Radiatii X: generator, parti componente, functionare

Radiatii X: generator, parti componente, functionare

Radiatia electromagnetica - forma de transport a energiei; (radiatia electromagnetica = unda transversala, in care campurile electric si magnetic oscileaza perpendicular pe directia de propagare a undei);

Radiatia electromagnetica este caracterizata prin:

o  Lungimea de unda ( ) - distanta dintre doua unde succesive (masurata in metri);

o  Amplitudinea - intensitatea caracterizata de inaltimea undei;

o  Frecventa (f) - numarul de oscilatii in unitatea de timp; se masoara in hertz-i (Hz);

o  viteza c = f x (m/s); viteza de deplasare a radiatiei electromagnetice  este de 3x108 m/s (viteza luminii in vid);

RAZELE X - descoperite in 1895 de R ntgen - sunt o forma de radiatie electromagnetica cu lungimea de unda in domeniul angstr milor - 0,1-150 = 10-10 m);

In aplicatiile medicale razele X sunt produse de tubul radiogen in instalatii specializate.

Razele X sunt produse in tubul radiogen

Acesta converteste energia electrica in raze X, cu producerea concomitenta de caldura.

producerea razelor X - tubul radiogen -

Electronii furnizati de catod prin incalzirea unui filament - focalizati si accelerati catre anod prin aplicarea unei diferente de potential de ordinul zecilor de kV;

Anodul de Cu (bun conducator de caldura) - pe  suprafata sa o pastila de tungsten (focar), care produce razele X in urma "bombardamentului" cu  electroni;

anodul - rotativ (3600-10000 rpm) - previne deteriorarea focarului de catre fasciculul de electroni;

suprafata anodului este inclinata (7-20 ) - controleaza largimea fasciculului generat (aceasta influentand netitatea geometrica a imaginii);

suprafata focarului: mica (0,3-0,6 mm) sau mare (1-1,2 mm) functie de aplicatie; tuburile pentru fluoroscopie si radiografie au in general doua focare;

Intregul ansamblu e situat intr-o incinta vidata care la randul ei este plasata intr-o cupola plumbata continand un fluid schimbator de caldura (ulei).

Fasciculul de raze X obtinut este policrom (contine fotoni cu energie variabila) fiind mai departe filtrat (sunt retinuti fotonii cu energie joasa) si colimat printr-un sistem de diafragme (fascicul util) pentru a minimiza expunerea la regiunea de interes.

Caldura este disipata prin intermediul anodului de cupru si a fluidului de racire;

Caracteristicile tubului variaza functie de destinatia acestuia (echipament pentru explorari generale - radiografie, fluoroscopie; angiografie; mamografie; computer-tomografie).

principiu general -

Fasciculul de raze X (fascicul incident) - proiectat pe regiunea anatomica de examinat si, trecand prin corp, este absorbit diferentiat in functie de compozitia chimica a structurilor (numarul atomic Z al atomilor componenti), densitate grosime (d) si distanta de emisie a fasciculului

La iesirea din pacient, fasciculul de radiatii (emergent) este atenuat energetic, neomogenitatea sa exprimand diferentele de absorbtie ale organelor/tesuturilor strabatute;

Fasciculul emergent intalneste apoi suportul (film radiologic, ecran fluorescent, detectori) care transforma - pe baza efectelor ionizat si fotochimic - informatia latenta transportata de fotonii X in imagine structurata, utila. Imaginea obtinuta poate fi analogica (radiografia standard, fluoroscopia clasica) sau digitala (radiografia si fluoroscopia digitala, computer-tomografia), directa (radiografia, fluoroscopia) sau reconstruita (computer-tomografia).

proprietatile razelor X -

Intensitatea - scade cu patratul distantei;

Penetrabilitatea - exprima calitatea radiatiei; este dependenta de lungimea de unda (functie de diferenta de potential aplicata tubului - cu cat mai mare cu atat raze mai "dure", lungime de unda mica);

Atenuarea - diminuarea intensitatii radiatiei ce strabate un corp material prin absorbtie si difuziune (imprastiere);

Absorbtia - cantitatea de radiatii "sustrasa" radiatiei incidente:

o  absorbtia=Z4x x xd

Efectul de luminiscenta - emisia unei radiatii optic vizibile albastru-verde de catre unele materiale cand sunt expuse la raze X (foliile intaritoare, ecranul fluoroscopic);

Efectul fotochimic - utilizat in radiografie.

legile formarii imaginii radiologice -

Proiectia conica: fasciculul de raze X fiind conic, dimensiunile si forma corpului radiografiat variaza in raport cu:

pozitia corpului in fascicul

distantele focar (F)-film (f), obiect (O)-f, F-O

Sumatia (si substractia) planurilor: imaginea radiologica este o imagine bidimensionala a unui corp tridimensional, fiind in acelasi timp o sumatie a tuturor straturilor - daca sunt opace = sumatie pozitiva, daca sunt si structuri transparente = substractie

Paralaxa: proiectiile a doua elemente structurale suprapuse, dar situate la adancimi diferite in corpul de radiografiat se suprapun sau sunt vizualizate separat functie de inclinarea fasciculului fata de planul corpului, obtinuta:

Incidentele tangentiale: conturul unei imagini este net atunci cand raza incidenta este tangentiala la conturul structurii respective (scizura, tablie osoasa);