МЦРУ "Сибирь-Н" представляет собой систему сканирующего типа, в которой изображение формируется с помощью однокоординатного приемника излучения, путем перемещения его вдоль исследуемого объекта. Установка состоит из рентгеновского излучателя с питающим его высоковольтным источником, штатива с механической системой сканирования, приемника рентгеновкого излучения с электроникой регистрации и системы управления. В качестве приемника рентгеновкого излучения используется газовая многоканальная ионизационная камера. Во время съемки излучатель, щелевой коллиматор и ионизационная камера одновременно и равномерно перемещаются в вертикальном направлении. Тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, сформированный коллиматором, после прохождения через тело пациента регистрируется ионизационной камерой, которая измеряет распределение излучения в горизонтальном направлении. Ионизационную камеру можно представить как 1024 независимых приемников рентгеновских квантов шириной 0.4 мм каждый. Существуют модификации установки где устанавливаются детекторы более высокого разрешения на 1536 или 2048 каналов регистрации с шагом каналов 0.26 и 0.20мм соответственно. При сканировании в вертикальном направлении, проводится последовательные измерения с шагом 0.175-0.35 мм. При этом квадратный канал получается как раз в середине тела пациента. Время измерения варьируется и может составлять 2.5 (5) или 5(10) мс на строку, в зависимости от режима съемки. Изображение, представляющее собой матрицу, накапливается в памяти приемника за время полного цикла сканирования равное 5 (10) секундам. По окончании сканирования изображение переписывается в память компьютера, где ведется его обработка. Менее чем через 20 секунд после начала измерения изображение выводится на экран дисплея для просмотра.

Управление установкой осуществляется с помощью компьютера. Программное обеспечение установки включает в себя программу врача, программу рентген-лаборанта, базу данных рентгеновского кабинета, а также программу для проведения автоматического контроля работоспособности отдельных блоков и установки в целом. Эти программы позволяют провести съемку нескольких изображений, просмотреть полученные снимки на дисплее, занести их в архив, а также просматривать снимки из архива. В режиме обработки врач может вывести снимки на дисплей второго компьютера, оперативно преобразовать изображение и за счет этого улучшить диагностические возможности проекционной рентгенографии. Основная операция - путем изменения верхней и нижней границ выделяется часть диапазона плотностей снимка и для визуализации этой части используется весь набор градаций яркости. Все, что вне этих границ, реализуется как черное и белое. Эту же операцию можно проделать и с любым участком снимка. Такая "плотностная лупа" позволяет легче обнаруживать незначительные патологические отклонения плотности. Меняя упомянутые выше границы, можно последовательно оценить состояние тканей различной плотности (легких, сердца, позвоночника). Эта возможность обусловлена широким динамическим диапазоном установки. С помощью программ математической обработки цифрового изображения можно также преобразовать изображение к виду, наиболее удобному для визуального анализа. Сейчас используются такие программы, как подчеркивание контуров или дополнительное расширение диапазона плотностей, одновременно наблюдаемых на экране дисплея. Программы математической обработки изображения постоянно развиваются и могут поставляться в ранее приобретенные установки. Цифровой вид изображения позволяет получить количественную диагностическую информацию - измерять расстояния, углы, размеры органов или патологических образований. Можно измерить относительную плотность в каждой точке снимка или среднюю относительную плотность в произвольном фрагменте снимка. Программа врача содержит также некоторые сервисные программы - увеличение размеров снимка на экране дисплея, инверсия снимка, вывод на экран одновременно нескольких снимков. Это могут быть прямая и боковая проекция или снимки, сделанные в разное время и хранящиеся в архиве. В случае необходимости врач может запустить специальную задачу обработки полученной информации. Пример - программа моделирования родов по двум проекциям при пельвиометрии, используемая в Московском центре охраны здоровья матери и ребенка и разработанная совместно со специалистами центра.

МЦРУ "Сибирь-Н" представляет собой систему сканирующего типа, в которой изображение формируется с помощью однокоординатного приемника излучения, путем перемещения его вдоль исследуемого объекта. Установка состоит из рентгеновского излучателя с питающим его высоковольтным источником, штатива с механической системой сканирования, приемника рентгеновкого излучения с электроникой регистрации и системы управления. В качестве приемника рентгеновкого излучения используется газовая многоканальная ионизационная камера. Во время съемки излучатель, щелевой коллиматор и ионизационная камера одновременно и равномерно перемещаются в вертикальном направлении. Тонкий веерообразный пучок рентгеновского излучения, сформированный коллиматором, после прохождения через тело пациента регистрируется ионизационной камерой, которая измеряет распределение излучения в горизонтальном направлении. Ионизационную камеру можно представить как 1024 независимых приемников рентгеновских квантов шириной 0.4 мм каждый. Существуют модификации установки где устанавливаются детекторы более высокого разрешения на 1536 или 2048 каналов регистрации с шагом каналов 0.26 и 0.20мм соответственно. При сканировании в вертикальном направлении, проводится последовательные измерения с шагом 0.175-0.35 мм. При этом квадратный канал получается как раз в середине тела пациента. Время измерения варьируется и может составлять 2.5 (5) или 5(10) мс на строку, в зависимости от режима съемки. Изображение, представляющее собой матрицу, накапливается в памяти приемника за время полного цикла сканирования равное 5 (10) секундам. По окончании сканирования изображение переписывается в память компьютера, где ведется его обработка. Менее чем через 20 секунд после начала измерения изображение выводится на экран дисплея для просмотра.

Несмотря на то, что в новой модификации установки по сравнению с предыдущей моделью число каналов на единицу площади увеличено в 2,25 раза, дозы облучения пациентов остались на прежнем уровне. Таким образом, сохранено важное преимущество установки МЦРУ "Сибирь-Н" в сравнении с экранопленочными системами: это 30-100 кратное уменьшение доз облучения пациентов при обследованиях. Широкий динамический диапазон, высокая контрастная чувствительность, обусловленные высокой эффективностью регистрации рентгеновских фотонов и низким уровнем шумов по сравнению с сигналом, позволяют врачу обнаружить незначительные патологические изменения. Использование щелевой диафрагмы на входе приемника практически устраняет фон от излучения, рассеянного в теле пациента, что в свою очередь повышает контрастную чувствительность.

Кроме достоинств, перечисленных выше, получение рентгеновского изображения в цифровом виде открывает и другие возможности при обследовании:

• оперативное преобразование изображения в вид, наиболее удобный для визуального анализа. Это достигается за счет изменения нижней и верхней границы диапазона плотностей, который выводится на дисплей с помощью 256 градаций серого;
• формирование компьютерной базы данных с архивом снимков, передача снимков по электронным сетям, печать твердых копий на принтере;
• автоматизированный учет индивидуальных доз облучения каждого пациента;
• появление изображения на экране сразу после съемки делает возможным оперативную диагностику.

 

Исключение фотопленки, фотохимических процессов и связанных с ними расходов создают целый ряд преимуществ по сравнению с традиционными рентгеновскими аппаратами. К недостаткам установки следует отнести большое время съемки (5 с.). Однако снижение резкости изображения из-за небольших перемещений пациента не происходит, так как экспозиция строки длится 5 мс и смещение пациента за это время незначительно. Ввиду большого расстояния трубка - детектор, горизонтальные искажения незначительны, а вертикальные - вообще отсутствуют при любой длине снимка. Основные характеристики МЦРУ дают возможность отметить главные преимущества этой установки перед флюорографом при обследовании органов грудной клетки. Резкое снижение доз облучения дает возможность снять с рассмотрения вопрос о радиационной опасности даже при массовых обследованиях населения. При этом, по заключению врачей, диагностическая информативность снимка на МЦРУ существенно превосходит информативность флюорографических снимков, что позволяет исключить стандартную рентгенографию, необходимую для дополнительного обследования патологии, выявленной при флюорографии. Высокая контрастная чувствительность, широкий динамический диапазон, возможность математической обработки вместе с удобным выводом изображения на дисплей позволяет врачу проводить более раннее выявление патологии органов грудной клетки. Практически нулевые дозы облучения дают возможность врачу при любых сомнениях или слабых признаках патологии назначить пациенту повторное обследование. Компьютерный архив позволяет быстро и удобно проводить детальное сравнение результатов разных обследований. Врач-рентгенолог может вести диагностический просмотр снимков на втором компьютере на своем рабочем месте параллельно с процессом съемки, который ведет лаборант, или в любое удобное для него время. Формирование компьютерной базы данных в процессе массового обследования позволяет легко проводить статистический анализ накопленной информации. Устанавливая МЦРУ для флюорографии, клиника одновременно получает установку для многих других рентгеновских обследований. Экономия затрат при использовании такой установки вместо экранопленочных рентгеновских аппаратов за счет исключения фотопленки составляет примерно 15 тысяч долларов США в год при 20 съемках в день, но основной экономический эффект заключается в том, что установка стоит в 4-5 раз дешевле, чем зарубежные аналоги со сходным качеством изображения.