фотопроцесс и приложения. Организация фотолабораторного процесса в рентгеновском кабинете

• Название: Организация фотолабораторного процесса в рентгеновском кабинете
• Анкор: фотопроцесс и приложения.doc
• Дата: 08.05.2017
• Размер: 1.33 Mb.
• Имя файла: фотопроцесс и приложения.doc
• Тип: Документы; #7257
• страница: 1 из 8

ОРГАНИЗАЦИЯ ФОТОЛАБОРАТОРНОГО ПРОЦЕССА В РЕНТГЕНОВСКОМ КАБИНЕТЕ

В настоящее время основным видом рентгеновского изображения является рентгенограмма. В каждом рентгеновском кабинете ежедневно выполняют десятки — сотни рентгеновских снимков различных органов человека.

В основе рентгенографии лежит способность рентгеновских лучей воз­действовать на эмульсию фотографических материалов подобно световым лучам. Проникая через исследуемые объекты и поглощаясь в различной сте­пени отличающимися по плотности их структурами, рентгеновские лучи воздействуют с различной силой на разные участки фотоэмульсии рентгено­графической пленки, помещенной на выходе рентгеновских лучей из сни­маемого объекта. При последующей фотообработке пленки достигается на рентгенограммах суммарное изображение всех внутренних и наружных струкутр исследуемых органов.

Для получения изображения на рентгенограмме необходимо иметь рент­генографическую пленку, экспонированную (облученную) рентгеновскими лучами, прошедшими через снимаемый объект, и специальные, растворен­ные в воде, фотореактивы для ее обработки.

Совокупность манипуляций по обработке экспонированной рентгеногра­фической пленки в специальных растворах при особых условиях с целью получения на ней видимого теневого изображения составных частей иссле­дуемых органов называется фотопроцессом в рентгеновском кабинете. Он выполняется в специальном помещении, именуемом фотолабораторией рент­геновского кабинета.

Фотопроцесс в рентгенологии стал широко применяться после того, как стало известно о фотографических свойствах рентгеновских лучей, т. е. сразу после их открытия.

К тому времени уже более 50 лет практиковалась фотография {датой изобретения фотографии принято считать 1839 г.). Уже были разработаны рекомендуемые рецепты фотографической эмульсии. Применяемые перво­начально коллоидные светочувствительные составы были заменены жела­тиновыми. Испытаны и отобраны лучшие светочувствительные вещества из числа галогенных солей серебра. Нашла применение наиболее удобная на

практике целлюлозная основа (подложка) для нанесения фотоэмульсии при изготовлении фотопленки. Изысканы многие проявляющие вещества, спо­собные вступать в реакцию с галогенным серебром, восстанавливать метал­лическое серебро и давать изображение на пленке. Подобраны оптимальные рецепты проявляющего и фиксажного растворов.

Рентгенология сразу позаимствовала у фотографии довольно богатый опыт применения фотопроцесса. В дальнейшем при его использовании в рент­геновских кабинетах были внедрены отдельные специфические приемы, на­правленные на улучшение фотопроцесса применительно к рентгенологии. Выработаны рекомендации по наиболее приемлемой рецептуре фотоэмуль­сии для рентгенографической пленки, а также проявляющего и фиксажного растворов для ее обработки. Стали применять пленку с 2-сторонней эмуль­сией, сконструированы специальные приспособления длд удобной фотообра­ботки широкоформатных рентгенографических пленок и т. д.

Совершенствование фотопроцесса в рентгеновском кабинете продол­жается и в настоящее время. Находят применение новые рациональные пред­ложения но улучшению качества рентгенографической пленки, по внедре­нию отдельных ее образцов, уменьшающих облучение больных при рентгено­графии, по облегчению труда сотрудников рентгеновского кабинета в фотола­боратории и увеличению его производительности.

В деятельности рентгенолаборанта фотопроцесс занимает довольно боль­шое место. Несоблюдение правил фотопроцесса при обработке рентгеногра­фической пленки приводит к наибольшему числу дефектов на ней по срав­нению с таковыми при других манипуляциях во время выполнения рентге­нограмм.

ХАРАКТЕРИСТИКА РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ

Рентгенографическое изображение возможно получить на многих мате­риалах, покрытых фотоэмульсионным слоем (стекло, пластмасса, бумага, картон и др.), но основным приемником такого изображения в настоящее время является рентгенографическая пленка.

СОСТАВ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ

Она состоит из 2 основных слоев: основы и фотоэмульсии.

Основой (подложкой или несущим слоем) рентгенографической пленки служит тонкая (0,15 — 0,2 мм), гибкая, достаточно прочная и прозрачная для видимого света пленка. Она изготавливается из производных целлюлозы или полиэтилентерефталата. Большую прочность имеет пленка из динитрата целлюлозы (нитроцеллюлозная). Но она легко воспламеняется и при быстром горении выделяет большое количество ядовитых и удушающих газов (газо­образная синильная кислота, окись углерода, нитраты и нитриты), что может приводить к несчастным случаям. История знакома с событиями, когда при возгорании архивов с рентгенограммами в лечебных учреждениях гибли десятки и даже сотни людей. Поэтому в последнее время основа для рентге­нографической пленки все чаще готовится из несколько менее прочного, но зато слабогорючего материала — триацетата целлюлозы (ацетоцеллюлозная пленка).

На основу с двух сторон тонким слоем (доли миллиметра) наносится фотографическая эмульсия. Пленка с двусторонней эмульсией дает возмож­ность получать более контрастное изображение и применять меньшие вы-

137

держки при рентгенографии. Для более прочной фиксации эмульсии к основе последняя предварительно смазывается очень тонким слоем специального клея, приготовленного из задубленного желатина. Для защиты эмульсионно­го слоя от механических повреждений он снаружи покрывается водопрони­цаемым клеем или лаком.

Таким образом, тонкий лист рентгенографической пленки состоит из

7 слоев: посередине — основа и далее в обе стороны — слои клея, фото­
эмульсии и лака. При этом многие составные части рентгенографической
пленки служат для поддержания функции основного ее слоя — фотографи­
ческой эмульсии, где рождается рентгеновское изображение.

Состав фотографической эмульсии также сложен. Основным ингредиен­том ее является светочувствительное вещество. Именно оно дает в процессе направленных физико-химических превращений изображение на пленке.

Светочувствительные вещества получили такое название из-за их свойст­ва наменять цвет под воздействием видимого света и последующих опреде­ленных химических реакций, что стали использовать для получения раз­личных изображений. В числе первых светочувствительных веществ были открыты галогенные соли серебра, которые и сейчас находят широкое при­менение в фото- и рентгенографии.

Галогены (рождающие соль) — это химические элементы (фтор, хлор, бром, йод и астат), составляющие главную подгруппу VII группы периоди­ческой системы Д. И. Менделеева. Они названы по свойству создавать соли при соединении с металлами.

Для изготовления рентгенографической пленки используют бромистую соль серебра, как наиболее чувствительную к рентгеновскому излучению и видимому свету.

Галогенное серебро, обычно бесцветное вещество, под воздействием света частично разлагается, выделяя небольшое количество металлического серебра, которое в микрокристаллическом состоянии имеет черный цвет. Кроме того, облученное галогенное серебро резко повышает свою химическую активность и способно вступать в химическую реакцию с проявляющими ве­ществами. Последние отщепляют галоген и восстанавливают серебро. Про­являющими веществами они названы в связи с тем, что в результате такой химической реакции на пленке появляется (проявляется) черный цвет вос­становленного металлического серебра.

Галогенное серебро чувствительно к свету с длиной волны не более 500 нм (сине-фиолетовая область видимого спектра) и почти не реагирует на желтое, зеленое, красное и инфракрасное излучение. Это явление используют с целью защиты фотоэмульсионного слоя рентгенографической пленки при ее хране­нии (упаковка в цветную бумагу), при изготовлении светофильтров для фотолабораторных фонарей (красные, зеленые фильтры).

С другой стороны, если в фотоэмульсию добавить красители (желтый, оранжевый), поглощающие свет с большей длиной волны, чем у сине-фиоле­товых лучей, то можно расширить спектральную область чувствительности фотоэмульсии. Это явление называется сенсибилизацией, а пленка с окрашен­ной эмульсией — сенсибилизированной. Такая пленка имеет повышенную радиационную чувствительность и применяется чаще при флюорографии.

8 противоположность рентгенографической пленке она должна обрабаты­
ваться в абсолютной темноте.

Галогенное серебро в воде нерастворимо. Нанести его в чистом виде на основу тонким равномерным слоем не представляется возможным, из-за чего в фотоэмульсию вводят второй основной компонент — вещество, позво­ляющее равномерно смешиваться с микрокристаллами галогенного серебра и постоянно поддерживать их во взвешенном состоянии (отсюда и название

«фотоэмульсия»). Для этой цели могут использоваться различные коллои­ды: производные целлюлозы, альбумины, поливиноловый спирт и др. Они должны быть прозрачными, иметь способность высыхать и набухать в хо­лодной воде, но не растворяться в ней.

Лучшим и наиболее распространенным в фотографии и рентгенологии веществом с указанными свойствами является желатин. Это коллоидное вещество готовится по специальной технологии из тканей животных (шкура, сухожилия, хрящи и кости).

В расплавленном состоянии желатин смешивается с галогенным сереб­ром, микрокристаллы которого равномерно распределяются в нем и остают­ся в таком взвешенном состоянии при его застывании и высушивании.

Сухой желатин является довольно плотным веществом. Он способен к набуханию в воде, в результате чего становится проницаемым для фото­графических растворов. После сушки он принимает свое первоначальное состояние и может длительно (многие десятки лет) сохраняться, не меняя своих свойств.

Важное преимущество желатина перед другими коллоидами заключает­ся в том, что он содержит активные примеси (золото, серу и др.)> оказываю­щие положительное влияние при созревании эмульсии в процессе приготов­ления рентгенографической пленки. Они вступают в реакцию с галогенным серебром на поверхности его кристаллов, чем увеличивают химическую ак­тивность галогенного серебра в этих кристаллах и повышают радиационную чувствительность рентгенографической пленки.

Ценным свойством желатина является его способность связывать газо­образный галоген, выделяющийся при восстановлении серебра. Этим он предотвращает обратную реакцию образования галогенного серебра, чем со­храняется рентгенографическое изображение. Следует отметить, что часть атомов газообразного галогена присоединяют к себе в процессе проявления водород, образуя бромистый водород, который при растворении в воде дает бромисто-водородную кислоту.

Указанные свойства желатина позволяют создавать с его помощью практически незаменимую по качеству эмульсию галогенного серебра, кото­рую используют в фотографии и рентгенологии уже более 100 лет. Лучшего коллоидного вещества для этой цели пока не найдено.

Кроме галогенного серебра и желатина в фотоэмульсию рентгеногра­фической пленки вводятся другие добавки.

Антисептики (фенол, хлоркрезол, карболовая кислота) для борьбы с микроорганизмами. Желатин является хорошей питательной средой для них. Размножаясь при определенных условиях в фотоэмульсии, микробы могут формировать колонии в виде округлых пятен разной величины и окрас­ки и искажать изображение на рентгенограммах.

Дубители (хромо-калиевые квасцы, ацетат хрома) для повышения меха­нической прочности, упругости и стойкости фотоэмульсии к повышенной температуре.

Пластификаторы (глицерин, этиленгликоль), снижающие хрупкость фотоэмульсии после дубления.

Красители-сенсибилизаторы для расширения радиационной чувстви­тельности фотоэмульсии.

Антивуалирующие вещества (калия бромид, бензотриазол), уменьшаю­щие фотографическую вуаль, повышая избирательность фотографического проявления.

В связи с постоянным совершенствованием технологии изготовления рентгенографической пленки в ее фотоэмульсию могут добавляться и другие вещества с той или иной целью. Но всегда в ней обязательно должно присут-

139

ствовать светочувствительное вещество, способное при целенаправленном превращении создавать рентгенографическое изображение.

Толщина сухого эмульсионного слоя рентгенографической пленки со­ставляет примерно 0,25 мм. Она больше, чем у фотопленки, что обеспечивает увеличение теневой плотности изображения. Эмульсионный слой содержит до 30% галогенного серебра и около 70% сухого желатина. На изготовление 1 м² рентгенографической пленки расходуется от 5 до 17 г серебра. Серебро и желатин — довольно дорогостоящие вещества. Поэтому рентгенолаборант должен экономно расходовать рентгенографическую пленку, рационально использовать каждый ее лист.

Таким образом, в рентгенографической пленке основным слоем является эмульсионный. Самый необходимый компонент в нем — светочувствительное вещество (галогенное серебро). Все другие составные части в пленке служат одной цели — дать исследователю равномерный, тонкий, прочный и хорошо сохраняющийся слой светочувствительного материала, на котором в даль­нейшем он сможет получать рентгенографическое изображение.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ, УПАКОВКА РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ, ЕЕ РАЗМЕРЫ

Рентгенографическая пленка производится на специальных фабриках, куда доставляют ее составные части или компоненты для их получения. Фо­тоэмульсию готовят в защищенном от видимого света помещении. В рас­плавленный желатин вводят химические соединения, которые вступают в химическую реакцию и образуют галогенное серебро. Для этой цели исполь­зуют галогениды щелочных металлов или аммония (чаще калия бромид) и серебра нитрат (ляпис). В результате физического и химического со­зревания фотоэмульсии по заданной технологии образующиеся молекулы галогенного серебра скапливаются группами и формируют микрокристаллы, равномерно распределяющиеся в желатине. В зависимости от поставленной задачи можно добиться заданной величины этих микрокристаллов и их ко­личества в фотоэмульсии, что в последующем определяет их химическую активность, а значит и чувствительность фотоэмульсии. После созревания в эмульсию вводят нужные добавочные вещества, наносят ее тонким равно­мерным слоем на рулонную основу больших размеров и высушивают.

Применяемая в рентгенологии пленка имеет стандартные размеры (та­ких же размеров изготавливают кассеты для рентгенографических пленок и люминесцентные усиливающие экраны к ним). В России выпускают рент­генографическую пленку следующих размеров: 13 X 18, 18 X 24, 24 X 30, 15 X 40, 30 X 40, 35,6 X 35,6 см. Для внутриротовой рентгенографии зубов готовится пленка размером 3X4, 4x5, 5X8 см.

В ряде случаев при серийной рентгенографии используют рулонную пленку шириной 30 см. Чаще рулонная пленка с односторонней эмульсией применяется при флюорографии. Ширина ее — 70, 100, 105 и 110 мм. Зна­чительно реже для единичных фотоснимков рентгеновского изображения применяют листовую пленку размерами 70 X 70 или 100 X 100 мм.

РАДИАЦИОННАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ, КОНТРАСТНОСТЬ, СРОК ХРАНЕНИЯ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ

Фотографическая эмульсия рентгенографической пленки может иметь разную чувствительность к лучистой энергии, т. е. разную способность реаги­ровать на облучение. Ее можно сравнить с чувствительностью кожи к солнцу у разных отдыхающих, впервые пришедших на пляж. У одного человека

при этом возникает болезненная гиперемия кожи в течение первого часа загара, другой выдерживает несколько часов, 3-й может пребывать на солн­це целый день без особых ощущений.

Разная реакция фотоэмульсии на одну и ту же дозу лучевой энергии обусловлена разным количеством светочувствительного вещества в ней, а также особым его качеством, зависящим от технологии приготовления эмульсии.

При изготовлении рентгенографической пленки на фабрике фотоэмуль­сия проходит стадии физического и химического созревания. В процессе физического созревания после образования галогенного серебра в желатине (в результате описанной выше химической реакции) молекулы его группи­руются и формируют микрокристаллы минимальных размеров, имеющие правильную кубическую форму. Одновременно с их образованием начинается перекристаллизация — рост более крупных и растворение мелких из них.

Последующее целенаправленное повышение температуры эмульсии при­водит к стадии химического созревания ее. При этом, наряду с дальнейшим увеличением микрокристаллов галогенного серебра, на их поверхности адсор­бируются активные микропримеси желатина: соединения серы, золота и др. Иногда эти вещества специально вводят в желатин. Они вступают в хими­ческую реакцию с галогенным серебром на поверхности кристаллов, из-за чего кристаллы частично разрушаются, теряя свою форму. Но этим самым повышаются чувствительность к лучистой энергии и химическая активность галогенного серебра в таком кристалле. Чем крупнее микрокристалл гало­генного серебра в фотоэмульсии, тем он безобразнее по форме, содержит больше активных примесей, более восприимчив к лучистой энергии и более химически активен при проявлении пленки.

Места в эмульсии, где формируются такие кристаллы, называются цент­рами чувствительности, так как в них в дальнейшем при фотообработке плен-ки в первую очередь пойдет реакция восстановления. Чем их больше, тем пленка чувствительнее к лучистой энергии. Регулируя величину и структуру микрокристаллов галогенного серебра при изготовлении рентгенографической пленки на фабрике, достигают разной чувствительности ее к радиационному воздействию.

Радиационная чувствительность рентгенографической пленки — способ­ность ее галогенного серебра к химической реакции восстановления после дозированного облучения. Это способность ее чернеть с большей или мень­шей скоростью при проявлении после воздействия на нее одной и той же дозы лучистой энергии.

Чувствительность рентгенографической пленки выражается в обратных рентгенах. Она обратно пропорциональна количеству лучистой энергии, измеряемому в рентгенах, необходимому для достижения условно принятого стандартного почернения пленки. Так, если для получения заданной плот­ности почернения рентгенографической пленки потребуется доза в 1/200 Р, то ее чувствительность будет равна 200 обратных рентген (Р-¹). Если для достижения такого же почернения пленки потребуется 1/500 Р, чувствитель­ность пленки составит 500 Р-*.

Нормальная (средняя) чувствительность рентгенографической пленки составляет 280—400 обратных рентген. Увеличение указанных цифр ха­рактерно для пленок высокой чувствительности и наоборот. Преимущество имеют пленки высокой чувствительности. Они позволяют выполнять рентге­нограммы при малых экспозициях (меньшем облучении больного), успешнее и более качественно исследовать более плотные и объемные объекты.

Исследователи заинтересованы в максимальном увеличении чувстви­тельности рентгенографической пленки. Однако при формировании в эмуль-

сии очень крупных микрокристаллов галогенного серебра они при проявле­нии становятся видными на глаз в виде точек разной величины, искажающих рентгеновское изображение. Кроме того, такие кристаллы включают галоген­ное серебро с большой химической активностью. Они способны сравнительно быстро проявляться и без экспонирования пленки, что ведет к образованию на ней фотографической вуали.

С учетом опыта производства рентгенографической пленки на протяже­нии многих десятилетий выработаны оптимальные виды технологии при­готовления фотоэмульсии. Последняя готовится разной чувствительности и находит применение при производстве пленок, имеющих различное целе­вое предназначение. Процесс совершенствования фотоэмульсии, направлен­ный на повышение ее чувствительности без последующего искажения изоб­ражения, на удешевление рентгенографической пленки, в том числе и путем замены серебросодержащих светочувствительных составов на железосодер­жащие и другие, идет постоянно.

Вторым важным параметром, характеризующим эмульсию рентгено­графической пленки, является ее коэффициент контрастности. Под контраст-ностью рентгеновского изображения понимают способность фотографического материала передавать различие теней разных участков изображения. Это разница между плотностью самого темного и самого светлого участков изобра­жения. Практически это разница между тенью какого-либо предмета и фо­ном, на котором этот предмет изображен (например, изображение гвоздя, вбитого в доску, или изображение кости на фоне окружающих ее мягких тканей и т. д.). Контрастность изображения на рентгенограмме тем больше, чем контрастнее (плотнее) сам исследуемый объект и чем больше коэффи­циент контрастности пленки при правильно выбранных условиях рентгено­графии.

Коэффициент контрастности — это степень контрастности пленки (у). Он определяет ее способность к передаче контрастности и показывает, во сколько раз пленка увеличивает естественную контрастность снимаемого объекта (при у=2 — в 2 раза, у=3 — в 3 раза и т. д.). Естественная конт­растность тканей человеческого организма невелика. Поэтому при рентгено­графии применяются пленки с коэффициентом контрастности в пределах 2,0...5,0. Средняя величина его равна 3,0.

Коэффициент контрастности рентгенографической пленки должен учи­тываться при выборе технических условий рентгенографии, точнее — величи­ны анодного напряжения. Так, рентгенограмму черепа можно получить, ис­пользуя анодное напряжение в пределах 65—120 кВ (при разных величинах экспозиции). Однако при сравнительно малой величине напряжения на труб­ке снимок будет мало детализирован, а при большей его величине, хотя дета­лей на снимке будет больше, он будет выглядеть как бы стеклянным, т. е. малоконтрастным. Вот тут оказывает помощь пленка с высоким коэффициен­том контрастности. Она способна во много раз увеличить естественную конт­растность. Снимок получится сочным, контрастным и богатым деталями.

Таким образом, для получения качественных рентгенограмм применение анодного напряжения больших величин требует использования рентгено­графической пленки с большим коэффициентом контрастности, т. е. сущест­вует, прямая зависимость между применяемым анодным напряжением при рентгенографии и коэффициентом контрастности рентгенографической пленки. Качественный снимок не получится, сколько бы ни увеличивали на­пряжение на трубке при малой величине коэффициента контрастности пленки.

Степень радиационной чувствительности рентгенографической пленки и коэффициент контрастности ее указывают на упаковочной коробке. Фаб-

рика гарантирует чувствительность и контрастность пленки в течение года. Но с течением времени первоначальные свойства .рентгенографической пленки постепенно изменяются. Пленка стареет. Снижаются ее чувствитель­ность и контрастность, увеличивается фотографическая вуаль. Так. чувстви­тельность пленки в конце гарантийного срока снижается примерно на '/з, за последующий год — вдвое. При неполном соблюдении условий хранения пленка теряет свои качества еще быстрее. Следует учитывать, что чем больше чувствительность пленки, тем меньше ее устойчивость при хранении.

Рентгенографическая пленка может поступать в рентгеновский кабинет каждый раз с разными параметрами. Ее чувствительность, коэффициент контрастности и срок изготовления могут быть различными. Рентгенолабо-рант обязан иметь четкие сведения о пленке, уметь правильно использовать ее для получения качественных рентгенограмм.

В каждом рентгеновском кабинете для всех эксплуатируемых рентге­новских аппаратов должны быть выработаны таблицы с условиями рентге­нографии на пленке средней чувствительности (280 Р-¹) со средним коэффи­циентом контрастности (3,0). При поступлении пленки с иными параметрами экспозицию во время рентгенографии пересчитывают обратно пропорциональ­но чувствительности с учетом спада последней за период хранения. Рентгено-лаборант правильно подбирает величину рабочего анодного напряжения, учитывая данные о коэффициенте контрастности пленки.

Отечественная промышленность выпускает несколько типов пленок, применяемых в рентгенологии. Шифр их указан на упаковочных коробках. Для рентгенографии чаще всего используют пленку РМ-1 (рентгенографи­ческая медицинская), реже РМ-2. Это пленки со средней чувствительностью и контрастностью. РМ-5 и РМ-6 — пленки с высокой чувствительностью; РЗ-1 и РЗ-2 — безэкранные, предназначены для рентгенографии зубов; РФ-3, РФ-4 — для флюорографии. Иногда в рентгеновских кабинетах ис­пользуют техническую пленку РТ-1, РТ-4. Чувствительность у них малая. При получении пленки иного типа рентгенолаборант должен уяснить ее характеристические данные, выполнить пробные снимки с использованием муляжа и только после этого приступить к ее эксплуатации.