Rtg attēla kvalitāte

RTU un LU starpaugstskolu maăistrantūras studiju modulis “Medic īnas fizika”

L īgums 2006/0250/VPD1/ESF/PIAA/06/APK/3.2.3.2./0079/0007

Kvalit ātes radītāji

ObjektsObjekts

x

Inte

nsitā

te

Kontrasts

Izšėirtspēja

Spilgtums

Kvalit ātes “dalībnieki”

Detektora “apstr ādāšana”

Rtg avots

Pacients

Apkart ēja vide

Detektors

Att ēla analīze

Objekts

Punktveidā avots

Detektors

Rtg avots

Rtg avots

Objekts

Detektors

Objekts

Rtg avots

Detektors

Rtg avots

Objekts

Detektors

A ↓↓↓↓

Pusēnas

Elektronu lielgabals

Diafragma

Rtg staru sadalījums (no A) A

B

Rtg staru sadalījums (no B)

Detektors

Elektronu lielgabals

Jākontrol ē

Elektronu lielgabals

Jākontrol ē

Gaismas spuldze

Elektriskais

spriegums, V

Elektriskais spriegums, U [kV ]

- +

Rtg starojums

Rtg starojuma enerăija

Rtg

sta

roju

ma

inte

sitā

teU ↑↑↑↑ ↑↑↑↑

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts,

cm-1

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts,

cm-1

• vājāks kontrasts

• lielāks fotonu noskrējiens

• labs kontrasts

• neliels fotonu neskrējiens

Kauls

M īkstie audi

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts,

cm-1

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.01 0.1 1.0 10 MeV

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0.00

1

0.

01

0.1

1.0

10

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts

, cm-

1

0 50 100 150 keV

0,1

1

10

100

Abs

orbc

ijas

koe

ficie

nts,

cm-1

• vājāks kontrasts

• lielāks fotonu noskrējiens

• labs kontrasts

• neliels fotonu neskrējiens

Kauls

M īkstie audi

Jāpārbauda fotonu enerăija, to spektrs un Rtg lampas strāva

Apkart ēja vide

Pacients

Apkart ēja vide

Detektors

Att ēls

Att ēls izkliedes gadījumā

Blīvums ir mazāks!

Izkliedes stars

Blīvums ir mazāks!

Pacients

Apkart ēja vide

Detektors

Att ēls

Att ēls izkliedes gadījumā

Blīvums palielināts

Doza pieaug!

Palielināta intesitāte

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība nav liela

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība ir liela!!!

Rtg kūĜa blīvums

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība maza

Vides daĜiĦu koncentrācija

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība liela

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība nav liela

Ātrums = 0

Vides daĜiĦu ātrums

Apkart ēja vide

Ātrums ≠≠≠≠ 0

V

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība ir liela

V

Ātrums ≠≠≠≠ 0

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība nav liela

Pacients

Rtg avots

Pacienta attālums no Rtg avota

Apkart ēja vide

Izkliedes varbūtība ir liela!

Pacients

Rtg avots

Pacienta attālums no Rtg avota

Gaiss temperatūra

Vides daĜiĦu koncentrācija

Gaiss spiediens

Mitrums

Jākontrole

Increment of brightness = exp[ααααst *distance(1-

- (p/pst)(µµµµ/µµµµst)(T/T st)]-1

pst =760 Hg mm

Tst = 273 K

µµµµ = µµµµst

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 50 100 150 200 250

kV

δδ δδOB

, %

Attālums : 50 cm---------- 20 cm

Optiskā blīvuma izmaiĦas atkarībā no temperatūras

δδδδT = + 5%

Optiskā blīvuma izmaiĦas atkarībā no spiediena

δδδδp = -10%

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 50 100 150 200 250

kV

δδ δδOB

, % Attālums : 50 cm---------- 20 cm

Optiskā blīvuma izmaiĦas atkarībā no mitruma

-120

-100-80

-60

-40-20

0

0 100 200 300

kV

dO

B, %

Attālums 50 cm

x

I

Rtg stari

I 0

I 0

Pacients

Pacienta biezums ↑↑↑↑

Izkliede ↑↑↑↑

Att ēla kvalitāte ↓↓↓↓

Izšėirtspēja ↓↓↓↓

Pacienta/orgānu kustības

Īss ekspozīcijas laiks !

Jākontrol ē ekspozīcija !

Detektors

Īss ekspozīcijas laiks !

Jutīgs detektors

Stara intensitāte

Jutī

ga e

l em

e nta

sig

nāl s

Ideālais detektors

Reālais detektors

Reāla detektora darba diapazons

Detektora darba diapazons

Jutīgs detektors

• plāns

• liels absorbcijas koeficients

• jut īgie elementi ar maziem izmēriem

• plašs darba diapazons

Detektora izvietojums

I=I 0 e - ααααy

y1

y2

y1 > y2

I(y1)<<I(y2)

Režăis

Lai neredzētu režăi uz uzĦēmuma, jābūt īsā ekspozīcija, vai/un režăa kustība

Spilgtums ↓↓↓↓ Att ēla kvalitāte ↓↓↓↓

Jāpalielina doza ?

Jutīgs detektors!!!

Att ālums līdz detektoram

Režăis un tā kustību

Jākontrol ē!

Detektora “apstrādāšana”

Jāpārbauda:

attīstīšanas aparatūra

Att ēla analīze

Jāpārbauda:

attēlošanas aparatūra

Jāapmāca:

personāls

Rtg sistēmas kompleksā verifik ācija

Detektora “apstr ādāšana”

Rtg aparāts

Pacients

Apkart ēja vide

Detektors

Att ēla analīze

Detektora “apstr ādāšana”

Rtg aparāts

Pacients

Apkart ēja vide

Detektors

Att ēla analīze

Melnā kaste

Signāls

Atsaukšanās

Melnā kaste

Signāls

Rtg stars

Atsaukšanās

“Apstr ādāts” detektors

Testobjekts

Kvalitātes pārbaudes instrumenti

Fokusa noteikšana

d1

d2 d1= d2/M

M - palielinājums

±50 %, d1 < 1 mm

± 30-40 %, d1 > 1 mm

∅ 75 µm

DFokuss = πθD/[180(M-1)]

M- palielināšanas koeficients

θ

Spuldzes un Rtg kūĜu sakrišanas pārbaude

Izšėirtspējas, vienmērīguma un centrēšanas pārbaude

Ievērojot izkliedes procesus

Kontrasta pārbaude

Ekspozīcijas korekcija

Filmas un attīstīšanas procesa pārbaude

Filma

Spuldze

(zila/zaĜa)

Optiskā blīvuma šablons

Fotona enerăija

I/I0 = exp[-α (E) x]

I0

I

xα (E) = (1/x) ln (I0/I)

α → E

αefektīvais → Fotonu spektrs

αefektīvais → Fotonu spektrs

I/I0 = 0.5

0.5= exp(-α efektīvais x0.5)

α efektīvais = - 1/x0.5 ln (0.5)= 0.693/x0.5

x0.5 - half-value-layer (HVL)

α efektīvais = 0.693/HVL

Ekspozīcija

Rtg

βN [apgr./sec]

Ekspozīcija = β/ (2 π N)