ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ, ΔΙΑΦΑΝΕΙΕΣ 2023-2024 PDF

ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ Ιωάννης Κανδαράκης Παναγιώτης Λιαπαρίνος Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ [email protected] ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ  Κλάδοι Ιατρικής...

ΑΚΤΙΝΟΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ Ιωάννης Κανδαράκης Παναγιώτης Λιαπαρίνος Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ [email protected] ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ  Κλάδοι Ιατρικής Απεικόνισης Μορφολογική (Σχήμα, Μέγεθος, Συντεταγμένες δομών και κινήσεων) Λειτουργική (Βιολογικοί Μηχανισμοί, Μοριακή Απεικόνιση)  Τομείς της Ιατρικής Απεικόνισης (Ι) Διαγνωστική Ακτινολογία (Μορφολογική) Κλασική και Ψηφιακή Ακτινογραφία (conventional and digital radiography-DR) Κλασική και Ψηφιακή Ακτινοσκόπηση (conventional and digital fluoroscopy-DF) Υπολογιστική Τομογραφία ακτίνων Χ (Computed Tomography-CT)  Τομείς της Ιατρικής Απεικόνισης (II) Πυρηνική Ιατρική (Λειτουργική) Τομογραφία Εκπομπής Απλού Φωτονίου (Single Photon Emission Computed Tomography/SPECT) Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίου (Positron Emission Tomography-PET)  Τομείς της Ιατρικής Απεικόνισης (IIΙ) Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες* Υπερηχογραφία (Ultrasonography-US) Απεικόνιση Μαγνητικού Συντονισμού (Magnetic Resonance Imaging-MRI) Οπτική Απεικόνιση (Optical Imaging) *Συχνά εντάσσονται στη Διαγνωστική Ακτινολογία Ακτινογραφία θώρακος Καλά εκτεθειμένη κατά μέτωπο ακτινογραφία ενός φυσιολογικού θώρακα  Wilhelm Röntgen (27 Μαρτίου 1845 – 10 Φεβρουαρίου 1923) 1895 – Ανακοίνωση της ανακάλυψης των ακτίνων-Χ 1896 – Εικόνες από χέρι ασθενούς 1901 – Βραβείο Nobel - ανακάλυψη των ακτίνων-Χ Ακτινογραφία από το χέρι της γυναίκας του Röntgen, 1895. Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα Βασική διάταξη στη Διαγνωστική Ακτινολογία Λυχνία ακτίνων Χ Δέσμη ακτίνων Χ Ασθενής Ανιχνευτής ακτινοβολίας Αναλογικό (συμβατικό) σύστημα Ψηφιακό σύστημα  Σύστημα Ψηφιακής Ακτινογραφίας 1. Λυχνία ακτίνων Χ, 2. Ανιχνευτής Ακτινοβολίας , 6. Προστατευτικό πέτασμα Μολυβδυάλου, 8-9. Οθόνη και μονάδα επεξεργασίας ΜΑΣΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΟ ΜΗΧΑΝΗΜΑ ΑΚΤΙΝΟΣΚΟΠΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΞΟΝΙΚΟΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΣ (CT) Portable Digital Radiography  Συνδυασμένο σύστημα Τομογραφίας Εκπομπής Ποζιτρονίων με Υπολογιστική Τομογραφία ακτίνων Χ (PET/CT) Εκπομπή Ακτινοβολίας / Μέρος Α ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 (βιβλίο) Βασική διάταξη ακτινολογικού συστήματος Βασική διάταξη στη Διαγνωστική Ακτινολογία Λυχνία ακτίνων Χ Δέσμη ακτίνων Χ Ασθενής Ανιχνευτής ακτινοβολίας  Λυχνία ακτίνων-Χ Εσωτερικό περίβλημα λυχνίας Εξωτερικό περίβλημα λυχνίας  Λυχνία ακτίνων-Χ Εγκάρσια διατομή μιας λυχνίας Varian GS 2000  Εξωτερικό περίβλημα λυχνίας Είναι από Αλουμινίου ή Χάλυβα με θωράκιση Μολύβδου (Ακτινοπροστασία) Στο εσωτερικό του κυλίνδρου υπάρχει λάδι: - Ηλεκτρική μόνωση - Απαγωγή της αναπτυσσόμενης θερμότητας προς το περιβάλλον Η λυχνία αποτελείται από ένα υάλινο αερόκενο (εσωτερική πίεση: 10-5 – 10-7 Torr) κυλινδρικό δοχείο : Σωλήνας ακτίνων -Χ (X-ray tube) Καθοδικός σωλήνας (αρχή λειτουργίας) Cathode (-) A: Anode (+) Τα σημαντικότερα τμήματα μιας λυχνίας είναι τα ακόλουθα: 1. Μία πηγή ηλεκτρονίων: Πρόκειται για ένα σύρμα («νήμα») από Βολφράμιο (σημείο τήξης 3387 °C) το οποίο διαρρέεται από έντονο ηλεκτρικό ρεύμα (μερικά Α). Το σύρμα θερμαίνεται (2000 °C) με αποτέλεσμα την απελευθέρωση ηλεκτρονίων (θερμιονική εκπομπή). 2. Μία κοιλότητα εστίασης (focusing cup): Πρόκειται για κυλινδρική ή ημισφαιρική «εσοχή» από Νικέλιο, στο εσωτερικό της οποίας τοποθετείται το νήμα Βολφραιμίου. Η κοιλότητα βρίσκεται σε κατάλληλο ηλεκτρικό δυναμικό (συνήθως ίδιο με το νήμα) έτσι ώστε να εστιάζει την ηλεκτρονική δέσμη. Δηλαδή τη «λεπταίνει» και την κατευθύνει προς το στόχο. Η κοιλότητα μαζί με το νήμα συνιστούν την ΚΑΘΟΔΟ της λυχνίας. 3. Ένας μεταλλικός στόχος (ΑΝΟΔΟΣ): Πρόκειται για το στόχο από Βολφράμιο επί του οποίου προσπίπτει η ηλεκτρονική δέσμη. Ο στόχος τοποθετείται σε μια απόσταση μερικών εκατοστών από την πηγή των ηλεκτρονίων. Βρίσκεται σε υψηλό δυναμικό της τάξης των δεκάδων kVp. Η επιφάνεια του στόχου δεν είναι κατακόρυφη. Έχει μία κλίση μερικών μοιρών. Το υλικό της ανόδου πρέπει να πληρεί τα παρακάτω χαρακτηριστικά: (α) Υψηλό ατομικό αριθμό (Βολφράμιο Ζ=74) για αποδοτική παραγωγή ακτινοβολίας Χ. Στη μαστογραφία χρησιμοποιείται μολυβδαίνιο (Ζ=42). Υψηλή πυκνότητα για την απορρόφηση των ηλεκτρονίων σε στόχο μικρού όγκου (β) Υψηλό σημείο τήξης (σημείο τήξης 3387 °C) για να αποφευχθεί τήξη του στόχου λόγω υπερθέμανσης. Δεν εξαχνώνεται εύκολα (γ) Υψηλή θερμική αγωγιμότητα / Μηχανική αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες Για την επίτευξη της συχνά χρησιμοποιείται κράμα με 90% βλφράμιο και 10% ρήνιο. Το κράμα αυτό είναι πολύ ανθεκρτκιό σε επιφανειακές φθορές ενώ παρουσιάζει μεγαλύτερη θερμική χωρητικότητα από το καθαρό βολφράμιο.  Παραγωγή ακτίνων-Χ Πολικό διάγραμμα της έντασης των ακτίνων-Χ μιας λυχνίας ακτίνων-Χ Philips SRO 2550 Παραγωγή ακτίνων-Χ Αναλυτικό διάγραμμα λυχνίας ακτίνων-Χ Σχήμα: Εμφάνιση ανομοιογενών στην άνοδο Α. Χ. ακτίνες Χ, e- δέσμη ηλεκτρονίων  Στρεφόμενη άνοδος λυχνίας ακτίνων-Χ Η ταχύτητα περιστροφής της ανόδου: - 3000 στροφές ανά λεπτό (r.p.m) - 9000 στροφές ανά λεπτό (r.p.m) - 17000 στροφές ανά λεπτό (r.p.m) Διάταξη νήματος – κάθοδος λυχνίας ακτίνων-Χ Εστία – άνοδος λυχνίας ακτίνων-Χ  Αρχή γραμμικής εστίας (Line focus principle) Η εστία πρέπει να ικανοποιεί δύο αντικρουόμενες απαιτήσεις. Πρέπει να έχει: (α) μεγάλες διαστάσεις για να αντέχει σε μεγάλα θερμικά φορτία (β) μικρές διαστάσεις για κεντρική προβολή του ασθενούς πάνω στον ανιχνευτή (μικρή παρασκιά) Φαινόμενη διάσταση = ημθ * Διάσταση εστίας (1) Όσο μειώνεται η γωνία τόσο μειώνεται αντίστοιχα και η φαινόμενη διάσταση (2) Η γωνία θ κυμαίνεται από 6ο έως 20ο μοίρες Το μέγεθος της εστίας (focal point) είναι περίπου: - Διάσταση εστίας: 0.6 mm 1.5 mm, 2mm - Φαινόμενη εστία: 0.3 mm 0.6 mm, 1mm Αρχή γραμμικής εστίας (Line focus principle) Σχήμα: Φαινόμενη εστία φ1, φ2. Γωνίες κώνου ανόδου, π/2, Διάσταση πεδίου  Φαινόμενο πτέρνας (heel effect) Σχήμα: Μεταβολή της έντασης της δέσμης λόγω της διαφορετικής διαδρομής που ακολουθούν οι ακτίνες-Χ προς την έξοδο της ανόδου (φαινόμενο πτέρνας) Διαφράγματα βάθους (collimators) Διαφράγματα βάθους (collimators) Σχήμα: 1. Κάτοπτρο 2. Φωτεινή πηγή 3. Ζεύγη πλακών 4. Λυχνία ΚΛΑΣΙΚΟ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΟ ΑΚΤΙΝΟΛΟΓΙΚΟ  ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ Ακτινοβολία Πεδήσεως Εκπέμπεται κατά την επιβράδυνση των e- όταν αλληλεπιδρούν με τους πυρήνες των ατόμων της ανόδου. H μείωση της Εκιν εκπέμπεται με τη μορφή φωτονίων. Χαρακτηριστική Ακτινοβολία Τα επιταχυνόμενα e- αλληλεπιδρούν με τα ατομικά e- προκαλώντας διεγέρσεις - ιονισμούς στα άτομα. Κατά την αποδιέγερσή τους εκπέμπεται χαρακτηριστική ακτινοβολία Χ. Αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων με την ύλη  Πεδήσεως (Bremsstrahlung) Δυνάμεις Coulomb «παρεκλίνουν» και επιβραδύνουν ηλεκτρόνια Διέγερση (Excitation) Ιονισμός (Ionisation)  Παραγωγή ακτίνων-Χ Atom of the target element Characteristic X-ray Nucleus Bremsstrahlung Electrons  ΦΑΣΜΑ ΑΚΤΙΝΩΝ - Χ ΣΥΝΕΧΕΣ ΦΑΣΜΑ (πεδήσεως): Έχει καθορισμένη ανώτατη τιμή ενέργειας και παρουσιάζει ένα μέγιστο Emax. ΓΡΑΜΜΙΚΟ ΦΑΣΜΑ (χαρακτηριστική): Εμφανίζεται με τη μορφή κορυφών που επικάθονται στο συνεχές φάσμα. Οι ενέργειες τους είναι χαρακτηριστικά του ύλικού της ανόδου. Ενεργειακό διάγραμμα ατόμου Βολφραμίου και εκπομπή χαρακτηριστικής ακτινοβολίας  Ρεύμα λυχνίας 400 mA Αριθμός ακτίνων-Χ 200 mA Ενέργεια ακτίνων-Χ Τάση λυχνίας Υποθετικά φάσματα από λυχνίες με διαφορετικό υλικό στόχου και ίδια υψηλή τάση: 1. Στόχος χαμηλού ατομικού αριθμού, 2. Στόχος υψηλού ατομικού αριθμού  Ρύθμιση παραμέτρων - Τάση (kV) - Ρεύμα (mA) - Χρονική διάρκεια (ms) 1.Ακτινολογικά συστήματα: Τάση λυχνίας: 40-140 kVp Υλικό ανόδου: Βολφράμιο (W) Φίλτρα: 2.5 mm Al 2. Μαστογραφικά συστήματα: Τάση λυχνίας: 26-40 kVp Υλικό ανόδου: Μολυβδαίνιο (Mo) Φίλτρα: 0.05 mm Mo Ρυθμίσεις παραμέτρων Αύξηση τάσης, αυξάνει: Ένταση της δέσμης Μέση ενέργεια της δέσμης Μέγιστη ενέργεια της δέσμης Συνολική ενέργεια της δέσμης Αύξηση Ρεύματος και χρονικής διάρκειας, αυξάνει: Ένταση της δέσμης Συνολική ενέργεια της δέσμης Ακτινογραφία θώρακας με ανεπαρκή Ακτινογραφία θώρακας με επαρκή ενέργεια και ένταση δέσμης ενέργεια και ένταση δέσμης Διαφορετικές συνθήκες ακτινοβόλησης  (1) Φάσμα μετά την άνοδο (2) Μετά το περίβλημα της λυχνίας Φιλτράρισμα δέσμης (3) Επιπρόσθετο φιλτράρισμα  Φάσμα ακτίνων-X (Συνεχές τμήμα) Κατά τη διέλευση μίας δέσμης ακτίνων-Χ μέσα από την ύλη: (1) Το περιεχόμενο μιας δέσμης σε φωτόνια χαμηλής ενέργειας εξασθενεί περισσότερο (2) Το ποσοστό φωτονίων υψηλής ενέργειας που περιέχονται στη δέσμη βαθμιαία αυξάνει (3) Η δέσμη να γίνεται περισσότερο διεισδυτική. Bremsstrahlung Bremsstrahlung after filtration keV keV Tube filtration Επίδραση του φίλτρου στην εικόνα  Στοιχεία ακτινολογικών λήψεων – Παροχή λυχνίας - Τάση (kV) Ρεύμα (mA) Χρόνος (s) - Υψηλή παροχή σημαίνει μεγάλος αριθμός φωτονίων. Συνεπώς η υψηλή παροχή αυξάνει το διαγνωστικό-πληροφοριακό περιεχόμενο μιας ακτινολογικής εικόνας. - Υψηλή παροχή σημαίνει επίσης μεγάλη επιβάρυνση του ασθενούς σε απορροφούμενη δόση - Μεγάλος χρόνος λήψης (s) αυξάνει την πιθανότητα να κινηθεί ο ασθενής και συνεπώς η τελική εικόνα να είναι ασαφής -Υψηλή τιμή kV αυξάνει την ενέργεια και συνεπώς τη διεισδυτικότητα των ακτίνων-Χ  Κβαντική ροή Φ (photon fluence) Μαθηματική σχέση: Μονάδα μέτρησης dN  1 m-2 dS dN: Αριθμός φωτονίων που διέρχεται μέσω μιας στοιχειώδους επιφάνειας dS  Ενεργειακή ροή Ψ (energy fluence) Μαθηματική σχέση Μονάδα μέτρησης dE  1 j/m2 dS dΕ: Είναι η συνολική ενέργεια που έχουν τα φωτόνια που διέρχονται μέσω μιας στοιχειώδους επιφάνειας dS  Έκθεση Χ (exposure) Μαθηματική σχέση Μονάδα μέτρησης dQ 1 Cb/ Kg X dm R (roentgen) 1 R = 2.58 10-4 Cb/kg dQ: Είναι το ηλεκτρικό φορτίο, σε απόλυτη τιμή, των ιόντων που παράγονται στον αέρα, όταν όλα τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται από τα φωτόνια σε ένα στοιχειώδη όγκο μάζας dm ακινητοποιούνται τελείως στον αέρα.  K.E.R.M.A (kinetic energy released in material) Μαθηματική σχέση Μονάδα μέτρησης dEK 1 joule/ Kg K dm dΕκ: Είναι το άθροισμα των αρχικών κινητικών ενεργειών όλων των σωματιδίων (π.χ. φωτόνια) σε μια μάζα dm στοιχειώδους όγκου dV.  Απορροφούμενη δόση D (absorbed dose) Μαθηματική σχέση Μονάδα μέτρησης Σύστημα S.I.: 1Gy = 1 joule/ Kg d 1Gy: Φυσική παράμετρος D dm ΙΣΟΔΥΝΑΜΗ ΔΟΣΗ Σύστημα S.I.: 1Sv = 1 joule/ Kg 1Sv : Βιολογική επίδραση Σύστημα C.G.S: 1 rad = 100 erg/g dε: Είναι η μέση τιμή της ενέργειας που απορροφάται λόγω ακτινοβόλησης μιας μάζας dm που καταλαμβάνει στοιχειώδη όγκο dV. Εξασθένηση Ακτινοβολίας ΕΙΣΑΓΩΓΗ (βιβλίο)  Εξασθένηση ακτινοβολίας Χ Γεωμετρική εξασθένηση-νόμος αντιστρόφου τετραγώνου Φ(Ε,l) ~1/l2 Φυσική εξασθένηση παράλληλης λεπτής δέσμης (Νόμος Lambert-Beer) Φ(Ε)=Φ0(Ε)exp(-μ(Ε)L)  Γεωμετρική εξασθένηση Νόμος αντιστρόφου τετραγώνου Φυσική εξασθένηση Ανομοιογενής εξασθένηση  Εξασθένηση Ακτινοβολίας  x I  I oe I 0 : αρχική ένταση ακτινοβολίας  : γραμμικός συντελεστής εξασθένησης : μήκος διαδρομής (πάχος υλικού) Μονάδες: Μήκος διαδρομής: m , g/cm2 Συντελεστής εξασθένησης: (γραμμικός) m-1 , (μαζικός) cm2/g Συντελεστές εξασθένησης Εξαρτάται: 1. Από την ενέργεια των φωτονίων Χ που προσπίπτουν στο υλικό 2. Από το είδος του ιστού ή του υλικού μ (mm-1) muscle bone fat 0 33 50 100 Ενέργεια (keV) Ατομικοί αριθμοί και πυκνότητες υλικών που ενδιαφέρουν την Ακτινολογία  Εξασθένηση Ακτινοβολίας Παράδειγμα: (ι) 20mm μαλακός ιστός (soft tissue) (ιι)15mm μαλακός ιστός (soft tissue) + 5mm οστό (bone) Δεδομένα: Συντελεστής εξασθένησης:  x Α) μαλακού ιστού (0.019mm-1) I  I oe Β) οστού (0.045mm-1) Ι1= exp –(20*0.019) =0.68 Ι2= exp –(15*0.019+5*0.045)=0.60 Άρα Ι1 > Ι2  Πάχος υποδιπλασιασμού Μία ακόμη παράμετρος που συχνά χρησιμοποιείται για να χαρακτηρισθεί η διεισδυτικότητα μιας δέσμης φωτονίων είναι το λεγόμενο πάχος υποδιπλασιασμού (half value layer). Πρόκειται για το πάχος του υλικού που προκαλεί εξασθένηση της έντασης στο μισό της αρχικής της τιμής. Io x; I 2 *Εάν το πάχος υποδιπλασιασμού έχει μεγάλη τιμή η ακτινοβολία χαρακτηρίζεται ως διεισδυτική.  Πάχος υποδιπλασιασμού Σημείωση: Το υλικό είναι ίδιο Ποιο συμπέρασμα βγάζουμε για τις δέσμες αν τις συγκρίνουμε μεταξύ τους;  Πάχος υποδιπλασιασμού Σημείωση: Η ενέργεια της δέσμης είναι ίδια Ποιο συμπέρασμα βγάζουμε για το είδος του υλικού στις δύο περιπτώσεις;  Πάχος υποδιπλασιασμού Σημείωση: Το υλικό είναι ίδιο Ποιο συμπέρασμα βγάζουμε για τις δέσμες αν τις συγκρίνουμε μεταξύ τους;  Ερωτήσεις Α) Σε ακτινολογικό μηχάνημα με τάση λειτουργίας 50-120 kVp γίνεται λήψη ακτινογραφίας θώρακος στα 80 kVp. Πόση είναι η μέγιστη τιμή ενέργειας στο φάσμα ακτίνων Χ: 1) 80 keV 2) 120 kVp 3) 80 kVp 4) 120 keV Β) Κατά την προσθήκη ενός φίλτρου ακτινοβολίας: 1) Η μέση ενέργεια ακτινοβολίας μειώνεται 2) Η ένταση της ακτινοβολίας αυξάνεται 3) Η δέσμη γίνεται λιγότερο διεισδυτική 4) Το πάχος υποδιπλασιασμού δεν μεταβάλλεται (του υλικού που θα προσπέσει η δέσμη μετά) 5) Ο συντελεστής εξασθένησης αυξάνεται (του υλικού που θα προσπέσει η δέσμη μετά) 6) Κανένα από τα παραπάνω Κατά τη λήψη ακτινογραφίας άνω άκρου το ακτινολογικό μηχάνημα ρυθμίστηκε στα 60 kV. Σημείωση: Οι μεταβάσεις ηλεκτρονίων από τη στάθμη L στην στάθμη K αντιστοιχούν σε ενέργειες 59.30 keV, 57.98 keV, 67.23 keV, 69.09 keV. 1. Απεικονίστε το φάσμα ακτίνων Χ. 2 Απεικονίστε το ίδιο φάσμα ακτίνων Χ. (α) με φίλτρο Αl (mm) (περίπτωση 1) (β) με φίλτρο Μο (mm) (περίπτωση 2) Σημείωση: Τα δύο φίλτρα έχουν το ίδιο πάχος και ο συντελεστής εξασθένησης του Αl είναι μεγαλύτερος απ’αυτόν του Μο Αιτιολογείστε την απάντησή σας. 3. Σε ποια περίπτωση η δέσμη γίνεται μετά πιο διεισδυτική; Στην 1 ή στην 2 και γιατί; Αλληλεπιδράσεις φωτονίων με την ύλη ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΥΛΗ Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Ανελαστική σκέδαση (Compton) Ελαστική σκέδαση φωτονίου (Rayleigh) Δίδυμη γένεση-Εξαϋλωση Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο  Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο Εξαρτάται: 1. Τον ατομικό αριθμό του υλικού 2. Από την ενέργεια του φωτονίου Η πιθανότητα να συμβεί φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι: πολύ μεγάλη στα άτομα με υψηλό ατομικό αριθμό 3 Z ελαττώνεται όταν αυξάνεται η ενέργεια των φωτονίων 3 1/ E Ανελαστική Σκέδαση (Compton)  Ανελαστική Σκέδαση (Compton) Η αλληλεπίδραση ενός φωτονίου με ένα ελεύθερο εξωτερικής στοιβάδας (χαλαρά δέσμιο ηλεκτρόνιο) Μέρος της ενέργειας μεταφέρεται στο ηλεκτρόνιο (το οποίο σκεδάζεται σε γωνία Φ) Το φωτόνιο, που χάνει μέρος της ενέργειάς του (το οποίο σκεδάζεται σε γωνία θ ) E’γ=hν Eγ=hν0 θ Φ Te  m0 c 2 E'  mo c 2 (1  cos  )  E E : Αρχική ενέργεια φωτονίου E ' : Ενέργεια σκεδαζόμενου φωτονίου m0 : μάζα ηρεμίας ηλεκτρονίου c : ταχύτητα φωτός  : γωνία σκέδασης *Όσο μεγαλύτερη είναι γωνία τόσο μικρότερη θα είναι και η ενέργεια που συγκρατείται από το σκεδαζόμενο φωτόνιο. **Το φαινόμενο Compton είναι ανάλογο της πυκνότητας του υλικού. Ελαστική σκέδαση (Rayleigh) Ε0: ενέργεια προσπίπτοντος φωτονίου Ε’: ενέργεια σκεδαζόμενου φωτονίου Ε0=Ε’=hν Πιθανότητα φαινομένου: ~ Ζ/Ε0  Δίδυμη γένεση Ηλεκτρόνιο Ποζιτρόνιο Ενέργεια > 1.022 MeV  Δίδυμη γένεση Σύμφωνα με το φαινόμενο της δίδυμης γένεσης μια ποσότητα Ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας μετατρέπεται σε μάζα σύμφωνα με την γνωστή εξίσωση του Einstein: E  mc 2 Στην προκειμένη περίπτωση η μάζα του ηλεκτρονίου αντιστοιχεί σε ενέργεια 511 keV. Επομένως, για τον σχηματισμό δύο ηλεκτρονίων (e- και e+) απαιτείται μία ποσότητα ενέργειας τουλάχιστον 1.022 MeV  Εξαΰλωση Ηλεκτρόνιο Ποζιτρόνιο Παράγονται δύο φωτόνια ενέργειας 511 keV Σχετική κυριαρχία φαινομένων Φωτοηλεκτρικού (Φ), Compton (C), και Δίδυμης Γένεσης (ΔΓ) tot   phot  com  ray   pair  phot Συντελεστής εξασθένησης φωτοηλεκτρικού φαινομένου com Συντελεστής εξασθένησης ανελαστικής σκέδασης (Compton)  ray Συντελεστής εξασθένησης ελαστικής σκέδασης (Rayleigh)  pair Συντελεστής εξασθένησης δίδυμης γένεσης Μία ακτίνα-Χ παράγεται μέσα στη λυχνία με ενέργεια που αντιστοιχεί στη μέγιστη τιμή του φάσματος για τάση λυχνίας 60 kV. Μετά την παραγωγή υφίσταται 3 οπισθοσκεδάσεις στο κέλυφος της λυχνίας και στο φίλτρο. Ύστερα διαπερνά το φίλτρο και προσπίπτει πάνω στον εξεταζόμενο. Με ποια ενέργεια προσπίπτει; Μία δέσμη ακτίνων-Χ (ίδια και στις δύο περιπτώσεις) προσπίπτει σε δύο ασθενείς μάζας 50 Kg και 70 Kg αντίστοιχα και συνεισφέρει το ίδιο ποσό απορροφούμενης ενέργειας. Σε ποιά περίπτωση η δόση είναι μεγαλύτερη; Αιτιολογείστε την απάντησή σας. - Στην περίπτωση των 50 kgr - Στην περίπτωση των 70 kgr - Δεν ξέρουμε Δύο διαφορετικές μονοενεργειακές δέσμες ενέργειας 50 keV και 100 keV αντίστοιχα προσπίπτουν σε ασθενή μάζας 100 Kg. Σε ποιά περίπτωση η δόση είναι μικρότερη; Αιτιολογείστε την απάντησή σας. - Στην περίπτωση των 50 keV - Στην περίπτωση των 100 keV - Δεν ξέρουμε Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; 1) Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο επικρατεί σε χαμηλές ενέργειες και σε άτομα χαμηλού ατομικού αριθμού 2) Για την ύπαρξη δίδυμης γένεσης απαιτείται ενέργεια τουλάχιστον ίση με 1022 keV 3) Όσο μειώνεται η ενέργεια της ακτινοβολίας αυξάνεται ο συντελεστής εξασθένησης 4) Στην σκέδαση Compton η απώλεια ενέργειας δεν εξαρτάται από τη γωνία σκέδασης 5) Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που επιταχύνονται στη λυχνία εξαρτάται από το ρεύμα της λυχνίας 6) Η ένταση ακτινοβολίας που διαπερνά ένα μέσο δεν εξαρτάται από το πάχος του μέσου 7) Η δόση που δέχεται ένας ασθενής για δεδομένο ποσό απορροφούμενης ενέργειας είναι ανάλογη της μάζας του 8) Η μέγιστη ενέργεια στο φάσμα των ακτίνων-Χ καθορίζεται από την K- στοιβάδα του υλικού ανόδου της λυχνίας Ανιχνευτές Ακτινοβολίας / Μέρος Β ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 (βιβλίο) Βασική διάταξη στη Διαγνωστική Ακτινολογία Λυχνία ακτίνων Χ Δέσμη ακτίνων Χ Ασθενής Ανιχνευτής ακτινοβολίας Η επίδραση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας Η επίδραση της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Α: Ασθενής ΑΔ: Αντιδιαχυτικό Διάφραγμα Αντιδιαχυτικό διάφραγμα  Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Αντιδιαχυτικό Διάφραγμα: h: Ύψος λωρίδων, d: Πάχος λωρίδων (50 μm), D: πάχος ενδιάμεσου υλικού (125 μm – 250 μm) Σημείωση: Η ελάχιστη απαιτούμενη ταχύτητα καθορίζεται από τον αριθμό των λωρίδων ανά μονάδα μήκους και από τη χρονική διάρκεια της λήψης Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Αντιδιαχυτικό διάφραγμα (Bucky) με παλινδρομική κίνηση. ΑΔ: Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Ε: Ελατήρια Η: Ηλεκτρομαγνήτης V: Τάση λειτουργίας ηλεκτρομαγνήτη, δ: διακόπτες, Ρ: Αμορτισέρ, ε: επαφές που κλείνουν τους διακόπτες, Δ: χειροδιακόπτες (relais) προς χρονοδιακόπτη Τ για την έναρξη της ακτινολογικής λήψης.  Παράμετροι Αντιδιαχυτικού διαφράγματος 1) Ο λόγος του διαφράγματος (grid ratio) που ορίζεται από το πηλίκο r=h/D (Συνήθεις τιμές 4:1, 5:1 έως και 16:1) 2) Ο παράγοντας αντιδιαχυτικού διαφράγματος - BF (Bucky Factor) που είναι το πηλίκο της προσπίπτουσας ακτινοβολίας προς την ακτινοβολία που διαπερνά το διάφραγμα 3) Ο παράγοντας βελτίωσης αντίθεσης – CIF (Contrast Improvement Factor) που είναι ο λόγος της αντίθεσης αντικειμένου με διάφραγμα προς την αντίθεση χωρίς διάφραγμα 4) Η πυκνότητα λωρίδων που εκφράζει τον αριθμό των λωρίδων ανά μονάδα μήκους (π.χ. 24 – 60 λωρίδες ανά cm) 5) Ο λόγος σκεδαζόμενης προς πρωτογενούς ακτινοβολίας S/P – (Scatter to Primary Ratio). Χρησιμοποιείται επίσης ο όρος επιλεκτικότητα Σ (Selectivity).  Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Σημείωση: Η γωνία φ της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας περιορίζεται όταν ο λόγος r του αντιδιαχυτικού διαφράγματος αυξάνεται  Φαινόμενο Αποκοπής Φαινόμενο αποκοπής: Ε: Εστία ΑΔ: Αντιδιαχυτικό διάφραγμα Τα φαινόμενα παρουσιάζονται εντονότερα: στις ακραίες λωρίδες και σε διαφράγματα με υψηλή τιμή r  Τεχνική χάσματος αέρος Το φιλμ τοποθετείται σε μεγάλη απόσταση από το σώμα του ασθενούς Without grid 70kV, 1/4 sec With grid 70 kV, 1 sec Επίδραση λωρίδων σταυρωτού αντιδιαχυτικού διαφράγματος στην εικόνα Ανίχνευση ακτίνων-Χ Phosphor materials are employed as radiation to light converters Οι ανιχνευτές ακτίνων-Χ είναι φθορίζοντα υλικά που εκπέμπουν σπινθηρισμούς όταν τα μόριά τους ιονισθούν ή διεγερθούν. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται φωτάυγεια Υπάρχουν δύο είδη φωταύγειας: Αν η εκπομπή φωτός γίνεται σχεδόν συγχρόνως με την διέγερση τότε έχουμε το φαινόμενο του φθορισμού ενώ αν η εκπομπή γίνεται με μία καθυστέρηση τότε έχουμε το φαινόμενο του φωσφορισμού.  Μελέτη φθοριζώντος υλικού Optics Chemistry * Synthesis * Development Crystal Solid state Growth Scintillator Physics * Technology Light Engineering collection Electronics Columnar Powder Crystals  Σύνθεση ενός στρώματος υλικού Powder material Binder material (e.g., Na2SiO3) Segmentation column Heating the samples Powder screens  Powder phosphors Powder phosphors under excitation (Lu2O3:Eu , LuPO4:Eu ) Ακτινογραφική κασέτα  Κριτήρια επιλογής ανιχνευτικού υλικού Υψηλή πυκνότητα  Στοιχεία υψηλού ατομικού αριθμού Z  40  Χαμηλός χρόνος απόσβεσης  Χαμηλή μεταφωταύγεια  Υψηλή απόδοση φωτός (σε κατάλληλο μήκος κύματος)  Βιομηχανική ανάπτυξη (π.χ., ανιχνευτές μεγάλης επιφάνειας) 1) Στάδιο 1: Εξασθένιση ακτίνων-Χ (Εκθετικός νόμος εξασθένισης) 2) Στάδιο 2: Παραγωγή φωτός (Μετατροπή ακτίνων-Χ σε φως) 3) Στάδιο 3: Εξασθένηση φωτός (Επόμενη διαφάνεια)  Εξασθένηση φωτός Μήκος κύματος Μέγεθος κόκκου Διάταξη κόκκων Δείκτης διάθλασης Ανιχνευτικό σύστημα – Ποιότητα εικόνας Gd2O2S:Tb κοκκώδες υλικό CsI:Tl υλικό με ινώδεις κρυστάλλους Διάχυση φωτός σε Gd2O2S:Tb και CsI:Tl Ακτινογραφική κασέτα  Ενισχυτικές Πινακίδες ΦΕ: CaWO4 ΑΥ: TiO2 Σχήμα: Ενισχυτική πινακίδα. Π.Ε: Προστατευτική επίστρωση, Φ.Ε: Φθορίζουσα επίστρωση, Α.Υ: Ανακλαστικό υλικό, Β.: Βάση - Βάση από πολυεστέρα πάχους 0.25 mm - Επίστρωση φθορίζοντος υλικού 0.25-0.5 mm - Σύνηθες μέγεθος των κόκκων είναι περίπου 10 μm  Ακτινογραφικό Φιλμ ΠΕ: Προστατευτική Επίστρωση Β: 200 μm ΦΓ: Φωτογραφικό Γαλάκτωμα ΦΓ: AgBr -20 μm Σ: Στρώμα συγκόλλησης Κόκκοι: 1 μm Β: Βάση  Ακτινογραφικό Φιλμ Η φασματική ευαισθησία εκφράζει τη μεταβολή της ευαισθησίας του οπτικού αισθητήρα σε συνάρτηση με το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Ανάλογα με την ευαισθησία τους τα φιλμ ταξινομούνται : (α) συμβατικό ή σύνηθες φιλμ (β) ορθοχρωματικό (ευαίσθητο και στο πράσινο φως) (γ) πανχρωματικό (ευαίσθητο και στο κόκκινο) (δ) ευαίσθητο και στο υπέρυθρο.  Οπτικοί αισθητήρες Υ. Υπεριώδες, Ι. Ιώδες, Μ. Μπλέ, Π. Πράσινο, Κ. Κίτρινο, Πρ. Πορτοκαλί, Ε. Ερυθρό, Υπρ. Υπέρυθρο, Ο. Φασματική ευαισθησία οφθαλμού, α. συμβατικό, β. ορθοχρωματικό, γ. πανχρωματικό, δ. ευαίσθητο.  Οπτική συμβατότητα Σχήμα: Οπτικό φάσμα ανιχνευτών ακτίνων-Χ και φασματικές ευαισθησίες οπτικών αισθητήρων.  Οπτική πυκνότητα d  Log ( I 0 / I ) I0 Η ένταση μιας προσπίπτουσας δέσμης φωτός I Η ένταση που διαπερνά το φιλμ - Η οπτική πυκνότητα εκφράζει το βαθμό αμαύρωσης (συγκέντρωση Αργύρου) του φιλμ - Η οπτική πυκνότητα μπορεί να μετρηθεί με κατάλληλα όργανα που ονομάζονται οπτικά πυκνόμετρα (densitometer)  Οπτικό πυκνόμετρο Οπτικό πυκνόμετρο. 1. φωτεινή πηγή, 2. φακοί, 3. κάτοπτρο, 4. φακοί, 5. υάλινο πλακίδιο, 6. φιλμ, 7. φωτοκύτταρο, 8. κινητός βραχίονας, 9. δέσμη φωτός Οπτικό πυκνόμετρο  Χαρακτηριστική καμπύλη φιλμ Σχήμα: Χαρακτηριστική καμπύλη που δείχνει την μεταβολή της οπτικής πυκνότητας ανά βήμα έκθεσης με το οπτικό πυκνόμετρο Περιοχή αντίθεσης (contrast region) Dynamic range of the image receptor for a study of a high contrast region of the body (a chest X ray). Dynamic range of the image receptor for a study of a low contrast region of the body (a mammogram).  Ιδιότητες φιλμ Αντίθεση Ευαισθησία d1  d 2  S  1 / E (d  1) log E1  log E2 ΥΑ: Υψηλής Αντίθεσης α: Υψηλής ευαισθησίας ΧΑ: Χαμηλής Αντίθεσης β: Χαμηλής ευαισθησίας  Εμφάνιση φιλμ Σκοτεινός θάλαμος Αυτόματο εμφανιστήριο Br   hv Br  e Ag   e Ag Ατομικός άργυρος: Κέντρα λανθάνουσας εικόνας Τρία στάδια χημικής επεξεργασίας: 1) Εμφάνιση: Ενισχυση ατομικού αργύρου 2) Στερέωση: Απομάκρυση κόκκων AgBr 3) Πλύση/Στέγνωμα: Απομάκρυνση χημικών ενώσεων Αυτόματο Εμφανιστήριο Α: Με βύθιση Β: Με κατάβρεξη 1: Είσοδος φιλμ 2: πορεία φιλμ 3: εμφάνιση 4: Στερέωση 5: Πλύση 6: Στέγνωμα 7: αέρας για στέγνωμα 8: έξοδος φιλμ 9: Ανεμιστήρας 10: στρεφόμενοι κύλινδροι 11: Δοχεία με διαλύματα αναπλήρωσης Κινητήρας Μικροδιακόπτης Συνήθη σφάλματα ακτινογραφικών λήψεων  Ερώτηση Για ποιο λόγο χρησιμοποιείται φιλμ: Α) υψηλής αντίθεσης; Β) υψηλής ταχύτητας;  Ερώτηση Για την απεικόνιση πολλών ανατομικών δομών τι είδους φιλμ χρειάζεται: - υψηλής αντίθεσης - χαμηλής αντίθεσης - υψηλής ταχύτητας - χαμηλής ταχύτητας  Επίδραση παραγόντων στην απόδοση του ανιχνευτή Επίδραση παραγόντων Πάχος ανιχνευτή Είδος υλικού ανιχνευτή Ενέργεια ακτινοβολίας Aπόδοση του ανιχνευτή Φωτεινότητα (Brightness) Ποσότητα φωτός Διακριτική ικανότητα (Resolution) Διάχυση φωτός  Διακριτική ικανότητα Οι δύο δομές δεν διακρίνονται Οι δύο δομές διακρίνονται - Πρώτο στάδιο: Απορρόφηση ακτίνων-Χ (Νόμος εξασθένισης) I 0  I  I 0  I 0 e   x  I 0 (1  e   x ) - Δεύτερο στάδιο: Μετατροπή ακτίνων-Χ σε φως - Συνολική απορροφούμενη ενέργεια - Συντελεστής μετατροπής ενέργειας σε φως - Τρίτο στάδιο: Διάδοση φωτός στην έξοδο - Συντελεστής διαπερατότητας φωτός  ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΠΑΧΟΥΣ - Πρώτο στάδιο: Απορρόφηση ακτίνων-Χ - Δεύτερο στάδιο: Μετατροπή ακτίνων-Χ σε φως - Τρίτο στάδιο: Διάχυση φωτός στην έξοδο  ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ Gd2O2 S : Tb CsI : Tl - Πρώτο στάδιο: Απορρόφηση ακτίνων-Χ - Δεύτερο στάδιο: Μετατροπή ακτίνων-Χ σε φως - Τρίτο στάδιο: Διάχυση φωτός στην έξοδο  ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ - Πρώτο στάδιο: Απορρόφηση ακτίνων-Χ - Δεύτερο στάδιο: Μετατροπή ακτίνων-Χ σε φως - Τρίτο στάδιο: Διάχυση φωτός στην έξοδο Γεννήτριες Υψηλής Τάσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 (βιβλίο)  Γεννήτριες υψηλής τάσης Για να λειτουργήσει μια λυχνία ακτίνων-Χ απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια. Οι διατάξεις που ικανοποιούν αυτές τις απαιτήσεις ονομάζονται: Γεννήτριες Υψηλής Τάσης Βασικοί τύποι γεννητριών: 1. Ο συμβατικός τύπος (conventional) 2. Γεννήτρια σταθερής τάσης 3. Γεννήτρια υψηλής συχνότητας  Γεννήτριες υψηλής τάσης Το όλο σύστημα της γεννήτριας χωρίζεται σε τρία μέρη: 1. Το κύκλωμα υψηλής τάσης 2. Το κύκλωμα θέρμανσης του νήματος, για την θερμιονική εκπομπή ηλεκτρονίων 3. Τον χρονιστή ή χρονοδιακόπτη για τον καθορισμό της χρονικής διάρκειας της ακτινοβόλησης 4. Το κύκλωμα τροφοδοσίας του κινητήρα της λυχνίας στρεφόμενης ανόδου Γεννήτριες υψηλής τάσης Το κύκλωμα υψηλής τάσης Αυτομετασχηματιστής Variac 60/300 V Μετασχηματιστής ανύψωσης Τάση 40 – 150 kV Βολτόμετρο Χρονοδιακόπτης Αμπερόμετρο Ανορθωτής Ένα πρόβλημα που παρατηρείται είναι η πτώση τάσης στα καλώδια τροφοδοσίας απ’το δίκτυο (έως και 20 V/ από 220 V πτώση σε 200 V). Παρακάτω δίνεται ένα κύκλωμα ελέγχου του πρωτεύοντος του μετασχηματιστή. VR: Τάση αναφοράς M: κινητήρας Σ: συγκριτής Α: αυτομετασχηματιστής Αυτόματη σταθεροποίηση τάσης τροφοδοσίας απ’το δίκτυο  Δυσλειτουργίες και βλάβες στη λυχνία Με τη βοήθεια του μιλιαμπερόμετρου γίνονται αντιληπτές βλάβες στη λυχνία: 1. Απώλεια του κενού (αύξηση της πίεσης) στο εσωτερικό του υάλινου σωλήνα Η αύξηση της πίεσης μπορεί να οφείλεται σε απελευθέρωση αερίων (λόγω υπερθέρμανσης) που έχουν προσροφηθεί στην επιφάνεια της ανόδου 2. Θραύση του νήματος (της καθόδου) κυρίως λόγω εξάχνωσης 3. Εναπόθεση μιας μεταλλικής επίστρωσης στην εσωτερική επιφάνεια της λυχνίας προερχόμενη από την άνοδο (βορβαδισμός από ηλεκτρόνια – εξάχνωση) 4. Θραύση του υάλινου σωλήνα της λυχνίας  Ακτινολογικά συστήματα Με βάση τις ανορθωτικές διατάξεις τα ακτινολογικά συστήματα κατατάσσονται: Α. Αυτό-ανορθωμένα Β. Ημι-ανορθωμένα Γ. Πλήρως ανορθωμένα Γ1. Μονοφασικά Γ2. Τριφασικά Γ2α. Εξαβαλβιδικά Γ2β. Δωδεκαβαλβιδικά Α) 1) 50 παλμοί ανά sec/ 50 Hz 2) Η τάση στην αρνητική ημιπερίοδο είναι μεγαλύτερη 3) Υπάρχει ροή ηλεκτρονίων αντίθετης ροής 4) Η λυχνία διαρέεται από ρεύμα στην θετική ημιπερίοδο Χρήση στα οδοντιατρικά Β) 1) 50 παλμοί ανά sec/ 50 Hz 2) Πτώση τάσης στην δίοδο 3) Δεν υπάρχει ροή ηλεκτρονίων αντίθετης ροής Γ) 1) 100 παλμοί ανά sec/ 100 Hz 2) Η λυχνία διαρέεται από ρεύμα και στις δύο ημιπεριόδους  Η διαφορά φάσης καθορίζεται από την διάταξη αστέρα ή τριγώνου Μία παράμετρος που εκφράζει τις αυξομειώσεις της τάσης στα άκρα της λυχνίας είναι ο παράγων διακύμανσης (ripple factor) της κυματομορφής “Πρόκειται για τη διαφορά μέγιστης και ελάχιστης τάσης εκφρασμένη ως ποσοστό” Στα εξαβαλβιδικά συστήματα ο παράγων διακύμασνης είναι 13 % Στα δωδεκαβαλβιδικά συστήματα ο παράγων διακύμασνης είναι 3 % Τριφασικά συστήματα: Α: εξαβαλβιδικά (6 παλμοί ανά περίοδο) Β: δωδεκαβαλβιδικά (12 παλμοί ανά περίοδο)  Η διαφορά δυναμικού εφαρμόζεται έτσι ώστε η άνοδος να έχει θετικό δυναμικό και το νήμα αρνητικό (δεν είναι γειωμένο) Η γείωση βρίσκεται στο μέσο του δευτερεύοντος του μετασχηματιστή. Η τάση που επιτυγχάνεται είναι: VA-(-VN) Η μέγιστη τιμή τάσης είναι 1.73 φορές μεγαλύτερη από τη μέγιστη τιμή καθ’ενός από τα τρία δευτερεύοντα πηνία του μετασχηματιστή υψηλής τάσης. VA: Κυματομορφή δυναμικού ανόδου VN: Κυματομορφή του νήματος  Τροφοδοσία λυχνίας Τροφοδοσία 150 kV - 75 Kv / + 75 kV Η χαμηλότερη τιμή τάσεων επιλέγεται: (1) Για την αποφυγή τόξων εσωτερικά στην λυχνία, αλλιώς θα έπρεπε να κατασκευαστεί μεγαλύτερο μήκος σωλήνας (2) Κατασκευαστικά για παροχή τροφοδοσίας με αγωγούς μικρότερης διαμέτρου Φάσματα που αντιστοιχούν σε διαφορετικούς παράγοντες διακύμανσης Τροφοδοτικό σύστημα που χρησιμοποιεί το φαινόμενο της εκφόρτισης πυκνωτή. Ένας πυκνωτής φορτισμένος σε υψηλή τάση μέσω μετασχηματιστή και ανορθωτών εκφορτίζεται δια μέσου της λυχνίας ακτίνων-Χ. Η διαφορά δυναμικού στα άκρα της λυχνίας είναι μέγιστη τη στιγμή της έναρξης λήψης και στη συνέχεια ελλαττώνεται εκθετικά. Για τη φόρτιση του πυκνωτή απαιτείται σημαντικός χρόνος (έως μερικά λεπτά) κάτι που δεν συμβαίνει στα άλλα συστήματα. Χρήση στα φορητά ακτινολογικά Το κύκλωμα Greinacher επιτυγχάνει σχεδόν σταθερή τάση στη λυχνία. Με τους δύο πυκνωτές σε σειρά επιτυγχάνεται διπλασιασμός της τάσης. Ανάλογα με την πολικότητα του μετασχηματιστή φορτίζονται εκατέρωθεν οι πυκνωτές. Επιλογή μεγάλης σταθεράς χρόνου εκφόρτισης (μεγάλη χωρητικότητα) ελαττώνει τον παράγοντα διακύμανσης (ripple factor). Χρήση στις ακτινοθεραπευτικές λυχνίες Στη διάταξη ανορθωτή πολλών βαθμίδων η τελική τάση στη λυχνία δίνεται από τον αριθμό των πυκνωτών κάθε στήλης n και την τάση στα άκρα του δευτερεύοντος V Διάταξη σταθεροποίησης τάσης με τοποθέτηση τριόδων λυχνιών υψηλής τάσης (παράγοντας διακύμασνης 0 %). Μεταξύ ανόδου και καθόδου βρίσκεται πλέγμα (grid) απ’όπου διέρχονται ηλεκτρόνια απ’την κάθοδο. Ανάλογα με το δυναμικό του πλέγματος η τρίοδος διαρέεται από ασθενές / έντονο ρεύμα. Αν το δυναμικό είναι πολύ αρνητικό τα ηλεκτρόνια εμποδίζονται. Αυτό ισοδυναμεί με πτώση τάσης στη λυχνία. Γενικά οι μεταβολές στο πλέγμα ελέγχουν τις μεταβολές τάσης στις τριόδους. Συνεπώς και η υψηλή τάση που τροφοδοτεί τη λυχνία ακτίνων-Χ μπορεί να ελέγχεται και να διατηρείται σταθερή με κατάλληλες μεταβολές. Κυματομορφή της τάσης τροφοδοσίας καθώς διέρχεται μέσα από τις συνιστώσες μιας γεννήτριας υψηλής τάσης - υψηλής συχνότητας Τάση εισόδου (220V/50Hz) Ανόρθωση (Rectifier) για παραγωγή συνεχούς τάσης που απαιτεί ο αναστροφέας Φιλτράρισμα – εξομάλυνση (smooth) Αναστροφέας - μετατροπή συνεχούς σε εναλλασσόμενη τάση υψηλής συχνότητας (inverter) Μετασχηματιστής ανύψωσης τάσης (Transformer -50 /150kV) Ανόρθωση (Rectifier) Φιλτράρισμα-εξομάλυνση (smooth) Υψηλή τάση εξόδου με πολύ χαμηλό παράγοντα διακύμανσης (ripple) Γεννήτρια υψηλής συχνότητας: A: Αναστροφέας, D: Δίοδος, T: Θυρίστορ, Λ: Λυχνία ακτίνων-Χ, V: τάση αναφοράς  Κύκλωμα Θέρμανσης Νήματος Ε: Κύκλωμα θέρμανσης του νήματος Μ: Επιλογέας mA M: Μετασχηματιστής υποβιβασμού Α: Αυτομετασχηματιστής Η παρουσία επιλογέα στη θέση μιας απλής μεταβλητής αντίστασης συμβάλλει στην επιλογή των mA με μεγαλύτερη ακρίβεια. Οι ρυθμίσεις με τη μεταβλητή αντίσταση μπορεί να αυξομειωθούν απότομα και μη ελεγχόμενα το ρεύμα γιατί: 1) Δεν έχουν μεγάλη ακρίβεια (επαναληψιμότητα) 2) Τα mA δεν μεταβάλλονται γραμμικά με τη θερμοκρασία του νήματος Η τιμή της τάσης επηρεάζεται απ’το ρευμα (mA). Το ρεύμα διέρχεται απ’το δευτερεύον του μετασχηματιστή υψηλής τάσης και προκαλή πτώση τάσης ελλατώνοντάς την.  Αυτόματος έλεγχος έκθεσης Αυτόματος έλεγχος έκθεσης: Α: επιφάνειες ανιχνευτών (θάλαμοι ιονισμού) Π: πεδίο ακτινοβολίας (επιφάνεια φιλμ – ενισχ πινακίδων) Δ: διακόπτης επιλογής ανιχνευτή, Ε: ενισχυτής, Γ: γεννήτρια, Λ: Λυχνία Χ: δέσμη ακτίνων-Χ, Ασ: ασθενής, Δ: αντιδιαχυτικό διάφραγμα Φ: φιλμ – ενιχ. Πινακίδες, Σ: συγκριτής, VR: τάση αναφοράς, Ι: Ολοκληρωτής Χαρακτηριστικά Eικόνας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 (βιβλίο) Εντοπισμός μορφολογικής Κυστεογραφία ασθενούς 56 ετών παθολογίας στο γόνατο μετά από αυτοκινητιστικό δυστύχημα  Λορδωτική ακτινογραφία Σφαίρα στο θώρακα θώρακος (κορυφών) Η σχέση βρόγχου - αρτηρίας Αποτιτανώσεις στεφανιαίων αρτηριών Αδενοκαρκίνωμα δεξιού άνω λοβού Πνευμονία δεξιού κάτω λοβού Πρωτοπαθής φυματίωση Κεχροειδής φυματίωση Πνευμονικές μεταστάσεις – υπολογιστική τομογραφία  Χαρακτηριστικά Eικόνας Μία ιατρική εικόνα αποτυπώνει τις ανατομικές δομές του ανθρώπινου σώματος η οποία επιτυγχάνεται με τη χρησιμοποίηση αποχρώσεων του γκρι Η ποιότητα της διαγνωστικής εικόνας εκτιμάται πρωταρχικά από τον γιατρό Υποκειμενική εκτίμηση Η αντικειμενική εκτίμηση επιτυγχάνεται με βάση τις τιμές ορισμένων μεγεθών: - H φωτεινότητα (brightness) - Η αντίθεση (contrast) - Η διακριτική ικανότητα (resolution) – μέσω παραμέτρου MTF - Λόγος σήματος προς θόρυβο – μέσω παραμέτρου DQE  Απεικονιστική αλυσίδα Ανιχνευτής Οθόνη mA Αντίθεση Αντίθεση kV Αντικειμένου, Co Εικόνας, CI H αντίθεση αντικειμένου (object contrast) εκφράζει την διαφορά έντασης της ακτινοβολίας που εξέρχεται πίσω από το ακτινοβολούμενο αντικείμενο. Η αντίθεση εικόνας (image contrast) είναι μέγεθος που εκφράζει τη διαφορά οπτικής πυκνότητας μεταξύ δύο περιοχών της τελικής εικόνας.  Αντίθεση εικόνας d1 , d2 είναι οι οπτικές πυκνότητες που αντιστοιχούν σε δύο γειτονικές περιοχές και d0 είναι η οπτική πυκνότητα που αντιστοιχεί σε οπτική πυκνότητα για ένταση ακτινοβολίας I0 C0: αντίθεση υποκειμένου γ: αντίθεση φιλμ  Αντίθεση Η αντίθεση (contrast) αποτελεί θεμελιώδες χαρακτηριστικό μιας εικόνας και εκφράζει τις διαφορές στην ένταση της ακτινοβολίας που αντιστοιχούν σε διάφορες περιοχές της εικόνας. Aντίθεση υποκειμένου  Αντίθεση Η αντίθεση (contrast) αποτελεί θεμελιώδες χαρακτηριστικό μιας εικόνας και εκφράζει τις διαφορές στην ένταση της ακτινοβολίας που αντιστοιχούν σε διάφορες περιοχές της εικόνας. C  1x1  2 x2 μ1 μ2  Αντίθεση I1 I 2 C  I1  Αντίθεση Συντελεστής εξασθένησης συναρτήσει της τάσης Α: ιστοί με ίδιο ατομικό αριθμό και Ο: Οστό, Μ.Ι.: Μαλακός Ιστός, Λ: Λίπος διαφορετική πυκνότητα Β: ιστοί με ίδια πυκνότητα και διαφορετικό ατομικό αριθμό  Αντίθεση Σχήμα: Αντίθεση εικόνας συναρτήσει της τάσης A: μεταξύ οστού και μαλακού ιστού Β: μεταξύ μαλακού ιστού και αέρα Χαμηλά kV = αύξηση της Αντίθεσης 196 Contrast Difference Αύξηση kV = Περισσότερες αποχρώσεις του γκρι Μείωση kV με διατήρηση των αποχρώσεων του γκρι  Σκιαγραφικά μέσα Είναι υλικά που χρησιμοποιούνται για την τεχνητή αύξηση της αντίθεσης Εξετάσεις με σκιαγραφικά: -Έλεγχος στομάχου (Βάριο) -Πυελογραφία (Ιώδιο) -Έλεγχος κοιλιών εγκεφάλου με έγχυση αέρα -Άζωτο και Ξένο στην αξονική τομογραφία για την απεικόνιση ροής αγγείων Πυελοφραφία (Ουρογραφία) Βαριούχος σε έντερο με σκιαγραφικό  Μεγέθυνση - Παραμόρφωση ΑΒ: Διάσταση στο επίπεδο της εικόνας ΓΔ: Διάσταση αντικειμένου d1: απόσταση εστίας - αντικειμένου d2: απόσταση αντικειμένου - ανιχνευτή Σχήμα: Μεγέθυνση - Παραμόρφωση  Μεγέθυνση Η μεγέθυνση (zoom) επιτρέπει την καλύτερη διάκριση των μικροαποτιτανώσεων (στην περίπτωση αυτή πρόκειται για τοπική υποτροπή). Γεωμετρική ασάφεια - Παρασκιά Μικρή εστία Μεγάλη εστία  Ασάφεια κίνησης Σχήμα: Ασάφεια κίνησης (V: ταχύτητα, d1, d2: οπτικές πυκνότητες, Uν: ασάφεια)  Διαμόρφωση – Μεταφορά διαμόρφωσης Η διαμόρφωση εκφράζει τις μεταβολές στην ένταση της ακτινοβολίας. Είναι συγγενής με την έννοια της αντίθεσης. Διαμόρφωση εισόδου: Η διακύμανση που προσπίπτει στον ανιχνευτή εικόνας Διαμόρφωση εξόδου: Η διακύμανση της οπτικής πυκνότητας πάνω στην επιφάνεια του φιλμ Το είδος της πληροφορίας που χάνεται προέρχεται από τις «δομές υψηλής χωρικής συχνότητας» Η υψηλή χωρική συχνότητα εκφράζει την ύπαρξη στην εικόνα λεπτομερειών μικρών διαστάσεων, άρα: υψηλή χωρική συχνότητα σημαίνει μεγάλος αριθμός αυξομειώσεων της έντασης ή της οπτικής πυκνότητας ανά μονάδα μήκους  Παράγων Μεταφοράς Διαμόρφωσης MTF Α: Συνάρτηση PSF B: Συνάρτηση (MTF) Γ: MTF συστημάτων  Συνάρτηση μεταφοράς διαμόρφωσης (MTF) Η διακριτική ικανότητα αντιστοιχεί στο MTF=0.1 F: MTF φιλμ S: φιλμ και ενισχυτικής πινακίδας  Θόρυβος Με τον όρο «θόρυβος» (noise) υπονοείται το σύνολο των πληροφοριών που περιέχονται σε μια εικόνα και οι οποίες δεν έχουν διαγνωστική αξία. Η διαγνωστικά χρήσιμη πληροφορία ονομάζεται «σήμα» Μία φυσική παράμετρος που έχει μεγάλη σημασία για την εκτίμηση της ποιότητας διαγνωστικής εικόνας είναι: «ο λόγος σήματος προς θόρυβο» signal to noise ratio – SNR Συστηματικός θεωρείται ο θόρυβος οποίος αναπαράγεται όμοιος από εικόνα σε εικόνα Τυχαίος είναι ο θόρυβος ο οποίος υπακούει σε στατιστικούς νόμους.  Θόρυβος Θόρυβος Συστηματικός Τυχαίος θόρυβος θόρυβος CCD Οπτικό σύστημα Λυχνία ακτινών Χ Ηλεκτρονικά Ρεύμα σκότους (φακοί, καθρέφτης, Ανομοιογένεια σε Gaussian noise Σκέδαση κυκλώματα Ανομοιογένειες οπτικές ίνες, Ένταση και φάσμα  Είδη θορύβου Ανάλογα με τη φύση και την προέλευση του θορύβου έχουμε: Α) Συστηματικό θόρυβο Β) Τυχαίο (ή στατιστικό) θόρυβο Γ) Ανατομικός Δ) Ακτινογραφικός Ε) Κβαντικός  Είδη θορύβου Ανατομικός (structured noise) ή «θόρυβος ανατομικής δομής» είναι η ανεπιθύμητη παρεμβολή ορισμένων ανατομικών δομών στην πορεία της δέσμης π.χ. η απεικόνιση των πλευρών στην ακτινογραφία θώρακος εμποδίζεται από τους πνεύμονες Εξάλειψη ανατομικού θορύβου: - Με κατάλληλη επιλογή kVp - Με υπολογιστική τομογραφία - Με ψηφιακή επεξεργασία εικόνας  Ανατομικός Θόρυβος α) Προβολική εικόνα: Με μεγάλη δυσκολία μπορεί να αναγνωριστεί ότι οι γραμμοειδής σκιάσεις είναι οι ουρητήρες του εξεταζόμενου β) Εγκάρσια τομή με Υ.Τ.: Απεικονίζονται με μεγάλη σαφήνεια οι ουρητήρες  Είδη θορύβου Ακτινογραφικός θόρυβος που οφείλεται σε ανομοιογένειες στην αμαύρωση του φιλμ χωρίς την παρεμβολή αντικειμένου Δύο μεγέθη που χαρακτηρίζουν αυτόν τον θόρυβο είναι η ένταση (πλάτος αυξομειώσεων) και η χωρική συχνότητα (συχνότητα αυξομειώσεων). Σύγκριση θορύβου υψηλής έντασης (α) με θόρυβο χαμηλής έντασης (β) Σύγκριση θορύβου με χαμηλή (γ) και υψηλή (δ) χωρική συχνότητα  Είδη θορύβου Κβαντικός θόρυβος (quantum noise) o οποίος εκφράζει το ότι οι φορείς πληροφορίας είναι αριθμητικά ανεπαρκείς και ανομοιόμορφα κατανεμημένοι. Οφείλεται στις στατιστικές διακυμάνσεις των φωτονίων που συλλέγονται από τον ανιχνευτή εικόνας. Αν Ν είναι ο μέσος όρος των φωτονίων που προσπίπτουν ανά μονάδα επιφανείας τότε Ν1/2 (τυπική απόκλιση) εκφράζει τις τοπικές μεταβολές του αριθμού των φωτονίων σε σχέση με το μέσο όρο. N  /N 100 10 10% 1.000 32 3% 1.000.000 1000 0,1% 1.000.000.000 32000 0,003% Αντίθεση κβαντικού θορύβου Άλλες πηγές θορύβου Φάσμα ισχύος θορύβου – φάσμα WIENER Μεταβολή της έντασης θορύβου συναρτήσει της χωρικής συχνότητας IWN: Input White Noise FGN: Film Grain Noise  Ανιχνευτική κβαντική αποδοτικότητα - DQE SNR (0): Λόγος σήματος προς θόρυβο εξόδου SNR (i): Λόγος σήματος προς θόρυβο εισόδου Η ποσότητα DQE εκφράζει την ικανότητα μιας διάταξης: 1) Να «απορροφά» τους φορείς πληροφορίας (φωτόνια) που δέχεται και 2) Να τους «χρησιμοποιεί» για το σχηματισμό της τελικής εικόνας  Ποιότητα εικόνας Η ποιότητα εικόνας καθορίζεται μέσω του συνδυασμού τριών παραμέτρων: Χωρική διακριτική MTF + χωρική διακριτική ικανότητα ικανότητα Χαρακτηριστική Αντίθεση καμπύλη Φάσμα θορύβου Θόρυβος DQE = Ανιχνευτική Κβαντική Αποδοτικότητα  Επαύξηση Αντίθεσης Παράθυρο 255 50 5  MTF – Θόρυβος MTF: Υψηλό MTF: Μεσαίο MTF: Χαμηλό MTF Υψηλό Μεσαίο Low  Χωρική Διακριτική Ικανότητα (ΧΔΙ) και Θόρυβος ΧΔΙ: Υψηλό (μικρά pixels) ΧΔΙ: Μεσαίο ΧΔΙ: Χαμηλό (μεγάλα pixels) SNR = 1 SNR = 1 SNR = 1 μείωση ΧΔΙ Σε εικόνες με πολύ θόρυβο (SNR=1), ή αύξηση της ΧΔΙ (μικρότερων pixels) δεν αυξάνει την σαφήνεια της εικόνας Λόγος σήματος προς θόρυβο, Signal to Noise Ratio, SNR Ένταση σήματος SNR  Ένταση θορύβου Λόγος Σήματος προς Θόρυβο 5:1 2:1 1:1 Αντίθεση Αντικειμένου = 5% Background = 100 Αντικείμενο= 105  DQE – Θόρυβος “Αντικείμενο” “Βελτιωμένο” “Standard” DQE = 0.5 DQE = 0.25 Καλύτερη εικόνα, Ίδια δόση Ίδια εικόνα, Μισή δόση SNR = 5 SNR = 3.5 SNR = 2.5  Η επίδραση του θορύβου Η μείωση του επιπέδου θορύβου και η βελτίωση Αντίθεση στη διακριτική ικανότητα είναι απαραίτητες για να αυξηθεί η ικανότητα της ανίχνευσης του συστήματος Μείωση θορύβου Σημείωση: Αύξηση στην αντίθεση ή τη χωρική διακριτική ικανότητα δεν παρέχουν απαραίτητα καλύτερη ποιότητα εικόνας  An underexposed image is “too noisy” Exposure level 1,15 Exposure level 1,87 Συστήματα Ακτινοσκόπησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 (βιβλίο) Ακτινογραφικό Σύστημα Ακτινοσκοπικό Σύστημα Ακτινογραφικό Σύστημα Ακτινοσκοπικό Σύστημα Ακτινοσκόπηση  Δομή Ενισχυτή Εικόνας 1. Μία φθορίζουσα οθόνη (οθόνη εισόδου) – CsI ή ZnS:CdS:Ag (P20). Μπροστά από την οθόνη υπάρχει παράθυρο εισόδου από Τιτάνιο ή Αλουμίνο πάχους 0.2 – 0.8 mm 2. Μία φωτοκάθοδος πίσω από την φθορίζουσα οθόνη μέσω ενός στρώματος διαφανούς υλικού (πάχους 10 μm – αποδοτικότητα 0.1) 3. Ένα σύστημα ηλεκτροστατικών φακών το οποίο εστιάζει δέσμες ηλεκτρονίων. Πρόκειται για ηλεκτρόδια ομοαξονικά με τον σωλήνα του ενισχυτή. Το πρώτο έχει δυναμικό λίγες εκατοντάδες volt (π.χ. 200 V) και το τελευταίο προς την άνοδο μερικά kV (π.χ. 4-8 kV) 4. Ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο (άνοδος) που αποτελεί πόλο έλξης ηλεκτρονίων. Το δυναμικό της κυμαίνεται 25 -35 kV 5. Μία φθορίζουσα οθόνη (οθόνη εξόδου) με ίδιο κέντρο καμπυλότητας με την οθόνη εισόδου –ZnS:CdS:Ag - ΤΕΛΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ - Σε επαφή βρίσκεται το παράθυρο εξόδου. Πρόκειται για επίπεδη οπτική ίνα για μεγαλύτερη απόδοση φωτός. Σημείωση: Το μεταλλικό περίβλημα προσφέρει προστασία από μαγνητικά πεδία του περιβάλλοντος  Δομή Ενισχυτή Εικόνας Σημειώσεις 1. Φθορίζουσα οθόνη εξόδου: - Εξωτερική επίστρωση από μολυβδύαλο Αποκοπή ακτίνων-Χ που διαπερνούν την είσοδο - Εσωτερική επίστρωση από αλουμίνιο Αποκοπή φωτός από οθόνη σε φωτοκάθοδο 2. Οι διαδρομές όλων των ηλεκτρονίων είναι ίδιες Αποφυγή παραμόρφωσης 3. Επιφάνεια ακτινοβόλησης ίσης με επιφάνεια οθόνης εισόδου 4. Έξω από τον υάλινο σωλήνα του ενισχυτή υπάρχει κατάλληλο σύστημα παρατήρησης της ακτινοσκοπικής εικόνας από: - Κινηματογραφική μηχανή λήψης (cine fluoroscopy) - Μαγνητοσκοπική μηχανή λήψης (TV camera)  Δομή Ενισχυτή Εικόνας Αύξηση της φωτεινότητας εικόνας χωρίς παράλληλη αύξηση έκθεσης ασθενούς: Α) τη σμίκρυνση της εικόνας Ενισχυτές διπλού ή τριπλού πεδίου (διάμετρος 17, 27, 34 cm με ρύθμιση του σημείου εστίασης) Β) την επιτάχυνση των ηλεκτρονίων (αύξηση ενέργειας) Ι: οθόνη εισόδου ενισχυτή εικόνος Ο: οθόνη εξόδου Ε: σημείο εστίασης ηλεκτρονίων Η απομάκρυνση του σημείου Ε από την έξοδο αυξάνει το μέγεθος της απεικονιζόμενης περιοχής (μεγέθυνση) :Π Παράδειγμα ενίσχυσης Φθορίζουσα οθόνη εισόδου: 10 οπτικά φωτόνια Φωτοκάθοδος: 1 ηλεκτρόνιο Ηλεκτροστατικοί φακοί: Ενέργεια ηλεκτρονίου 25 keV Φθορίζουσα οθόνη εξόδου:1000 οπτικά φωτόνια  Η τηλεοπτική αλυσίδα Οι βασικές συνιστώσες μιας τηλεοπτικής αλυσίδας είναι: Α) η λυχνία λήψης (τηλεοπτική μηχανή – television camera tube) B) η οθόνη τηλεόρασης (television monitor) Γ) η μονάδα ελέγχου και διάφορες ηλεκτρονικές διατάξεις Τύποι λυχνίας λήψης σε ιατρικές απεικονίσεις: 1) η λυχνία τύπου Vidicon ή (Hivicon) στην οποία το φωτοαγώγιμο υλικό στόχου είναι άμορφο Sb2S3 (Θειούχο Αντιμόνιο) 2) η λυχνία τύπου Plumbicon-R (ή Leddicon) στην οποία το φωτοαγώγιμο υλικό στόχου είναι PbO (μονοξείδιο του Μολύβδου)  Η λυχνία λήψης Σχήμα: Βασική δομή λυχνίας λήψης (1. λεπτή πλάκα 2. δέσμη φωτός 3. στόχος 4. δέσμη ηλεκτρονίων 5. διατάξεις εστίασης και σάρωσης 6. πυροβόλο ηλεκτρονίων 7. άνοδος 8. κάθοδος)  Η λυχνία λήψης Σχήμα: Τ: Στόχος hv: φωτόνια φωτός Στόχος: Φωτοαγώγιμο υλικό (θειούχο Αντιμόνιο Sb2S3 – μονοξειδίο του Μολύβδου PbO) Αυτόματος έλεγχος φωτεινότητας  MTF Ενισχυτή Εικόνας Σχήμα: MTF των τμημάτων ενός ενισχυτή εικόνας Υ: Υάλινο περίβλημα Ε: ηλεκτροστατικοί φακοί Ο: οθόνης εξόδου Ι: οθόνης εισόδου ΙΙ: συνολική ενισχυτή  Πλήρες ακτινοδιαγωστικό σύστημα Γ. γεννήτρια Υ.Τ. Λ: Λυχνία Δ: διαφράγματα F: φίλτρα Χ: δέσμη ακτίνων-Χ Α: ασθενής ΘΙ: Θάλαμοι Ιονισμού ΑΔ: αντιδιαχυτικό διάφραγμα C: Κασέτες με φιλμ Ε: ενισχυτής εικόνας Φ: οπτικοί φακοί Μ: κάτοπτρο Τ: τηλεοπτική κάμερα Ο: Οθόνη τηλεόρασης Κ: κινηματογραφική κάμερα ΑΦ: Αισθητήρας φωτός Σ: συγκριτής- έλεγχος φωτεινότητας V: Τάση αναφοράς ΟΙ: ολοκληρωτής  Ακτινογραφικό σύστημα με βραχίονα C-arm Λ: λυχνία Κ: καλώδια υψηλής τάσης Δ: διαφράγματα βάθους Ψ: σύστημα ψύξης C: βραχίονας (C-arm) Ε: ενισχυτής εικόνας Φ: εναλλάκτης φιλμ V: λυχνία λήψης (video) X: ακτίνες-Χ Γ: κινηματογραφική μηχανή  Αγγειογράφος Αγγειογράφος Philips Ακτινοσκοπικό Σύστημα Αγγειογραφίας 3D rotational angiography (3DRA) Φορητά ακτινοσκοπικά μηχανήματα Γενική συγκρότηση ενός συστήματος Ακτινοδιαγνωστικής Γ: γεννήτρια Χ: χειριστήριο ΟΔ: κατακόρυφο διάφραγμα ΕΚ: θέση για τη είσοδο κασέτας Λ: λυχνία ΑΤ: τηλεσκοπική ανάρτηση Ε: ενισχυτής εικόνας Λρ: λωρίδες μολύβδου Σ: Σειριογράφος Τ: εξεταστική τράπεζα Κ: Καλώδια υψηλής τάσης Β: ανάβαθρο Ρ: ράγες Δ: διαφράγματα βάθους Multi purpose radiographic room. The table can be tilted in any orientation. Both an image intensifier and a storage phosphor are available.  Χειριστήριο Ακτινολογικού Μηχανήματος ΕΓ: ενδείξεις στοιχείων ακτινογράφησης ΕΣ: ενδείξεις στοιχείων ακτινοσκόπησης Α: επιλογές ανατομικής περιοχής Ε: επιλογή εστίας (νήματος) ΕΑ: επιλογή θαλάμου ιονισμού στο ΣΑΕ ΕΣΤ: επιλογή στοιχείων Μ: επιλογή ακτινολογικής μονάδας Ο: Ορθοστάτης (όρθιο bucky) ΑΣ: επιλογή ακτινοσκόπησης Ειδικές Τεχνικές Απεικόνισης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ( βιβλίο) Κλασσική Τομογραφία  Ειδικές Τεχνικές – Κλασική Τομογραφία Η κλασική τομογραφία αποτελεί μία ειδική τεχνική που δίνει λύση στο πρόβλημα της συμπροβολής πολλών ανατομικών δομών ΔΧ: μετατόπιση φιλμ ΔΑ: μετατόπιση του σημείου Α πάνω στο φιλμ (ΔΑ>ΔΧ) ΔΒ: του Β πάνω στο φιλμ (ΔΒ=ΔΧ) ΔΓ: του Γ πάνω στο φιλμ (ΔΓ