Articles

Kolimační účinky

Kolimace rentgenového svazku při radiografickém a fluoroskopickém projekčním zobrazování je důležitá z důvodu dávky pro pacienta a kvality obrazu. Aktivní kolimace do zájmového objemu snižuje celkovou integrální dávku pro pacienta a minimalizuje tak radiační riziko. Menší ozářený objem má za následek menší rozptyl rentgenového záření dopadajícího na detektor. To vede ke zlepšení kontrastu objektu a kvality obrazu.

Kolimace rentgenového pole se liší od použití elektronického zvětšení tím, že získané zorné pole zůstává konstantní a nedochází ke zlepšení výsledného výkonu prostorového rozlišení (viz níže). Použití kolimace však obvykle sníží jas obrazu a vyžaduje odpovídající zvýšení dávky záření na vstupu do kůže pacienta, i když ne na úroveň při použití elektronického zvětšení, protože zisk miniaturizace se nemění.

Fantom pánve

.

Obrázek Q Obrázek R Obrázek S

Tři výše uvedené obrázky (Q, R a S) ukazují efekt kolimace rentgenového svazku při zachování konstantního průměru vstupního zorného pole 38 cm. Při kolimaci rentgenového svazku při přechodu z obrázku Q na obrázek S je exponována menší část pacienta, ale obrazové charakteristiky centrální oblasti se v podstatě nemění. Zejména nedochází ke zlepšení prostorového rozlišení, kterého lze dosáhnout použitím elektronického zoomu, kdy se elektronicky zmenšuje získané zorné pole (viz výše). Na snímku na obrázku Q bylo použito 77 kV/2,5 mA, což vedlo k rychlosti vstupní kermy vzduchu 39 mGy/minutu. Naproti tomu na snímku na obrázku R bylo použito 79 kV/2,6 mA, což vedlo k rychlosti vstupní vzdušné kermy 40 mGy/minutu, a na snímku na obrázku S bylo použito 84 kV/2,7 mA a výsledkem bylo 46 mGy/minutu.

Použití kolimace obecně zvyšuje rychlost vstupní vzdušné kermy, což je velmi důležitý faktor, pokud existuje možnost vyvolání deterministických účinků, jako je epilace a erytém. Prahová dávka pro deterministické účinky se však konzervativně považuje za nejméně ~2 Gy a této hodnoty bude pravděpodobně dosaženo pouze v intervenční radiologii. U většiny fluoroskopických vyšetření se deterministické účinky neočekávají a radiační riziko pro pacienta je úměrné celkové energii předané pacientovi. Stochastické radiační riziko je tedy úměrné součinu vstupní expoziční vzdušné kermy a ozářené plochy. Pokud se exponovaná plocha sníží na polovinu, bude odpovídající zvýšení vstupní vzdušné kermy menší než dvojnásobek kvůli zvýšení napětí rentgenky. Pokud tedy neexistuje riziko vyvolání deterministických účinků záření, měla by zvýšená kolimace při fluoroskopii snížit riziko stochastických účinků na pacienta, a proto se důrazně doporučuje.

Použití kolimace při fluoroskopii nemá významný vliv na celkovou kvalitu obrazu z hlediska prostorového rozlišení nebo rozptylu, pokud se vstupní zorné pole II nemění. Výkon prostorového rozlišení, který je nepřímo úměrný vstupnímu zornému poli, je konstantní (všimněte si, že zorné pole zobrazení se na obrázcích Q, R a S nemění). Neočekává se, že by se množství rozptylu významně změnilo v důsledku snížení celkové exponované hmotnosti pacienta; fluoroskopie se provádí s použitím mřížek pro odstranění rozptylu, které eliminují 90 % nebo více rozptýleného záření. Jakékoli snížení rozptylu na obrázku S oproti obrázku O by bylo pravděpodobně příliš malé na to, aby bylo vnímatelné pro většinu klinických aplikací.

Fantom lebky

Obrázek T Obrázek U

Obrázek T zobrazuje snímek z ne.kolimované fluoroskopie získaný při použití zorného pole 25 cm. Radiografické techniky pro tento snímek byly 74 kV/2,2 mA a odpovídající vstupní vzduchová kerma byla 26 mGy/minutu. Všimněte si jasu na okraji snímku, kde rentgenový paprsek přímo dopadá na zesilovač obrazu, což sníží kontrast zobrazení anatomických prvků zájmu. Obrázek Q ukazuje zlepšení, kterého je dosaženo z hlediska kontrastu zobrazení použitím kolimace. Na obrázku U byly použity radiografické techniky 83 kV/2,6 mA, což vedlo k rychlosti vstupní vzduchové kermy 40 mGy/minutu. V tomto příkladu jsou úvahy o kvalitě obrazu prvořadé a použití kolimace se důrazně doporučuje z důvodu výrazného zlepšení výsledného kontrastu zobrazení (tj. kontrastem zobrazení se „neplýtvá“ na zobrazení vzduchu kolem pacienta).

.