Очевидно, что с целью получения достоверного рентгеновского изображения какого-либо органа, спектр регистрируемых пространственных частот рентгенодиагностического аппарата в целом должен быть не уже спектра пространственных частот изображения этого органа, а каждый отдельный узел формирования рентгеновского изображения должен передавать этот спектр приемнику излучения во всем диапазоне пространственных частот без искажений.
Интерпретация данного явления может быть наглядно объяснена на примере фильтра низких частот [3]. В радиотехнике, как известно, для увеличения амплитуды высокочастотной составляющей радиосигнала на выходе такого фильтра необходимо или увеличить амплитуду входного сигнала, или расширить полосу пропускания фильтра. Тогда можно провести следующие аналогии: увеличение амплитуды входного сигнала в радиотехнике аналогично увеличению мощности экспозиционной дозы излучения в рентгенотехнике, а расширение полосы пропускания радиочастот – уменьшению размеров фокусного пятна, что приводит к расширению диапазона регистрируемых пространственных частот рентгеновского аппарата.
Зависимость передающей способности узла формирования рентгеновского изображения от частоты, то есть его контрастно-частотная характеристика описывается выражением
, (1.13)
где m – коэффициент увеличения изображения объекта, определяемый геометрическими условиями съемки, R – диаметр фокусного пятна, n - пространственная частота.
Рисунок 1.11 наглядно иллюстрирует связь между передаточной функцией узла формирования рентгеновского изображения и пространственной частотой.
Рис. 1.11. Контрастно-частотная характеристика
узла формирования рентгеновского изображения.
1 – зависимость, соответствующая диаметру фокусного пятна 0.1 мм,
2 – 0.25 мм, 3 – 0.5 мм, 4 – 1 мм, 5 – 2 мм.
При сравнении характеристик рентгеновских аппаратов становится очевидным, что именно размер фокусного пятна играет определяющую роль при формировании мелких малоконтрастных деталей. И, хотя особенности работы микрофокусной аппаратуры (подробно описанные в разделе 3.1) требуют повышения рабочего напряжения рентгеновской трубки, что приводит к снижению контраста в области нулевой пространственной частоты, все равно, начиная с частоты 0,5 – 0,7 мм-1 контрастно-частотная характеристика микрофокусного рентгеновского аппарата располагается существенно выше, чем зависимость для аппарата с протяженным фокусным пятном, что обеспечивает микрофокусной съемке более высокое качество снимков по сравнению с традиционными практически во всем диапазоне пространственных частот.
1.2.3 Эффект «воздушной подушки»
Как известно, одним из основных факторов, снижающих контрастность теневого изображения в традиционной рентгенодиагностике, является так называемое «вуалирование» снимка – то есть его почти равномерная дополнительная засветка рассеянным в исследуемом объекте излучением.
Это, в соответствии с выражениями (1.7) – (1.10) приводит к снижению контраста изображения детали объекта с ростом его толщины, что весьма затрудняет, например, диагностику некоторых костных заболеваний. Следует отметить также, что известные способы уменьшения вклада рассеянного излучения с помощью отсеивающих растров, решеток или металлических фольг [33] во многих случаях практически неприменимы или вследствие трудностей, возникающих при конструктивном исполнении соответствующих узлов, или вследствие значительного возрастания сложности методики съемки.
Как указывалось выше, одной из основных особенностей микрофокусной рентгенодиагностики является значительное прямое геометрическое увеличение теневого рентгеновского изображения, которое обусловлено малым расстоянием между фокусным пятном и объектом и большим – между объектом и плоскостью приемника излучения [36]. В этом случае, вследствие большего допустимого расстояния между объектом и приемником излучения в приемник попадает меньшее количество рассеянного и вторичного излучения (возникающего в каждом просвечиваемом объекте), что дает меньшее вуалирование рентгеновского изображения, его большую контрастность, а следовательно и более легкое определение отдельных деталей (рис. 1.12).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.