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Efeitos de colimação

Colimação com feixe de raios X para radiografia e projecção de imagem fluoroscópica é importante por razões de dose e qualidade de imagem do paciente. A colimação ativa ao volume de interesse reduz a dose integral total para o paciente e, portanto, minimiza o risco de radiação. Menos volume irradiado resultará em menos incidentes de dispersão de raios X no detector. Isto resulta em melhor contraste do sujeito e qualidade de imagem.

Colimação do campo de raios X difere do uso de ampliação eletrônica na medida em que o campo de visão adquirido permanece constante, e não há melhora no desempenho da resolução espacial resultante (veja abaixo). Entretanto, o uso da colimação normalmente reduzirá o brilho da imagem, e exigirá um aumento correspondente na dose de entrada de radiação na pele do paciente, embora não no nível quando a ampliação eletrônica é usada, porque o ganho de minificação não é alterado.

Pelvis phantom

Figure Q Figure R Figure S

As três imagens mostradas acima (Q, R, e S) mostram o efeito da colimação do feixe de raios X, mantendo um campo de visão de entrada constante de 38 cm de diâmetro. À medida que se colima o feixe de raios X ao passar da Figura Q para a Figura S, menos do paciente é exposto, mas as características da imagem da região central são essencialmente as mesmas. Em particular, não há melhora na resolução espacial que pode ser alcançada pelo uso do zoom eletrônico onde o campo de visão adquirido é reduzido eletronicamente (veja acima). A imagem na Figura Q utilizou 77 kV/2,5 mA que resultou numa taxa de kerma de entrada de ar de 39 mGy/minuto. Em contraste, a imagem na Figura R usou 79 kV/2,6 mA que resultou numa taxa de querma de entrada de ar de 40 mGy/minuto e a imagem na Figura S usou 84 kV/2,7 mA e resultou em 46 mGy/minuto.

O uso de colimação geralmente aumenta a taxa de querma de entrada de ar, o que é uma consideração muito importante se existe alguma possibilidade de induzir efeitos determinísticos como a depilação e o eritema. No entanto, a dose limite para os efeitos determinísticos é considerada, de forma conservadora, como sendo de pelo menos ~2 Gy, e este valor só é susceptível de ser atingido na radiologia intervencionista. Para a maioria dos exames de fluoroscopia não são esperados efeitos determinísticos, e o risco de radiação do paciente é proporcional à energia total transmitida ao paciente. O risco de radiação estocástica é, portanto, proporcional ao produto da taxa de kerma do ar de exposição à entrada e à área exposta. Se a área exposta for reduzida pela metade, o aumento correspondente na taxa de kerma do ar de entrada será inferior a um factor de dois devido ao aumento da tensão do tubo de raios X. Assim, desde que não haja risco de indução de efeitos determinísticos de radiação, o aumento da colimação durante a fluoroscopia deve reduzir o risco de efeitos estocásticos do paciente e, portanto, é fortemente recomendado.

O uso de colimação na fluoroscopia não afeta significativamente a qualidade geral da imagem em termos de resolução espacial ou dispersão quando o campo de visão de entrada II não é alterado. O desempenho da resolução espacial, que é inversamente proporcional ao campo de visão de entrada, é constante (note que o campo de visão de exibição não muda nas Figuras Q, R, e S). Não se espera que a quantidade de dispersão mude significativamente a partir da redução da massa total de pacientes expostos; a fluoroscopia é realizada com o uso de grades de remoção de dispersão que eliminam 90% ou mais da radiação espalhada. Qualquer redução na dispersão da Figura S em relação à Figura O seria provavelmente muito pequena para ser perceptível para a maioria das aplicações clínicas.

Fantasma de kkull

Figure T Figure U

Figure T mostra uma moldura de um nãofluoroscopia colimada obtida através de um campo de visão de 25 cm. As técnicas radiográficas para esta imagem foram de 74 kV/2,2 mA e a taxa de kerma do ar de entrada correspondente foi de 26 mGy/minuto. Observe o brilho na borda da imagem, onde o feixe de raios X afeta diretamente o intensificador de imagem, o que reduzirá o contraste do visor das características anatômicas de interesse. A Figura Q mostra a melhoria que é alcançada em termos de contraste de exibição pelo uso de colimação. Na Figura U, as técnicas radiográficas utilizadas foram 83 kV/2,6 mA, o que resultou numa taxa de querma de entrada de ar de 40 mGy/minuto. Neste exemplo, considerações de qualidade de imagem são primordiais, e o uso da colimação é fortemente recomendado devido à melhoria acentuada no contraste de exibição resultante (ou seja, o contraste de exibição não é “desperdiçado” para representar o ar ao redor do paciente).