Articles

Efecte de colimare

Colimarea fasciculului de raze X pentru radiografie și imagistica prin proiecție fluoroscopică este importantă din motive legate de doza pacientului și de calitatea imaginii. Colimarea activă la volumul de interes reduce doza integrală globală pentru pacient și, astfel, minimizează riscul de radiație. Un volum mai mic iradiat va avea ca rezultat o dispersie mai mică a razelor X incidente pe detector. Acest lucru duce la îmbunătățirea contrastului subiectului și a calității imaginii.

Colimarea câmpului de raze X diferă de utilizarea măririi electronice prin faptul că câmpul de vizualizare dobândit rămâne constant și nu există nicio îmbunătățire a performanței rezoluției spațiale rezultate (a se vedea mai jos). Cu toate acestea, utilizarea colimării va reduce, în mod normal, luminozitatea imaginii și va necesita o creștere corespunzătoare a dozei de radiații la intrarea în piele a pacientului, deși nu la nivelul celei la care se utilizează mărirea electronică, deoarece câștigul de minificare rămâne neschimbat.

Fantomă de pelvis

.

Figura Q Figura R Figura S

Cele trei imagini prezentate mai sus (Q, R, și S) arată efectul colimării fasciculului de raze X, menținând în același timp un câmp vizual de intrare cu diametrul constant de 38 cm. Pe măsură ce se colimează fasciculul de raze X, trecând de la figura Q la figura S, o parte mai mică din pacient este expusă, dar caracteristicile imaginii din regiunea centrală rămân în esență neschimbate. În special, nu există nicio îmbunătățire a rezoluției spațiale care poate fi obținută prin utilizarea zoom-ului electronic, în cazul în care câmpul de vizualizare dobândit este redus electronic (a se vedea mai sus). Imaginea din figura Q a utilizat 77 kV/2,5 mA, ceea ce a dus la o rată de kerma în aerul de intrare de 39 mGy/minut. În schimb, imaginea din figura R a utilizat 79 kV/2,6 mA, ceea ce a dus la o rată kerma în aer de intrare de 40 mGy/minut, iar imaginea din figura S a utilizat 84 kV/2,7 mA și a dus la 46 mGy/minut.

Utilizarea colimării crește, în general, rata kerma în aer de intrare, ceea ce reprezintă un aspect foarte important dacă există vreo posibilitate de a induce efecte deterministe, cum ar fi epilarea și eritemul. Cu toate acestea, doza de prag pentru efecte deterministe este considerată în mod prudent ca fiind de cel puțin ~2 Gy, iar această valoare este posibil să fie atinsă doar în radiologia intervențională. Pentru majoritatea examinărilor fluoroscopice nu se așteaptă efecte deterministe, iar riscul de iradiere al pacientului este proporțional cu energia totală transmisă pacientului. Riscul stocastic de radiație este, prin urmare, proporțional cu produsul dintre rata kermei aerului de expunere la intrare și suprafața expusă. În cazul în care suprafața expusă este înjumătățită, creșterea corespunzătoare a ratei kerma în aerul de intrare va fi mai mică de un factor de doi din cauza creșterii tensiunii tubului cu raze X. În consecință, cu condiția să nu existe niciun risc de inducere a efectelor deterministe ale radiațiilor, creșterea colimării în timpul fluoroscopiei ar trebui să reducă riscul efectelor stocastice ale pacientului și, prin urmare, este puternic recomandată.

Utilizarea colimării în fluoroscopie nu afectează în mod semnificativ calitatea generală a imaginii în ceea ce privește rezoluția spațială sau împrăștierea atunci când câmpul vizual de intrare II este neschimbat. Performanța rezoluției spațiale, care este invers proporțională cu câmpul vizual de intrare, este constantă (a se observa că câmpul vizual de afișare nu se modifică în figurile Q, R și S). Cantitatea de dispersie nu este de așteptat să se schimbe în mod semnificativ ca urmare a reducerii masei totale expuse a pacientului; fluoroscopia se efectuează cu ajutorul unor grile de eliminare a dispersiei care elimină 90% sau mai mult din radiația dispersată. Orice reducere a împrăștierii din figura S în raport cu figura O ar fi probabil mult prea mică pentru a fi perceptibilă pentru majoritatea aplicațiilor clinice.

Fantomă craniană

Figura T Figura U

Figura T prezintă un cadru din cadrul unei imagini non-colimată obținută prin fluoroscopie obținută folosind un câmp vizual de 25 cm. Tehnicile radiografice pentru această imagine au fost de 74 kV/2,2 mA, iar rata kerma corespunzătoare aerului de intrare a fost de 26 mGy/minut. Observați luminozitatea de la marginea imaginii, unde fasciculul de raze X are un impact direct asupra amplificatorului de imagine, ceea ce va reduce contrastul de afișare a elementelor anatomice de interes. Figura Q arată îmbunătățirea care se obține în ceea ce privește contrastul de afișare prin utilizarea colimării. În figura U, tehnicile radiografice utilizate au fost de 83 kV/2,6 mA, ceea ce a dus la o rată kerma în aerul de intrare de 40 mGy/minut. În acest exemplu, considerentele legate de calitatea imaginii sunt primordiale, iar utilizarea colimării este puternic recomandată din cauza îmbunătățirii semnificative a contrastului de afișare rezultat (adică, contrastul de afișare nu este „irosit” pentru a descrie aerul din jurul pacientului).

.