Projektovanje biomedicinskih aparata I uređaja hanodut 10 2012/2013

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

1 

R

R

E

E

N

N

D

D

G

G

E

E

N

N

S

S

K

K

I

I

 

 

U

U

R

R

E

E

Đ

Đ

A

A

J

J

I

I

 

 

K

K

O

O

N

N

S

S

T

T

R

R

U

U

K

K

C

C

I

I

J

J

A

A

 

 

R

R

E

E

N

N

D

D

G

G

E

E

N

N

 

 

A

A

P

P

A

A

R

R

A

A

T

T

A

A

 

 

Rendgenski aparati predstavljaju uređaje koji proizvode rendgenske ili X-zrake i omogudavaju dobijanje 

prvih radiografskih snimaka. Radiološki pregled može da se izvrši na dva načina, primenom 

r

r

a

a

d

d

i

i

o

o

g

g

r

r

a

a

f

f

i

i

j

j

e

e i 

r

r

a

a

d

d

i

i

o

o

s

s

k

k

o

o

p

p

i

i

j

j

e

e. 

R

R

a

a

d

d

i

i

o

o

g

g

r

r

a

a

f

f

i

i

j

j

a

a podrazumeva dobijanje radiograma, odnosno rendgenske slike određenog dela tela koji je 

bio izložen kratkom delovanju X-zraka (kratka ekspozicija).  

Sa  druge  strane, 

r

r

a

a

d

d

i

i

o

o

s

s

k

k

o

o

p

p

i

i

j

j

a

a  pruža  sliku  organa  i  njegovu  dinamiku,  odnosno  pokrete  usled  njegovog 

izlaganja  zracima  u  trajanju  od  nekoliko  desetina  sekundi,  pa  čak  i  nekoliko  minuta.  Slika  se  dobija 

zahvaljujudi elektronskom svetlosnom pojačivaču i televizijskom sistemu zatvorenog tipa. Na monitoru 

se rendgenska slika vidi onoliko dugo koliko je sam objekat izložen dejstvu X-zraka.  

Obzirom  da  postoje  izvesne  razlike  u  metodama  snimanja,  mogu  se  razlikovati  i  pojedini  delovi 

radiografskih uređaja: 

–

 

rendgenska cev 

–

 

generator visokog napona 

–

 

komandni sto 

–

 

visikonaponski kablovi 

–

 

stativ. 

A kod aparata za radioskopiju postoje i: 

–

 

elektronski svetlosni pojačivač 

–

 

televizijska mreža zatvorenog tipa. 

F

F

I

I

Z

Z

I

I

K

K

A

A

 

 

X

X

-

-

Z

Z

R

R

A

A

K

K

A

A

 

 

Zračenje  predstavlja  jedan  od  osnovnih  oblika  energije  i  njime  se  unosi  višak  energije  u  energetski 

stabilan  sistem  delije,  odnosno  organizma.  X-zračenje  predstavlja  elektromegnetno  zračenje  koje  je 

slično  zračenjima  kao  što  su  svetlost,  radio  talasi,  mikrotalasi,...  Talasna  dužina  ovih  zraka  nalazi  se  u 

intervalu između gama i UV zraka. 

 

 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

2 

Zavisnost između energije i frekvencije elektromagnetnog talasa data je sa: 

E = hf 

gde E predstavlja energiju izraženu u kilo elektron voltima (keV), h je Plankova konstanta, a f predsavlja 

frekvenciju (Hz).  

X-zraci se takođe mogu okarakterisati i kao čestice, što je odličan primer dualnosti prirode – energija je 

istovremeno  i  čestica  i  talas.  Ovo  se  može  videti  kod  poznate  Ajnštajnove  formule 

2

E

mc



,  gde  je  c 

brzina svetlosti. Ukoliko se posmatra kao čestica, čestica X-zraka koja ima brzinu v i masu m, ima impuls 

p koji se može izraziti na slededi način: 

hf

E

h

p mv mc

c

f









 



 

Ovakve čestice X-zraka se nazivaju fotoni, a fotoni se nalaze u paketima koji se zovu kvanti. Ukoliko je 

energija čestica veda od 2-3 eV, tada fotoni imaju sposobnost da jonizuju atome. Dijagnostičko zračenje 

je uglavnom u opsegu od 100 nm do 0.01 nm, ili od 12 eV do 125 keV. Jedan elektron volt predstavlja 

energiju koja je potrebna da se prenese kvant naelektrisanja kroz 1 V potencijalne energije. Jedan kvant 

naelektrisanja iznosi 

19

1.60x10



kulona, što je inače naelektrisanje jednog elektrona. Da bi se raskinula 

neka  hemijska  veza,  neophodna  je  energija  u  iznosu  od  2-10  eV  koja  se  može  dostaviti  pomodu 

elektromagnetnih talasa u ultraljubičastom spektru ili više. Elektromagnetni talasi sa energijama koje su 

ispod ultraljubičastog zračenja ne mogu da raskidaju hemijske veze ili da proizvode jone.  

S

S

T

T

V

V

A

A

R

R

A

A

N

N

J

J

E

E

 

 

X

X

-

-

Z

Z

R

R

A

A

K

K

A

A

 

 

X-zraci se stvaraju kada slobodni elektroni troše svoju energiju u interakciji sa elektronima u orbitalama 

ili nukleusom atoma. Bilo koji brzi elektron koji udari u metalnu metu može da izazove pojavu x-zraka.  

Za pojavljivanje rendgenskog zračenja potrebno je da su ispunjena tri uslova:  

–

 

adekvatan izvor elektrona 

–

 

način za njihovo ubrzavanje  

–

 

meta za interakciju. 

G

G

E

E

N

N

E

E

R

R

A

A

T

T

O

O

R

R

 

 

X

X

-

-

Z

Z

R

R

A

A

K

K

A

A

 

 

-

-

 

 

R

R

E

E

N

N

D

D

G

G

E

E

N

N

S

S

K

K

A

A

 

 

C

C

E

E

V

V

 

 

Rendgenska cev je veoma značajan deo svakog rendgen aparata jer se u njoj formiraju rendgenski zraci. 

Da  bi  rendgenska  cev  funkcionisala,  potrebno  je  da  sadrži  određenu  količinu  razređenog  vazduha  koji 

služi  kao  izvor  jona.  Slobodni  elektroni,  kojih  uvek  ima  van  atomske  strukture  atoma  u  razređenom 

vazduhu, prilikom prenosa visokim naponom rendgenske cevi od katode prema anodi, na svom putu se 

sudaraju sa atomima razređenog vazduha u cevi, pri čemu se iz perifernih orbita ovih atoma oslobađaju 

novi  elektroni.  Tako  slobodni  elektroni  razređenog 

vazduha  služe  kao  izvor  novih  elektrona.  Svi  elektroni  se 

visokim  naponom  prenose  do  anode  rendgenske  cevi 

velikom  brzinom,  tolikom  da  usled  sudara  sa  atomskom 

strukturom  fokusa  na  anodi  dolazi  do  oslobađanja  X–

zraka.  Princip  stvaranja  X–zraka  se  zasniva  na 

bombardovanju anode ubrzanim elektronima iz katode u 

vakumskoj rendgenskoj cevi. 

 

Elektronska rendgenska cev.

 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

3 

Z

Z

A

A

Š

Š

T

T

I

I

T

T

A

A

 

 

R

R

E

E

N

N

D

D

G

G

E

E

N

N

S

S

K

K

E

E

 

 

C

C

E

E

V

V

I

I

 

 

Da bi se rendgenska cev zaštitila od mehaničkog oštedenja, da bi se njome lakše rukovalo, da bi joj se 

obezbedilo  potrebno  hlađenje,  da  bi  se  sprečilo  rasipanje  zračenja  u  neželjnim  pravcima  i  da  bi  se 

otklonile  opasnosti  od  električnog  udara,  konstruktori  su  rendgensku  cev  smestili  u  metalni  zaštitni 

oklop, koji se naziva i hauba. 

Hauba  je  cilindričnog  oblika  i  ima  tri  otvora.  Dva  otvora  su  obložena  visokoizolacionim  materijalom  i 

služe za sprovođenje visokonaponskih kablova, dok je tredi otvor prozor kroz koji izlazi snop rendgenskih 

zraka. Prozorčid je  zaštiden aluminijumskim  limom debljine  oko 2 mm. Otvor za prolaz korisnog snopa 

rendgenskog  zračenja  zaštiden  je  prozorom  a  ispod  njega  se  postavlja  sistem  blendi  za  ograničavanje 

snopa zračenja. 

Potrebna širina zračnog snopa X–zraka reguliše se sužavanjem ili širenjem posebnih olovnih zastora koji 

se smeštaju kao poseban deo na ovaj prozor, van haube. Ovo je poznato kao tzv. primarna brana. 

Hauba je iznutra obložena olovnim limom debljine 3 mm. Olovni lim  sprečava izlaz X–zraka iz haube u 

neželjenim pravcima, osim kroz prozor. Hauba je ispunjena visokoizolacionim uljem (parafinsko ulje). Da 

bi  se  obezbedila  mogudnost  širenja  zagrejanog  ulja,  u  oklopu  se  nalazi  i  dilataciona  komora.  Na 

dilatacionoj  komori  je  ugrađen  prekidač  koji  isključuje  kontakt  za  cev  kada  je  temperatura  ulja  iznad 

dozvoljene.  Ulje  mora  imati  i  dobru  izolacionu  sposobnost  zbog  čega  se  pre  definitivnog  zatvaranja 

oklopa zagreva u vakuumu, kako bi se  sva eventualna voda isparenjem odstranila. Da bi se  poboljšalo 

hlađenje ulja, tj. cevi se na oklop cevi pričvršduje ventilator. 

Na  anodnom  kraju  haube,  unutra,  u  haubi  se  nalazi stator  elektromotora koji pokrede  rotor, odnosno 

anodu rendgenske cevi. Stator se napaja posebnom strujom. 

 

Rendgenska cev unutar haube. 

G

G

E

E

N

N

E

E

R

R

A

A

T

T

O

O

R

R

 

 

V

V

I

I

S

S

O

O

K

K

O

O

G

G

 

 

N

N

A

A

P

P

O

O

N

N

A

A

 

 

Osnovna  uloga  generatora  visokog  napona  jeste  da  stvori  potreban  napon  električne  struje  za  rad 

rendgenske  cevi.  Glavni  delovi  generatora  su:  visokonaponski  transformator,  brojni  manji  (pomodni) 

transformatori  i  sklopke,  neophodni  za  nesmetan  rad  aparata.  Visokonaponski  transformator  pretvara 

mrežnu struju, napona 220 *V+, u struju napona od 15 *kV+ do nekoliko stotina *kV+, koliko je potrebno za 

stvaranje potencijalne rezlike između elektroda cevi.  

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

4 

 

Šematski prikaz generatora i rendgenske cevi. 

Primarni kalem ovog transformatora čini veoma mali broj navoja debele žice, za razliku od sekundarnog 

koji ima mnogo više navoja sa žicom manjeg porečnog preseka. Rendgenska cev priključena je za krajeve 

sekundarnog kalema.  

Pored  toga,  sastavni  deo  svakog  aparata  za  rendgensko  snimanje  je  i  niskonaponski  ili  katodni 

transformator.  Osnovna  uloga  ovog  transformatora  jeste  smanjivanje  napona  struje  gradske  mreže, 

pretvarajudi je u struju niskog napona i velike jačine, koja je potrebna za usijanje katode. 

K

K

O

O

M

M

A

A

N

N

D

D

N

N

I

I

 

 

S

S

T

T

O

O

 

 

Komandni  sto  je  deo  preko  koga  se  vrši  upravljanje  rendgen  uređajem.  Funkcije  komandnog  stola 

ostvaruju se  preko odgovarajude  tastature  i prekidača dok brojni merni instrumenti pokazuju tehničke 

uslove  radiografisanja.  Na  samoj  tabli  stola  može  se  nadi  i  prekidač  preko  koga  se  vrši  aktiviranje 

generatora  visokog  napona.  Pored  toga,  regulisanjem  jačine  struje  utiče  se  na  talasnu  dužinu  tj.  na 

intenzitet i prodornost x-zraka. Na komandnom stolu nalazi se regulator kojim se odabira anodni fokus 

određene  veličine.  Mali  fokus  se  automatski  koristi  kada  je  prekidač  za  određivanje  jačine  struje 

podešen na malim vrednostima (40, 80 *mA+), dok je veliki fokus određen za vede vrednosti struje (160, 

320, 500 [mA]).  

V

V

I

I

S

S

O

O

K

K

O

O

N

N

A

A

P

P

O

O

N

N

S

S

K

K

I

I

 

 

K

K

A

A

B

B

L

L

O

O

V

V

I

I

 

 

Rendgenska  cev  i  visokonaponski  transformator  generatora  aparata  povezani  su  visokonaponskim 

kablovima. Sami kablovi sačinjeni su od bakarnih provodnika kojih ima najčešde tri i mogu izdržati struju 

čiji  je  napon  i  do  nekoliko  desetina,  pa  i  stotina  hiljada  volti.  Poprečni  presek  kablova  zavisi  od  tipa 

odnosno snage aparata. Bakarni provodnici su izolovani debelim plastičnim ili gumenim omotačem. Sa 

spoljne strane su prevučeni metalnom košuljicom koja ih štiti od mehaničkog oštedenja i u isto vreme 

igra ulogu uzemljenja. 

S

S

T

T

A

A

T

T

I

I

V

V

 

 

Stativ rendgenskog aparata je mehanički sistem koji povezuje i ostale delove aparata. Razlikuju se stativi 

za radiografiju i radioskopiju. 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

5 

Radiografski  aparati  mogu  imati  zidni  ili  stubni  stativ.  Stubni  stativ  se  sastoji  od  vertikalnog  i 

horizontalnog dela. Vertikalni deo je izrađen od metala, a njegov poprečni presek ima oblik kvadrata ili 

pravougaonika. Ova vrsta stativa može biti mobilna ili stabilna. Mobilni stativ pokrede se po šinama koje 

se  pričvršduju  za  pod  i  za  plafon  prostorije.  Pomeranje  ovog  stativa  vrši  se  ručno,  dok  elektromotor 

pokrede stativ aparata pri tomografskom snimanju. 

Nepokretni stubni stativ fiksira čitav rendgen aparat za pod ili za zid prostorije. Na horizontalnom delu 

stubnog stativa nalaze se rendgenska cev koja je smeštena u haubi, potom kutija sa primarnim branama 

i  sekundarni  filteri.  Horizontalni  deo  klizi  po  vertikalnom  pomodu  sistema  zubčanika  i  kontrategova, 

spuštajudi i podižudi rendgensku cev.  

Plafonski stativ je fiksiran za tavanicu prostorije. Za plafon su pričvršdene šine po kojima se kredu kolica 

na  kojoj  je  zakačen  gornji  kraj  vertikalnog  dela  plafonskog  stativa.  Na  donjem  kraju  vertikalnog  dela 

nalazi se  takozvana viljuška u kojoj je  smešteno kudište rendgenske  cevi, čime se  omogudava kretanje 

iste u kosim položajima u odnosu na horizontalnu ravan. Vertikalni deo stativa izvlači se teleskopski, tako 

da se rendgenska cev može spuštati i podizati na različite visine od ploče na kojoj se nalazi pacijent. 

 

Izgled modernog aparata za radioskopiju. 

Stativ  aparata  za  radioskopiju  se  u  izvesnoj  meri  razlikuje  od  ostalih  aparata.  Pošto  stativ  aparata  za 

radioskopiju ima višestruku namenu, često se naziva i univerzalni dijagnostički stativ. Glavni deo ovakvog 

stativa jeste ploča sa postoljem na kome  pacijent  stoji u toku izvođenja  pregleda. Ploča se  pomera na 

obe  strane,  gore  i  dole  zahvaljujudi  elektromotoru.  Držači  za  ruke  i  glavu  nalaze  se  na  obe  strane 

odnosno  na  gornjem  kraju  ploče.  Pomenuti  držači  omogudavaju  pacijentu  da  se  pridžava  u  toku 

pomeranja  ploče  ili  pri  promenama  položaja  čitavog  aparata,  npr.  iz  verikalnog  preko  kosog  do 

horizontalnog.  

Na  krajevima  horizontalnog  dela  stativa  nalaze  se  uređaj  za  ciljano  radiografisanje  i  rendgenska  cev,  s 

tim što se prvi nalazi neposredno ispod ploče na kojoj je pacijent, a izvor x-zraka je na 1.5 [m] u odnosu 

na  prednju  stranu  ploče.  Uređaj  za  ciljano  radiografisanje  sastoji  se  od  fluorescentnog  ekrana  i 

mehanizma  za  prihvatanje  kasete  sa  rendgenskim  filmom.  Prema  potrebi,  elektromotor  uređaja 

postavlja kasetu sa filmom iza ekrana omogudavajudi tako da se na rendgenskom filmu dobije slika koja 

postoji i na ekranu. Poseban elektronski mehanizam omogudava prosvetljavanje samo delova (1/4, 1/2) 

ili čitave kasete sa rendgenskim filmom, kako se ved u toku pregleda planira. Za vreme prosvetljavanja 

dela  filma,  ostali  delovi  su  zaštideni  posebnom  olovnom  pločom,  čime  je  mogude  da  se  na  jednom 

 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

6 

rendgenskom filmu prikažu jedna, dve, tri ili četiri rendgenske slike. 

V

V

R

R

E

E

M

M

E

E

 

 

E

E

K

K

S

S

P

P

O

O

Z

Z

I

I

C

C

I

I

J

J

E

E

 

 

Period  u  kome  su  objekat  radiografisanja  i  rendgenski  film  izloženi  emisiji  x-zraka 

predstavlja  vreme  ekspozicije  i  izražava  se  u  sekundama  *s+.  Promenom  vremena  ekspozicije 

menja se i kvalitet radiograma, obzirom na to da su vrednosti napona i struje kod ovih aparata 

nepromenljive.  važno  je  istadi  da  promene  ekspozicije  moraju  biti  u  korelaciji  sa  vrednostima 

napona  i  jačine  struje.  Pored  ovoga,  vreme  ekspozicije  produžava  se  povedanjem  rastojanja 

između  objekta  i  rendgenske  cevi,  a  smanjuje  korišdenjem  filmova  vede  osetljivosti,  zatim 

korišdenjem pojačivačkih folija, tubusa itd. 

 

 

K

K

O

O

M

M

P

P

J

J

U

U

T

T

E

E

R

R

I

I

Z

Z

O

O

V

V

A

A

N

N

A

A

 

 

T

T

O

O

M

M

O

O

G

G

R

R

A

A

F

F

I

I

J

J

A

A

 

 

–

–

 

 

C

C

T

T

 

 

S

S

K

K

E

E

N

N

E

E

R

R

 

 

Uređaji za kompjuterizovanu tomografiju (tomos – grčki, sečenje) spadaju u grupu rendgenskih uređaja 

za dijagnostiku.  

Princip rada kompjuterizovanog tomografa zasniva se na tome da se X-zrak iz rendgenske cevi pomodu 

kolimatora precizno usmerava na dijametralno postavljeni detektor. 

 

Šematski prikaz CT skenera. 

Sistem cev-detektor krede se duž poprečnog preseka pacijenta uz kontinualno zračenje. U zavisnosti od 

strukture tkiva kroz koje prolaze X-zraci, dolazi do njihovog slabljenja, a shodno tome se na detektoru 

dobija  projekcija  oslabljenog  intenziteta.  Slabljenje  rendgen  zračenja  se  izražava  tzv. 

k

k

o

o

e

e

f

f

i

i

c

c

i

i

j

j

e

e

n

n

t

t

o

o

m

m

 

 

a

a

p

p

s

s

o

o

r

r

p

p

c

c

i

i

j

j

e

e, a on zavisi od atomskog broja i elektronske gustine tkiva, kao i od energije rendgen zračenja. 

Što je vedi atomski broj i gustina elektrona snimanog tkiva, to je vedi koeficijent apsorpcije. 

Osetljvost  pri zračenju meri se  efektivnom dozom zračenja. Efektivna  doza računa relativnu osetljivost 

različitih tkiva  izloženih radijaciji. Jedinica za merenje  efektivne  doze  zračenja naziva  se  sivert  (simbol: 

Sv). Milisivert (mSv) se često koristi da izmeri efektivnu dozu u dijagnostičkim medicinskim procedurama 

(npr. rendgen zračenje, nuklearna radijacija, tomografija). 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

7 

Usavršavanje CT uređaja odvijalo se kroz nekoliko faza ili generacija. Razvoj prve generacije CT uređaja 

počeo je od 1989. godine i dobili su naziv spiralni kompjuterizovani tomografi. Prva generacija aksijalnih 

CT uređaja (konvencionalni uređaji) imala je tokom 20-godišnjeg razvoja čak 5 podgeneracija. Kod ovih 

uređaja sistem cev – detektor vršio je rotaciju za 360

o

, vradenje u početni položaj zbog kablova, zatim 

pomeranje  pacijenata  po  uzdužnoj  osi  za  određenu  distancu  (rastojanje  između  preseka)  i  ponovnu 

rotaciju  za  pravljenje  novog  preseka.  Računarska  obrada  podrazumevala  je  superpoziciju  projekcija  u 

cilju rekonstrukcije i prikaza slike anatomskog regiona koji je skeniran sa n preseka.  

 

Sistem cev-detektor sa kontinualnom rotacijom kod spiralnog skenera. 

Zahvaljujudi  sleep-ring  tehnologiji  prenosa  energije  (metalne  četkice  klize  po  koncentričnim 

trajektorijama),  omogudena  je  kontinualna  rotacija  cev  –  detektor.  Istovremeno  se  pacijent  na  stolu 

kontinualno pomera po uzdužnoj osi.  

 

 

Sleep-ring veza za prenos električne energije. 

Ovim načinom skeniranja može biti pokrivena velika anatomska regija. Vreme iskorišdenosti je 100%, jer 

nema gubitka vremena između dva susedna skeniranja zbog pomeranja stola sa pacijentom. Dobijajudi 

tanke  i  dodirne  preseke  (gusto  slagane  u  spirali),  spiralni  CT  može  dati  3D  rekonstrukcije  vrlo  visokog 

kvaliteta. 

Konstruktivni zahtev spiralnih uređaja bio je da se tokom prolaska stola, sa pacijentom na njemu, kroz 

uređaj  za  skeniranje,  obuhvati  veda  dužina  tela  i  istovremeno,  zahvaljujudi  boljoj  mogudnosti 

izračunavanja  dobijenih  podataka  u  kradem  periodu  i  rekonstruišu  ispitivani  slojevi.  Pojava  spiralnih 

tomografa unela je značajno skradenje vremena, tako da pregled organa trbušne šupljine spiralnim CT 

aparatom, danas traje svega jedan do dva minuta, uz znatno bolju rezoluciju snimaka. Bolja rezolucija u 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

8 

stvari označava mogudnost da se čestice tkiva razdvoje u zasebne, sve manje i manje segmente, što je 

napredak kompjuterske tehnologije i omogudio. 

 

Kretanje spiralnog CT skenera. 

Cine  CT  tehnika.  Ovi  uređaji  imaju  specijalnu  rentgensku  cev  sa  izvorom  X–zraka  u  obliku  širokog 

elektronskog snopa i više masivnih paralelnih anoda u obliku prstenova oko pacijenta. 

Široki snop brzih elektrona je elektronski usmeren duž anodnih prstenova i lepezasto zrači telo pacijenta, 

a  zatim  biva  detektovan  u  fiksiranom,  kružnom  nizu  detektora.  Kod  ove  tehnike  ne  krede  se  ni 

rendgenska cev ni detektori. Cine CT uređaj su mnogo skuplji od konvencionalnih CT uređaja. 

Više-detektorski  (više-slajsni)  su  trenutno  aktuelni  uređaji  najnovije  generacije.  Kod  ove  generacije 

rendgenska  cev  koja  se  kontinuirano  rotira  i  pri  tom  zrači,  prosvetli  određeni  volumen,  čime  se 

istovremeno  na  n-paralelnih  detektora  dobije  n-preseka  (slajsova).  Ovakvom  metodom,  u  kojoj 

rendgenska  cev  napravi  3 rotacije  u sekundi,  a  u  jednoj  rotaciji  npr.  256  preseka, od  kojih  se  svaki  na 

displeju prezentuje u matrici 1024 x 1024 pixel, mogude je na osnovu svega 5 sekundi snimanja dobiti 5 x 

3 x 256 = 3840 megapixel, imaging informacija u digitalnoj formi. 

Više -detektorski CT uređaj omogudava da se u kratkom vremenskom periodu sa malo zračenja, dobije 

što  precizniji  prikaz  svih  organa  u  telu.  Pregled  traje  desetak  minuta  i  ne  zahteva  posebnu  pripremu 

bolesnika. Nakon pregleda se dobijeni preseci dodatno obrađuju na radnoj stanici, a tu veliku ulogu igra i 

softver kojim je radna stanica opremljena.  

P

P

R

R

I

I

N

N

C

C

I

I

P

P

 

 

R

R

A

A

D

D

A

A

 

 

C

C

T

T

 

 

S

S

K

K

E

E

N

N

E

E

R

R

A

A

 

 

Kod  СТ  skeniranja,  rendgen  zraci  i  elektronski  rendgen  detektori  rotiraju  se  oko  pacijenata  i  vrše  se 

merenja količine zračenja koja se apsorbuju u telu. U isto vreme, ispitni sto se krede kroz skener, tako da 

X-zraci opisuju spiralanu putanju oko tela. Jedna rotacija traje oko 1 sekundu, mada savremeniji skeneri 

mogu da postignu jednu punu rotaciju čak  i za 0,25 sekundi. Rendgenski izvor proizvodi uski „mlaz“ u 

obliku snopa rendgen zračenja koje ozračuje deo tela pacijenta. Debljina „mlaza“ može biti od 1 mm do 

10 mm. Kod tipičnog pregleda postoji nekoliko faza, a svaka faza se sastoji od 10 do 50 rotacija rendgen 

cevi oko pacijenta u koordinaciji sa stolom koji se krede kroz kružni otvor. 

Osnovni delovi CT skenera su: 

–

 

gentri sa rentgenskom cevi i detektorima i postoljem 

–

 

pokretni ležaj za pacijenta 

–

 

visokonaponski generator 

–

 

upravljačka i evaluacijska konzola sa memorijom, monitorom i printerom. 

Gentri sa rendgenskom cevi, detektorima nalazi se u kudištu. 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

9 

G

G

E

E

N

N

T

T

R

R

I

I

 predstavlja baznu jedinicu svakog CT uređaja i na sebi sadrži rendgensku cev sa detektorima. To 

je  rotirajudi prsten velikog  radijusa sa sistemom rotacije i sistemom hlađenja, kao i sistemom prenosa 

signala sa detektora do analogno-digitalnog (A/D) konvertora. Gentri sa svojim sadržajem (rentgenskom 

cevi i detektorima) može ostvariti nagib od 0° do + 30° i  od  0° do – 30°. Na slici 5 može se videti izgled 

stativa  CT  skenera,  gde  je  sa  T  označen  položaj  generatora  X-zraka,  D  označava  detektore  X-zraka, 

prostiranje rentgenskih zraka je označeno sa X, a R označava smer okretanja stativa CT skenera. 

 

Gentri CT skenera. 

Detektori  na  izlaznoj  strani  pacijenta,  vrše  zapis  rendgen  zračenja  koje  izlazi  iz  ozračenih  delova  tela 

pacijenta kao rendgen "snimak" sa jednog mesta iz izvora rendgen zračenja. Snimci sačinjeni iz mnogo 

različitih uglova prikupljaju se u toku jedne potpune rotacije.

 

Sistem za prikupljanje podataka kod СТ-a 

nalazi se u gentriju, odnosno stativu СТ aparata. U njemu su rendgenska cev i detektori postavljeni jedan 

naspram drugog i vrše istovremenu rotaciju. Oslabljeni ili apsorbovani snop rendgen zraka koji su prošli 

kroz transvezalni presek pacijenta izazivaju fluorescencu detektora. Pod uticajem ove svetlosti stvara se 

odgovarajudi električni potencijal odnosno analogni strujni impuls. U analogno digitalnom konverteru ovi 

impulsi se iz analognog oblika pretvaraju u digitalne informacije odnosno nizove brojeva. Ove digitalne 

informacije se prenose u kompjuterski sistem, gde se vrši njihova obrada. 

Kada  su  u  pitanju  rendgenske  cevi,  najčešde  se  koriste  one  sa  varijabilnom  veličinom  fokusne  tačke. 

Ukoliko  se  želi  skeniranje  vedih  površina  a  manjeg  kontrasta,  potrebno  je  upotrebiti  zrak  sa  širokom 

fokusnom tačkom i velikom snagom, dok je za slike visoke rezolucije i tankih “krišaka”- slajsova potrebna 

upotreba  uske  fokusne  tačke.  Rendgenske  cevi  koje  se  upotrebljavaju  u  modernim  skenerima  imaju 

snagu  koja  iznosi  oko 20-60  kW  pri  naponu  od 80  do  140 kV.  Ceo ovaj  sistem  može  da  se  koristi  pod 

maksimalnim opteredenjem samo određeni vremenski period, a granice limita određene su specifičnim 

karakteristikama  anode  i  generatora.  Da  bi  se  izbeglo  opteredenje  rendgenske  cevi,  snaga  mora  biti 

redukovana za duža skeniranja. Razvojem višerednog detektorskog sistema praktično je  isključena ova 

limitacija, jer novi detektori mnogo efikasnije koriste snagu rendgenske cevi. 

Osnovni  elementi  koji  čine  detektor  su  supstanca  koja  absorbuje  energiju,  a  napravlena  je  na  bazi 

kristala i fotodioda. Materijal koji absorbuje energiju je sličan materijalu koji se koristi kod standardnih 

CT  skenera,  a  fotodioda  je  na  bazi  silikonskog  kristala.  Zbog  ograničene  debljine  koja  se  može  postidi 

PROJEKTOVANJE BIOMEDICINSKIH APARATA I UREĐAJA 

Hanodut 10 - 2012/2013 

 

 

10 

pomodu  silikonskog  kristala,  detektorski  sistem  se  izrađuje  po  principu  slaganja  malih  detektorskih 

blokova. 

 

Princip rada detektora. 

Detektorski sistem igra specijalnu ulogu u konstrukciji CT komponenata, jer upravo on pretvara X-zrake 

različitog  intenziteta  u  električni  signal.  Ovi  analogni  signali  se  pojačavaju  pomodu  elektronskih 

komponenti  i  pretvaraju  se  u  digitalne  pulseve.  Neki  materijalni  imaju  sposobnost  da  u  mnogo  vedoj 

meri detektuju X-zrake, a neki od njih su bazirani na ultra brzoj keramici (UFC). Ovakvo svojstvo novih 

vrsta  materijala  značajno  doprinosi  poboljšanju  kvaliteta  slike,  a  samim  tim  i  bržoj  akviziciji 

podataka.Višeredni  detektori  mnogo  efikasnije  koriste  X-zrake  koji  stižu  do  njih,  za  razliku  od 

jednorednih detektora. 

Kod СТ-a kao i kod ostalih digitalnih tehnika dobijena slika više nije posledica direktnog dejstva rendgen 

zračenja na rendgenski film, kao kod klasičnih radioloških dijagnostičkih metoda. Kod digitalnih metoda 

ona je proizvod višestrukog detektovanja, merenja i izračunavanja digitalnih informacija. 

Jedan detektorski blok se sastoji od 24x64 = 1536 elemenata, dok se jedan ceo detektorski sistem sastoji 

od 38x4 = 152 blokova. 

Šema detektora. 

V

V

I

I

S

S

O

O

K

K

O

O

N

N

A

A

P

P

O

O

N

N

S

S

K

K

I

I

 

 

G

G

E

E

N

N

E

E

R

R

A

A

T

T

O

O

R

R

  prima  naizmeničnu  električnu  energiju  iz  gradske mreže  i  transformiše  je  u 

jednosmernu struju visokog napona koja je potrebna za rad rentgenske cevi, najčešde snage 80 – 140 kV. 

Električna energija se prenosi preko slip – ring veze kako bi se smanjila mogudnost električnog iskrenja 

između visokonaponskih prenosnika u gentriju uređaja.