3. Для анализа динамичных функций органов снимки должны изготавливаться в определенных фазах процесса жизнедеятельности, следовательно. Аппаратура должна быть программируемой.
4. Регистрация быстроменяющихся процессов требует короткого времени экспозиции, что предъявляет высокие требования к мощности генераторного устройства.
5. Размещение агрегатов комплекса должно быть таким, чтобы не преграждать доступ к пациенту со всех сторон.
6. Обеспечение защиты от излучения обслуживающего персонала как при контроле просвечиванием, так и при изготовлении серийных снимков.
К настоящему времени выделились следующие виды контрастных ангиографических исследований:
- сосудов мозга (церебральные исследования);
- сердечно-сосудистой системы (коронарография, васкулярная ангиография, вентрикулография);
- брюшной аорты сосудов почек (аортография);
периферических сосудов конечностей.
Эти четыре вида исследований требуют различных методик и осуществляются на различной аппаратуре.
Например, исследования сосудов мозга должно преимущественно проводиться на широкоформатной пленке в двух взаимно перпендикулярных (ортогональных) проекциях. Сердечно-сосудистая система должна исследоваться в одной или двух полипозиционных положениях (с одним или несколькими введениями контраста) с изменением положения проекций, что предъявляет к ангиографической системе дополнительные требования о быстром изменении позиций. Исследования брюшной аорты и сосудов почек проводятся в одной проекции, так же как и исследование периферических сосудов конечностей.
Большинство комплексов аппаратуры для ангиографии разработано на агрегатном принципе, позволяющем медицинским учреждениям приобретать не весь комплект дорогостоящего оборудования, а по частям. Например:
a) Ангиоскоп – основной блок, содержащий в себе потолочный штатив с дугой-держателем источника рентгеновского излучения и ЭОП с телевизионной камерой. Также сюда входит стол координат.
b) Для возможности получения сагиттальных снимков на крупноформатную пленку, используют специальный сменник крупноформатной пленки и дополнительную трубку, которая крепится на портативном штативе и заранее центрируется на съемный аппарат.
Для обеспечения бокового снимка на потолочном штативе крепится еще одна рентгеновская трубка, которая заранее центрирована со вторым устройством, для смены пленок и с исследуемой областью.
Таким образом, создание аппаратуры для перечисленных выше исследований в мировой практике рентгеноаппаратостроения в основном развивалось в одном направлении: создание установок для одного или двух исследований.
Узкая направленность устройств для серийных исследований удобна лишь немногим лечебным учреждениям – специализированным клиникам и институтам. Для большинства больниц и клиник широкого профиля, имеющих несколько хирургических отделений узконаправленность аппаратуры неудобна из-за того, что одному лечебному учреждению приходится приобретать несколько установок, различающихся незначительно.
Для разрешения этой проблемы стали выпускать универсальные ангиографические установки, позволяющие проводить большинство контрастных исследований.
3. Актуальность тематики дипломного проекта.
Благодаря применению новых ангиографических методов исследований, многие отрасли медицины получили новый толчок в своем развитии. Некоторые новые специальные отрасли, такие как сердечно-сосудистая хирургия, возникли в результате постоянного взаимодействия с ангиографией.
Развитие такой сложной техники, а также самой методики рентгенологического исследования значительно повысило удельный вес как врача-рентгенолога и рентгеновского лаборанта в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, так и роль рентгенотехника, монтирующего, обслуживающего и ремонтирующего эту аппаратуру.
Свою задачу врач-рентгенолог сможет выполнить лишь в том случае, если оборудование ангиографического комплекса будет всегда исправно и правильно настроено. Оно должно обеспечивать четкую работу во всех режимах, что возможно только при соблюдении правил и норм технического обслуживания.
Современные ангиографические аппараты представляют собой сложные электротехнические и электромеханические устройства, и она продолжает усложняться. Очень важным является и правильное планирование ангиографического кабинета. Здесь большую роль играет не только удобное расположение ангиографической аппаратуры, которая должна обеспечивать свободный доступ к пациенту, но и порядок проведения подготовительных операций перед исследованием, в соответствии с которыми должны располагаться комнаты ангиографического комплекса. Это предъявляет высокие требования к уровню знаний, как обслуживающего персонала, так и проектировщиков.
Все это говорит о том, что тема дипломного проекта актуальна.
РАЗДЕЛ 2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
1. Питающее устройство ангиографического аппарата.
Рентгеновским питающим устройством (УРП) называется комплекс электротехнической, электромеханической и электронной аппаратуры, обеспечивающий питание рентгеновской трубки, выбор, регулирование и стабилизацию режимов ее работы, ее защиту от перегрузки при проведении различных видов исследований, а также взаимодействие всех частей рентгеновского аппарата.
Тенденция развития УРП:
a)введение микропроцессорной техники для автоматизации управления аппаратом, повышения удобства обслуживания, расширения автоматики управления по исследуемым органам тела, технической диагностики, повышения надежности, уменьшения массы и габаритов;
использование преобразователей напряжения на повышенной частоте для получения анодного напряжения рентгеновских трубок.
К питающим устройствам ангиографических комплексов предъявляются более жесткие требования, чем в других аппаратах. Причиной таких условий является динамика сердца и его сравнительно быстрые сокращения (0,2 – 0,3 секунды), что ведет к необходимости уменьшения выдержек вплоть до 0,01 – 0,02 секунды. Из-за значительной плотности тканей сердца величина экспозиции при напряжении U = (80 – 100) кВ должна составлять не менее 20 – 25 мАс. Такой режим может быть осуществлен питающим устройством мощностью 50 кВт (I = 600 мА при U = 83 кВ, t = (0,02 – 0,05) сек).
При рентгенологическом исследовании коронарных сосудов необходимо учитывать быстрые и сложные движения в виде сокращений сердца и пульсирующего продвижения крови по сосудам. Анализ рентгенограмм, сделанных последовательно с частотой снимков 6 снимков в секунду при контрастировании коронарных сосудов, должен позволять оценить скорость кровотока.
В разные моменты времени сердечного цикла на разных участках эта скорость может принимать значения от 15 до 20 см/с. Чтобы динамическая нерезкость изображения не превышала 0,25 мм, рентгенограмму коронарного сосуда следует выполнять с выдержкой 0,002 – 0,001 секунды.
Вследствие малых размеров коронарные сосуды даже при контрастировании весьма слабо различаются на фоне сердца. Поэтому при коронарографии следует выбирать снимочные параметры, исходя из требования обеспечения максимальной контрастной чувствительности. Для этого следует выбирать минимально возможное анодное напряжение. В сочетании с короткими выдержками малые напряжения требуют резко повышенных токов.
Для снимков коронарных сосудов используют аппараты с импульсным питающим устройством.
Современные импульсные аппараты обеспечивают мощность 150 кВт в импульсе. При этом крупноформатные снимки коронарных сосудов получают при анодном токе 1500 – 2000 мА и выдержке 0,01 секунды. При выполнении снимков с экрана УРИ на фотопленку можно работать с выдержками более короткими (до 0,001 секунды).
Скорость кровотока в магистральных сосудах, сосудах головного мозга и спинного существенно меньше, чем в коронарных. Однако, из-за значительной плотности этих сосудов мощность питающих устройств при их исследованиях должна составлять не менее 100 кВт. Работать можно с выдержками 0,05 секунды.
Так, например, при аортографии работают с анодным напряжением 100 – 120 кВ при экспозиции 50 – 60 мАс (то есть с анодным током 1000 мА). При исследовании периферических сосудов, флебографии и лимфографии, где скорость кровотока сравнительно не велика, работают с выдержкой 0,1 секунды.
Плотность объектов исследования при указанных видах ангиографии также несколько меньше, чем при предыдущих. Поэтому мощность применяемых в этом случае аппаратов может составить 50 кВт.
Питающее устройство включает в себя генераторное устройство, пульт управления, иногда низковольтный шкаф. В последних располагаются системы регулирования, защиты, сигнализации, автоматики.
Генераторные устройства ангиографических аппаратов должны обеспечить возможность работы со сравнительно небольшими напряжениями, высокими анодными токами и короткими выдержками.
Для ангиографических исследований обычно используют мощный трехфазный генератор с 6-ти или 12-ти вентильным выпрямителем, дающим практически постоянное анодное напряжение. Включение и выключение анодного напряжения (высокого) осуществляется электронным коммутатором (синхронизирующее реле времени).
При однопроекционной ангиографии используется одно генераторное устройство. При двухпроекционной ангиографии возникает необходимость питать симультанно две рентгеновские трубки. В этом случае необходимо либо генераторное устройство большой мощности, либо два генераторных устройства.
В некоторых современных аппаратах во время просвечивания автоматика определяет плотность исследуемого объекта и в соответствии с заданной длительностью серии и частотой кадров, устанавливает оптимальные параметры киносъемки (кВ, длительность импульса, кВт), которые выводятся на индикаторы уже во время просвечивания. Значение кВ может быть предварительно задано в зависимости от исследуемого органа. Таким образом, достигается требуемая контрастность.