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.

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.