Способ дентальной рентгенографии

 

Изобретение относится к области медицинской рентгеновской диагностики и может быть использовано для просвечивания зубочелюстной системы пациента. В процессе дентальной рентгенографии устанавливают детектор, включающий рентгеночувствительную пленку, параллельно плоскости продольного сечения исследуемого зуба, нацеливают центральный луч источника рентгеновского излучения на исследуемый зуб перпендикулярно его продольной оси. Съемку осуществляют на режимах работы аппарата при помощи не более 10 Вт. При этом определяющий размер фокусного пятна не превышает 0,1 мм, расстояние от исследуемого объекта до фокусного пятна не превышает 50 мм. В детектор излучения дополнительно устанавливают как минимум один усиливающий экран, покрытие которого выбрано из группы покрытий: вольфраматно-кальциевое, лантановое, иттриевое, гадолиниевое, сульфидное, барито-свинцовое, при этом величина нагрузки экрана не превышает 25 мг/см². Для получения качественного изображения полного зубного ряда обеих челюстей за один снимок источник рентгеновского излучения размещают внутри ротовой полости, а детектор располагают с наружной стороны челюстно-лицевого отдела. Изобретение позволяет повысить качество и информативность снимков, уменьшить лучевую нагрузку на пациента и обслуживающий персонал. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области медицинской рентгеновской диагностики и может быть использовано для просвечивания зубочелюстной системы пациента.

Известен способ периапикальной рентгенографии [Н.А. Рабухина, А.П. Аржанцев. Рентгенодиагностика в стоматологии. -Москва: Медицинское информационное агентство, 1999 г., с.16], при котором в ротовую полость пациента устанавливают детектор, представляющий собой рентгено-чувствительную пленку, размещенную в светонепроницаемой оболочке. Детектор устанавливают вплотную (контактно) к исследуемому зубу или участку зубочелюстной системы. В силу анатомических особенностей строения челюсти, указанное расположение детектора предопределяет величину угла между плоскостью установки детектора и плоскостью продольного сечения исследуемого зуба. Это приводит к принципиально неустранимому искажению изображения исследуемого объекта на пленке.

Указанный недостаток частично устраняется способом интерпроксимальной съемки [там же, с.17-18]. Этот способ предусматривает размещение детектора параллельно продольной оси зуба. Однако, учитывая вышеупомянутые анатомические особенности, соблюсти параллельность плоскости установки детектора плоскости продольного сечения исследуемого объекта возможно при установке детектора исключительно напротив коронки зуба. Такая съемка не может обеспечить получения снимка корня зуба.

Получить полное неискаженное изображение, включая коронку, корень зуба и прилежащие парадонтальные ткани, возможно так называемым способом "съемки параллельными лучами" [там же, с.21]. Указанный способ принят за прототип. Способ осуществляется следующим образом. В ротовой полости на расстоянии 1,5-3 см от исследуемого зуба (исследуемой области), параллельно плоскости его продольного сечения устанавливают детектор излучения. Детектор представляет собой рентгеночувствительную пленку стандартного размера, упакованную в светонепроницаемый конверт. Поскольку в используемых в настоящее время дентальных рентгеновских аппаратах определяющий размер фокусного пятна составляет 0,8-1,2 мм, расстояние между фокусным пятном источника излучения и исследуемым зубом должно составлять не менее 350-400 мм. При съемке с меньшего расстояния общая нерезкость снимка будет определяться исключительно геометрической нерезкостью, которая превысит допустимую регламентированную величину для дентальных снимков 0,2 мм. Естественно, что для снимков по способу-прототипу необходимо применение более мощных дентальных аппаратов по сравнению с аппаратами, используемыми в вышеописанных способах. Общеизвестно, что снизить мощность аппарата можно за счет использования более чувствительных пленочных детекторов, в частности с применением дополнительных усиливающих экранов. Однако в данном случае эффект усиления, привносимый экраном, не позволит сколько-нибудь значимо уменьшить расстояние между фокусным пятном и объектом исследования, а следовательно, снизить мощность аппарата, т.к. к нерезкости снимка, обусловленной геометрической нерезкостью, добавится соизмеримая с ней экранная нерезкость. Для большинства усиливающих экранов, используемых в медицинской диагностике, экранная нерезкость составляет 0,2-0,35 мм.

Таким образом, способы, в которых съемка осуществляется с относительно небольших расстояний (150-200 мм) и на режимах работы аппарата не менее 300-400 Вт, не позволяют получить полное неискаженное изображение зуба и прилегающих тканей. С другой стороны, известный способ, в котором съемка производится с существенно увеличенного расстояния (350-400 мм), позволяет получить полное неискаженное изображение зуба (объекта) и прилегающих тканей. Однако такая съемка должна производиться на ≅ 2 раза более мощных режимах (500-700 Вт).

Следовательно, существует техническое противоречие: повышение качества и информативности дентальных снимков может достигаться только при резком повышении мощности рентгеновских аппаратов и, соответственно, при резком увеличении лучевой нагрузки как на пациента и обслуживающий персонал, так и на окружающую среду.

Кроме того, съемка по способу-прототипу, в котором источник излучения может быть расположен только снаружи, не может обеспечить получение качественного изображения полного зубного ряда обеих челюстей за один снимок в силу анатомических особенностей строения челюсти.

В основу изобретения поставлена задача разрешить указанное техническое противоречие, т.е. повысить качество и информативность снимков, в частности, снизить общую нерезкость снимка до 0,1 мм, при одновременном уменьшении расстояния между фокусным пятном и исследуемым объектом, уменьшении мощности рентгеновского аппарата и, соответственно, при уменьшении лучевой нагрузки как на пациента и обслуживающий персонал, так и на окружающую среду. Дополнительной задачей, решаемой изобретением, является увеличение площади диагностируемой за один снимок поверхности.

Поставленная основная задача решается тем, что в способе дентальной рентгенографии, при котором детектор, включающий рентгеночувствительную пленку, устанавливают параллельно плоскости продольного сечения исследуемого зуба, нацеливают "центральный луч" источника рентгеновского излучения на исследуемый зуб перпендикулярно плоскости его продольного сечения, новым является то, что формируют фокусное пятно с определяющим размером, не превышающим 0,1 мм, расстояние, на котором располагают фокусное пятно, не превышает 50 мм, при этом в детектор излучения дополнительно устанавливают как минимум один усиливающий экран, покрытие которого выбрано из группы покрытий: вольфраматно-кальциевое, лантановое, иттриевое, гадолиниевое, сульфидное, барито-свинцовое - при этом величина нагрузки экрана не превышает 25 мг/см².

Дополнительная задача решается тем, что источник рентгеновского излучения размещают внутри ротовой полости, а детектор располагают с наружной стороны челюстно-лицевого отдела.

Наилучший результат достигается, когда в качестве покрытия экрана используют гадолиний с величиной нагрузки 15-20 мг/см². При этом рентгенографию осуществляют источником рентгеновского излучения в режиме с потребляемой электрической мощностью источником рентгеновского излучения, не превышающей 10 Вт.

Изобретение иллюстрируется чертежами: фиг.1 - принципиальная схема съемки, фиг. 2 - схема съемки при расположении источника излучения в ротовой полости.

На чертежах представлено: 1 - фокусное пятно источника излучения, 2 - исследуемый объект (зуб или зубной ряд), 3 - детектор излучения, 4 - рентгеночувствительная пленка, 5 - усиливающий экран, 6 - полученный снимок (повернуто), L - расстояние между исследуемым объектом и фокусным пятном источника излучения, М - расстояние между исследуемым объектом и детектором, h - характерный размер исследуемого объекта, Н - размер изображения объекта на снимке.

Указанные выше рентгенооптические параметры съемки взаимосвязаны и только все вместе позволяют решить поставленную комплексную задачу.

Действительно, характерные размеры элементов структуры диагностируемого объекта (ширина перидонтальной щели, толщина корневого канала, отдельных трабекул, корвикального слоя и т.д.) не превышают 0,2 мм. Следовательно, общая нерезкость снимка не должна как минимум превышать указанную величину, а для повышения информативности желательно, чтобы она была существенно ниже.

Экспериментально установлено, что при увеличении расстояния L между исследуемым объектом и фокусным пятном свыше 50 мм общая нерезкость снимка начинает определяться экранной нерезкостью, т.к. снижается степень прямого рентгеновского увеличения изображения объекта на снимке. С другой стороны, при указанном расстоянии L увеличение размера фокусного пятна источника излучения свыше 0,1 мм, основной вклад в общую нерезкость начинает привносить геометрическая нерезкость, что также увеличивает указанный, определяющий качество снимка, параметр сверх допустимой величины. Таким образом, существенное снижение расстояния (с 350-400 мм - в прототипе, до не превышающего 50 мм - в заявляемом способе) позволяет еще более существенно снизить рабочую мощность источника рентгеновского излучения при съемке. Снижение мощности при использовании существующих пленочных детекторов приводит к необходимости использования усиливающих экранов. Экспериментально установлено, что применение усиливающего экрана с покрытием вольфраматно-кальциевым или лантановым, или иттриевым, или гадолиниевым, или сульфидным, или барито-свинцовым при величине нагрузки экрана, не превышающей 25 мг/см², позволяет получить снимки с общей нерезкостью изображения, не превышающей 0,1 мм. Наилучший результат достигается при использовании экрана с гадолиниевым покрытием с величиной нагрузки 15-20 мг/см².

Ниже приведены примеры конкретной реализации способа.

Пример 1. На базе детской Областной больницы г. Санкт-Петербурга проводились рентгенологические исследования зубочелюстной системы пациентов. В качестве источника излучения использовался микрофокусный рентгеновский аппарат (размер фокусного пятна 0,05 мм), расстояние L при съемке не превышало 50 мм. В детекторе, размер которого составлял 30•40 мм, за пленкой был установлен вольфраматно-кальциевый экран с величиной нагрузки = 10 мг/см². С помощью специального пленкодержателя детектор устанавливался в ротовой полости параллельно продольной оси исследуемого зуба. При этом, в силу анатомических особенностей строения челюсти, минимальное расстояние М, при котором обеспечивается указанная параллельность с учетом стандартного размера детектора, составляет 10-30 мм.

При съемке "центральный луч" (продольная ось пучка рентгеновского излучения) был ориентирован перпендикулярно плоскости детектора. В зависимости от расположения исследуемого зуба в зубном ряду, режимы съемки составляли: напряжение на трубке 50-65 кВ, ток трубки 0,05-0,1 мА, что соответствует мощности режима 2,5-6,5 Вт, время экспозиции - 0,1-0,7 с, что соответствует экспозиции снимков 0,005-0,07 мАс. На полученных снимках прямое рентгеновское изображение объектов составляло 1,2-2 раза. На снимках видно резкое изображение тела альвеолярного отростка нижней и верхней челюстей. Структура костной ткани отображена четким трабекулярным рисунком губчатой кости, корвикальным слоем в основании челюсти, замыкающими пластинками в лунках зубов. Качественно выявлены периодонтальные щели, корневые каналы и полости зубов, эмаль зубных коронок четко дифференцируется от дентина. По данным фотометрирования общая нерезкость снимка составляла не более 0,05 мм.

Для сравнения: экспозиция и мощность режима съемки и экспозиция для исследований по способу-прототипу составляют 500-700 Вт и 0,1-15 мАс соответственно. Таким образом, экспозиция, определяющая степень лучевой нагрузки на пациента, на обслуживающий персонал и на окружающую среду, в заявляемом способе в среднем в 5 раз меньше.

Пример 2. Исследования были проведены на базе МСЧ 157 г. Санкт-Петербурга. Геометрия и режимы дентальной рентгенографии аналогичны приведенным в Примере 1. В процессе исследований применялся гадолиниевый экран с величиной нагрузки 20 мг/см². Качество полученных снимков аналогично описанному выше. Общая нерезкость снимков составляла около 0,1 мм.

Пример 3. Исследования были проведены на кафедре челюстно-лицевой хирургии Военно-медицинской Академии.

Для получения изображения полного зубного ряда обеих челюстей за один снимок источник рентгеновского излучения размещали внутри ротовой полости (в фокусе кривой, образующей зубной ряд, т.е. в фокусе гиперболы). Использовали детектор, линейные размеры которого составляли 150•300 мм. В качестве экрана использовались экраны двух типов: вольфраматно-кальциевое с величиной нагрузки, не превышающей 25 мг/см², и гадолиниевый с величиной нагрузки, не превышающей 15 мг/см². С целью обеспечения возможности размещения источника излучения внутри ротовой полости пациента, в детекторе было предусмотрено центральное отверстие диаметром 14 мм. Режим работы источника рентгеновского излучения - 6-7 Вт.

В результате были получены резкие контрастные изображения полного зубного ряда обеих челюстей за один снимок. Полученные снимки позволяют диагностировать все заболевания зубов и пародонта.

Также была исследована степень влияния типа экрана (материала покрытия) на качество получаемых снимков. Установлено, что применение экранов с лантановым, иттриевым, сульфидным или барито-свинцовым покрытием позволяет достигнуть результат, описанный выше.

Заявляемый способ позволяет исследовать различные участки зубочелюстной системы и/или челюстно-лицевого отдела. Качество полученных снимков обеспечивает диагностику с высокой точностью всех основных заболеваний: кариес, парадонтит, периодонтит, травма челюстей, заболевания челюстных суставов и т.д. При этом, лучевая нагрузка на пациента существенно снижена по сравнению с известными способами, а лучевая нагрузка на обслуживающий персонал и окружающую среду снижена на столько, что согласно нормам СаНПиН исследования по заявляемому способу можно осуществлять в неспециализированных помещениях.

Формула изобретения

1. Способ дентальной рентгенографии, при котором устанавливают детектор, включающий рентгеночувствительную пленку, параллельно плоскости продольного сечения исследуемого зуба, нацеливают центральный луч источника рентгеновского излучения на исследуемый зуб перпендикулярно его продольной оси, отличающийся тем, что формируют фокусное пятно с определяющим размером, не превышающим 0,1 мм, при этом расстояние от исследуемого объекта до фокусного пятна не превышает 50 мм, в детектор излучения дополнительно устанавливают как минимум один усиливающий экран, покрытие которого выбрано из группы покрытий: вольфраматно-кальциевое, лантановое, иттриевое, гадолиниевое, сульфидное, барито-свинцовое, при этом величина нагрузки экрана не превышает 25 мг/см².

2. Способ дентальной рентгенографии по п. 1, отличающийся тем, что источник рентгеновского излучения размещают внутри ротовой полости, а детектор располагают с наружной стороны челюстно-лицевого отдела.

3. Способ дентальной рентгенографии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве покрытия экрана используют гадолиний с величиной нагрузки 15-20 мг/см².

4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что рентгенографию осуществляют источником рентгеновского излучения в режиме с мощностью, не превышающей 10 Вт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2