Elementy decydujące o osłabieniu promieniowania w RTG
Osłabianie promieniowania, na które składa się zjawisko pochłaniania i rozpraszania ma kluczowe znaczenie w diagnostyce radiologicznej. Obrazy rentgenowskie oglądane na zdjęciu i podczas prześwietlania powstają dzięki zróżnicowanemu osłabianiu zależnemu od rodzaju materiału. Za pochłanianie promieniowania jest odpowiedzialne zjawisko fotoelektryczne. Im wyższa zawartość pierwiastków o dużych liczbach atomowych, tym pochłanianie większe. Tkanki miękkie zbudowane głownie z pierwiastków lekkich, takich jak wodór, węgiel czy tlen wytwarzają bardzo mało fotoelektronów. Natomiast kości zawierające wapń dużo. Dlatego w obrazie rentgenowskim występują różnice zaczernienia między np. gazem, tkankami miękkimi i tkanką kostną.
Wzajemny udział pochłaniania i rozpraszania w osłabieniu promieniowania zależy energii promieniowania i rodzaju materiału. Im wyższa energia promieniowania tym większe rozpraszanie.
Rola substancji kontrastujących w prześwietleniu RTG
Wstrzykiwany jest specjalny (widoczny w promieniach Rentgena) barwnik tzw. "kontrast", który umożliwia wykonanie szczegółowych zdjęć. Kontrast po woduje intensywne wzmocnienie określonego organu lub naczynia, czyli wtedy tk.miękkie są widoczne na zdj.RTG, podobnie jak tk.twarde.
Sposoby poprawy kontrastu obrazu przy prześwietleniu RTG.
Kontrast jest to różnica w rozróżnianiu danych obszarów. Ostro uwydatniająca się różnica, jaskrawe przeciwieństwo. Kontrast jest określony stosunkiem jaskrawości jasnych i ciemnych elementów obrazu. Kontrast może być poprawiony poprzez: jakość promieniowania (im więcej prom.rozposz, tym gorszy kontrast), zależy od str.przedmiotu, czułości błony i rodzaju folii rozpraszającej, foli wzmacniającej , oraz od parametrów toru wizyjnego.
Sposoby kontroli dawki promieniowania przyjętej przez obsługę urządzeń RTG.
Metody kontroli dawek można podzielić na aktywne i pasywne. Do przyrządów aktywnych zalicza się liczniki gazowe (komory jonizacyjne, licznik proporcjonalne i liczniki Geigera- Mullera), liczniki scyntylacyjne i półprzewodnikowe. W gabinetach stomatologicznych z RTG przyrządy aktywne stosuje się praktycznie tylko w trakcie odbioru, kiedy wykonuje się pomiar mocy dawki promieniowania RTG w wybranych miejscach. Może się zdarzyć, że stomatolog wyposaży siebie i swój personel w kieszonkowy przyrząd aktywny (najczęściej półprzewodnikowy), lecz jest to kosztowne (minimalna cena to ok. 1000 zł.) i aby wyniki były ważne ustawowo należy dokonywać corocznego wzorcowania w akredytowanym laboratorium, a koszt takiej kalibracji to około 300 zł. Występuje także obowiązek dodatkowego dokumentowania tych pomiarów. W praktyce zarówno polskiej jak i światowej rutynowa kontrola dawek oparta jest o przyrządy pasywne, które nie potrzebują zasilania energia elektryczną. Do metod pasywnych zaliczamy dawkomierze: filmowe, termoluminescencyjne, optoluminescencyjne. Każdy taki dawkomierz składa się z obudowy z klipsem oraz z elementu czułego na promieniowanie. Przy użyciu dawkomierza pasywnego wyznacza się indywidualny równoważnik dawki Hp(d). Zasada działania detektora filmowego jest taka sama jak w standardowym zdjęciu RTG czyli mierzy się zaczernienie kliszy fotograficznej po ekspozycji na promieniowanie RTG. W detektorach termoluminescencyjnych (TLD) mierzy się natężenie światła emitowanego podczas podgrzewania go w specjalistycznej aparaturze zwanej czytnikiem TL. Ilość tego światła jest proporcjonalna do zakumulowanej dawki. W detektorach optoluminescencyjnych również wykonuje się pomiar natężenia światła emitowanego, lecz świecenie wzbudza się laserem. Metoda termoluminescencyjna ma wiele zasadniczych zalet: jest najczulsza, co pozwala mierzyć na poziomie 30 mSv a nawet niższym, można zautomatyzować proces odczytu i identyfikacji osoby, detektory są wielokrotnego użytku, dawkomierz ma wygodną i małą obudowę.
Najbardziej istotne parametry charakterystyczne lampy RTG.
Lampa rtg zbudowana jest z bańki szklanej próżniowej, dodatkowo jest tam olej o b.dużej T. Lampa sama w sobie jest rodzajem filtru (okienko). Lampa+olej+próżnia współczynnik tłumienia 1Al. W zależności od napięcia przyspieszającego , stos się, różne filtry (przesłony) UA <60kV – 2Al , 60-90 3Al, >904Al.
Parametry
duża pojemność cieplna (wirująca anoda, zastos.olejowego syst.chłodzenia)
dobra stabilizacja wysokiego napięcia na lampie i natężenia promieniowania
stabilność pracy przy dużych obciążeniach mechanicznych
pompa, która ma zapewnić chłodzenie lampy
Wielkość obciążeń lampy zależy od:
• rodzaju anody,
• wielkości ogniska rzeczywistego,
• rodzaju generatora wysokiego napięcia,
• czy wykonywane są pojedyncze ekspozycje, czy szybkie serie ekspozycji
Filtry RTG. Cel ich stosowania.
Filtry są stosowane w celu osłabienia promieniowania. W lampie jest nim okienko litowe, które modyfikuje widmo promieniowania , przez co zmienia się jego max. Filtry wykonane są z blach (Al, Cu, C). przelicza się zawsze filtr, na wykonany z Al o gr.1mm. filtry też żeby wyeliminować „szpilki” na zboczu opadającym, są one b.groźne dla człowieka.
Filtr własny lampy – promienie zostają zahamowane w lampie, oleju, kołpaku. Pozostałe promienie wychodzą na zewnątrz przez filtr, który eliminuje promieniowanie miękkie, które nie odgrywa roli w diagnostyce jedynie obciąża pacjenta. Filtr znajduje się między kołpakiem a kolimatorem. Służy do usuwania promieniowania miękkiego.
Przesłony w RTG. Cel ich stosowania
Przesłony to filtry z blach…..Stosuje się różne w zależności od dług.fali, czyli napięcia przyspieszającego. Przesłony ograniczają wiązkę prom. tak, aby prześwietlać tylko to co chcemy. Są przesłony stałe, które mają za zadanie ograniczyć wartość promieniowania w sposób maksymalny. Ruchome – zawężenie obszaru na pacjencie (nie dotyka się bezpośrednio do pacjenta).
Zasada fotografii małoobrazkowej RTG.
Zdjęcia małoobrazkowe, czyli radiofotografia- ze względu na niski koszt, wykonywane w badaniach przesiewowych (badania okresowe), niemniej są nieco mniej dokładne od zdjęć rentgenowskich (ze względu na format oglądane na powiększalniku).
Zasada fotografii wielkoformatowej RTG.
Jest to cały pakiet zdjęciowy – czyli klisza (wyniki prześwietlenia), nad nią warstwa przeciwrozprosz (najczęściej w skrzyni ołowianej), może tam też być również detektor. Klisza –to folia w postaci nośnika na 1 , a na 2 stronie ma naniesioną emulsję światłoczułą (na skutek promVIS jest czuła na promX), po obu stronach na kliszę naniesiona jest tez folia wzmacniająca. W fotografii tej mamy obraz w skali 1:1. Promieniowanie o określ natężeniu pada na pacjenta. Za i przed pacjentem mamy czujnik kontroli dawki otrzymywanej. Prom. zabezpieczone jest folią przeciwrozprosz., dalej do filtra we wzmacniaczu, dalej do emulsji i w zależności od natężenia będzie modyfikowane jasność – obraz powstaje w negatywie. Folia wzmacniająca pełni rolę ekranu fluoroscencyjnego ( tam gdzie większe natężenia, tam jaśniej świeci). Folia wzmacn. pełni też f-cje zwielokrotnionego efektu wzmocnienia, nawet 6x, więc kontrast też jest poprawiony.
Tomograf komputerowy. Schemat blokowy. Funkcje bloków
Generator wys.nap
Lampa RTG, wraz z sprzężonymi z nią
detektorami, przemieszcza się po torze kołowym wokół osi pacjenta w pełnym kacie 360°, dokonując ekspozycji co 0,5 do 1,0°.
Porównanie istotnych cech prześwietlenia RTG i tomografii komputerowej.
Porównując rentgenowską tomografię komputerową z metodami diagnostycznymi stosującymi techniki planarne, a w szczególności z klasyczną radiodiagnostyką, należy zwrócić uwagę na następujące aspekty: 1.dane zbierane są tylko z wybranej warstwy tkanki, dzięki czemu otrzymujemy odwzorowanie warstwy kilkumilimetrowej grubości na płaszczyznę, podczas gdy w metodach tradycyjnych otrzymujemy dwuwymiarowy obraz reprezentujący trójwymiarową strukturę anatomiczną; 2. dzięki rejestrowaniu promieniowania tylko z warstwy określonej grubości zdecydowana większość promieniowania rozproszonego w tkance nie jest rejestrowana w detektorach, co umożliwia znaczną poprawę kontrastu w porównaniu z metodami planarnymi.
1. Skrócony czas badania.
2. Mniejsze dawki promieniowania dzięki technice komputerowej (nawet o 90%) – korzystne dla pacjentów i personelu medycznego.
3. Większa precyzja diagnostyczna:
• Większa ilość informacji diagnostycznych
• Większa jakość uzyskiwanych obrazów
4. Mniejszy szum i lepszy kontrast obrazu
5. Duża rozdzielczość i możliwość obróbki komputerowej pozwala na precyzyjna ocenę struktury badanego narządu i uwidocznienia ognisk patologicznych o średnicy kilku mm.
6. TK RTG umożliwia wykonanie badania w płaszczyźnie poprzecznej i skośnej do osi głównej chorego.
7. Metoda pozwala na uwidocznienie obrazów morfologicznych, warstwowych badanego narzadu.
Lampa RTG ze stałą anodą oraz z wirującą anodą. Zakres zastosowań.
W lampie ze stałą anodą – ciepło zostaje wypromieniowane w małym stopniu. Głównie jest przewodzone z miedzi wystającej poza szkło lampy do oleju tworzącego płaszcz wokół lampy, a następnie do kołpaka, z którego zostaje wypromieniowane.
Lampa z wirującą anodą – szybko wypromieniowuje ciepło do szklanej banki, która przewodzi je do oleju, a olej do kołpaka. Os anody zbudowana jest zwykle z Molibdenu, który słabo przewodzi ciepło.
W przypadku anody wirującej otrzymuje się większe natężenie prom.X. , lampa taka może być obciążona większą mocą i ma lepsze chłodzenie, można też uzyskać wiązki o różnych przekrojach.
Ogólna budowa lampy RTG.
Taką lampę stanowi bańka szklana w której panuje próżnia. Wewnątrz znajdują się dwie elektrody: katoda K i anoda A. Elektrody połączone są ze źródłem wysokiego napięcia, rzędu kilkudziesięciu tysięcy wolt lub nawet większych. Dodatni biegun połączony jest z anodą, ujemny z katodą. Katodę stanowi zwykle włókno wolframowe, które w czasie pracy lampy rozżarzone jest wskutek przepływu prądu z dodatkowego źródła żarzenia.
Po włączeniu prądu żarzenia powstaje chmura elektronów. Następnie należy uruchomić anodę, włączyć w obwód wysokiego napięcia, co spowoduje jej ruch obrotowy. Potencjał na anodzie jest bardzo wysoki. Rozpoczyna się ruch elektronów w kierunku anody. Elektrony posiadają energie kinetyczną. Zostają zahamowane na anodzie – hamowanie elektronów zachodzi w atomie. Elektron dostaje się pomiędzy powłoki i dochodzi w pobliże jadra atomowego, gdzie następuje zmiana toru, strata energii, która zostaje zamieniona na energie promieniowania X.