Медицинская рентгеновская пленка имеет сложный состав и структуру. Состоит она из нескольких слоев: основы (специальный визуально прозрачный синтетический материал), светочувствительного слоя или фотографической эмульсии (галоидная соль серебра) и защитного слоя (желатин с небольшим количеством примесей [1, 4]).
В отличие от обычной фотопленки фоточувствительная эмульсия в рентгеновских пленках наносится на обе стороны основы, что увеличивает контрастность и плотность изображения на рентгеновских снимках. Качество рентгеновского изображения на практике оценивается по его информативности. Прямая рентгенография по качеству изображения и информативности намного превосходит цифровые лучевые методы получения изображений [5, 6]. На качество полученных изображений могут повлиять не только состав пленок, технические параметры при рентгенографии, но также и метод их обработки. Одним из факторов, определяющих качество рентгеновского снимка, является его контрастность, которая определяется плотностью почернения (или прозрачностью) снимка. Целью данной работы было сравнение снимков экспонированных рентгеновских пленок, обработанных в проявочной машине и вручную.
Материалы и методы исследования
Для исследования мы использовали две синечувствительные медицинские рентгеновские пленки: Super RX (Fujifilm, Япония) и Retina XBE (США). Обе пленки являются универсальными для общей рентгенологии и обеспечивают высокое качество изображения. Содержание серебра в пленке Super RX составляет 2,6 г/м2, а для Retina XBE 2,3 г/м2. Исследования сенситометрических параметров рентгеновских медицинских пленок [2, 3] также позволили их рекомендовать для применения в общей рентгенографии независимо от способа обработки. Обработка обеих пленок может проводиться как в проявочных машинах, автоматически при стандартных и ускоренных циклах, так и вручную в баках при комнатной температуре. Пленки адаптированы к отечественным и импортным химреактивам без потери качества изображения. Пленки обрабатывались реактивом Ренмед-К для ручной обработки и Kodak X-Omat EXII для автоматической обработки. Обработка рентгеновских снимков проводилась в строго заданных рекомендованным режимом обработки условиях. Автоматическая обработка вынуждает выполнять это правило. Ручная обработка проводилась с учетом зависимости времени обработки от температуры. С помощью поляризационного микроскопа с цифровой USВ-камерой нами исследовались эти рентгеновские пленки.
Результаты исследования и их обсуждение
Поляризационный микроскоп предназначен для исследования непрозрачных объектов в отраженном свете, поляризационном, а также прозрачных объектов в проходящем свете при малых величинах. Микроскоп позволяет выявлять неоднородности структуры в поляризованном свете, визуализацию изображения объекта в поляризованных лучах для физических исследований.
К микроскопу подключена цифровая USB-камера ТС-5 – это новая оптическая система с полным многослойным просветлением и функцией улучшения частотно-контрастной характеристики изображения, для получения большей яркости и контраста. Изображение яркое и четкое даже на периферийныx участках поля зрения. Система разработана для микроскопов с учетом их специфических особенностей. Цифровая USB-камера ТС-5 имеет широкое поле зрения, совпадающее с полем зрения микроскопа.
Полученный рентгеновский снимок обрабатывался с помощью специализированного программного обеспечения ToupView™ [7]. Программное обеспечение (ПО) ToupView™ предназначено для обеспечения визуализации изображений в составе микроскопов и других оптических приборов. Данное ПО осуществляет поддержку семейства цифровых камер серии «Ucam», разработанных и изготавливаемых для использования в световых оптических приборах и микроскопах. Цифровая камера монтировалась непосредственно в окулярную трубку микроскопа. Монтировка, а также согласование оптических параметров визуального и «цифрового» изображения на микроскопе осуществляется с помощью специального оптико-механического адаптера. Русифицированное ПО ToupView™ обеспечивает рабочий интерфейс на русском языке и позволяет управлять процессом получения и захвата изображения, сохранять и обрабатывать полученные изображения в разных форматах. Полученное изображение дальше обрабатывалось программой «Микро-КБГУ 01», предназначенной для исследования непрозрачных объектов в отраженном свете, а также прозрачных в проходящем свете при малых увеличениях.
С помощью программы «Микро-КБГУ 01» построены гистограммы яркости изображений участков экспонированных рентгеновских пленок Super RX и Retina XBE и рассчитана их прозрачность D, равная отношению проходящего светового потока к падающему световому потоку и выраженная в процентах. Гистограмма яркости – это график статистического распределения элементов цифрового изображения с различной яркостью, в котором по горизонтальной оси представлена яркость, а по вертикали – относительное число пикселей с конкретным значением яркости в выделенном участке изображения. Максимальному значению интенсивности пикселей присваивается уровень градации интенсивности 255 (белый цвет), самому темному – значение 0 (черный цвет). Программа «Микро-КБГУ 01», суммируя яркости всех пикселей изображения пленки, рассчитывает прозрачность изображения.
Рис. 1. Снимок рентгеновской пленки Retina XBE ручной обработки
Рис. 2. Гистограмма рентгеновской пленки Retina XBE ручной обработки
Рис. 3. Снимок рентгеновской пленки Retina XBE автоматической обработки
Для каждой рентгеновской пленки были сделаны по два снимка при одинаковой дозе облучения, один из которых обрабатывался вручную в баках, а другой в проявочной автоматической машине. На рис. 1–4 представлены снимки участков рентгеновской пленки Retina XBE и их гистограммы, а также значения прозрачности этих пленок. Мы получили, что прозрачность пленки Retina XBE, обработанной вручную, выше, чем при автоматическом способе обработки, что подтвердилось и гистограммами пленки Super RX.
В таблице приведены значения прозрачности разных участков обеих медицинских рентгеновских пленок, экспонированных при одинаковых условиях и обработанных ручным и автоматическим способами.
Рис. 4. Гистограмма рентгеновской пленки Retina XBE автоматической обработки
|
Прозрачность пленки |
||
|
Ручная обработка |
Автоматическая обработка |
|
|
Разные участки пленки Super RX |
15,16 % |
5,57 % |
|
15,69 % |
9,19 % |
|
|
17,04 % |
7,62 % |
|
|
Разные участки пленки Retina XBE |
14,47 % |
6,88 % |
|
16,14 % |
10,21 % |
|
|
13,11 % |
10,81 % |
|
Заключение
Существующие способы обработки рентгеновских пленок (автоматическая и ручная) позволяют установить диагноз с той или иной степенью точности. Проведенные в работе измерения на разных рентгеновских пленках показали, что прозрачность медицинских пленок, обработанных вручную, выше, чем при обработке автоматическим способом. Это свидетельствует о том, что обработанные в проявочной машине пленки дают более контрастные изображения. Рентгеновский снимок при автоматической обработке позволяет не только быстро поставить диагноз, облегчить процесс обработки, но и улучшить качество полученного снимка.