Современная микрофокусная рентгенодиагностика, страница 8

В работах [3, 6, 11, 34] введено и подробно раскрыто понятие узла формирования рентгеновского изображения, решающего задачу переноса изображения фокусного пятна, сформированного на детали объекта, в плоскость приемника изображения, а также исследована передаточная функция этого узла.

 

а                                                                                 б

Рис. 1.10. Влияние размеров фокусного пятна на контраст изображения мелких деталей.

а – протяженное фокусное пятно, б – точечное фокусное пятно;

1 – фокусное пятно, 2 – детали просвечиваемого объекта, 3 – плоскость приемника изображения, 4 – эпюра интенсивности прошедшего излучения.

Передаточная функция выводилась в предположении, что распределение интенсивности рентгеновского излучения в поперечном сечении круглого фокусного пятна в общем случае аппроксимируется нормальным законом:

                                    ,                           (1.11)

где r – переменная радиуса фокусного пятна.

Соответственно, передаточная функция узла формирования рентгеновского изображения с достаточной точностью может быть записана в виде выражения:

                        ,               (1.12)

где f₁ – расстояние между фокусным пятном и плоскостью приемника изображения, f₂ – расстояние  между деталью, формирующей изображение фокусного пятна и плоскостью приемника, R – диаметр фокусного пятна.

Передаточная функция описывает, какое влияние оказывает узел формирования рентгеновского изображения на проходящую через него информацию (по сути – насколько точно он передает изображение фокусного пятна). Иначе говоря, узел формирования рентгеновского изображения передает информацию о различных деталях просвечиваемого объекта с различным качеством, которое определятся как условиями съемки (размерами фокусного пятна), так и собственными размерами этих деталей.

Очевидно, что врача-рентгенолога при проведении медицинских диагностических исследований чаще всего интересуют мелкие детали структуры объекта или малые перепады контраста в области высоких пространственных частот изображения. Пространственная частота, как известно, это величина, характеризующая линейные размеры объекта или его деталей и имеющая размерность [мм^-1], то есть, чем меньше размер детали объекта, тем бóльшая пространственная частота ее характеризует.

Известно [35], что верхняя граница частот в рентгенодиагностике в большинстве случаев определяется не особенностями строения органов, а физическими возможностями рентгенодиагностической аппаратуры или методики ее применения (например, размером фокусного пятна, как это показано на рисунке 1.10).