Беседы о рентгеновских лучах - Павел Власов

Там они преобразуются в электрические сигналы, которые после усиления воспроизводятся на экране кинескопа в виде светящихся линий. Их форма многое скажет опытному глазу. Но обычно для расшифровки применяется автоматика. По точно измеренным параметрам специальное устройство определяет характеристики зондируемой среды. В частности, что очень важно, - глубину, на которой находится чужеродное тело или патологический очаг. Эта ценная особенность метода позволяет проводить послойное обследование организма.

Пока что результаты ультразвуковой диагностики поступают на выход в зашифрованной форме. Но их можно преобразовать и так, чтобы получать на экране обычную светотеневую картину изучаемой структуры, подобную рентгеновской. Это достигается с помощью электронно-акустического преобразователя. Проблема в том, чтобы поднять качество изображения, которое оставляет пока желать лучшего. Задача, несомненно, будет решена. И тогда звуковидение станет серьезнейшим конкурентом рентгенологии.

24.

- Получается, что вы, специалист по рентгенологии, ее популяризатор и пропагандист, подписываете смертный приговор милой вашему сердцу дисциплине.

- Ничуть не бывало. Так вопрос не стоит. Рентгенология долго еще послужит верой и правдой, пока не удастся найти нечто более эффективное и безвредное.

К тому же не забудьте, что пациентом рентгеновского кабинета является не только гомо сапиенс, но и братья наши меньшие.

Зачем корове губная помада, зажимы для чулок, шпильки для волос, обручальное кольцо или, к примеру, медаль за многодетность? Натурально и положительно ни к чему, но недаром о неожиданно запропастившейся вещи исстари говорят: как корова языком слизнула.

"Что можно найти в желудке у коровы?" Такое сообщение напечатал доцент Московской ветеринарной академии В. Тарасов. Случается, пишет он, домашние животные, еще вчера здоровые, вдруг теряют аппетит, становятся вялыми, понурыми, еле плетутся за стадом.

Ложась и вставая, стонут, постепенно чахнут, вызывая естественную жалость и желание хоть чем-нибудь помочь. Увы, не раз бывало, когда даже ценные экземпляры ценных пород отправлялись на убой. Причины внезапного недомогания? Они могли бы показаться загадочлыми, если бы не рентген.

Вот что извлек В. Тарасов из пищеварительного тракта домашних животных, проделав 220 хирургических операций: серебряные и медные монеты (на 56 рублей), гвозди и шурупы (1975 штук), куски проволоки (612), металлические обломки (363), патефонные и швейные иглы (274), гайки (92), ключи (86), булавки (86), осколки стекла (56), шпильки и заколки для волос (54), подшипниковые шарики (23), пуговицы (17), дамские зажимы для чулок (И), колесики настенных часов (9), фарфоровые ролики-электроизоляторы (7), крючки (6), броши (4), пули (3), крышки от дамских часов (2), чайные ложки (2), футляры для губной помады (2), наперстки (2), шпульки от швейной машины (2), остатки очков, зубной протез, блесну рыболовную, штопор, вилку, зажигалку, обручальное кольцо, наконец, медаль "Материнская слава". Тысячи предметов!

О вкусах, конечно, не спорят, прямо скажем, они несколько экстравагантны в столь пестром разнообразии.

А в век научно-технической революции можно ожидать

и не таких сообщений. Не стоит удивляться, если кто-то известит читателей, как буренка вместо нечленораздельного "му-му" разразилась вдруг хабанерой из "Кармен"

или лекцией о жизни на Марсе: транзисторные приемники становятся все миниатюрнее.

А если всерьез, то в заботе о "братьях наших меньших", в частности о редких, исчезающих представителях фауны, люди не вправе пренебрегать рентгеном.

Разумеется, медикам он нужнее, чем ветеринарам, не только сегодня, но и в обозримой перспективе.

Конечно, если бы им вдруг перестали пользоваться, то исчез бы и причиняемый рентгеном вред. Но такой гипотетический выигрыш утонул бы в колоссальном приросте заболеваемости и смертности. И недаром в крупных клиниках всего мира число рентгеновских процедур продолжает расти.

Да, проникающее излучение опасно в любых дозах, даже самых малых, но ведь это один из сотен, даже, может, тысяч факторов, которые сказываются на нас отрицательно. Между тем именно на него обращают особое внимание: как-никак грозные "таинственные невидимки". Потому, вероятно, среди прочих факторов нет ни одного, для которого были бы приняты столь жесткие нормы, как в отношении ионизирующей радиации. И ни в какой иной области правила техники безопасности не разработаны столь детально и не выполняются столь тщательно.

Сказанное - вовсе не повод для самоуспокоения.

И по-прежнему предпринимаются энергичные усилия, с тем чтобы свести на нет радиационную опасность. Успехи налицо, достаточно сравнить то, что было, с тем, что стало.

Страшно подумать, какую дозу получал пациент при просвечивании на рубеже XIX-XX веков. Чтобы изготовить рентгенограмму грудной клетки взрослого человека, требовалась экспозиция в... полтора-два часа. Низкая чувствительность фотоэмульсии? Не только. Вся аппаратура в сопоставлении с нынешней была примитивной. Трубки, например, приходилось время от времени отключать для того лишь, чтобы дать им, слабосильным, отдых. С учетом этих вынужденных перерывов процедура отнимала весь рабочий день. Сегодня такой снимок делается за 1/10 секунды, то есть с выдержкой, которая в десятки тысяч раз короче, а его качество, понятно, несравненно выше.

Одно из важных усовершенствований появилось в первые же 10 лет XX века. Для съемки начали использоваться усиливающие экраны, между которыми располагали фотопленку. Благодаря этому при той же светочувствительности пленки экспозиция сокращалась в десятки раз. Соответственно во столько же раз снижалась лучевая нагрузка на организм.

Это привело к тому, что рентгенография по своей разрешающей способности превзошла рентгеноскопию.

На снимках можно различать 40 линий в пределах каждого сантиметра, на просвечивающем экране - лишь 3 линии на сантиметр, то есть в 13 раз меньше.

Конструкторы, понятно, никогда не останавливались на достигнутом. Одна из важных задач, которую они поставили перед собой, - свести на нет так называемую динамическую нерезкость, обусловленную движением органов. Если задержать дыхание, легкие не будут изменять объем и форму, но сердце, например, никак не остановишь. Желудок тоже сокращается непроизвольно. Чтобы снимки его были четкими, необходимо уменьшить выдержку до 0,02 секунды. И стало быть, увеличить мощность рентгеновской аппаратуры до 50 киловатт как минимум. Значит, через трубку пойдет ток в 0,5 ампера при напряжении в 100 тысяч вольт. А это связано с целым рядом трудностей.

Конечно, добиться таких параметров - дело нехитрое. На практике они бывают и зыше. Но чем жестче режим, тем больше энергии затрачивается впустую - на тепловые потери, которые и так уносят львиную ее долю (едва ли не 99 процентов!). Как видно, у рентгеновской трубки КПД ничтожно мал (около 1 процента).

Он намного ниже, чем, например, у парового котла (20 процентов).

Впрочем, дело не только и даже, пожалуй, не столько в потерях энергии самих по себе. Главное в другом: чем интенсивнее выделяется тепло, тем сильнее нагревается анод. Он раскаляется зачастую до 2 тысяч градусов, из-за чего постепенно разрушается. И вот его стали делать вращающимся. Чтобы площадочка, куда бьют электроны, непрерывно перемещалась по его зеркалу, а остальная поверхность тем временем отдыхала, охлаждаясь. Такое решение позволило поднять мощность рентгеновских трубок с 5 до 50 киловатт. Но и этого оказалось недостаточно.

При некоторых обследованиях (скажем, при съемке сосудов сердца) экспозицию необходимо сократить до 0,001 секунды. И значит, соответственно увеличить мощность. Технически такое вполне реально:

достаточно расширить площадочку на аноде, куда нацелен сфокусированный пучок электронов. Но тогда изображение проиграет в резкости. Поперечник этого фокусного пятна не должен превышать двух миллиметров.

Идеальной была бы точечная мишень. Уже удалось получить такой источник с помощью лазера. Эксперименты обнадеживают.

Сейчас продолжаются попытки усовершенствовать анод так, чтобы он, с одной стороны, не перегревался, а с другой - стал более жаропрочным. Пока что его делают из таких тугоплавких материалов, как вольфрам, молибден. Возможно, пригодится графит, обладающий завидной термостойкостью. Если из него будет создан достаточно прочный и компактный анод, мощность трубки значительно увеличится.

Предстоит справиться и с другими задачами. При жестких режимах работы анод должен вращаться быстрее, иначе он расплавится. Однако при больших скоростях да еще высоких температурах не выдерживают подшипники. Нужна особая смазка: не только термостойкая, но и нелетучая, рассчитанная на работу в вакууме.

25.

- Итак, все новые проблемы?