История открытия рентгена

Рис. 1. Стационарный диагностический рентгеновский аппарат типа РУМ-5.
Рис. 2. Рентгеновский аппарат типа РУМ-11 для статической глубокой рентгенотерапии.
Рис. 3. Палатный рентгеновский аппарат.
Рис. 4. Общий вид рентгеновского аппарата РУМ-4.
Рис. 5. Переносный рентгеновский аппарат.
Рис. 6. Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с зеркалом для визуального наблюдения, кинокамерой и передающей телевизионной камерой.
Рис. 7. Рентгеновский аппарат типа РУМ-7 для кожной и контактной рентгенотерапии.
Рис. 8. Рентгеновский аппарат для ротационной рентгенотерапии.
Рис. 9. Рентгеновский аппарат для конвергентной рентгенотерапии.

Рентгеновские аппараты - устройства для получения рентгеновского излучения и применения его в медицине и технике. Медицинские рентгеновские аппараты по назначению делятся на диагностические (рис. 1) и терапевтические (рис. 2), а по условиям эксплуатации — на стационарные, передвижные и переносные. Стационарные рентгеновские аппараты размещаются в специальных рентгеновских кабинетах. Передвижные рентгеновские аппараты бывают двух  типов: разборные, предназначенные для разъездной работы (рис. 3), и палатные (рис. 4) — для рентгенодиагностической помощи в больницах у постели больного. Переносные рентгеновские аппараты (рис. 5) используются для проведения простейших рентгенологических исследований на дому (отечественный переносный аппарат РУ-560 со всеми принадлежностями укладывается в два чемодана и имеет общий вес около 45 кг). Диапазон напряжений и тока рентгеновских аппаратах в зависимости от их назначения приводится в таблице.

Устроен рентгеновский аппарат следующим образом: высокое напряжение на рентгеновскую трубку (см.) подается от повышающего трансформатора (так называемого главного трансформатора), к вторичной обмотке которого трубка присоединяется либо непосредственно (в маломощных переносных и передвижных аппаратах), либо через выпрямительное устройство — кенотрон или полупроводниковый вентиль (см. Выпрямители тока). Питание цепи накала катода рентгеновской трубки производится от понижающего трансформатора накала. Так как анод рентгеновской трубки обычно заземляется, а катод находится под высоким напряжением, трансформатор накала имеет высоковольтную изоляцию. Высоковольтные элементы схемы рентгеновского аппарата обычно помещаются в заземленный кожух и соединяются с электродами защитной рентгеновской трубки при помощи высоковольтных кабелей (кабельные рентгеновские аппараты). В так называемых блок-аппаратах высоковольтная часть вместе с трубкой размещается в металлическом кожухе, заполненном минеральным изоляционным  маслом.
Высокое напряжение обычно регулируется с помощью автотрансформатора (см.), включенного в первичную цепь главного трансформатора. Специальный коммутатор, присоединенный к различным отпайкам автотрансформатора, позволяет менять плавно или ступенчато напряжение на первичной и, следовательно, на вторичной обмотке главного трансформатора. Ток накала рентгеновской трубки устанавливается с помощью реостата, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора накала. Анодный ток трубки зависит от величины тока накала, который обусловлен напряжением электрической сети: изменение напряжения сети, например, на 5% меняет анодный ток в 2 раза. Напряжение электрической сети падает при включении рентгеновского аппарата, в связи с чем для стабилизации накала трубки приходится устанавливать трансформатор (компенсатор) или специальный ферро-резонансный стабилизатор. Автотрансформатор с коммутаторами, реостат регулировки тока накала, контрольные приборы, системы стабилизации напряжения и защиты от перегрузки и короткого замыкания составляют низковольтную часть рентгеновского аппарата и размещаются в специальном пульте управления. Включение аппарата обычно осуществляется ступенями: сначала включается сетевое напряжение, затем накал рентгеновской трубки и кенотрона и, наконец, высокое напряжение. Отключение производится в обратном порядке. В состав рентгеновского аппарата входят также штатив (или группа штативов) для крепления рентгеновской трубки, приспособления для фиксации больных в процессе исследования или лечения, рентгеновские экраны (см. Экраны рентгеновские) и средства противолучевой защиты обследуемого и врача. Рентгеновские аппараты  снабжаются специальными устройствами (реле времени) для автоматического отключения  высокого напряжения  по истечении заданной экспозиции. В терапевтических рентгеновских аппаратах применяются электромеханические реле с максимальной выдержкой 10—30 мин., которые приводятся в действие небольшим электродвигателем. В переносных и передвижных диагностических рентгеновских аппаратах  используются ручные реле, приводимые в действие пружиной, а в стационарных — конденсаторные реле с минимальной выдержкой около 0,01 сек.

Современные диагностические рентгеновские аппараты позволяют, помимо просвечивания и получения обычных снимков, проводить флюорографию (см.) путем присоединения специального штатива-флюорографа. Стационарные рентгеновские аппараты снабжаются также устройствами для томографии (см.), кимографии и элекислотрокимографии. Введение в конструкцию рентгеновского аппарата системы электронно-оптического усиления (ЭОУ) дало возможность применять не только киносъемку для рентгенологического исследования, процессов в динамике, но и рентгенотелевидение, что позволило значительно снизить лучевую нагрузку на больного и освободить рентгенолога от необходимости рассматривать рентгеновское изображение в темноте на экране для просвечивания.
Терапевтические рентгеновские аппараты применяются для лучевого воздействия на патологические очаги, расположенные на коже или на известной глубине. Применяются аппараты для поверхностной и глубокой рентгенотерапии (см.). Рентгеновские аппараты  для глубокой терапии предназначаются либо для статического (неподвижного), либо для подвижного (ротационного, маятникового, конвергентного) облучения. При подвижном облучении прямой пучок рентгеновского излучения все время проходит через патологический очаг, подлежащий облучению, а наружные органы и кожа облучаются попеременно, что позволяет подводить к глубоко расположенным очагам необходимые дозы излучения при одновременном значительном зажжении кожи и поверхностно расположенных органов. В последние годы с терапевтическими рентгеновскими аппаратами для глубокой терапии успешно конкурируют изотопные гамма-установки большой мощности, бетатроны и линейные ускорители, создающие электронное и тормозное излучение с максимальной энергией от 5 до 40 мэв и более выгодное распределение поглощенной дозы в теле больного. В некоторых терапевтических рентгеновских аппаратах вместо реле времени используют реле дозы, которое автоматически отключает высокое напряжение при достижении заданной дозы. В комплект терапевтического рентгеновского аппарата входят рентгеновские фильтры (см.) для получения более однородного рентгеновского излучения и набор тубусов, фиксирующих расстояние фокус — кожа и ограничивающих поле облучения определенных размеров. Кроме того, тубусы при надавливании уменьшают кровенаполнение кожи, что понижает ее чувствительность к рентгеновскому излучению и уменьшает опасность ее повреждения при рентгенотерапии.

        Применение рентгена в стоматологии

Большая часть зубов у людей скрыта от глаз врача в межзубных и поддесневых областях и не редки случаи, когда заболевание развивается именно там, либо, например, происходит вторичное возникновение кариеса под пломбами и коронками. Чтобы правильно оценить состояние зуба и определиться с вариантами лечения на помощь стоматологу приходят современные рентгеновские методы диагностики.

В рентген кабинете нашего медицинского центра стоматологами используется визиограф - система формирования и обработки изображений для цифрового снятия внутриротовых одонтометрических прямых и моментальных рентгеновских снимков. Использование данного ренгеновского комплекса позволяет оперативно контролировать процесс лечения таких заболеваний как кариес на апроксимальных и поддесневых поверхностях, вторичного кариеса, позволяет определять глубину и степень  кариозного дефекта, его соотношения с полостью зуба. В обязательном порядке рентген применется при лечении каналов зубов, для оценки состояние периапикальной костной ткани, при периодонтите и заболеваниях пародонтита, при удалении зубов, при имплантации и протезировании.

Рентгеновское излучение, названное так в честь первооткрывателя Вильгельма Конрада Рентгена, представляет собой электромагнитное излучение высокой частоты с короткой длиной волны (wiki). Оно возникает при бомбардировке вещества потоками электронов и является ионизирующим излучением, т.е. вызывает ионизацию окружающей среды. Рентгеновское излучение находится за пределами ультрафиолетового спектра и не видно глазу, но обладает одним замечательным свойством – большой проникающей способностью, что и используется медиками, для того, чтобы рассмотреть то, что не доступно невооруженному глазу врача.

Основной механизм отрицательного влияния ионизирующего излучения на организм, заключается в том, что при облучении, находящаяся в тканях вода расщепляется, образуя ионы с разными зарядами. Полученные в результате свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Происходит нарушение обмена веществ, изменяется состав крови, поражаются органы кроветворения и разрушается иммунная система. Также, ионизирующие излучения вызывают генетические изменения на уровне клеток.

Но все перечисленное факторы в визиографе используемом в нашем медицинском центре сведены к минимуму благодаря применению в аппарате очень чувствительного CCD датчика, что в свою очередь позволило снизить время облучения на 90%. К тому же, пучек рентгеновского излучения, испускаемый аппаратом узконаправлен, его воздействие строголокализовано и мощность потока очень незначительна.

После получения на визилграфе рентгеновского снимка возможна его дополнительная обработка программными средствами комплекса и дополнительное улучшение качества изображения.

                               Заключение

Таким образом, рентгеновские лучи представляют собой невидимое электромагнитное излучение с длиной волны 105 - 102 нм. Рентгеновские лучи могут проникать через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Испускаются они при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр) и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (линейчастый спектр). Источниками рентгеновского излучения являются: рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы, ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение). Приемники - фотопленка, люминисцентные экраны, детекторы ядерных излучений. Рентгеновские лучи применяют в рентгеноструктурном анализе, медицине, дефектоскопии, рентгеновском спектральном анализе и т. п

                    Используемая литература.

1.      Кудрявцев П.С. История физики. - М., 1956.

2.      Кудрявцев П.С. Курс физики - М.: Просвещение, 1974.

3.      Рукман Г.И., Клименко И.С. Электронная микроскопия. - М.: Знание, 1968.

4.      Савельев И.В. Курс физики. - М.: Наука, 1989.

5.      Храмов Ю.А. Физика. - М.: Наука, 1983.

6.      http://medcentr.org/rentgen/

7.      http://ru.wikipedia.org/wiki/