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ct Il KV e l'immagine in TC

Cosa cambia ad esaminare un distretto corporeo con scansioni a KV differenti?

Fondamentale da ricordare è che piccole modifiche al valore del kV producono grandi cambiamenti nello spettro energetico del fascio radiante e quindi profonde modificazioni nella qualità di immagine, il kV quindi va gestito con estrema attenzione e conoscenza.

Aumentando la differenza di potenziale (espressa in kVp) applicata agli elettrodi del tubo radiogeno, vengono incrementate sia l’energia media che l’energia massima del fascio. Ciò comporta inoltre una variazione della quantità di fotoni emessi, poiché il numero di raggi x prodotti per Frenamento è tanto maggiore quanto è elevata l’energia degli elettroni incidenti.

Nella figura tratta dal libro "Radiation Dose from Multidetector CT - Second Edition" di Denis Tack, Mannudeep K. Kalra, Pierre Alain Gevenois, Springer si possono apprezzare le variazioni dello spettro energetico al variare dei KV, e si può verificare quanto realmente aumenti sia il valore medio che il valore massimo dell'energia:

kv1.png

 

Esiste infatti una formula semplice da ricordare che ci indica la dipendenza della dose dai kV, che a parità di mAs, segue all’incirca una dipendenza quadratica. Passando da 100 a 120 kV, si ha un incremento di dose pari a (120/100)^2 , ossia del 44%. Tale aumento deve essere pertanto compensato da una corrispondente riduzione di mAs, se si vogliono mantenere costanti i valori di dose:

Schermata 2019-06-27 alle 12.58.41.png

Quindi in linea di massima modificare arbitrariamente il KV non è proprio una buona idea se non si conoscono bene apparecchiatura e conseguenze dosimetriche.

Ma da un punto di vista di qualità di immagine? 

A prima vista nulla, si sa che con 80 KV non si riesce ad esaminare uno spessore elevato perché la scarsa penetrazione del fascio determina un livello di rumorosità elevato, a differenza dei 140 KV con i quali invece si riescono ad esaminare spessori più elevati. Ma a livello di scala dei grigi? Le HU sono rispettate e sono sempre le stesse?

Proviamo quindi a scansionare un fantoccio antropomorfo con quattro tipologie di scansione ad isodose ma KV variabile tra 80 e 140:

 

80_140 GT.png

Non che si apprezzino grandi differenze nella qualità delle immagini, si conferma tuttavia la percezione visiva del maggiore contrasto tra le strutture a bassi KV rispetto agli alti KV, e contestualmente si apprezza riduzione del rumore medio, variabili misurabili anche da strumenti di campionamento quali le ROI:

80_140_ROI_GT.png

che ci confermano quanto a parità di dose il rumore diminuisca notevolmente, fino anche di 1/3 nel passaggio tra i bassi e gli alti KV.

Quindi il KV è una variabile che determina profondi cambiamenti nell'immagine, e nella dose.

 

 

 


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