Kolimacja wiązki promieniowania rentgenowskiego w radiografii i obrazowaniu projekcyjnym we fluoroskopii jest ważna ze względu na dawkę otrzymywaną przez pacjenta i jakość obrazu. Aktywna kolimacja do objętości zainteresowania zmniejsza całkowitą dawkę integralną dla pacjenta, a tym samym minimalizuje ryzyko promieniowania. Mniejsza objętość napromieniowana skutkuje mniejszym rozproszeniem promieniowania rentgenowskiego padającego na detektor. Skutkuje to poprawą kontrastu obiektu i jakości obrazu.

Kolimacja pola promieniowania rentgenowskiego różni się od zastosowania powiększenia elektronicznego tym, że uzyskane pole widzenia pozostaje stałe i nie ma poprawy w wynikającej z tego wydajności rozdzielczości przestrzennej (patrz poniżej). Jednakże stosowanie kolimacji zwykle zmniejsza jasność obrazu i wymaga odpowiedniego zwiększenia dawki promieniowania na wejściu do skóry pacjenta, chociaż nie do poziomu, jaki występuje w przypadku stosowania powiększenia elektronicznego, ponieważ wzmocnienie minifikacji jest niezmienione.

Pelvis phantom

Figura Q	Figura R	Figura S

Trzy obrazy pokazane powyżej (Q, R, i S) pokazują efekt kolimacji wiązki promieniowania rentgenowskiego przy zachowaniu stałej średnicy 38 cm wejściowego pola widzenia. W miarę kolimacji wiązki promieniowania rentgenowskiego, przechodząc od rysunku Q do rysunku S, mniejsza część pacjenta jest naświetlana, ale charakterystyka obrazu regionu centralnego pozostaje zasadniczo niezmieniona. W szczególności, nie ma poprawy rozdzielczości przestrzennej, którą można osiągnąć poprzez zastosowanie elektronicznego powiększenia, gdzie pozyskane pole widzenia jest elektronicznie zmniejszane (patrz wyżej). W przypadku obrazu na rycinie Q zastosowano napięcie 77 kV/2,5 mA, co dało współczynnik kerminalności na wejściu 39 mGy/minutę. Natomiast w przypadku obrazu na rysunku R zastosowano napięcie 79 kV/2,6 mA, co dało współczynnik kermy na wejściu 40 mGy/minutę, a w przypadku obrazu na rysunku S zastosowano napięcie 84 kV/2,7 mA, co dało 46 mGy/minutę.

Zastosowanie kolimacji zasadniczo zwiększa współczynnik kermy na wejściu, co jest bardzo ważnym czynnikiem, jeśli istnieje jakakolwiek możliwość wywołania efektów deterministycznych, takich jak epilacja i rumień. Jednakże dawkę progową dla efektów deterministycznych przyjmuje się konserwatywnie jako co najmniej ~2 Gy, a wartość ta może być osiągnięta jedynie w radiologii interwencyjnej. W przypadku większości badań fluoroskopii nie oczekuje się efektów deterministycznych, a ryzyko promieniowania u pacjenta jest proporcjonalne do całkowitej energii przekazanej pacjentowi. Stochastyczne ryzyko promieniowania jest zatem proporcjonalne do iloczynu współczynnika kermy powietrznej przy wejściu i eksponowanego obszaru. Jeśli obszar naświetlany zostanie zmniejszony o połowę, odpowiadający temu wzrost natężenia kermy w powietrzu wlotowym będzie mniejszy niż współczynnik dwukrotny ze względu na wzrost napięcia lampy rentgenowskiej. W związku z tym, o ile nie istnieje ryzyko indukcji deterministycznych efektów promieniowania, zwiększona kolimacja podczas fluoroskopii powinna zmniejszyć ryzyko wystąpienia efektów stochastycznych u pacjenta i dlatego jest zdecydowanie zalecana.

Stosowanie kolimacji we fluoroskopii nie wpływa znacząco na ogólną jakość obrazu pod względem rozdzielczości przestrzennej lub rozproszenia, gdy wejściowe pole widzenia II jest niezmienione. Wydajność rozdzielczości przestrzennej, która jest odwrotnie proporcjonalna do wejściowego pola widzenia, jest stała (należy zauważyć, że pole widzenia wyświetlacza nie zmienia się na rysunkach Q, R i S). Nie oczekuje się, że ilość rozproszenia ulegnie istotnej zmianie w wyniku zmniejszenia całkowitej masy pacjenta; fluoroskopia jest wykonywana przy użyciu siatek usuwających rozproszenie, które eliminują 90% lub więcej promieniowania rozproszonego. Jakiekolwiek zmniejszenie rozproszenia na Figurze S w stosunku do Figury O byłoby prawdopodobnie o wiele za małe, aby było odczuwalne w większości zastosowań klinicznych.

Fantom czaszki

Rysunek T	Rysunek U

Rysunek T przedstawia klatkę z niekolimowanego przebiegu fluoroskopii.fluoroskopii bez kolimacji uzyskanej przy użyciu pola widzenia 25 cm. Techniki radiograficzne dla tego obrazu wynosiły 74 kV/2,2 mA, a odpowiadający im współczynnik kermy dla powietrza wlotowego wynosił 26 mGy/minutę. Należy zwrócić uwagę na jasność na krawędzi obrazu, gdzie wiązka promieniowania rentgenowskiego bezpośrednio uderza we wzmacniacz obrazu, co powoduje zmniejszenie kontrastu wyświetlania interesujących nas cech anatomicznych. Rysunek Q pokazuje poprawę kontrastu wyświetlania dzięki zastosowaniu kolimacji. Na rysunku U zastosowano techniki radiograficzne 83 kV/2,6 mA, co dało współczynnik kermy na wejściu 40 mGy/minutę. W tym przykładzie względy jakości obrazu są najważniejsze, a zastosowanie kolimacji jest zdecydowanie zalecane ze względu na wyraźną poprawę kontrastu wyświetlania (tzn. kontrast wyświetlania nie jest „marnowany” na obrazowanie powietrza wokół pacjenta).

.