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  1. Gentilissimi, sono uno studente di Medicina del V anno e nell' approcciarmi allo studio per l'esame di Diagnostica per Immagini sono stato sommerso da dubbi già nella parte introduttiva (oltre a dispense e sbobinature varie sto usando il Torricelli come riferimento e ogni tanto utilizzo anche il Cittadini). I miei dubbi sono numerosi: Innanzitutto mi chiedo quali siano i range di normali valori entro i quali si opera abitualmente per i 3 parametri regolabili ovvero: ddp, intensità di corrente e tempo di esposizione. Questi range sono gli stessi per Radiologia e TC? Faccio confusione anche perchè a volte il libro parla di DIAGNOSTICA RADIOLOGICA non capendo se si riferisce solo alla radiologia intesa come radiografia e radioscopia o anche alla TC. A cosa servono? La ddp a determinare la durezza dei raggi X, gli altri due parametri il numero dei raggi X; quindi nel primo caso si determina il potere di penetrazione mentre nel secondo mi sembra di avere capito la risoluzione dell'immagine. Quando si parla di FOTONI si parla di KeV ( quindi di energia determinata da una certa ddp): mi sembra di avere capito dal Cittadini che 1 eV corrisponde all'energia radiante prodotta a 1 V; è giusto? So ad esempio che l'effetto fotoelettrico prevale sotto i 100 kV questo vuol dire che l'energia fotonica è sotto i 100 KeV? Veniamo alla questione più complessa: la legge dell'attenuazione lineare che per quello che ho capito è un po' il punto cruciale. Innazitutto, si parla di intensità del fascio di RX ( quindi del numero di fotoni) che attraversando un corpo risulta rimodulato per i fenomeni di assorbimento, diffusione e trasmissione ( che di fatto è il fotone che attraversa il corpo senza interagire con la materia); il coefficiente mi di attenuazione dipende dall'energia e dal materiale (densità e numero atomico medio) ; per quello che ho capito questa legge sta descrivendo l'attenuazione che ha luogo a seguito dell'interazione fotoni-materia ovvero dell'effetto fotoelettrico e compton che hanno luogo normalmente alle energie utilizzate ( per tanto la diffusione coerente e la creazione di coppie non vengono ritenute rilevanti). Sotto i 100 kV prevale l'effetto fotoelettrico dipendente da Z elevato alla quarta questo vuol dire che avremo un'esaltazione del contrasto tra le strutture corporee soprattutto per il tessuto osseo che ha uno Z elevato mentre sopra i 100 prevale l'effetto Compton che (oltre al problema della diffusione che viene risolto con apposite griglie) non dipendendo da Z determinerà un peggioramento del contrasto; ho letto in questo forum un esempio che il nostro Professore aveva solo accennato della Radiografia di mano e torace/addome a confronto sottolineando come nei due casi si agisse a diversi kV (in relazione al diverso spessore di tessuti che bisogna attraversare) quindi energie fotoniche : nel primo caso si ottiene un'immagine diagnostica lavorando prevalentemente nell'effetto fotoelettrico mentre nel secondo lavorando soprattuto nell'effetto Compton quindi con peggioramento del contrasto ma comunque si ottiene un'immagine diagnostica ; perchè? in funzione della diversa densità dei tessuti? Il nostro Professore sottolinea come l'unico parametro fondamentale in radiologia e TC sia la densità elettronica (come lo è l'impedenza acustica nell'ecografia); forse la densità elettronica corrisponde alla densità della legge di attenuazione lineare ( che pure fa chiaramente riferimento alla densità del materiale intesa come g/cm^3). Sul Cittadini ho trovato questa frase: la probabilità totale di interazione fotonica è direttamente proporzionale alla densità elettronica: allora io ho pensato che il fascio attraversa il corpo e la sua rimodulazione è determinata dalla densità elettronica (certo poi tutto a seconda anche dell'energia, dello spessore etc) e che sotto i 100 kV prevalendo l'effetto fotoelettrico ho maggiori informazioni contrastografiche per la dipendenza dal numero atomico. Però sono molto dubbioso e scrivo quindi per avere chiarimenti in merito a questa parte.
  2. 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: 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: 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: 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: 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.
  3. Serve per la produzione di raggi X. È composto da un’ampolla di vetro Pyrex -borosilicato- resistente agli sbalzi termici, in cui sono presenti due elettrodi in tungsteno disposti frontalmente: un catodo (parte negativa) e un anodo (parte positiva). All’interno dell’ampolla deve esserci un vuoto spinto pari a 10-6,10 -7 mmHg per una maggiore efficienza di produzione di raggi X. Il filamento del catodo viene fatto attraversare da una corrente (più o meno 6 Ampere) che permette agli elettroni che acquistano energia cinetica di essere espulsi dal filamento stesso per effetto termoionico. La quantità degli elettroni emessi dal filamento (espressa in mA ) incide sulla quantità di raggi X prodotti. Questi elettroni formano intorno al filamento una carica spaziale negativa la quale viene accelerata da una elevata differenza di potenziale dell’ordine dei Kv e indirizzata verso l’anodo. Dall’impatto degli elettroni con gli atomi dell’anodo si ha solo per l’1% una conversione in raggi X, il restante 99% di energia del fascio viene invece convertito il energia termica. I raggi X si formano principalmente per effetto di bremsstrahlung e in minima parte per emissione di radiazione caratteristica. Le radiazioni escono dalla finestra, una porzione dell’ampolla di vetro. Il tubo è contenuto nella cuffia che serve per la schermatura e per la protezione del tubo stesso. Le radiazioni ottenute con il tubo subiscono un filtraggio sia per filtrazione inerente che per filtrazione aggiuntiva.

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