Рентгенівські апарати

Рентгенівські апарати (синонім рентгенівські установки) - пристрої для отримання і використання рентгенівського випромінювання в технічних і медичних цілях. Медичні рентгенівські апарати залежно від призначення поділяють на діагностичні та терапевтичні. За умовами, в яких вони підлягають експлуатації, рентгенівські апарати поділяють на стаціонарні, пересувні і переносні.
Стаціонарні рентгенівські апарати, як діагностичні (рис. 1), так і терапевтичні (рис. 2), призначені для постійного використання в спеціально пристосованому приміщенні - рентгенівському кабінеті (див.). Пересувні рентгенівські апарати залежно від умов використання ділять на палатні (рис. 3), пристосовані для переміщення в межах лікувального закладу з метою рентгенологічного дослідження хворих безпосередньо в палатах, і переносні, розраховані на застосування поза лікувального закладу. До пересувних рентгенівських апаратів відносяться також апарати (РУМ-4), призначені для роботи в польових умовах (рис. 4). Вони зазвичай встановлюються і перевозяться на спеціально пристосованих видах автотранспорту, мають автономне живлення і приміщення для розгортання, а також власну фотолабораторію. В умовах мирного часу пересувні Р. а. використовуються в спеціально обладнаних автомашинах, залізничних вагонах та на суднах морського і річкового флоту (так звані корабельні рентгенівські установки). Є також пересувні Р. а., розміщуються в спеціальних укладальних ящиках і перевозяться на будь-якому вигляді подрессоренного транспорту.
До польових рентгенівським апаратів пред'являється ряд спеціальних вимог, що випливають з несприятливих і складних умов транспортування, кліматичних умов і необхідності частого монтажу і демонтажу апаратури. Зокрема, укладальні ящики повинні бути досить герметичними, щоб захищати апаратуру від впливу пилу і вологи. Окремі частини Н. а. повинні бути надійно закріплені, щоб забезпечити можливість транспортування Р. а. на подрессоренном (зазвичай автомобільному) транспорті по шосейним і ґрунтовим дорогам без пошкодження частин Р. а. Коливання температури навколишнього повітря в межах від 40 до -40° не повинні впливати на якість роботи Р. а. при зберіганні і транспортуванні їх в цих умовах. Монтаж і демонтаж Р. а. повинні здійснюватися силами обслуговуючого персоналу протягом півгодини без застосування спеціальних інструментів.
У мирний час рентгенівські апарати польового типу можуть бути використані для масових обстежень (див. Флюорографія), а також для рентгенодиагностической роботи у віддалених районах.
Переносні рентгенівські апарати (рис. 5) призначені для виробництва найпростіших видів рентгенологічних досліджень в умовах швидкої і невідкладної допомоги, а також допомоги на дому. Вони малогабаритні, легкі, поміщаються в двох невеликих валізах і зазвичай пристосовані для перенесення силами 1-2 чоловік.
Існує велика кількість типів Р. а., призначених для різних цілей. Робоча потужність випускаються Р. а. визначається добутком вторинної напруги (напруга генерування в киловольтах) на силу струму (в миллиамперах), що проходить через рентгенівську трубку (див.) в одну секунду.
Діапазони напруги і струму Р. а. в залежності від їх призначення наведені в таблиці.
Рентгенівський апарат складається з наступних основних вузлів. 1. Високовольтне пристрій, що включає трансформатор високої напруги (так званий головний трансформатор), трансформатор напруги рентгенівської трубки, систему, выпрямляющую струм, що подається на рентгенівську трубку (в малопотужних апаратах випрямний пристрій може бути відсутнім). 2. Генератор рентгенівських променів - рентгенівська трубка. 3. Розподільний пристрій - пульт управління, що регулює режими роботи апарата. 4. Штатив або групи штативів для кріплення рентгенівської
трубки, забезпечені пристосуваннями для встановлення або укладання хворих в процесі тих чи інших видів рентгенологічного дослідження і лікування, а також засобами протипроменевий захисту.
Схематично принцип роботи рентгенівського апарата полягає в тому, що напруга електричної мережі підводиться до пульта управління, в якому воно регулюється з допомогою автотрансформатора і подається на первинну обмотку головного трансформатора. В результаті різниці в кількості витків первинної і вторинної обмоток головного трансформатора напруга в ньому різко зростає і подається на рентгенівську трубку безпосередньо (так звані півхвильові Р. а.) або через випрямляючий пристрій (кенотроны, селенові випрямлячі). Регулювання струму, що проходить через рентгенівську трубку, здійснюється ступенем напруження її катодного нитки.
Сучасні рентгенівські апарати забезпечені досить складними пристроями для стабілізації напруги і струму рентгенівської трубки, а також для захисту її від можливих перевантажень. Крім складних релейних пристроїв для регулювання часу експозиції, діагностичні апарати забезпечені автоматичними перемикачами режимів роботи Р. а., що буває необхідно, наприклад, при швидкому переході з режиму просвічування на режим знімків і назад. Крім того, всі сучасні Р. а. мають систему захисту від невикористаного рентгенівського випромінювання і від ураження струмом високої напруги.
За характером захисту від ураження струмом високої напруги розрізняють блок-апарати, в яких високовольтне обладнання разом з рентгенівською трубкою укладено в загальний заземлений металевий кожух, і кабельні Р. а., в яких дроти високої напруги укладені в ізольовані високовольтні кабелі, а трубка і головний трансформатор - у заземлені металеві кожухи. Блок-апарати зазвичай застосовують для пересувних і переносних Р. а., а кабельні - для стаціонарних Р. а.
Діагностичні рентгенівські апарати забезпечуються пристроями для томографії (див.), кимографии, электрокимографии та інших спеціальних методів дослідження, а також ЕОП (див. Електронно-оптичний підсилювач рентгенівського зображення) (рис. 6), що дозволяють проводити рентгенокиносъемку, телевізійну передачу рентгенівського зображення і забезпечують високу яскравість зображення при значному зниженні променевого навантаження.
Для дослідження окремих фаз швидкоплинних процесів є спеціальні Р. а., дозволяють виробляти рентгенівську зйомку при витримках, що складають тисячні частки секунди. Це досягається не шляхом збільшення потужності (а отже, і габаритів) Р. а., а за допомогою системи конденсаторів, які заряджаються від порівняно малопотужного трансформатора до необхідного напруги і потім у потрібний момент миттєво розряджаються на рентгенівську трубку (так звані імпульсні рентгенівські апарати). Крім того, існують пристосування до звичайних діагностичним Р. а. у вигляді приставок, що дозволяють проводити зйомку фізіологічно рухомих об'єктів (легені, серце) у наперед задану фазу діяльності, наприклад у фазу вдиху або видиху або в певну фазу серцевої діяльності.
Терапевтичні рентгенівські апарати застосовують для променевої терапії.
З впровадженням в клінічну практику штучних радіоактивних ізотопів і різного роду прискорювачів заряджених частинок, лінійних прискорювачів, бетатронів, синхротронов, синхрофазотронов та ін. роль власне рентгенотерапії дещо звузилася, і в даний час вона застосовується для променевого впливу на патологічні вогнища порівняно неглибокого розташування.
Існують терапевтичні Р. а. не тільки для статичного, а й для так званого рухомого опромінення (методи ротаційної і конвергентного рентгенотерапії).
В залежності від глибини розташування опромінюваної вогнища застосовують апарати для поверхневої рентгенотерапії (рис. 7) і для статичної глибокої терапії (рис. 2).
Крім того, випускаються рентгенівські апарати для ротаційної (рис. 8) і конвергентної (рис. 9) рентгенотерапії, у яких під час променевого впливу трубка автоматично переміщається по заздалегідь заданому шляху так, щоб основний пучок випромінювання був постійно спрямований на патологічний осередок, а навколишні його тканини і область шкіри потрапляли під вплив променів поперемінно. Це дозволяє, жаліючи шкіру і здорові тканини, підвести до вогнища великі дози рентгенівського випромінювання, ніж при статичних методах опромінення.
Сучасні терапевтичні Р. а., як і діагностичні, забезпечені рядом спеціальних пристосувань і пристроїв, що автоматизують їх роботу. Поряд з апаратами для терапії з звичайними автоматичними реле часу є Р. а., в яких реле часу замінено на реле дози, що представляє інтегральний дозиметр, автоматично вимикає високу напругу при досягненні величини заздалегідь заданої дози випромінювання. Крім того, в комплект терапевтичних Р. а. входять спеціальні набори тубусів, діафрагм, що обмежують поле опромінення, та фільтрів, отсеивающих більш м'яку частину випромінювання і додають робочого пучка більш однорідний характер.
См. також Рентгенотехника, Рентгенологічне дослідження, Рентгенотерапія.

Рентгенівські апарати, пристрої для отримання рентгенівського випромінювання і його застосування в медицині і техніці. Медичні рентгенівські апарати за призначенням поділяють на діагностичні (рис. 1) і терапевтичні (рис. 2), а за умовами експлуатації - на стаціонарні, пересувні і переносні. Стаціонарні рентгенівські апарати розміщуються в спеціальних рентгенівських кабінетах. Пересувні рентгенівські апарати бувають двох типів: розбірні, призначені для роз'їзний роботи (рис. 3), та палатні (рис. 4) - для рентгенодиагностической допомоги в лікарнях біля ліжка хворого. Переносні рентгенівські апарати (рис. 5) використовуються для проведення найпростіших рентгенологічних досліджень на дому (вітчизняний переносний апарат РУ-560 з усіма приналежностями вкладається у дві валізи і має загальний вага близько 45 кг). Діапазон напруги і струму рентгенівських апаратах залежно від їх призначення наведено в таблиці.

Рис. 1. Стаціонарний рентгенівський діагностичний апарат типу РУМ-5. Рис. 2. Рентгенівський апарат типу РУМ-11 для глибокої рентгенотерапії. Рис. 3. Розбірний рентгенівський апарат типу РУМ-4.

Рис. 4. Палатний рентгенівський апарат. Рис. 5. Переносне рентгенівський апарат.

Влаштований рентгенівський апарат наступним чином: висока напруга на рентгенівську трубку (див.) подається від підвищувального трансформатора (так званого головного трансформатора, до вторинної обмотки якого приєднується трубка або безпосередньо (у малопотужних переносних і пересувних апаратах), або через випрямний пристрій - кенотрон або напівпровідниковий вентиль (див. Випрямлячі струму). Харчування ланцюга розжарення катода рентгенівської трубки проводиться від понижуючого трансформатора напруги. Так як анод рентгенівської трубки зазвичай заземлюється, а катод знаходиться під високою напругою, трансформатор напруги має високовольтну ізоляцію. Високовольтні елементи схеми рентгенівського апарату зазвичай поміщаються в заземлений кожух і з'єднуються з електродами захисної рентгенівської трубки за допомогою високовольтних кабелів (кабельні рентгенівські апарати). У так званих блок-апаратах високовольтна частина разом з трубкою розміщується в металевому кожусі, заповненому мінеральних ізоляційним маслом.
Висока напруга зазвичай регулюється за допомогою автотрансформатора (див.), включеного в первинну ланцюг головного трансформатора. Спеціальний комутатор, приєднаний до різних отпайкам автотрансформатора, дозволяє змінювати плавно або східчасто напруга на первинній і, отже, на вторинній обмотці головного трансформатора. Струм розжарення рентгенівської трубки встановлюється за допомогою реостата, включеного в ланцюг первинної обмотки трансформатора напруги. Анодний струм трубки залежить від величини струму розжарення, який обумовлений напругою електричної мережі: зміна напруги мережі, наприклад, на 5% змінює анодний струм в 2 рази. Напруга електричної мережі падає при включенні рентгенівського апарату, в зв'язку з чим для стабілізації напруження трубки доводиться встановлювати трансформатор (компенсатор) або спеціальний ферро-резонансний стабілізатор. Автотрансформатор з комутаторами, реостат регулювання струму накалу, контрольні прилади, системи стабілізації напруги і захисту від перевантаження і короткого замикання складають низьковольтну частина рентгенівського апарату і розміщуються в спеціальному пульті управління. Включення апарату зазвичай здійснюється ступенями: спочатку включається мережеве напруга, потім напруга рентгенівської трубки і кенотрона і, нарешті, висока напруга. Відключення проводиться в зворотному порядку. До складу рентгенівського апарату входять також штатив (або група штативів) для кріплення рентгенівської трубки, пристосування для фіксації хворих в процесі дослідження або лікування, рентгенівські екрани (див. Екрани рентгенівські) і кошти протипроменевий захисту обстежуваного і лікаря. Рентгенівські апарати забезпечуються спеціальними пристроями (реле часу) для автоматичного відключення високої напруги після закінчення заданої експозиції. У терапевтичних рентгенівських апаратах застосовуються електромеханічні реле з максимальною витримкою 10-30 хв., які приводяться в дію невеликим електродвигуном. В переносних і пересувних діагностичних рентгенівських апаратах використовуються ручні реле, що приводяться в дію пружиною, а в стаціонарних - конденсаторні реле з мінімальною витримкою близько 0,01 сек.