Produzione di raggi X mediante macchine: i tubi radiogeni, Dispense di Radiologia

Scarica Produzione di raggi X mediante macchine: i tubi radiogeni e più Dispense in PDF di Radiologia solo su Docsity! PRODUZIONE DI RAGGI X MEDIANTE MACCHINE: I TUBI RADIOGENI Tubo a raggi x Se le radiazioni elettromagnetiche incontrano un ostacolo, si determina la formazione di un’ombra dovuta all’assorbimento del fascio Fascio conico → divergente se non si mette l’oggetto più vicino possibile al piano sensibile l’oggetto sarà ingrandito, questo perché il fascio diverge. Ciò che è rappresentato sul piano sensibile è l’oggetto che assorbe parte del fascio. L’immagine è bidimensionale. La differenza di densità tra le diverse componenti anatomiche sono alla base del contrasto naturale. In generale, tanto maggiore è il contrasto naturale tanto più è agevole riconoscere le diverse componenti atomiche - Nella radiografia del torace si possono osservare le varie scalature di grigi, dove c’è nero (fuori dall’oggetto) il fotone è arrivato direttamente al piano sensibile, nelle parti più bianche c’è più assorbimento da parte del corpo, ciò significa meno assorbimento. I polmoni sono più scuri in quanto c’è aria e assorbe meno fotoni → diverse densità / diverse sfumature di grigio - Nella diretta dell’addome (il cui centraggio è l’ombelico) dove c’è più spessore (bacino, colonna) è più assorbito il fascio, arrivano meno fotoni al piano sensibile quindi è più chiaro (tende al bianco). - Addome con bario: è stato somministrato un mezzo di contrasto per osservare il colon, l’oggetto di contrasto è radio-opaco (alto numero atomico) blocca i raggi X Caratteristica comune di tutte queste macchine è di determinare l'accelerazione di elettroni nel vuoto per effetto di una differenza di potenziale elevata. Gli elettroni così accelerati causano la formazione di raggi X per interferenza con gli atomi del metallo (abitualmente tungsteno) di cui è costituito l’anodo. Meccanismi di formazione dei raggi x: - radiazione “di frenamento” o Bremsstrahlung - radiazione caratteristica Il rendimento del tubo radiogeno è molto basso, in quanto il 95% circa dell’energia ceduta dagli elettroni accelerati sull’anodo si trasforma in calore. Questo calore si sviluppa dalla macchia focale, “bombardata” dagli elettroni. Il fuoco (punto da dove partono gli elettroni) è idealmente puntiforme anche se non può esserlo. Se fosse puntiforme il fascio divergente formerebbe un piccolo ingrandimento, l’oggetto va messo il più vicino possibile al piano sensibili → maggiore distanza / maggior ingrandimento. Dove il fuoco non è puntiforme si ha il fenomeno di penombra ai margini dell’oggetto da radiografare, più è grande la macchia focale, più è grande la penombra → i fotoni non partono da un punto ma da un’area con degli estremi che creeranno la penombra. Dove è puntiforme la tangente parte solo da quel punto e si ha un contorno nitido mentre se ha dei contorni le tangenti provocheranno una sfumatura. La macchia focale è in realtà un’astrazione geometrica, essendo la proiezione su una determinata direttrice di una superficie inclinata. In un tubo riconosciamo: - un fuoco elettronico: porzione di anodo colpita dagli elettroni liberati dalla spiralina catodica ed accelerati dalla differenza di potenziale. E’ l’area sulla quale si formano i raggi X - un fuoco ottico: proiezione geometrica del fuoco elettronico lungo la direzione del fascio, è quindi una entità apparente, le cui dimensioni condizionano pertanto in modo determinante la qualità dell’immagine radiologica. La dimensione del fuoco ottico può essere ridotta senza variare le dimensioni del fuoco elettronico, giocando sul fattore proiettivo (incrementando, cioè inclinando il piano anodico) RADIOGRAFIA DIGITALE Le radiografie digitali al pari di tutte le immagini digitali sono basate sul ricorso ad una MATRICE nella quale l’immagine viene scomposta in un numero finito di unità elementari di superficie per lo più quadrate chiamate PIXEL. Confronto digitale/analogico: ha sulla pellicola un’emulsione con una piccola unità spalmata (cristallo di alogenuto di argento) mentre la digitale ha i pixel, molto piccoli, anche se non si arriva mai alla piccolezza della misura del cristallo di alogenuro (2 micrometri) mentre il pixel 40/100 micrometri, però l’occhio umano non riesce a distinguere quindi soddisfa pienamente la qualità. In una matrice tanto sono più piccoli i pixel tanto è più dettagliata l’immagine. Una matrice fitta è indispensabile quando si richieda una elevata risoluzione spaziale Radiazione digitale → vantaggi: - leggero risparmio di dose (con metodiche recenti) - ampia latitudine di esposizione (scomparsa di errori tecnici) - ottimizzazione del contrasto - possibilità di post-processing - archiviare in forma digitale Post processing: in radiologia analogica vanno impostati parametri precisi (tempo di esposizione, intensità) con la digitale si può recuperare, non vanno ripetute le radiografie perché il margine di errore è molto basso. Si riconosco quattro modalità principali di radiografia digitale: 1) radiografia digitale da intensificatore di brillanza: si usano nelle sale operatorie, famoso arco a C 2) radiografia digitale ai fosfori con memoria 3) radiografia digitale con CCD 4) radiografia digitale a piastra di materiale semiconduttore Torce a letto: esame di RX a torace a letto, il torace dovrebbe essere fatto in piedi, ma se non è possibile, si fa solo una proiezione (solitamente se ne fanno due), è una proiezione frontale al paziente semi seduto, la cassetta è sotto la schiena del paziente. Il raggio è posto con la stesse inclinazione della cassetta → il fascio diverge e - Fascio posto sopra, il fascio va verticalmente al paziente completamente sdraiato Proiezione A.P con raggio centrale inclinato 20° ca cranio caudale: se la spalla fosse uscita, l’omero fosse andato in alto o basso, con questa proiezione frontale è visibile, ma se l’omero fosse andato avanti o indietro non si può apprezzare la cosa, quindi viene fatta una proiezione trans-toracica per localizzazione dell’omero in lussazione (anteriore o posteriore) la spalla è appoggiata al piano sensibile. Barelle RX: le barelle radiologiche con e senza cassetto/potter vengono prodotte in due versioni: - con piano fisso - con piano prota pazienti asportabile, elevabile e inclinabile +/- 10% da entrambi i lati, Sono dotate di materassino radiotrasparente, asta porta-flebo e altri accessori a richiesta come cassetto Buchy, fascia di contenzione, porta cassette laterali Arco AC: ha il pensile spostabile, il braccio telescopico, amplificatore di brillanza ha forma cilindrica. L’arco può essere ribaltato. Gabbia costale, sterno in traumatizzato su radiologica: A.P (antero superiore) – Obliqua - Sterno in laterale Anca e femore: Se ad esempio si vuole studiare l’arto destro si mette il piano sensibile sotto il paziente si spara dall’alto. La frattura del collo del femore è spesso causa negli anziani da cadute banali, in quanto l’estremità prossima del femore è osteoporotica. Nei pazienti più giovani ci vuole un traumatismo ad alta energia. In questo caso è fatta una assiale del femore: il paziente è sdraiato, l’arto non soggetto a analisi è tolto, l’apparecchio viene messo in mezzo alle gambe, il piano sensibile obliquo sul bacino, il femore verrà ingrandito il quanto il piano sensibile non è vicinissimo. Frattura longitudinale della rotola: in anterosuperiore non si vede, neanche nella laterale, è visibile solo nella assiale. APPARECCHI “DR” PER PRONTO SOCCORSO - Apparecchio a C in stativo Pensile spostabile in tutta la stanza Da non confondere con l’arco a C, - Apparecchio a C in stato fisso - Stativo pensile con detettore mobile + Detettore wireless: va a terra il paziente ci va sopra Questa è l’ampolla con racchiusi i poli, catodo e anodo racchiusi in un liquido refrigerante racchiuso a sua volta in un involucro di piombo, vi è una finestra da cui escono i raggi di x ma un po di fotoni si “sparpagliano” e l’involucro fa si che si possa proteggere dalla fuoruscita di radiazioni da altre direzioni. Vi sono due cavi di corrente, uno dalla parte dell’anodo uno dal catodo. Dalla finestrella da cui esce il fascio di raggi vi è un tubo con delle manopole per controllarne la fuoruscita con delle lamelle che vanno a collimare (chiudere o aprire) il fascio di raggio x. La luce presente riflette su uno specchietto per simulare il corpo radiante → centratore luminoso. 3. DEFORMAZIONE DELL’OGGETTO Un'immagine radiografica è soggetta al fenomeno della deformazione quando il fascio di radiazioni colpisce il piano immagine obliquamente. Per una esatta proiezione il Raggio Centrale deve passare per il centro dell'oggetto e incidere perpendicolarmente sulla pellicola. La distorsione delle strutture anatomiche è, per quanto possibile, da evitare. Quando, per necessità diagnostiche, dobbiamo vedere una struttura in modo obliquo dobbiamo cercare di inclinare il Paziente. In questo modo non ci sarà nessuna deformazione. Solo quando non è possibile l'obliquità del Paziente obliqueremo il raggio incidente. Con lo spostamento del tubo in obliquo l’oggetto radiografato risulta deformato, quindi il tubo deve essere all’occorrenza perpendicolare al piano sensibile almeno che non lo si voglia obliquo volutamente. 4. SFUMATURE GEOMETRICHE I fattori geometrici che influenzano l'immagine radiografica determinando il fenomeno della sfumatura geometrica, evidenziate in Figura 1 sono: - Le dimensioni della macchia focale; - La distanza tra la sorgente e il film (o altro rilevatore d'immagine) = SID Source to Image Receptor Distance (o DFF - Distanza Fuoco Film); - La distanza tra l'oggetto e il film = (OID) ; - La distanza tra la sorgente e l'oggetto esaminato (SOD); In Figura 2 vediamo come, una sorgente radiante puntiforme S, chiamata "fuoco" proietta su uno schermo I l'ombra di un oggetto O secondo una normale proiezione geometrica che abbiamo già visto parlando dell'ingrandimento geometrico. Nella pratica però il fuoco dei tubi radiogeni, per quanto piccolo esso sia, non è (e non può essere) puntiforme. Nella realtà quindi il fenomeno di proiezione dell'ombra avviene come indicato in Figura 3 in cui l'ombra centrale (Immagine) è contornata da ombre esterne provocate dalla proiezione geometrica anodica (P1 e P2) che prendono il nome di penombra. Quindi la sfumatura geometrica, che quando è provocata dalla macchia focale anodica prende il nome di penombra, è rappresentata dalla mancanza di nitidezza dei contorni di un oggetto e quindi da una riduzione del dettaglio SFUMATURE GEOMETRICHE: la penombra Il fuoco dei tubi radiogeni non è puntiforme,di conseguenza il fenomeno di proiezione dell'ombra avviene con una geometria del tipo indicato in Fig., nella quale si può notare una zona centrale d'ombra,compresa tra le tangenti esterne comuni al fuoco e all'oggetto, e una zona di "penombra",compresa tra le tangenti esterne ed interne comuni al fuoco e all'oggetto. La sfumatura geometrica è decisamente dannosa per l'immagine radiografica e deve assolutamente essere ridotta al minimo. Per far questo dobbiamo: a. Ridurre per quanto possibile le dimensioni della macchia focale. Soprattutto negli esami dove abbiamo bisogno del massimo della definizione utilizzare il "fuoco" più piccolo a disposizione; b. Aumentare la DFF (SID) → distanza fuoco film (sorgente immagine): generalmente è una distanza di 1 m, alcune vengono fatte a una maggior distanza così da avere meno ingrandimento (2 m), collimiamo il fascio per togliere i raggi divergenti, così la parte centrale avrà più raggi perpendicolari c. Ridurre al minimo la (OID) distanza tra l'oggetto e il rilevatore (Figura 4) ; Se si aumenta la distanza fuoco-oggetto (collimando) e si diminuisce la distanza oggetto-piano sensibile si ha una radiografia perfetta (meno penombra e meno ingrandimento). TELERADIOGRAFIA: significa fare delle radiografie più distanti, alcune infatti vengono fatte non a 1 m ma a 2 m. Il raggio va collimato e l’immagine risulta più reale con meno ingrandimento. Per rendere ciò possibile è anche necessario aumentare i parametri. Una telegrafia è necessario quando è particolarmente necessario avere delle misure precise (ad esempio quando si vuole inserire un apparecchio dentale) Dentro questa griglia ci sono delle lamelle con la direzione del fuoco (focalizzate) se si fa una radiografia con distanza 1 m saranno focalizzate 1 m. Questa griglia fa passare i raggi x che arrivano da 1 m mentre il fotone Compton non passerà. Se la griglia è focalizzata a 1 m e si va a 2 m il fascio primario verrebbe tagliato. Il ginocchio di un bambino può essere fatto senza griglia. Nei tavoli di comando è compresa la griglia da un certo punto in su e da un certo punto in giù. Non usandola si possono abbassare i parametri, quindi dare meno radiazioni al bambino. Ricordiamo che l’uso della griglia (essendo fatto di lamelle di piombo) un po attenuano anche il fascio primario quindi presuppone aumento di parametri tecnici. Generalmente dove si usa e dove non si usa la griglia: - mano, polso, avambraccio, gomito, piede, caviglia, tibia senza griglia, dove il gomito è variabile - dal gomito in su escluso, dal ginocchio in un su compreso con la griglia dove il ginocchio è variabile. 1.CARATTERISTICHE DEI RAGGI X (CAPACITA’ DI ATTRAVERSA I CORPI) · frequenza; · lunghezza d’onda; · spessore dell’oggetto attraversato; · densità dell’oggetto attraversato; · numero atomico dell’oggetto attraversato; 2. INGRANDIMENTO DELL’OGGETTO → L’oggetto da radiografare deve essere più vicino possibile al piano sensibile 3. DEFORMAZIONE DELL’OGGETTO → Con lo spostamento del tubo in obliquo l’oggetto radiografato risulta deformato, quindi esso deve essere all’occorrenza perpendicolare al piano sensibile almeno che non lo si voglia obliquo volutamente. 4. SFUMATURE: a. geometriche; da radiazione diffusa → Riduzione del campo / uso di griglia antidiffusione b. da movimento → Apnea respiratoria FATTORI DELL’ESPOSIZIONE ▪ Tensione misurata in Kv { I Kv determinano la qualità dell’energia della radiazione ovvero la loro capacità di attraversare la materia} RADIAZIONI MOLLI → pochi Kv → Poco penetranti → vengono più assorbite → Immagini sottoesposte RADIAZIONI DURE → molti Kv → molto penetranti → vengono meno assorbite → immagini sovraesposte ▪ Intensità di corrente misurata in mAs { il prodotto dei mA per i secondi esprime la quantità delle radiazioni generate 2sX 50mA = 100mAs 4s X 25mA = 100mAs 1s x 100mA = 100mAs } Riduco il tempo di esposizione → organi in movimento 1. Distanza fuoco-pellicola (DFP) → legge del quadrato della distanza 2. Caratteristiche dell’apparecchio radiologico → analogico – CR – digitale 3. Grandezza della macchia focale → fine per scheletro, medio per respiratorio, digerente 4. Corporatura del soggetto → parametri differenti 5. Sensibilità pellicola → in genere standard 6. Schermi di rinforzo → schermi differenziati (t2, t6, t16) 7. Diagrammi, griglie → più di diminuisce il campo e maggiore sarà la definizione DISTANZA FUOCO- PELLICOLA (DFP) Legge del quadrato della distanza: Se si aumenta il doppio la distanza l’intensità di radiazione diminuisce di 4 volte quindi si avranno immagini non buone. FASI PRINCIPALI PER L'ESECUZIONE DI UNA RADIOGRAFIA 1. PREPARAZIONE DEL TAVOLO E DELL’APPARECCHIO RADIOLOGICO } Formato cassetta; cunei; lettera di piombo; impostazione fuoco; DFP; impostazione dei parametri tecnici. 2. PREPARAZIONE DEL PAZIENTE Togliere tutto ciò che da noia, generalmente la zona da radiografare dovrebbe essere nuda. Andare nel bunker è l’ultima cosa che bisogna fare. 3. POSIZIONE DEL PAZIENTE Rispetto al piano sensibile: - Decubito supino → Proiezione A.P → fascio x in direzione verticale - Decubito prono → Proiezione P.A → Fascio x in dir. verticale - Decubito laterale Dx/Sx → Raggio emerge da destra → Fascio x in dir. verticale - Stazione eretta o ortostatismo → Proiezione PA./A.P Fascio x in dir. orizzontale 4. PUNTO DI INCIDENZA DEL RAGGIO CENTRALE ( P.I.R.C ) o P.I.R. PRINCIPALE: Centrare, mediante il centratore luminoso, la parte anatomica da radiografare. Attenzione a dove incide ed anche alla superficie dove emerge (importante quando si fa una proiezione obliqua) IL CENTRAGGIO DEL RAGGIO PRINCIPALE Raggio Principale Raggio che corrisponde al centro del fascio utile di radiazioni Raggio Centrale Raggio che colpisce il centro geometrico del piano dell'immagine