В настоящее время назрела необходимость пересмотреть традиционные взгляды и подходы к решению следующих задач:
1.      Упростить схему исследования на базе современных, более информативных методик и введение стандартизированных программ для каждого заболевания.
2.      Проводить рентгенологическое исследование челюстно-лицевой области только силами рентгенологов.
3.      Обеспечить систему хранения рентгеновской документации и преемственности между специалистами в ее использовании
Преобразование традиционной рентгенограммы в цифровой массив с последующей возможностью обработки рентгенограмм методами вычислительной техники стало распространенным процессом и в стоматологии. Такие системы имеют очень жесткие ограничения на экспозицию из-за малого динамического диапазона рентгеновской пленки. В отличие от аналоговых цифровые рентгенографические системы позволяют получать диагностические изображения без промежуточных носителей, при любом необходимом уровне дозы, при этом полученное изображение можно обрабатывать самыми различными способами.
На рис.1 приведена схема типичной цифровой рентгенографической системы (визиографа). Рентгеновская трубка и приемник изображения сопряжены с компьютером и управляются им, а получаемое изображение запоминается, обрабатывается (в цифровой форме) и отображается на экране.
В стоматологических визиографах находят применение два класса приемников изображения: приемники с непосредственным формированием изображения и приемники с частичной регистрацией изображения, в которых полное изображение формируется било путем сканирования либо рентгеновским пучком.

Рис.1 Составные элементы цифровой системы получения рентгеновских изображений

В визиографии применяют усилитель изображения, ионографическую камеру и устройство с вынужденной люминесценцией. Эти приемники могут непосредственно формировать цифровые изображения без промежуточной регистрации и хранения. Усилители изображения не обладают наилучшим пространственным разрешением или контрастом, однако, имеют высокое быстродействие. Аналого-цифровое преобразование изображения с числом точек в изображении 512х512 может занимать время менее 0,03 сек.
В России Институтом ядерной физики (ИЯФ) СО РАН был изготовлен первый в Росси визиограф. В нем рентгеновская пленка как регистратор рентгеновского излучения заменена пропорциональной многопроволочной камерой. Такая камера вместе с электронными схемами усиления и формирования импульсов представляет собой линейку на 350 практически независимых каналов, имеющих чувствительную поверхность 0,5-0,5 мм.
Использование в счетчиках в качестве рабочего газа ксенона при давлении 3 кгс/см2 обеспечивает высокую эффективность регистрации излучения. В западных аналогах цифровых рентгенографических систем используют твердотельные приемники с высоким коэффициентом поглощения рентгеновского излучения.
В обеих разновидностях упомянутых рентгенографических систем применяется метод сканирования с построчной регистрацией изображения, которое воспроизводится в целое на дисплее компьютера. Ко второму классу цифровых рентгенографических систем следует отнести люминофоры с памятью и вынужденной люминесценцией, которая затем регистрируется. Это приемник с непосредственным формированием изображения.

Число градаций в изображении зависит от медицинского назначения. Аналого-цифровые преобразователи на 8 бит, обеспечивают точность 0,4%, вполне достаточную для регистрации зашумленных изображений (меньшей ступени градации яркости соответствует больший уровень шума), однако для ряда приложений может понадобиться и 10-битовый АЦП с точностью 0,1%.
Если требуется быстрый доступ к информации, полученной за длительный период времени, целесообразно применять оптические диски. Емкость памяти 12-дюймового оптического диска равна примерно 2 гигабайт, что соответствует 1900 изображениям размером 1024х1024 точек по 8 бит каждая. Возможность работы со всеми изображениями в цифровой форме весьма привлекательна, а системы, выполняющие это, называются системами хранения и передачи изображения (СПХИ).

СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АРМ ВР

Обычно в качестве технической базы для визиографов - используют персональные компьютеры. Графические станции, созданные, прежде всего для решений задач машинной графики, оборудованы специальными графическими процессорами, ускоряющими процедуры построения графических примитивов (особенно трехмерных). Для задач обработки и анализа изображений более существенна скорость обработки видеоданных. Поэтому в качестве технической базы АРМ ВР использована широко распространенная и дешевая ПЭВМ типа IBM PC/AT.

Рис.3 Блок-схема технических средств АРМ ВР. 1-негатоскоп; 2-телевизионная камера;  3-ПЭВМ; 4-фрейм-граббер; 5-телемонитор.

Практическая работа показала, что производительность персонального компьютера во многих случаях достаточна, чтобы решать задачи обработки видеоданных в реальном времени. При использовании рентгенограмм, записанных в аналоговом виде, необходимо устройство для ввода и визуализации их в ЭВМ. В качестве такого устройства удобно использовать фрейм-граббер конструктивно оформленный в виде платы, расположенной в корпусе ПЭВМ.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ 

К преимуществам цифровых рентгенографических систем относятся следующие четыре фактора: цифровое отображение изображения; пониженная доза облучения; цифровая обработка изображений; цифровое хранение и улучшение качества изображений.
Рассмотрим первое преимущество, связанное с отображением цифровой информации. Разложение изображения по уровням яркости на экране становится в полной мере доступным для пользователя. Весь диапазон оптических яркостей может быть использован для отображения лишь одного участка изображения (определенного зуба), что приводит к повышению контраста в интересующей области. В распоряжении оператора имеются также алгоритмы для аналоговой обработки изображения. Это свойство цифровой рентгенографии также дает возможность снизить лучевую нагрузку на пациента путем уменьшения количества рентгенограмм для получения диагностической информации (той же полезности).
Цифровое отображение при его компьютерной обработке позволяет повысить качество информации изображения. Существенным преимуществам цифровой рентгенографии перед экранно-пленочным процессом являются простота и скорость получения изображения. Изображение становится доступным для анализа врачом-рентгенологом непосредственно после окончания экспозиции.
Второе преимущество цифровой рентгенологии - возможность снижения дозы облучения. Если в обычной рентгенологии доза облучения зависит от чувствительности приемника изображения и динамического диапазона пленки, то в цифровой рентгенологии оба этих показателя могут оказаться несущественными. Снижения дозы можно достичь установкой экспозиции, при которой поддерживается требуемый уровень шума в изображении. Дальнейшее уменьшение дозы возможно путем подбора такой длины волны рентгеновского излучения, которая обеспечивала бы минимальную дозу при данном отношении сигнал/шум, а также путем ликвидации любых потерь контраста с помощью описанных выше методов отображения цифровых изображений.
Третье преимущество цифровой рентгенологии - это возможность цифровой обработки изображений. Врач-рентгенолог должен выявить аномальные образования биоткани. Он может не заметить мелких деталей в изображении, может пропустить слабоконтрастную структуру, видимую на фоне шумов изображения, из-за сложного строения окружающих тканей. Метод визиографии позволяет устранить большую часть паразитной фоновой структуры и тем самым увеличить вероятность выявления важных деталей на рентгенограмме.
Особенная ценность применения цифровой рентгенографии заключается в возможности полного отказа от рентгеновской пленки и связанного с ней фотохимического процесса. Это обстоятельство делает рентгенологическое исследование экологически чище, а хранение информации в цифровом виде позволяет создать легкодоступные рентгеновские архивы. Новые формы обработки информации открывают широкие возможности стандартизации полученных изображений, приведения их к стандарту качества в момент получения и при отсроченных повторных исследованиях. Немаловажна открывающаяся возможность передачи изображения на любые расстояния при помощи средств компьютерных коммуникаций.
    Вывод: Приведенные аргументы с достаточной наглядностью демонстрируют прогрессивность внедрения в практику цифровой рентгенографии, которая сможет перевести диагностическую рентгенологию на новый более высокий технологический уровень. Отказ от дорогостоящих расходных материалов обнаруживает и ее высокую экономическую эффективность, что в сочетании с возможностью уменьшения лучевых нагрузок на пациентов делает ее применение в практике особенно привлекательным. 

SUMMARY

 Digital radiography as a new level of diagnostic X-ray examination is a great advantage to the traditional screen-film process. The article presents the line of arguments, which prove the high practical value of digital radiography. Some of these arguments are 1) economic efficiency, which can be achieved owing to the refusal of expensive materials; 2) the most ecological realization in comparison with the chemical process; 3) digital storage of representations and possibility of their improving. The practical experience shows sufficient productive capacity of PC, which satisfies the usual doctor’s requirements. That’s why the rather cheap computer class IBM PC/AT is suggested as a technical base of АРМ ВР. The presented technologies make the process of radiography intelligible for practical doctors and essentially improve the quality of diagnostics.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 1.        Физика визуализации изображений  в  медицине: В  2-х  томах. Т.1:Пер. с англ./Под ред. С.Уэбба.-М.:Мир,1991.- 408 с.

2.        Антонов А.О., Антонов О.С.,Лыткин С.А.//Мед.техника.-1995.- № 3 - с.3-6

3.        Беликова Т.П., Лапшин В.В., Яшунская Н.И.//Мед.техника.-1995.- № 1-с.7

4.        Рентгенотехника: Справочник. В 2-х кн. 2/ А.А. Алтухов, К.В. Клюева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 368 с.

 Самотуга А.В. Шастин Е.Н