Рентгеновские аппараты

Рентгеновские аппараты (синоним рентгеновские установки) — устройства для получения и использования рентгеновского излучения в технических и медицинских целях. Медицинские рентгеновские аппараты в зависимости от назначения разделяют на диагностические и терапевтические. По условиям, в которых они подлежат эксплуатации, рентгеновские аппараты подразделяют на стационарные, передвижные и переносные.
Стационарные рентгеновские аппараты, как диагностические (рис. 1), так и терапевтические (рис. 2), предназначены для постоянного использования в специально приспособленном помещении — рентгеновском кабинете (см.). Передвижные рентгеновские аппараты в зависимости от условий использования делят на палатные (рис. 3), приспособленные для перемещения в пределах лечебного учреждения с целью рентгенологического исследования больных непосредственно в палатах, и переносные, рассчитанные на применение вне лечебного учреждения. К передвижным рентгеновским аппаратам относятся также аппараты (РУМ-4), предназначенные для работы в полевых условиях (рис. 4). Они обычно устанавливаются и перевозятся на специально приспособленных видах автотранспорта, имеют автономное питание и помещение для развертывания, а также собственную фотолабораторию. В условиях мирного времени передвижные Р. а. используются в специально оборудованных автомашинах, железнодорожных вагонах и на судах морского и речного флота (так называемые корабельные рентгеновские установки). Имеются также передвижные Р. а., размещаемые в специальных укладочных ящиках и перевозимые на любом виде подрессоренного транспорта.
К полевым рентгеновским аппаратам предъявляется ряд специальных требований, вытекающих из неблагоприятных и сложных условий транспортировки, климатических условий и необходимости частого монтажа и демонтажа аппаратуры. В частности, укладочные ящики должны быть достаточно герметичными, чтобы защищать аппаратуру от воздействия пыли и влаги. Отдельные части Р. а. должны быть надежно закреплены, чтобы обеспечить возможность транспортировки Р. а. на подрессоренном (обычно автомобильном) транспорте по шоссейным и грунтовым дорогам без повреждения частей Р. а. Колебания температуры окружающего воздуха в пределах от 40 до —40° не должны влиять на качество работы Р. а. при хранении и транспортировке их в этих условиях. Монтаж и демонтаж Р. а. должны осуществляться силами обслуживающего персонала в течение получаса без применения специальных инструментов.
В мирное время рентгеновские аппараты полевого типа могут быть использованы для массовых обследований (см. Флюорография), а также для рентгенодиагностической работы в отдаленных районах.
Переносные рентгеновские аппараты (рис. 5) предназначены для производства простейших видов рентгенологических исследований в условиях скорой и неотложной помощи, а также помощи на дому. Они малогабаритны, легки, умещаются в двух небольших чемоданах и обычно приспособлены для переноски силами 1—2 человек.
Существует большое количество типов Р. а., предназначенных для различных целей. Рабочая мощность выпускаемых Р. а. определяется произведением вторичного напряжения (напряжение генерирования в киловольтах) на силу тока (в миллиамперах), проходящего через рентгеновскую трубку (см.) в одну секунду.
Диапазоны напряжения и тока Р. а. в зависимости от их назначения приведены в таблице.
Рентгеновский аппарат состоит из следующих основных узлов. 1. Высоковольтное устройство, включающее трансформатор высокого напряжения (так называемый главный трансформатор), трансформатор накала рентгеновской трубки, систему, выпрямляющую ток, подаваемый на рентгеновскую трубку (в маломощных аппаратах выпрямительное устройство может отсутствовать). 2. Генератор рентгеновых лучей — рентгеновская трубка. 3. Распределительное устройство — пульт управления, регулирующий режимы работы аппарата. 4. Штатив или группы штативов для крепления рентгеновской
трубки, снабженные приспособлениями для установки или укладки больных в процессе тех или иных видов рентгенологического исследования и лечения, а также средствами противолучевой защиты.
Схематически принцип работы рентгеновского аппарата состоит в том, что напряжение электрической сети подводится к пульту управления, в котором оно регулируется с помощью автотрансформатора и подается на первичную обмотку главного трансформатора. В результате разницы в количестве витков первичной и вторичной обмоток главного трансформатора напряжение в нем резко возрастает и подается на рентгеновскую трубку непосредственно (так называемые полуволновые Р. а.) или через выпрямляющее устройство (кенотроны, селеновые выпрямители). Регулировка тока, проходящего через рентгеновскую трубку, осуществляется степенью накала ее катодной нити.
Современные рентгеновские аппараты снабжены весьма сложными устройствами для стабилизации напряжения и тока рентгеновской трубки, а также для защиты ее от возможных перегрузок. Помимо сложных релейных устройств для регулирования времени экспозиции, диагностические аппараты снабжены автоматическими переключателями режимов работы Р. а., что бывает необходимо, например, при быстром переходе с режима просвечивания на режим снимков и обратно. Кроме того, все современные Р. а. имеют систему защиты от неиспользуемого рентгеновского излучения и от поражения током высокого напряжения.
По характеру защиты от поражения током высокого напряжения различают блок-аппараты, в которых высоковольтное устройство вместе с рентгеновской трубкой заключено в общий заземленный металлический кожух, и кабельные Р. а., в которых провода высокого напряжения заключены в изолированные высоковольтные кабели, а трубка и главный трансформатор — в металлические заземленные кожухи. Блок-аппараты обычно применяют для передвижных и переносных Р. а., а кабельные — для стационарных Р. а.
Диагностические рентгеновские аппараты снабжаются устройствами для томографии (см.), кимографии, электрокимографии и других специальных методов исследования, а также ЭОП (см. Электронно-оптический усилитель рентгеновского изображения) (рис. 6), позволяющими проводить рентгенокиносъемку, телевизионную передачу рентгеновского изображения и обеспечивающими высокую яркость изображения при значительном снижении лучевой нагрузки.
Для исследования отдельных фаз быстротекущих процессов имеются специальные Р. а., позволяющие производить рентгеновскую съемку при выдержках, составляющих тысячные доли секунды. Это достигается не путем увеличения мощности (а следовательно, и габаритов) Р. а., а при помощи системы конденсаторов, которые заряжаются от сравнительно маломощного трансформатора до необходимого напряжения и затем в нужный момент мгновенно разряжаются на рентгеновскую трубку (так называемые импульсные рентгеновские аппараты). Кроме того, существуют приспособления к обычным диагностическим Р. а. в виде приставок, позволяющих производить съемку физиологически подвижных объектов (легкие, сердце) в заранее заданную фазу деятельности, например в фазу вдоха или выдоха или в определенную фазу сердечной деятельности.
Терапевтические рентгеновские аппараты применяют для лучевой терапии.
С внедрением в клиническую практику искусственных радиоактивных изотопов и различного рода ускорителей заряженных частиц, линейных ускорителей, бетатронов, синхротронов, синхрофазотронов и др. роль собственно рентгенотерапии несколько сузилась, и в настоящее время она применяется для лучевого воздействия на патологические очаги сравнительно неглубокого расположения.
Существуют терапевтические Р. а. не только для статического, но и для так называемого подвижного облучения (методы ротационной и конвергентной рентгенотерапии).
В зависимости от глубины расположения облучаемого очага применяют аппараты для поверхностной рентгенотерапии (рис. 7) и для статической глубокой терапии (рис. 2).
Кроме того, выпускаются рентгеновские аппараты для ротационной (рис. 8) и конвергентной (рис. 9) рентгенотерапии, в которых во время лучевого воздействия трубка автоматически перемещается по заранее заданному пути так, чтобы основной пучок излучения был постоянно направлен на патологический очаг, а окружающие его ткани и область кожи попадали под воздействие лучей попеременно. Это позволяет, щадя кожу и здоровые ткани, подвести к очагу большие дозы рентгеновского излучения, чем при статических методах облучения.
Современные терапевтические Р. а., как и диагностические, снабжены рядом специальных приспособлений и устройств, автоматизирующих их работу. Наряду с аппаратами для терапии с обычными автоматическими реле времени имеются Р. а., в которых реле времени заменено на реле дозы, представляющее интегральный дозиметр, автоматически выключающий высокое напряжение при достижении величины заранее заданной дозы излучения. Кроме того, в комплект терапевтических Р. а. входят специальные наборы тубусов, диафрагм, ограничивающих поле облучения, и фильтров, отсеивающих более мягкую часть излучения и придающих рабочему пучку более однородный характер.
См. также Рентгенотехника, Рентгенологическое исследование, Рентгенотерапия.

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.

Диапазоны напряжения и силы тока рентгеновских аппаратов
Типы аппаратов	Напряжение (кв)	Сила тока (ма)
Диагностические Стационарные Передвижные Переносные Терапевтические Стационарные Передвижные	100-150 60—125 50—85 60—400 15-150	60—1000 10—300 5—15 20—30 5—50

Рис. 1. Стационарный диагностический рентгеновский аппарат типа РУМ-5. Рис. 2. Рентгеновский аппарат типа РУМ-11 для глубокой рентгенотерапии. Рис. 3. Разборный рентгеновский аппарат типа РУМ-4.

Рис. 4. Палатный рентгеновский аппарат. Рис. 5. Переносный рентгеновский аппарат.

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.

овременные 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 щажении 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.