Современная микрофокусная рентгенодиагностика, страница 4

1.2. Особенности микрофокусной рентгенодиагностики

Анализ микрофокусных рентгеновских снимков позволяет сформулировать некоторые основные преимущества микрофокусной рентгенографии в медицине:

- во-первых, микрофокусные снимки с увеличением изображения гораздо лучше передают мелкие детали строения (в данном случае структуру костной ткани), чем традиционные контактные снимки, при этом микрофокусный источник излучения, пользуясь фотографическими определениями, обеспечивает большую глубину резкости при просвечивании. Практически в любом положении объекта съемки на оси между источником и приемником излучения резкость изображения будет высокой, а это, в частности, позволяет с успехом использовать способы микрофокусной рентгенографии для просвечивания объектов, положение которых в процессе съемки меняется;

- во-вторых, при использовании микрофокусных источников излучения для просвечивания объектов с мелкими деталями (например, костной ткани с ее сложной структурой) наблюдается значительное повышение контрастности изображения в области высоких пространственных частот, что приводит к получению нового уровня информативности рентгеновских снимков, принципиально недостижимого для контактной рентгенографии;

- в третьих, благодаря тому, что при съемке с увеличением принципиально выдерживается определенное расстояние между объектом и приемником излучения, на последний падает существенно меньшее количество рассеянного излучения и, соответственно, уменьшается «вуалирование» снимка и повышается его контраст. В отечественной рентгенодиагностической практике это явление получило название «эффект воздушной подушки» и с успехом используется для повышения информативности снимков.

1.2.1 Резкость микрофокусных рентгеновских снимков

Основным требованием для получения резких изображений просвечиваемых объектов в рентгенографии является выбор таких условий съемки, при которых геометрическая составляющая нерезкости Н_г сводится к минимуму [23]. На практике можно считать, что величина геометрической нерезкости не должна превышать размеров минимальной характерной детали объекта просвечивания d_min:

                                                     Н_г ≤ d_min.                                              (1.1)

В медицинской диагностике в качестве такой детали может рассматриваться, например, отдельная костная балка – трабекула. Если принять, что средняя толщина трабекулы составляет 0,1 мм, то условие получения резкого изображения при съемке костной структуры может быть записано в следующем виде:

                                                   Н_г ≤ 0,1мм.                                            (1.2)

Рис. 1.5. Механизм возникновения геометрической нерезкости в рентгенографии.

1 – фокусное пятно диаметром d_фп , 2 – деталь, 3 – объект, 4 – плоскость приемника излучения, 5 – эпюра плотности почернения изображения детали.

Как известно [24], величина геометрической нерезкости так называемого скрытого рентгеновского изображения детали объекта определяется рентгенооптическими (геометрическими) условиями съемки (рис. 1.5), а именно размером фокусного пятна рентгеновской трубки d_фп, расстоянием от фокусного пятна до детали f₁` и расстоянием от детали до плоскости изображения f<sub>2</sub>`. Перечисленные параметры связаны между собой следующим соотношением:

                                                Н_г = d_фп(f₂`/f<sub>1</sub>`).                                         (1.3)

Очевидно, что для уменьшения величины геометрической нерезкости  необходимо уменьшать размер фокусного пятна d_фп, или, если используется рентгеновская трубка с фиксированным значением фокусного пятна, производить съемку с большего расстояния f₁`. При этом приемник изображения должен располагаться как можно ближе (в контакте) к объекту съемки.