Рентгеноборудование Carestream Health, Inc.

Почему диагностическое рентгеноборудование
Carestream Dental - CS одно из лучших в мире?
Всемирно известная продукция, производимая сейчас под брендом Carestream Dental,
когда то использовала бренд Kodak, Kodak Dental Systems (модели дентальных рентгенов и
визиографов: Irix 70, Elitys, Kodak 2000, Kodak 2100, Kodak 2200, RVGui, RVG 5100, RVG
6100). Ребрендинг не повлиял на имидж продукта, его качество и всемирное признание
остаётся неизменным. Завод TROPHY (в предместье Парижа), наследуя традициям высоко
технологично организованного процесса производства, выпускает оборудование с новым
названием CS. Неизменным осталось только высочайшее качество, богатые «технические
традиции» и место производства. Кстати, о месте производства – продукция производится на
одном заводе. Начиная c комплектующих, заканчивая выходом готового оборудования, что
очень позитивно сказывается на потребительских характеристиках оборудования. Все
комплектующие идеально подходят друг к другу, сбалансированы и максимально
совместимы. Упрощается система тестирования отдельных деталей и приборов в целом.
Взаимодействие на производстве отлажено до мелочей, каждый шаг производства выверен и
отформатирован до эталонных показателей продуктивности. Собственный опыт, технологии
и разработки делают этот завод уникальным и лучшим!
Теперь, собственно, о продукции. Начнем, пожалуй, с дентальных рентгенов. Основным
преимуществом и достоинством моделей CS (CS2100, CS2200) является высокочастотная
технология генератора рентгеновского излучения.
Генератор – это главная часть рентгена, которая, собственно, и создает рентгеновское
излучение. Состоит она с рентгеновской трубки, электроники, систем охлаждения,
фильтрации, коллимации ну и корпуса. Как происходит генерирование нужного нам
излучения? Рентгеновская трубка – именно она испускает е/м волны рентгеновского
диапазона, которые с помощью систем коллимации и фильтрации направляются пучком в
заданном направлении (через тубус к пациенту) – состоит из катода и анода. Катод
накаляется и «испаряет» электроны. Приложив ускоряющий потенциал между катодом и
анодом (минус к катоду, плюс к аноду) мы заставим электроны лететь в направлении анода,
благодаря силам е/м взаимодействия. Если напряжения будет большое – порядка десятков
кВ., то скорость и энергия электронов будут достаточны, чтобы при ударении о специальную
мишень (иногда роль мишени исполняет сам анод) произошла физическая реакция с
излучением е/м волн рентгеновского диапазона. Но, есть одно «но» - напряжение в сети
всего лишь 220 В и переменное (рис. 1).
Рис. 1. Переменное напряжение
С величиной проблем нет – увеличить её до требуемых значений не составляет труда. Но
напряжение переменное… То есть: приложив это напряжение между катодом и анодом,
полярность ускоряющего потенциала будет меняться с частотой 50 Гц (также, как и в сети),
на катод будет поочередно подаваться «+» и «-», на анод синхронно, но наоборот, то есть
«-» и «+» соответственно. Тогда рентгеновское излучение будет генерироваться только
половину времени действия ускоряющего потенциала (верхняя часть синусоиды – см.Рис. 1),
когда на катоде «-» а на аноде «+». Так работают рентгены с генератором переменного тока.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------
Важно еще и то, что полезным для диагностики рентгеновским излучением есть,
так называемое, жесткое рентгеновское излучение (которое соответствует максимуму
приложенного потенциала), то есть высокоэнергетическое. А поскольку напряжение
переменное, то в результате его действия в спектре рентгеновского излучения
присутствует и мягкое (когда величина напряжение меньше максимума),
низкоэнергетическое излучение, которое не несет никакой диагностической информации, а
лишь увеличивает дозовую нагрузку на пациента. Также нужно определенное количество
энергии чтобы просветить ткань. То есть, необходимыми есть как величина напряжения,
так и время его действия. Если величина меньше – нужно больше времени.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Таким образом, исследование долгое и с низким КПД – много лишних энергозатрат,
долгое облучение, много «мягкого», вредного излучения. Что же делать? Можно выпрямить
напряжение, «перевернув» нижнюю часть синусоиды вверх, получив, таким образом,
генератор постоянного напряжении (Рис. 2, DC Generator).
Рис. 2. Выпрямленное напряжение
Тогда рентгеновское излучение будет выделяться на протяжении всего времени приложения
ускоряющего потенциала. Но всё равно есть пульсации, и много мягкого излучения. Но если
существенно увеличить частоту импульсов (на порядки) и сгладить пульсации, то
сглаженное напряжение будет максимально походить на идеально постоянное напряжение, с
постоянным нужным значением максимума (Рис. 2, DC smoothed). Таким образом,
рентгеновское излучение будет почти полностью состоять из жесткого излучения, нужного
для диагностики. Необходимое количество энергии для просвета ткани и получения
изображения будет достигаться намного быстрее (Рис. 3).
Рис. 3. Высокая частота ускоряющего напряжения
В этом и заключается особенность генераторов дентальных рентгенов CS2100 и CS2200. Это
если на пальцах. Потому как все не так просто, это все технологически очень сложно
реализовать. Но CS потому и одни из лучших, что смогли разработать высокочастотную
технологию рентгеновских генераторов и сделать ее доступной потребителю. Прошу
заметить, что частота генераторов CS2100 и CS2200 - 300 кГц! Это уникальный показатель,
не имеющий аналогов.
Также важной характеристикой рентгеновской трубки является размер фокального
пятна. Это часть мишени, которая является проекцией выходного окна генератора на,
собственно, мишень в целом. То есть это участок мишени, который в результате дает нам
рентгеновское излучение, выходящее за границы генератора, и которое используется для
диагностики – выходной пучок. Поскольку рентгеновское изображения является теневым, а
сам пучок состоит из множества лучей, то картинка не имеет идеально чёткий контур. Он
несколько размыт, так как в формировании одной точки изображения принимает много
лучей. Конечный размер размытости определяется лучами, которые индуцируются крайними
точками фокального пятна (Рис. 3).
Рис. 3. Формирование изображения точки зуба на приёмнике
Для более эффективной диагностики четкость должна быть максимальной. Как же её
увеличить? Согласно рисунку, это можно сделать тремя способами:
1. Уменьшить расстояние между зубом и приемником
2. Увеличить расстояние от излучателя до зуба;
3. Уменьшить фокальное пятно;
Первый способ – не подходит. Так как приемник располагается сразу за зубом и еще больше
приблизить его, чтобы избежать расхождения лучей после зуба невозможно. Второй –
частично подходит. Но с увеличением расстояния от излучателя до ткани – увеличивается
облучаемая поверхность тела пациента, что не есть хорошо. Остается уменьшать фокальное
пятно. Идеальный вариант – бесконечно маленькое фокальное пятно – точка. Но, как
писалось выше, для получения рентгеновской тени, необходимо определенное количество
излучения. А если активная площадь меньше – меньше излучения. То есть нужно больше
времени проводить исследование, чтоб набралось необходимое количество энергии, тем
самым подвергая пациента большей дозовой нагрузке (больше доля мягкого излучения в
спектре). Или же увеличивать интенсивность бомбардировки мишени электронами – но это
делать не желательно, так как очень плотный поток электронов быстро разрушит мишень, и
аппарат выйдет из строя. Carestream Health, Inc. использует фокальное пятно 0,7 мм., которое
на сегодня является идеальным вариантом. Четкость высокая, нагрузка на мишень
равномерная. Некоторые производители переходят на пятно 0,4 мм. Но это неоправданно.
Рассмотрим простой пример (Рис. 4).
Рис. 4. Соотношения параметров, влияющих на четкость изображения
Треугольники АВС и СДЕ подобные, таким образом, соотношение их сторон и высот –
одинаковое. АВ/ДЕ = h1/h2=1/30. Если рассмотреть фокальные пятна размером 0,7 і 0,4 мм,
то их разница (0,3мм) будет иметь размер на сенсоре 0,3/30=0,01мм. То есть, в одном
миллиметре помещается 50 отдельных различимых точек данного размера. Чтобы можно
было хоть теоретически различить такую точку, необходимо, чтоб приемник (визиограф)
имел реальную разрешающую способность ≥25 пар линий/мм.. То есть мог различать 50 и
больше точек в 1 мм., при чем в идеальной ситуации, только по расчётам. На размытость
конечного изображения намного большее влияние имеет соотношение расстояний от
фокального пятна до исследуемого объекта и от объекта до приемника. И это соотношение
изменить не представляется возможным. Реального улучшения качества изображения через
уменьшение размера фокального пятна до уровня 0,4 мм. просто нет. Это улучшение есть, но
его нереально заметить на нынешнем этапе развития систем радиовизиографии.
А вот негативные явления, сопутствующие уменьшению размера фокального пятна
довольно ярко выражены:
1. Необходимо увеличивать время экспозиции – увеличивается дозовая нагрузка на
пациента;
2. Трубка подвержена риску перегрева и выхода из строя (меньшая область мишени дает
полезное излучение – неравномерный нагрев и, как результат, повышенный износ, перегрев
и поломка);
3. Имеет меньший ресурс;
4. Трубка технологически сложнее и поэтому дороже.
В итоге – уменьшение фокального пятна не несет никакой корысти в плане получения
диагностической информации, а лишь приводит к неоправданному подорожанию
оборудования на фоне меньшего ресурса работы и ухудшения надежности. Это всего лишь
коммерческий ход.
Радиовизиографы RVG 5100 и RVG 6100
Классическая пленочная диагностика потихоньку уходит в небытие. С наличием
систем радиовизиографии отпадает необходимость в оборудовании отдельного помещения
под фотолабораторию и закупки расходных материалов. Время получения результата
диагностики уменьшается на порядки, достигая всего лишь нескольких секунд.
Что же собой вообще представляет радиовизиограф? Это прибор, который преобразовывает
рентгеновское излучение в изображение. Только получаем не физическое изображение, как
на пленке, а электронное – картинка на мониторе. Но если с пленкой все понятно –
рентгеновское излучение влияет на химические соединения на пленке, которые при
дальнейшей обработке реактивами (проявитель, фиксаж) взаимодействуют с ними и меняют
свои свойства (проще говоря – цвет) и мы видим изображение – тень зуба. Датчик намного
сложнее. Он состоит из многих элементов, которые, только работая в комплексе, производят
изображение. Рассмотрим детальнее общую структуру датчика (Рис.5)
Рис. 5 Структура датчика
Все элементы заключены в корпус. В корпусе последовательно размещены следующие
технологические части:
1. Ударно-защитный слой – материал, который защищает остальные элементы от различных
физических нагрузок (вибраций, падений, ударов);
2. Сцинтиллятор – материал, который преобразовывает пучок рентгеновского излучения с
лучами различной интенсивности (вследствие прохождения первоначального пучка через
ткани разной плотности) в пропорциональное количество света;
3. Волоконно-оптический фильтр – разработанный компанией KODAK защитный фильтр,
который пропускает свет от сцинтиллятора и задерживает прошедшее сквозь него и
рассеянное рентгеновское излучение, тем самым защищая сенсор от воздействия Х-лучей.
4. CMOS-матрица – собственно, элемент, который преобразовывает свет в электрический
сигнал.
5. Электроника – снимает с матрицы электрический сигнал, оцифровывает его и передает на
монитор, точнее в компьютер.
Кроме «физической составляющей», то есть самого датчика, визиограф также имеет
«виртуальную часть» – программу обработки изображения. Картинки не просто появляются
на мониторе, а записываются в программу, которая, кроме просмотра и хранения
полученных изображений, позволяет производить различные манипуляции с ним.
Увеличение, фильтр резкости, выделение областей, примечания, автоматический контроль
экспозиции (указывает на правильность подобранного времени экспозиции), гистограмма
изображения, измерения и другие функции позволяют вывести диагностику на качественно
новый уровень. Полноценная карточка пациента в электронном виде исключает
необходимость картотеки. Все снимки сохраняются с указанием даты и времени
автоматически (надо только указать зуб). Многочисленные снимки одних и тех же зубов
доступны в хронологическом порядке. Результат диагностики, то есть снимок, можно
передать пациенту как в электронном виде (почта, съемный носитель) так и распечатать.
В чем особенность радиовизиографов Carestream Dental? Первое – это богатейший
опыт производства. Визиографы CS 5100 и CS 6100 являются шестым поколением
радиовиографов – то есть это шестая ступень развития ситстем визиографии, где каждое
поколение является значительным технологическим шагом вперед относительно
предыдущего. Второе – использование оптоволоконного фильтра собственной разработки,
который предохраняет матрицу визиографа от воздействия рентгеновского излучения и
гарантирует высокое качество снимков весь период эксплуатации. Третье – лучшая в мире
программа обработки. Пользователи ПО Carestream Dental отмечают ее удобство,
многофункциональность, возможность установки на большое количество рабочих станций, а
также интуитивно понятный интерфейс. Производители радиовизиографов, как правило,
указывают теоретическую разрешающую способность, которая является расчетом того, что
может датчик в «идеальном мире», основываясь на размере пикселя и их количестве в
матрице. В отличие от остальных, Carestream Dental указывает как теоретическое
разрешение, так и реальное. Реальное – это разрешение готового изображения, которое
можно измерить! На конечное разрешение влияет не только разрешение матрицы (хоть и
является определяющим), а и шумы электроники, рассеянное излучение, корпус датчика,
защитные слои. Таким образом, конечное разрешение изображение несколько меньше
теоретического. Но не все об этом знают, веря рекламным листовкам с впечатляющими
цифрами
В завершение хотелось бы сказать, что самым главным доказательством
преимущества рентгеновского оборудования Carestream Dental над остальными являются
уникальные технические характеристики, опыт компании, богатая история, и
многочисленные реальные пользователи по всему миру, оценившие – качество, надежность,
удобность, сервис, поддержку. Я думаю, распространенность оборудования в мире уже
говорит о многом, а положительные отзывы реальных пользователей только подтверждают –
стоматологическое диагностическое рентгеновское оборудование Carestream Dental – одно из
лучших в мире!