Obliczanie współczynników w
oparciu o znane prawa
i zależności
Obliczanie współczynników w
oparciu o znane prawa
i zależności
Wpływ natężenia prądu lampy rtg i czasu trwania naświetlenia
na zaczernienie filmu
•
PRAWO ODWROTNEJ PROPORCJONALNOŚCI
(prawo Roscoe-Bunsena)
•
Przy założeniu, że podczas naświetlania nie
ulegają zmianie kV oraz inne warunki, jak
odległość ognisko-film, rodzaj folii itp., stwierdza
się, że zaczernienie filmu jest wprost
proporcjonalne do natężenia promieniowania ( I )
i czasu trwania naświetlenia ( T ).
D = k ∙ ( I ∙ t )
•
prawo powyższe przybiera postać:
•
D = k∙ (mA∙ s )
•
Q ( mAs ) = I (mA ) ∙ t ( s)
•
( przy nie zmieniającej się wielkości kV )
•
D – zaczernienie radiogramu
•
k – współczynnik proporcjonalności
•
mA – natężenie prądu lampy rtg
•
s – czas trwania naświetlenia
•
Q – ładunek, czyli ekspozycja ( mAs )
•
Np. ekspozycję 100 mAs osiągnie się przy prądzie
100 mA i czasie 1 s, jak też przy prądzie 10 mA i
czasie 10 s.
•
Nastawione
40 mA – 2 s
na stoliku aparatu
80 mA – 1 s
160 mA – 0,5 s
dają iloczyn zawsze równy 80 mAs
II. Wpływ wielkości napięcia na lampie rtg na zaczernienie filmu
•
WSPÓŁZALEŻNOŚĆ MIĘDZY LICZBĄ kV,
WIELKOŚCIĄ mAs a ZACZERNIENIEM FILMU
•
Liczba kV decyduje o twardości
promieniowania, a więc o zdolności
przenikania promieniowania przez materię.
1. Przy podwyższeniu napięcia na lampie o 15%
należy obniżyć celem pozostawienia
niezmienionego zaczernienia radiogramu
liczbę mAs aż o 50%.
•
2. Współzależność między warunkami
naświetlenia i gęstością optyczną radiogramu
(zaczernienia) określa wzór Biermanna i
Boldingha:
•
•
D = k∙ Q∙ Up
•
D = k∙ mAs∙ kVp
•
•
D – gęstość optyczna
•
k – współczynnik proporcjonalności
•
Q – ładunek czyli ekspozycja ( mAs )
•
U – napięcie anodowe lampy rtg ( kV )
•
p – wykładnik potęgi, który odpowiednio do napięcia
anodowego
•
przybiera następujące wartości:
•
40 – 100 kV
p = 5
•
100 – 125 kV
p = 4
•
125 – 150 kV
p = 3
•
czyli
•
zaczernienie filmu jest wprost proporcjonalne do wartości
iloczynu mAs oraz jest proporcjonalne do kV do potęgi 5.
•
Oznacza to, iż znacznie silniejszy wpływ na
zaczernienie filmu wywiera napięcie niż
miliamperosekundy. Jeżeli np. iloczyn mAs
powiększymy dwukrotnie to i zaczernienie
filmu wzrośnie dwukrotnie. Natomiast
dwukrotny wzrost kV ( np. z 60 na 120 )
spowoduje 25 czyli 32-krotny wzrost
zaczernienia.
wnioski:
•
iloczyn mAs – wpływa na zaczernienie filmu
•
liczba kV – ustala kontrast obrazu oraz wpływa silnie na
zaczernienie filmu
•
Q1∙ U1
p
= Q
2
∙ U2
p
•
Q2 = Q1∙ ( U1/U2 )
p
•
•
Np. przy zmianie napięcia z 40 kV na 60 kV i Q = 10
mAs
•
Q2 = 10∙ (40/60 )
5
= 1,32 mAs
•
Celem zachowania niezmiennego zaczernienia
filmu, zmiany kV, względnie mAs muszą być
takie, aby iloczyn liczby kV ( podniesionej do
potęgi piątej) i wartości mAs dawał zawsze
wielkość stałą, czyli jeśli z jakiegokolwiek
powodu zmienione zostaną kV, to liczba mAs
musi ulec takiej zmianie, aby iloczyn kV
5
∙ mAs
dał tę samą wartość jak poprzednio.
•
WYTYCZNE DO UKŁADANIA TABELI
NAŚWIETLAŃ
Tabela naświetlań powinna zawierać
następujące dane:
•
przedmiot zdjęcia, sposób projekcji i ułożenie, np.
czaszka A-P
•
liczbę kV
•
wielkość iloczynu Mas lub osobno mA i czas
naświetlania
•
odległość O-F ( ognisko lampy-film )
•
informacja czy dane zdjęcie ma być z kratką
przeciwrozproszeniową czy bez
•
wielkość ogniska lampy
Wybór napięcia na lampie rtg ( kV )
•
W rentgenodiagnostyce układu kostnego i w bardzo wielu
innych przypadkach stosowana jest technika
konwencjonalna, w której napięcie anodowe jest
proporcjonalne do grubości narządu badanego i jego
gęstości. Przy badaniu obiektów o jednorodnej grubości do
wyznaczania tego napięcia stosuje się wzór Longmore’a,
który ma postać:
U = ( 2 ∙ grubość w cm) + k
•
U – napięcie ( kV )
•
grubość – mierzona w cm
•
k – stała dla danego rodzaju zdjęć, wieku i płci,
przybierająca odpowiednio wartości
•
27 – dla zdjęć kości i stawów wraz z kręgosłupem u
pacjentów w średnim wieku
•
37 – dla zdjęć kości w gipsie
•
22 – dla zdjęć płuc u dorosłych i zdjęć kośćca u dzieci
•
17 – dla zdjęć płuc u dzieci
•
Np. dla zdjęć kości i stawów wraz z kręgosłupem u
pacjentów w średnim wieku
•
kV = ( grubość w cm∙ 2 ) +27
•
kV = ( 12 ∙ 2 ) + 27
•
kV = 51
•
Przeciętne wartości współczynnika k w
zależności od wieku
wybór wartości iloczynu mAs
•
Im większy będzie iloczyn mAs tym silniejsze
zaczernienie filmu. Zbyt małe mAs daje zdjęcia
niedoświetlone, a zbyt duże – zdjęcia prześwietlone.
•
Kiedy dokonuje się próbnych naświetleń zdjęć w celu
wyznaczenia prawidłowych warunków ekspozycji ( kV i
mAs ), trzeba starać się o utrzymanie, przy powtarzaniu
ekspozycji, stałych warunków wykonania zdjęcia, tzn.
nie zmienionej odległości O-F, tych samych ekranów
wzmacniających, tej samej kratki Bucky’ego, przede
wszystkim zaś stałych warunków obróbki filmów w
ciemni.
Wybór odległości ognisko lampy – film ( O-F )
•
Stosuje się zasadniczo stałe odległości lampy
od filmu, aby utrzymać nie zmieniające się
warunki naświetlenia. Oddalenie lampy od
kasety powinno być tym większe, im grubszy
jest przedmiot badania. Zbyt duże odległości
wymagają nastawienia dużych warunków
ekspozycji, a zbyt małe odległości mogą
powodować zniekształcenia zdjęcia.
•
PRZELICZANIE EKSPOZYCJI PRZY ZMIANIE
WARUNKÓW WYKONYWANIA ZDJĘĆ
wyrównanie zmian grubości
•
Przy układaniu warunków naświetlenia bierze się
pod uwagę przeciętnego pacjenta, zbudowanego
proporcjonalnie, o wysokości około 170 cm,
wadze 70 kg i wieku 14 – 35 lat. Za normalne
przyjmuje się:
•
przednio-tylny wymiar jamy brzusznej – ok.
20 cm
•
przednio-tylny wymiar klatki piersiowej – ok.
21 cm
•
dwuskroniowy wymiar czaszki – ok. 16 cm
•
Dla wykonania zdjęć przedmiotów odbiegających w
grubości od normy, trzeba poprawić warunki naświetlenia,
zmieniając albo kV albo iloczyn mAs , względnie obie
wielkości jednocześnie. Lepiej jest kompensować zmianę
grubości przez zmianę kV.
•
Każdy przyrost grubości przedmiotu
•
o 1 cm wymaga powiększenia napięcia o 2 – 2,5 kV
•
o 2 cm
−
″
─
−
″
─
o 2 – 4 kV
•
o 4 cm
−
″
─
−
″
─
o 6 – 9 kV
•
o 6 cm
−
″
─
− o 10 – 16 kV
•
Osobnych poprawek warunków naświetlenia dokonać trzeba stosownie do wieku
badanego. Pacjenta w wieku 14 lat przyjmuje się za normalnego i następnie, w
miarę obniżania się wieku badanego, wprowadza się poprawki wg następującej
tabeli:
•
dla
12 lat
obniżanie
o 1 kV
lub mAs
do 92%
•
10 lat
−
″
─
o 2 kV
−
″
─
do 82%
•
8 lat
−
″
─
o 3 kV
−
″
─
do 72%
•
6 lat
−
″
─
o 4 kV
−
″
─
do64%
•
4 lat
−
″
─
o 6 kV
−
″
─
do56%
•
2 lat
−
″
─
o 8 kV
−
″
─
do48%
•
1 roku
−
″
─
o 9 kV
−
″
─
do44%
zmiana odległości O-F
•
Przy zmianie odległości ognisko – film, należy
obliczyć nową wartość iloczynu mAs
•
wg reguły
nowe mas = nowa odległość
2 :
stara odległość
2
· stare mAs
ekrany wzmacniające
•
Jeżeli znane są warunki naświetlania przy użyciu
ekranów uniwersalnych, a zdjęcie ma być
wykonane z foliami wzmacniającymi
drobnoziarnistymi to należy powiększyć liczbę
mAs w celu wyrównania zmniejszonego
świecenia ekranów drobnoziarnistych w
porównaniu z uniwersalnymi. Obliczeń
szczegółowych dokonuje się za pomocą
współczynników przeliczeniowych,
uwzględniających czułość poszczególnych
rodzajów ekranów wzmacniających, przy
rozmaitych wielkościach kV.
Współczynnik zmiany mas dla ekranów
wzmacniających różnego typu
NAPIĘCIE
LAMPY KV
EKRANY
DROBNOZIARN.
EKRANY
UNIWERSALNE
EKRANY
GRUBOZIARNIS.
50
1,60
1
0,89
70
1,60
1
0,80
100
1,70
1
0,76
120
1,75
1
0,72
•
Używanie ekranów wzmacniających powoduje
obniżenie ostrości radiogramów. Stąd w pewnych
zagadnieniach diagnostycznych ( zdjęcia małych
kości ) radiogram wykonany bez ekranów ma przewagę
jakościową nad zdjęciem wykonanym z ekranami
wzmacniającymi. Dla zdjęć bez ekranów należy
odpowiednio przeliczyć iloczyn mAs. Przy tych
obliczeniach korzystamy ze współczynnika
wzmocnienia V, który zdefiniowany jest jako stosunek
wartości liczbowej mAs dla zdjęcia bez ekranów do
wartości liczbowej mAs dla zdjęcia z ekranami.
V = Q0:QE
•
Q0 – iloczyn mAs dla zdjęcia bez ekranów
•
QE – iloczyn mAs dla zdjęcia z ekranami
wzmacniającymi
•
V- współczynnik wzmocnienia folii wzmacniającej
KV
WSP. WZMOCNIENIA V EKRANÓW
UNIWERSALNYCH
40
15
55
20
70
25
85
30
100
40
współczynnik Bucky’ego
•
k = Qk : Qo
•
Qk – wielkość iloczynu mas dla zdjęcia z
kratką
•
Qo - wielkość iloczynu mas dla zdjęcia bez
kratki
RODZAJ KRATKI
wielkość k dla zdjęć w zakresie napięć
60 – 80 kV
100 – 120 kV
kratki typu
Lysholma
2 – 2,5
1,8 – 2,0
Ogólnodiagnostycz-
ne
2,5 – 3,5
2,0 – 3,0
dla techniki twardej
4,0 – 5,0
3,0 – 4,0
kształt napięcia na lampie rtg a warunki naświetlenia
( generatory )
•
Pod względem kształtu napięcia na lampie aparaty
półfalowe i pełnofalowe nie różnią się.
•
Jasne jest, że na aparacie 4-wentylowym uzyska się
krótsze czasy trwania ekspozycji niż na aparacie
półfalowym. Im więcej wentyli, tym mniejsze
tętnienie napięcia zasilającego lampę. Na aparacie 6-
wentylowym średnio zmniejsza się o 5-10kV i 40%
mas w porównaniu z 4-wentylowym.
zmiana czułości błon rentgenowskich
•
Przy zmianach czułości błon rtg należy zmienić
ilość mas, kV zostają bez zmian
