атомному числу и коэффициенту затухания массы по сравнению с сульфидом цинко-кадмия. Входный фосфор расположен в небольших трубках, чтобы фотоны могли проходить через трубку без рассеивания, что улучшает пространственное разрешение. Световые фотоны затем преобразуются в электроны фотокатодом. Фотокатод состоит из антимонового цезия, который должен соответствовать фотонам, полученным из входящего фосфора, таким образом максимизируя эффективность производства фотоэлектронов. Фотокатод имеет толщину 20 нм с эффективностью поглощения 10-15%.
История
Усилители рентгеновского изображения стали доступны в начале 1950-х годов и рассматривались через микроскоп. Просмотр выхода происходил через зеркала и оптические системы до адаптации телевизионных систем в 1960-х годах. Кроме того, выход был захвачен на системах с 100-мм пленочной камерой с использованием импульсных выходов из рентгеновской трубки, аналогичных нормальной рентгеновской экспозиции; разница в том, что II, а не кассета с пленочным экраном, обеспечивала изображение для записи фильма. Экранные диапазоны ввода составляют от 15 до 57 см, причем 23 см, 33 см и 40 см являются одними из самых распространенных. Внутри каждого усилителя изображения фактический размер поля может быть изменен с помощью напряжений, применяемых к внутренней электронной оптике, для достижения увеличения и уменьшения размера просмотра. Например, 23 см, обычно используемые в кардиологических приложениях, могут быть установлены в формате 23, 17 и 13 см. Поскольку выходной экран остается фиксированным по размеру, выходной изображение "увеличивает" входное изображение. Высокоскоростная цифровизация с аналоговым видеосигналом появилась в середине 1970-х годов, а в середине 1980-х годов была разработана импульсная флюороскопия с использованием рентгеновских трубок с быстрой переключением низкой дозы. В конце 1990-х годов усилители изображения начали заменяться детекторами плоских панелей (FPD) на флуороскопических машинах, которые конкурировали с усилителями изображения.
Клинические применения
Мобильные флюороскопические аппараты "рука С" часто в разговорной речи называют усилителями изображения (или ИИ), однако, строго говоря, усилитель изображения является только одной частью машины (а именно детектором). Флуороскопия, использующая рентгеновский аппарат с усилителем изображения, имеет применение во многих областях медицины. Флуороскопия позволяет просматривать живые изображения, поэтому операция с помощью изображений является осуществимой. Обычно используется в ортопедии, гастроэнтерологии и кардиологии. Менее распространенными применениями могут быть стоматология.
Конфигурации
Система, содержащая усилители изображения, может использоваться как стационарное оборудование в специальном скрининговом зале или как мобильное оборудование для использования в операционной. Мобильный флюороскопический блок обычно состоит из двух блоков: генератора рентгеновских лучей и детектора изображения (II) на подвижном C-ручке и отдельного рабочего места, используемого для хранения и обработки изображений. Пациент располагается между двумя руками, обычно на радиолюциентной кровати. В фиксированных системах может быть установлена ручка с, установленная на потолочном портале, с отдельной зоной управления. Большинство систем, расположенных в виде c-рук, могут иметь усилителя изображения, расположенного над или под пациентом (с рентгеновской трубкой соответственно ниже или выше), хотя некоторые статические системы в комнате могут иметь фиксированную ориентацию. С точки зрения радиационной защиты предпочтительнее использовать трубку для рентгеновских лучей, так как это уменьшает количество рассеянного излучения для операторов и работников. Также доступны более мелкие "мини" мобильные ручки, в основном используемые для визуализации конечностей, например, для незначительных операций на руке.
Детекторы плоских панелей
Плоские детекторы - альтернатива усилителям изображения. Преимущества этой технологии включают в себя: более низкую дозу для пациента и повышенное качество изображения, потому что рентгеновские лучи всегда импульсируют, и нет ухудшения качества изображения с течением времени. Несмотря на то, что FPD стоит дороже, чем системы II/TV, заметные изменения в физическом размере и доступности для пациентов стоят того, особенно когда речь идет о педиатрических пациентах.