Collimatie van röntgenbundels voor radiografie en fluoroscopie-projectie-beeldvorming is belangrijk voor de patiëntdosis en de beeldkwaliteit. Door actief te collimeren tot het volume dat van belang is, wordt de totale integrale dosis voor de patiënt verlaagd, waardoor het stralingsrisico tot een minimum wordt beperkt. Een kleiner bestraald volume leidt tot minder röntgenverstrooiing op de detector. Dit leidt tot een verbetering van het onderwerpcontrast en de beeldkwaliteit.

Collimatie van het röntgenveld verschilt van het gebruik van elektronische vergroting in die zin dat het verkregen gezichtsveld constant blijft en er geen verbetering optreedt in de resulterende ruimtelijke resolutie (zie hieronder). Het gebruik van collimatie zal echter normaal de beeldhelderheid verminderen, en een overeenkomstige verhoging van de stralingsingangsdosis voor de huid van de patiënt vereisen, hoewel niet tot het niveau wanneer elektronische vergroting wordt gebruikt, omdat de minificatiewinst ongewijzigd blijft.

Pelvisfantoom

Figuur Q	Figuur R	Figuur S

De drie hierboven getoonde afbeeldingen (Q, R, en S) tonen het effect van het collimeren van de röntgenstraal met behoud van een constant ingangsveld van 38 cm diameter. Wanneer de röntgenbundel van figuur Q naar figuur S wordt gecollimeerd, wordt een kleiner deel van de patiënt belicht, maar de beeldkenmerken van het centrale gebied blijven in wezen ongewijzigd. In het bijzonder is er geen verbetering van de ruimtelijke resolutie die kan worden bereikt door het gebruik van elektronische zoom waarbij het verkregen gezichtsveld elektronisch wordt verkleind (zie boven). Voor het beeld in figuur Q werd 77 kV/2,5 mA gebruikt, hetgeen resulteerde in een kerma van 39 mGy/minuut in de lucht. Voor het beeld in figuur R daarentegen werd 79 kV/2,6 mA gebruikt, wat resulteerde in een kermawaarde bij binnenkomst van 40 mGy/minuut, en voor het beeld in figuur S werd 84 kV/2,7 mA gebruikt, wat resulteerde in 46 mGy/minuut.

Het gebruik van collimatie verhoogt over het algemeen de kermawaarde bij binnenkomst, wat een zeer belangrijke overweging is als er enige mogelijkheid bestaat om deterministische effecten zoals epilatie en erytheem te induceren. De drempeldosis voor deterministische effecten wordt echter conservatief geacht ten minste ~ 2 Gy te bedragen, en deze waarde wordt waarschijnlijk alleen bij interventionele radiologie bereikt. Voor de meeste fluoroscopieonderzoeken worden geen deterministische effecten verwacht, en het stralingsrisico voor de patiënt is evenredig met de totale energie die aan de patiënt wordt toegediend. Het stochastische stralingsrisico is derhalve evenredig met het product van het kerma van de ingangsblootstelling en het blootgestelde gebied. Indien het blootgestelde gebied wordt gehalveerd, zal de overeenkomstige toename van het kerma van de ingangslucht minder dan een factor twee bedragen wegens de toename van het voltage van de röntgenbuis. Op voorwaarde dat er geen risico bestaat op de inductie van deterministische stralingseffecten, zou een verhoogde collimatie tijdens fluoroscopie het risico van stochastische effecten voor de patiënt moeten verminderen, en wordt daarom sterk aanbevolen.

Het gebruik van collimatie bij fluoroscopie heeft geen significante invloed op de algehele beeldkwaliteit in termen van ruimtelijke resolutie of verstrooiing wanneer het beeldveld van de II-input ongewijzigd blijft. De ruimtelijke resolutie, die omgekeerd evenredig is met het beeldveld van de invoer, is constant (merk op dat het beeldveld van de weergave in de figuren Q, R en S niet verandert). De hoeveelheid verstrooiing zal naar verwachting niet significant veranderen door de vermindering van de totale blootgestelde patiëntenmassa; fluoroscopie wordt uitgevoerd met gebruikmaking van roosters voor het verwijderen van verstrooiing die 90% of meer van de verstrooide straling elimineren. Een eventuele vermindering van de verstrooiing in figuur S ten opzichte van figuur O zou waarschijnlijk veel te klein zijn om waarneembaar te zijn voor de meeste klinische toepassingen.

Schedelfantoom

Figuur T	Figuur U

Figuur T toont een beeldje van een nietgecollimeerde fluoroscopie, verkregen met een gezichtsveld van 25 cm. De radiografische technieken voor dit beeld waren 74 kV/2,2 mA, en de corresponderende kerma rate voor de ingangslucht was 26 mGy/minuut. Let op de helderheid aan de rand van het beeld waar de röntgenbundel rechtstreeks op de beeldversterker inwerkt, waardoor het contrast van de weergave van de anatomische kenmerken van belang zal verminderen. Figuur Q toont de verbetering die in termen van beeldcontrast wordt bereikt door het gebruik van collimatie. In figuur U werden radiografische technieken gebruikt van 83 kV/2,6 mA, hetgeen resulteerde in een kerma van 40 mGy/minuut aan de luchtingang. In dit voorbeeld zijn overwegingen van beeldkwaliteit van het grootste belang, en het gebruik van collimatie wordt sterk aanbevolen vanwege de duidelijke verbetering van het resulterende beeldcontrast (d.w.z. het beeldcontrast wordt niet “verspild” om de lucht rond de patiënt weer te geven).