La collimation du faisceau de rayons X pour la radiographie et l’imagerie de projection fluoroscopique est importante pour des raisons de dose au patient et de qualité d’image. La collimation active au volume d’intérêt réduit la dose intégrale globale au patient et minimise ainsi le risque d’irradiation. Un volume moins important irradié se traduit par une moindre diffusion des rayons X sur le détecteur. Il en résulte une amélioration du contraste du sujet et de la qualité de l’image.

La collimation du champ de rayons X diffère de l’utilisation d’un grossissement électronique en ce sens que le champ de vision acquis reste constant et qu’il n’y a pas d’amélioration des performances de résolution spatiale résultantes (voir ci-dessous). Cependant, l’utilisation de la collimation réduira normalement la luminosité de l’image, et nécessitera une augmentation correspondante de la dose cutanée d’entrée de rayonnement pour le patient, bien que pas au niveau lorsque le grossissement électronique est utilisé, parce que le gain de minification est inchangé.

Pantôme du bassin

Figure Q	Figure R	Figure S

Les trois images présentées ci-dessus (Q, R, et S) montrent l’effet de la collimation du faisceau de rayons X tout en maintenant un champ de vision d’entrée constant de 38 cm de diamètre. Lorsque l’on collimate le faisceau de rayons X en passant de la figure Q à la figure S, une partie moins importante du patient est exposée, mais les caractéristiques de l’image de la région centrale restent essentiellement inchangées. En particulier, il n’y a pas d’amélioration de la résolution spatiale qui peut être obtenue par l’utilisation du zoom électronique où le champ de vision acquis est réduit électroniquement (voir ci-dessus). L’image de la figure Q a utilisé 77 kV/2,5 mA, ce qui a donné un taux de kerma à l’entrée de l’air de 39 mGy/minute. En revanche, l’image de la figure R a utilisé 79 kV/2,6 mA, ce qui a donné un taux de kerma à l’entrée de l’air de 40 mGy/minute, et l’image de la figure S a utilisé 84 kV/2,7 mA, ce qui a donné 46 mGy/minute.

L’utilisation de la collimation augmente généralement le taux de kerma à l’entrée de l’air, ce qui est une considération très importante s’il existe une possibilité d’induire des effets déterministes tels que l’épilation et l’érythème. Cependant, la dose seuil pour les effets déterministes est prudemment considérée comme étant d’au moins ~2 Gy, et cette valeur n’est susceptible d’être atteinte qu’en radiologie interventionnelle. Pour la plupart des examens fluoroscopiques, les effets déterministes ne sont pas attendus et le risque d’irradiation du patient est proportionnel à l’énergie totale transmise au patient. Le risque de rayonnement stochastique est donc proportionnel au produit du taux de kerma de l’air d’exposition d’entrée et de la zone exposée. Si la surface exposée est divisée par deux, l’augmentation correspondante du débit de kerma dans l’air d’entrée sera inférieure à un facteur deux en raison de l’augmentation de la tension du tube radiogène. Par conséquent, à condition qu’il n’y ait pas de risque d’induction d’effets déterministes du rayonnement, une collimation accrue pendant la fluoroscopie devrait réduire le risque d’effets stochastiques pour le patient, et est donc fortement recommandée.

L’utilisation de la collimation en fluoroscopie n’affecte pas de manière significative la qualité globale de l’image en termes de résolution spatiale ou de diffusion lorsque le champ de vision d’entrée II est inchangé. Le rendement de la résolution spatiale, qui est inversement proportionnel au champ de vision d’entrée, est constant (notez que le champ de vision de l’affichage ne change pas dans les figures Q, R et S). La quantité de diffusion ne devrait pas changer de manière significative du fait de la réduction de la masse totale du patient exposé ; la fluoroscopie est réalisée à l’aide de grilles d’élimination de la diffusion qui éliminent 90 % ou plus du rayonnement diffusé. Toute réduction de la diffusion dans la figure S par rapport à la figure O serait probablement beaucoup trop faible pour être perceptible pour la plupart des applications cliniques.

Fantôme de crâne

Figure T	Figure U

La figure T montre une image d’un passage fluoroscopique noncollimaté obtenu en utilisant un champ de vision de 25 cm. Les techniques radiographiques pour cette image étaient de 74 kV/2,2 mA, et le taux de kerma correspondant à l’air d’entrée était de 26 mGy/minute. Notez la luminosité au bord de l’image où le faisceau de rayons X a un impact direct sur l’intensificateur d’image, ce qui réduit le contraste d’affichage des caractéristiques anatomiques d’intérêt. La figure Q montre l’amélioration obtenue en termes de contraste d’affichage par l’utilisation de la collimation. Dans la figure U, les techniques radiographiques utilisées étaient de 83 kV/2,6 mA, ce qui donne un taux de kerma à l’entrée de l’air de 40 mGy/minute. Dans cet exemple, les considérations de qualité d’image sont primordiales et l’utilisation de la collimation est fortement recommandée en raison de la nette amélioration du contraste d’affichage qui en résulte (c’est-à-dire que le contraste d’affichage n’est pas  » gaspillé  » pour représenter l’air autour du patient).