Szórt sugárzás
A RadiWiki wikiből
SZÓRT SUGÁRZÁS KONTROLL
Szórt sugárzás az anyag és röntgensugár Compton-kölcsönhatása során jön létre. A Compton-kölcsönhatásban az elsődleges röntgen fotonok az atomok külső héj elektronjaival lépnek kölcsönhatásba, mely után a foton haladási iránya megváltozik, azaz szórt fotonná alakul. A szórt fotonok már nem a hasznos sugárnyaláb részei és a képminőséget azáltal rontják, hogy az anatómiával nem összefüggő helyen okoznak a filmen denzitás növekedést. Annak érdekében, hogy a képminőség a lehető legjobb legyen, a radiográfusnak a filmet érő szórt sugárzás mennyiségét minimalizálni kell. Ez a sugárnyaláb és a film közé elhelyezett ráccsal érhető el. A megfelelő szórt sugárzás kontroll a vizsgált szövetek sugárterhelését is alacsony szinten tartja és a képminőséget pedig javítja.
A sugárnyaláb kontroll segítségével csökkenni fog az elsődleges fotonok száma, melynek következtében kevesebb szórt foton keletkezik. Az elsődleges fotonok számának csökkenése a beteg sugárterhelését is csökkenti. Ugyanakkor ha már a szórt foton létrejött, akkor a képminőséget csak úgy lehet javítani, ha a szórt foton a filmet nem éri el. Ezért kell a rácsokat a páciens és a film közé tenni. A szórt sugárzás mennyiségét alapvetően 1. a csőfeszültség 2. a besugárzott anyag határozza meg.
kVp
A feszültség a sugárnyaláb penetrációját befolyásolja. Ha a kVp növekszik, kevesebb foton fog az anyaggal kölcsönhatásba lépni és több halad át a páciensen. A diagnosztikus foton energia tartományban ugyanakkor jelentős a fotoelektromos és Compton-kölcsönhatásba lépő fotonok aránya. A kölcsönhatásba lépő fotonok száma a kVp emelésével csökken és a fotoelektromos abszorpció helyett egyre több foton Compton-kölcsönhatásba lép. Mivel a Compton-kölcsönhatás során jön létre a szórt sugárzás, a kVp emelése a primér fotonokból keletkező szórt fotonok arányát is növeli. Ugyanakkor a fotoelektromos abszorpció arányának csökkenése a beteg sugárterhelését is csökkenti. Ha semmilyen más paramétert nem változtatunk, csak a csőfeszültséget, akkor végeredményben több áthatoló fotont kapunk és növekedni fog a páciensből kilépő dózis is. Ennek következtében a filmet több sugárzás éri, ezért a film sötétebb lesz. A feszültség emelése a szórt sugárzás arányát és mennyiségét is növeli. Például 50 kVp és 10 cm szövet esetén 1000 foton közül 990 foton gyengítődik és csupán 10 foton (1%) halad keresztül a szöveten. A 990 gyengített foton kb.fele fotoelektromosan abszorbeálódik és a másik fele szóródik. 130 kVp és 10 cm szövet esetén 1000 fotonból 940 foton gyengítődik és 60 foton halad keresztül. A 940 gyengített fotonból kb. 25% vesz részt fotoelektromos kölcsönhatásban és 75% szóródik.
A radiográfiában a kV szint kiválasztása elsősorban a vizsgálandó testrész mérete és az elérni kívánt kontraszt alapján történik. Ha csak a feszültséget növeljük, több szórt sugárzást kapunk. Ha azonban a feszültséget a mAs csökkentésével parallel növeljük úgy, hogy a kilépő dózis változatlan maradjon, akkor végeredményben a szórt sugárzás mennyisége csökkenni fog. Ez azért van, mert összességében kevesebb fotonnal fogunk megfelelő képet készíteni.
A röntgenkép úgy keletkezik, hogy a fotonok közül néhány a vizsgált testrészen áthalad kölcsönhatás nélkül, mások pedig fotoelektromosan abszorbeálódnak. Ez a jelenség, illetve különbség a radiográfiai denzitás és kontraszt alapja. Ha több foton halad át a testrészen kölcsönhatás nélkül, akkor a keletkező kép denzitása nagyobb lesz, ha pedig a fotonok nagyobb része abszorbeálódik, akkor a kép kisebb denzitású lesz. A Compton-kölcsönhatásból származó szórt fotonok az adott struktúrák leképezése szempontjából nem használhatók, ezek csupán nemkívánatos denzitásemelkedést okoznak a filmen. A radiográfiai denzitás nagyobb részt a szórt fotonok által jön létre és a képminőség minden esetben javulni fog, ha a szórt sugárzás mennyiségét csökkenteni tudjuk.
Besugárzott anyag
A szórt sugárzás mennyiségét a besugárzott anyag térfogata és az abban lévő atomok rendszáma alakítja ki. A besugárzott anyag térfogatát a mezőméret és a vizsgált testrész vastagsága adja (84. ábra).
Ha a besugárzott anyag, illetve szövet térfogata nő, akkor a szórt sugárzás mennyisége is emelkedik. A térfogat növekedését a mezőméret és a vizsgált testrész vastagságának növekedése eredményezi. A nagyobb mezőméret több foton kölcsönhatását teszi lehetővé, ezért nő a szórt sugárzás. Ebből kifolyólag a szórt sugárzás mennyiségét úgy csökkenthetjük, hogy mindig a lehető legkisebb mezőméretet alkalmazzuk. Ezért van az is, hogy a sugárnyaláb kontroll a szórt sugárzás mennyiségének egy jelentős tényezője, mely természetesen a pácienst is védi. A vizsgált testrész vastagságát a radiográfus lényegesen befolyásolni nem tudja, de vannak bizonyos technikák (például kompressziós szalagok, kompressziós tubusok a mammográfiában), ahol a szövetek vastagságát némileg csökkenteni lehet.
A besugárzott anyag atomjainak rendszáma szintén hatással van a szórt sugárzás mennyiségére, mivel a nagyrendszámú atomokban több elektron van és ezért az atomok közelébe érkező fotonok nagyobb valószínűséggel ütköznek elektronokkal. A nagyrendszámú atomokban nagyobb a fotoelektromos abszorpció valószínűsége és kisebb lesz a szóródás aránya. Így például a csont több sugárzást abszorbeál és kevéssé szór, mint a lágyszövetek. Ugyanezen okból alkalmazunk nagyrendszámú anyagokat kontrasztanyagként, melyek nagy kontrasztot okoznak a fotoelektromos abszorpció miatt.
A szórt sugárzás keletkezését befolyásoló tényezők közül a mezőméret és a csőfeszültség a radiográfus közvetlen irányítása alatt van. A feszültséget a vizsgálandó terület szerint kell kiválasztani és mindig a lehető legkisebb mezőméretet kell alkalmazni. A sugárnyaláb kontroll tehát szintén fontos tényező a képminőség szempontjából. Emlékeztetni szeretnénk, hogy kontrollált, illetve korlátozott sugárnyaláb esetén kevesebb szórt sugárzás éri a filmet, melynek eredményeképpen lehet, hogy egyéb technikai faktorokat kell változtatni ahhoz, hogy a film értékelhető denzitású legyen.
SUGÁRNYALÁB KONTROLL
A sugárnyalábkontroll eszközöknek három alapvető típusa van: 1. apertúra diafragma, 2. tubus/henger és 3. blende/kollimátor.
Apertúra diafragma
Az apertúra diafragma egy lapos fémlemez, általában ólom, melynek közepe nyitott. A diafragma a legegyszerűbb sugárnyaláb kontroll eszköz. A különböző filmméretekhez és távolságokhoz különböző diafragma használata szükséges. A diafragma nyílása bármilyen méretű és alakú lehet, de leggyakrabban ez négyszögletes vagy kerek. A négyszögletes diafragmák a leggyakrabbak, melyek egy adott méretű filmhez alkalmazhatók. A diafragma nyílásának mérete függ a kívánt expozíciós mező nagyságától, a fókusz-film távolságtól és a gyújtópont-apertúra távolságtól.
A diafragma használatának a legnagyobb előnye egyszerűségében és olcsóságában rejlik. Az elsődleges hátrány viszont a penumbra növekedése, mely a kép szélének geometriai életlenségét jelenti. A penumbra növekedésének legfőbb oka a diafragma és a sugárforrás közötti kis távolság, mely tehát úgy csökkenthető, ha a sugárnyalábkontroll eszközt a sugárforrástól minél távolabb helyezzük el.
A penumbra keletkezésének fő oka, hogy a sugárforrás nem pontszerű. A csőből távozó elsődleges fotonok különböző szögben divergálnak és ezért egy adott struktúrákat is különböző szögben metszenek a képalkotás során (85. ábra).
A penumbra csökkentésével javul a kép szélén lévő részletek élessége, a centrális képrészletek élességét a sugárnyaláb kontroll nem befolyásolja.
Az apertúra diafragma használatának egy másik hátránya a fókuszon kívüli sugárzás megjelenése, illetve nagyobb aránya. Ez is amiatt van, hogy az apertúra a sugárforráshoz, illetve a csőhöz (ablakhoz) túl közel van. Fókuszon kívüli sugárzás a fókuszterületen kívül keletkező sugárzásból származik. Fókuszon kívüli sugárzás is képet produkál, mely exponált mezőn kívül megjelenő árnyékot eredményez. A diafragma volt a legelső sugárnyalábkontroll eszköz, melyet ma már csak korlátozott mértékben alkalmaznak.
Tubusok, hengerek
A tubusok lényegében kör alakú diafragmának felelnek meg, melyek a térben kinyúlnak (86. ábra). A tubus lehet kúp alakú vagy henger alakú és vannak olyanok, melyeknél a henger hosszát állítani lehet. S tubusokat leggyakrabban ma már a mammográfiában használják, de korábban koponya és gerinc vizsgálatánál is alkalmazták. Ezek hátránya a diafragmához hasonlóan a nem változtatható mezőméret, ha csak a henger magassága nem állítható. A kúp alakú tubus nem csökkenti jobban a penumbrát a széli részeken, mint az apertúra diafragma. A henger alakú tubusok ugyanakkor jelentősen csökkentik a penumbrát és a fókuszon kívüli sugárzást (85. ábra).
Kollimátor (rekesz, blende)
A kollimátor a radiográfiában leggyakrabban alkalmazott sugárnyaláb kontroll eszköz, bár az előzőekhez képest kissé költségesebb, a kollimátor bármilyen mezőméret beállítását lehetővé teszi és másik nagy előnye, hogy egy fényjel segítségével a helyes pozicionálást is segíti (87. ábra). A kollimátor egy-egy pár párhuzamosan elhelyezkedő, egymásra merőleges ólomlemezből áll, és a párok egymással szimmetrikusan a középponttól kifele elmozdíthatók. Ezekből a rekeszekből a kollimátor szerkezetben több egység is elhelyezkedik (87. ábra).
Azon kívül, hogy a rekeszek a mezőméretet szabályozzák, két másik funkciójuk is van: egyrészt csökkentik a mező perifériáján kialakuló penumbrát (a csőtől távolabbi rekeszek), másrészt csökkentik a fókuszon kívüli sugárzást (a csőhöz közelebbi rekesz).
A kollimátor általában a kijelölt mezőt is a fényjel segítségével kijelöli és a mezőbe hajszálkeresztet rajzol a pozicionálás megkönnyítéséhez. Néhány készülékben az automatikus expozíció kontrollszerkezet pozícióját is jelöli a fényjel. A fényjelet a sugárnyaláb útjába 45o-ban elhelyezett tükör segítségével vetítik az exponálandó mezőbe.
A fényforrás és a röntgensugár-forrás egyenlő távolságban kell hogy legyenek ahhoz, hogy a röntgensugár és a fény által meghatározott mező egybeessen. Ezért feltétlenül fontos, hogy a kollimátor szerkezetet is – például a tükör helyzetét – rendszeresen ellenőrizni kell.
Az újabb készülékeket úgy építik, hogy a kollimátorban egy automatika a Bucky tartóba behelyezett filmméretet is regisztrálja és ennek megfelelően a film által meghatározott mezőt beállítja, de manuálisan ezt a méretet változtatni lehet.
A kollimátor alkalmazása a röntgensugárzást kismértékben szűri, hiszen a sugárzásnak a kollimátorban elhelyezett tükrön át kell haladni (kb. 1 mm alumíniumnak megfelelő filtráció). Mivel a kollimátor növeli a filtrációt és ezáltal a röntgensugarat keményíti, alacsony kVp radiográfiában, mint például mammográfiában, használata korlátozott.
A megfelelő kollimáció, illetve sugárnyalábkontroll a radiográfus felelőssége és feladata: a mezőméret semmilyen körülmények között nem haladhatja meg a receptor méretét. Ebben az automata kollimátor segíthet, de a mezőméret sosem haladja meg a vizsgált terület nagyságát. Ha ezt az elvet betartjuk, akkor nemcsak a képminőség javul, hanem a páciens sugárterhelése is csökken.
A RÁCS
A rács egy olyan eszköz, mely a radiográfiai kép kontrasztját hivatott javítani. Ha a röntgensugár egy testen keresztülhalad, az elsődleges fotonokkal háromféle dolog történhet: 1. kölcsönhatás nélkül keresztülhaladnak a testen, 2. a testben abszorbeálódnak, 3. kölcsönhatásba lépnek és irányt változtatnak (88. ábra).
Azok a fotonok, melyek kölcsönhatás nélkül áthaladnak a testen, a filmet elérve fogják a radiográfiai képet alkotni és ezek azok a fotonok, melyek hozzájárulnak a radiográfiai kontraszt kialakításához. A kontraszt abból ered, hogy bizonyos fotonok kölcsönhatás nélkül áthaladnak a testen, míg mások abszorbeálódnak (fotoelektromos abszorpció). Bár a fotoelektromos abszorpció során az elsődleges foton helyett egy másodlagos foton keletkezik, ez utóbbi energiája rendkívül gyenge és ezért a környező szövetekben gyorsan abszorbeálódik. Az elsődleges sugárzás egy része, mely kölcsönhatásba lép és a kölcsönhatás következtében irányt változtat, szórt sugárzássá alakul (Compton-szóródás). A szórt fotonok elég energiával rendelkeznek ahhoz, hogy a vizsgált testet elhagyják és a filmmel kölcsönhatásba lépjenek. Mivel ezek a fotonok irányukat megváltoztatták, ezért az általuk a filmen okozott denzitás a páciens anatómiájával nem függ össze, diagnosztikus értékkel nem rendelkeznek. A szórt fotonok tehát a film egész területén egy általános denzitás emelkedést okoznak, mely a kép elszürkülésében, illetve csökkent kontrasztjában jelentkezik. Fontos emlékezni arra a tényre, hogy a csőfeszültség (kVp) növelésével a Compton-kölcsönhatás aránya emelkedik, tehát minél nagyobb a kVp, annál nagyobb a szórt sugárzás mennyisége és annál inkább romlik a kontraszt. Mivel a szórt sugárzás forrása maga a páciens, ezért logikus feltételezésnek tűnik, hogy a szórt sugárzás mennyiségét maga a páciens is befolyásolja. A szórt sugárzás növekszik a besugárzott szövet térfogatával és a szöveteket felépítő atomok rendszámának csökkenésével. A besugárzott szövet mennyiségét (térfogatát) a szövet vastagsága és a mezőméret határozza meg. A szöveti vastagság lényegében adott, ugyanakkor a mezőméretet a sugárnyalábkontroll módszerekkel a minimumon tudjuk tartani. A szövetet felépítő atomok rendszáma szintén befolyásolja a szórt sugárzás mennyiségét, mégpedig úgy, hogy minél nagyobb az átlagos rendszám, annál nagyobb a fotoelektromos abszorpció aránya és természetesen annál kevesebb szórt sugárzás keletkezik. Így például kevesebb szórt sugárzás keletkezik a csontokban, mint a lágyrészekben, melynek oka a kölcsönhatásba lépő atomok mennyisége (sűrűség) és fajtája.
Összefoglalva tehát a szórt sugárzás mennyisége növekszik 1. a vizsgált testrész vastagságával, 2. a mezőmérettel, 3. a szövetet felépítő atomok rendszámának csökkenésével. Mivel a rácsokat a nemkívánatos szórt sugárzás abszorpciójára alkalmazzák, ezért fontos a vastagabb és nagyobb testrészek vizsgálatánál, valamint magas kVp technikáknál használni. Általános szabályként elfogadható, hogy rácsot akkor kell használni, amennyiben a vizsgált testrész vastagsága a 10 cm-t meghaladja, vagy a kVp 60-nál több. A rács nem más, mint egy vékony, lapos, négyszögletes eszköz, mely vékony ólomcsíkokból és a közöttük lévő sugáráteresztő anyagból épül fel. Az ólomcsíkok nagyon vékonyak és a köztük lévő anyag, például alumínium, általában vastagabb. Az első rácsot egy amerikai radiológus, Gustav Bucky 1913-ban készítette, ezért a rácsokat gyakran Bucky-rácsnak is hívják. Manapság számos rácsfajtából választhatunk (7. táblázat). Ahhoz, hogy a megfelelő rácsot válasszuk ki egy adott vizsgálatnál, érteni kell a rács működését és felépítését, mely utóbbinak három fontos szempontja: a rács anyaga, a rácshányados és a rácsfrekvencia.
A rács anyaga
A rács sugár nem áteresztő és áteresztő csíkok váltakozása, melyek közül értelemszerűen a sugár át nem eresztő rétegek fogják a szórt sugárzást abszorbeálni. Ezért ezeket nagyrendszámú anyagból kell készíteni, mely általában ólom. Az ólomcsíkok között sugáráteresztő anyag helyezkedik el, mely lehet alumínium vagy valamilyen műanyag. Ideálisan ez az anyag sugárzást nem nyel el, de a valóságban egy kis mennyiséget mégis csak abszorbeál. Praktikus szempontokból az alumínium a leggyakoribb erre a célra használatos anyag, melynek rendszáma magasabb, mint a műanyagoké és primer fotonokat is abszorbeálhat. Ez a jelenség nemkívánatos alacsony kVp technikáknál, ezért ezeknél műanyaggal kombinált rácsokat érdemes használni.
7. táblázat
Rácsfajták
Rácshányados fókuszált/paralell rés anyaga rács frekvencia súly(g/cm2) vastagság
15:1 F Al 103 1,74 3,7
15:1 F Al 85 1,64 4,4
12:1 F műanyag 80 1,45 4,4
12:1 F Al 152 1,86
12:1 F Al 103 1,21 3,2
12:1 F Al 85 1,35 3,8
8:1 F műanyag 80 0,96 3,4
8:1 F Al 152 1,34
8:1 F Al 103 0,87 2,3
8:1 F Al 85 0,96 2,8
6:1 F Al 103 0,67 1,9
6:1 F Al 85 0,77 2,3
6:1 P Al 85 0,77 2,3
6:1 F Al 85 1,40 3,8
speciális rácsok felhasználási terület
4:1 F műanyag 60 spot felvételezés
3.5:1 P Al 196 mammográfia
2:1 P Al 196 mammográfia
Rácshányados
A rácshányados az a paraméter, melynek jelentős hatása van a kontraszt javításra. Definíció szerint a rácshányados az ólomcsíkok magasságának és az ólomcsíkok közötti távolságnak a hányadosa (89. ábra): rácshányados = h/D, ahol: a h = ólomcsík magassága, D = csíkok közötti távolság. Például az ólomcsík 3,0 mm magas és a csíkok közötti távolság pedig 0,25 mm, akkor a rácshányados = 3,0/0,25 = 12:1.
Ha a magasság állandó, akkor a csíkok közti távolság csökkenésével a rácshányados nő. A csíkok közötti távolság és a rácshányados között tehát fordított arányosság áll fenn, ha a magasság változatlan. A nagyobb rács hányadosú rácsok kevesebb szórt sugárzást eresztenek át (90. ábra). A nagyobb rács hányadosú rácsokon csak a kisebb szög alatt beeső fotonok tudnak áthaladni, azaz csak az „egyenesebben” haladó szórt fotonok és természetesen a primer fotonok érik el rácson keresztül a filmet. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb a rácshányados, annál vékonyabb a szórt sugárzás eltávolítása szempontjából. Ugyanezen okból a magas rácshányados esetén a precíz pozicionálás rendkívül fontos, illetve a pozicionálásból eredő rácshibák is gyakoribbak.
Rácsfrekvencia
A rácsfrekvencia az egységnyi távolságra eső rácsvonalak számaként definiálható. A rácsfrekvencia általában 25-78/cm tartományban változik, de leggyakrabban a 33-41/cm frekvenciájú rácsokat használjuk. Általában a nagyobb frekvenciájú rácsokban vékonyabb az ólomcsíkok vastagsága (91. ábra). Mammográfiában a nagyfrekvenciájú (80/cm), de alacsony rács hányadosú (2:1, 3:1) rácsokat alkalmazzák az alacsony kVp miatt és azért, hogy minimalizálják annak lehetőségét, hogy a rácsvonalak a filmen ábrázolódjanak. Ha a rácshányadosból és rácsfrekvenciából származó információt kombináljuk, akkor meghatározható a rácsban lévő ólom mennyisége.
Valójában a rács hatékonysága szempontjából az ólomtartalom a leginformatívabb paraméter, melyet megadhatnak egységnyi területre, úgy mint gramm ólom/cm2.
Általánosságban a nagyobb rács hányadosú és alacsony frekvenciájú rácsoknak magasabb az ólomtartalma. Egy rács ólomtartalmának növelése javítja a szórt sugárzás eltávolítását és ezáltal a kontrasztot.
RÁCSMINTÁK
A rácsban az ólomcsíkok egy vagy két irányban helyezkedhetnek el, az előbbit hívják lineáris rácsnak, ha pedig az ólomcsíkok két irányban futnak, egymásra merőlegesen, akkor ezeket keresztvonalas rácsnak hívjuk (92. ábra). A klinikai gyakorlatban legtöbbször lineáris rácsokat alkalmaznak, mivel ezeket döntött cső esetén is használni lehet. Csődöntés a lineáris rács esetén a rács tengelyével párhuzamosan lehetséges, azaz az ólomcsíkokkal párhuzamosan, hiszen ha ettől eltérő szögben érkezik az elsődleges sugárnyaláb, akkor azokat az ólomcsíkok elnyelnék (rácslevágás). A keresztvonalas rácsok alkalmazásánál csődöntés nem megengedett, mivel bármilyen anguláció a primer fotonok abszorpcióját okozná.
RÁCSFAJTÁK
A rácsokban az át nem eresztő csíkok lehetnek parallel lefutásúak vagy pedig fókuszáltak. A parallel rácsokban a csíkok és a csíkok közötti rés egymással párhuzamosak. A fókuszált rácsokban a rács közepén lévő csíkok egymással párhuzamosak, de a periféria felé haladva fokozatosan döntötté válnak (93. ábra).
A fókuszált rácsokban az ólomcsíkok döntése követi a röntgensugár széttartását. Ha a rácsot felépítő ólomcsíkok csíkját meghosszabbítanánk, akkor ezek egy bizonyos pontban metszenék egymást, mely pontot konvergencia pontnak, illetve vonalnak hívunk. A konvergencia pont és a rács felületének távolsága adja meg a rács sugarát. A fókuszált rácsok alkalmazásánál rendkívül fontos, hogy a rács konvergencia pontja és a röntgencső fókuszterülete egymással megegyezzen. Következésképpen egy adott fókuszált rács csak egy bizonyos film-fókusz távolsággal (távolság tartománnyal) használható. Így vannak rövid, közepes és hosszú fókusztávolságú rácsok. Rövid fókusztávolságú rácsokat (36-46 cm) használnak mammográfiában, míg hosszú fókusztávolságú (152-183 cm) rácsokat mellkasi radiográfiában alkalmaznak. Parallel rácsokat ma már ritkán használnak, mivel ezekben az ólomcsíkok nem követik a sugárnyaláb széttartását, ezért főleg a kép széli részein a rácslevágás jelensége szembetűnőbben jelentkezik. Értelemszerűen parallel rácsokat csak nagy film-fókusz távolság esetén érdemes használni (94. ábra).
A RÁCSOK HASZNÁLATA
A rácsokat használhatjuk álló (stacioner) módon vagy pedig a Bucky-szerkezetben, ahol a rács az expozíció alatt elmozdul. A stacioner rácsok különböző méretben - a filmmérethez igazodva – állnak rendelkezésre. Stacioner rácsokat elsősorban mobil felvételeknél használnak. Vannak olyan filmkazetták is, melyek beépített rácsot tartalmaznak. A stacioner rácsok használata esetén a rácsvonalak a filmre vetülnek és ez különösen alacsony frekvenciájú rácsoknál lehet feltűnő. Magas frekvenciájú rácsoknál a rácsvonalak alig vagy nem láthatók.
A rácsokat leggyakrabban a Bucky-szerkezetben használjuk. Ez a szerkezet a felvételi asztalba van beépítve és egyben magában foglalja a kazettatartót is. Ez a szerkezet a rácsot az expozíció alatt mozgatja, így a rácsvonalak elmosódnak és a felvételen ezért nem látszanak. Ezek a rácsok nagyméretűek, tehát a nagyméretű filmeket is teljes egészében lefedik. A rács mozgásának iránya nyilvánvalóan nem elhanyagolható és természetes módon az ólomcsíkokra merőleges irányú. A Bucky-szerkezetben a rács kétféle mozgást végezhet, vagy oda-vissza, vagy pedig oszcilláló mozgást végez. Az oda-vissza mozgás esetén a rácsot egy motor két pont között kb. 2-3 cm távolságra „rángatja”. Az oszcilláló mozgásnál elektromágnes készteti a rácsot egy körpálya mentén történő elmozdulásra.
A RÁCS KIVÁLASZTÁSA
A rács megválasztásánál az adott vizsgálat több szempontját értékelni kell. A rácsok szórt sugárzást abszorbeálnak, melynek következtében csökkentik a radiográfiai denzitást és ezt kompenzálni szükséges. Ez a kompenzáció a mAs emelésével valósítható meg, ami viszont a páciens sugárterhelését növeli. Egy rács minél jobban csökkenti a szórt sugárzás hatását, annál nagyobb dózist kell használni egy felvétel megfelelő denzitásának elérése céljából. A mAs kompenzáció mértékét az úgynevezett rácskonverziós faktor (RKF) adja meg
rácskonverziós faktor = mAs rács nélkül/mAs ráccsal. A rácskonverziós faktor nőni fog nagyobb rácshányados és nagyobb kVp esetén. A különböző rácsoknak más és más a rácshányadosa, frekvenciája és ólomtartalma, ezért a leggyakrabban használt rácsoknál érdemes a konverziós faktort ismerni; néhány példát a 8. táblázat demonstrál. Két különböző konverziós faktorú rács cseréje esetén a szükséges mAs állítást az alábbi képlet szerint számolhatjuk: mAs1/mAs2 = RKF1/RKF2
8.táblázat
Rácshányados 60 kVp 85 kVp 110 kVp
rács nélkül 1 1 1
5:1 3 3 3
8:1 3,75 4 4,25
12:1 4,75 5,5 6,25
16:1 5,75 6,75 8
Rácsok értékelése
Bár a rácsokat elsősorban a szórt sugárzás abszorpciója miatt használják, elsődleges fotonokat is abszorbeálnak. Azokat a rácsokat, melyek a szórt sugárzást nagyobb mértékben abszorbeálják, mint az elsődleges sugárzást, nagyobb szelektivitásúnak értékeljük. Nyilvánvaló, hogy ha egy rács több szórt sugárzást abszorbeál, mint elsődleges sugárzás, akkor nagyobb lesz a szelektivitás.
A kontraszt javítás értékelése
Valójában a kontraszt javítás a rács működésének legfontosabb jellemzője. A kontraszt javulása függ a szórt sugárzás mennyiségétől, melyet a kVp és a besugárzott szövet térfogata határoz meg. Ha a szórt sugárzás mennyisége növekszik, akkor a kontraszt is alacsonyabb lesz és a kontraszt javulás is kisebb mértékű. A kontraszt javulása matematikailag kifejezhető úgy, mint a radiográfiai kontraszt rács használatával/a radiográfiai kontraszt rács használata nélkül. Ha ennek a hányadosnak az értéke 1, akkor nincs kontraszt javulás. A legtöbb rács 1,5-3,5-szörös kontraszt javulást okoz.
RÁCSHIBÁK
A rácsok nem megfelelő használata igen gyenge minőségű felvételt eredményezhet. A leggyakoribb rácshibák a fókuszált rácsok használatánál jelentkeznek, hiszen ezeknél a rácsot centrálni kell a megfelelő távolságban a sugárforrással. Ezen túl a fókuszált rácsoknak van egy cső felőli és egy film felőli oldala az ólomcsíkok dőlésszögének megfelelően, mely tévedés esetén felcserélhető.
Szintkülönbség
Rács-szintkülönbség akkor jön létre, ha a cső a rácslemezek (csíkok) tengelyére merőlegesen van megdöntve. Ennek oka lehet a cső vagy a rács helyzetének rossz beállítása (95. ábra). Emlékeztetni szeretnénk arra, hogy a lineáris rács használata esetén az egyetlen lehetséges csődöntési irány az asztal, illetve a rács hosszútengelyével párhuzamos. Helytelen rácspozicionálás leggyakrabban mobil felvételeknél fordul elő, ahol például a beteg súlya nem egyenletesen oszlik el a rácson és az helytelen pozícióba kerül.
Szintkülönbség rácshiba előfordulhat fókuszált rácsoknál és parallel rácsoknál is, mely utóbbiaknál ez az egyetlen lehetséges rácshiba. Ennek a fajta rácshibának az eredménye az elsődleges sugárnyaláb fokozott abszorpciójában nyilvánul meg, mely az egész felvételen csökkent denzitást okoz.
Decentrált pozicionálás
A fókuszált rácsoknál a röntgencső, illetve a sugárforrás a rács konvergencia pontjában kell, hogy legyen és ha ez a feltétel nem teljesül, akkor decentrált pozícióról beszélünk. A decentrálás laterális irányba történhet, melynek következtében a centrális sugárnyaláb nem párhuzamosan fog beesni a rács középső részét alkotó párhuzamos lamellákkal. Ezen rácshiba eredménye is a teljes filmre kiterjedő csökkent denzitás (96. ábra).
Defókuszált
Ez a rácshiba akkor jön létre, ha a sugárforrás nem a rács konvergencia pontjában helyezkedik el, hanem távolabb vagy közelebb (97. ábra). A defókuszálás következtében a felvétel széli részein jön létre a rácslevágás jelenség, mely csökkent denzitást okoz. Értelemszerű, hogy a nagyobb rácshányadosú rácsok különösen érzékenyek a defókuszált pozicionálásra .
Fordított rácspozíció
Ez a rácshiba is csak fókuszált rácsoknál jelentkezhet, melynek következtében szintén a kép széli részeinél jön létre rácslevágás (98. ábra), mely igen jellegzetes könnyen felismerhető denzitás eltérést okoz a felvételen.
A SZÓRT SUGÁRZÁS CSÖKKENTÉSÉNEK EGYÉB LEHETŐSÉGEI
A rácsok használata mellett egyéb módszerekkel is csökkenteni lehet a filmet érő szórt sugárzás mennyiségét. A képminőség javításának legfontosabb módja a keletkező szórt sugárzás mennyiségének csökkentése, melyet legjobban az elsődleges sugárnyaláb kontrolljával érhetünk el. Ez a vizsgálati mező pontos kijelölését jelenti. A rácsok alkalmazása mellett a légrés technikát, valamint a fordított kazettatechnikát szokták még a szórt sugárzás kiküszöbölésére alkalmazni.
Légrés technika
A légrés technikát elsősorban a nagyításos radiográfiában lehet használni és bizonyos esetekben a mellkas felvételeknél is. Ennek a technikának a lényege a tárgy-film távolság növelése, mely a páciens és a film között egy légrést hoz létre. Mivel a pácienst a filmtől eltávolítottuk, a szórt sugárzás egy része már nem éri el a filmet, hanem azt elkerülve halad tovább. Értelemszerű, hogy a páciens minél távolabb kerül a filmtől, annál kevesebb szórt sugárzás éri majd a filmet, bár a betegben keletkező szórt sugárzás mennyisége nem változik. Ugyanakkor a légrés technika hátránya a megnövekedett tárgy-film távolság miatti életlenség. A légrés technikával - 25 cm légrést alkalmazva – hasonló eredményt érhetünk el, mint egy 15:1 ráccsal 10 cm szövetvastagság esetén. Ugyanakkor ez a rács már lényegesen hatékonyabb 20 cm szövetvastagság esetén.
Fordított kazettatechnika
Bizonyos kazetták, melyeknek nincs olyan szerkezeti eleme, amely a felvétellel interferálna, megfordíthatók és ez esetben a kazettatokot képező rétegek a szórt sugárzás egy részét elnyelik. Valójában ezek a kazetták alacsony rács hányadosú rácsokhoz hasonlóan működnek.
vissza a tartalomhoz: KÉPALKOTÁS ESZKÖZEI - avagy az orvosi képalkotás fizikája
