Effekt af ændring af røntgenrørets spænding (kV)

I røntgenfilmradiografi påvirkede valget af røntgenrørets spænding (kV) billedkontrasten; dette er ikke længere tilfældet for alle digitale radiografisystemer. I dette eksempel blev der fremstillet billeder af et bækkenfantom ved tre kV-værdier ved hjælp af en kommerciel billedplade til computerradiografi (CR). Alle eksponeringer blev udført ved hjælp af fototiming. Dette billede blev genereret ved 60 kV og krævede en relativt høj strålingsintensitet på 141 mAs. S-tallet, der blev genereret af systemet, var ~140, hvilket svarer til en gennemsnitlig luftkerma, der ramte billedpladen, i størrelsesordenen 7 mGy. L-tallet, der blev genereret af dette billeddannelsessystem, var 2,3, hvilket betyder, at intervallet af intensiteter, der ramte pladen, varierede med en faktor 200 eller deromkring (10^2,3 ~ 200). Huddosis for denne undersøgelse blev anslået til 7,6 mGy; for en given bestrålingsgeometri og et givet røntgensystem er de faktorer, der påvirker huddosis, kV og mAs, der anvendes til at generere billedet.

Det ovenfor viste billede blev genereret ved 75 kV og krævede en eksponering på 36 mAs. Stigningen i røntgenrørsspændingen øger mængden af stråling, der kommer ud af røntgenrøret, samt den gennemsnitlige fotonenergi (dvs. øget penetration). Følgelig reduceres værdien af eksponeringstidsproduktet (mAs) for rørstrømmen til 36 mAs, mens værdien ved 60 kV var meget højere (141 mAs). Det resulterende S-nummer, der blev genereret af CT-systemet, var ~ 150, hvilket indikerer, at den gennemsnitlige stråling, der ramte billedpladen, var meget lig værdien for det billede, der blev genereret ved 60 kV; dette er forventeligt, fordi billederne blev fremstillet ved hjælp af fototiming, hvor eksponeringstiden bestemmes automatisk (dvs. når billedpladen har fået den korrekte eksponering). L-værdien for dette billede var 2,1, hvilket viser, at en forøgelse af røntgenrørsspændingen fra 60 reducerede det dynamiske område fra 200:1 ved 60 kV til 125:1.

Bemærk, at billedets udseende ved 75 kV er meget lig det billede, der er opnået ved 60 kV; forskelle i det dynamiske område kompenseres ved hjælp af forskellige visningsvinduer. Billeder ved lavere kV, som har et stort dynamisk område, skal bruge et bredere vindue; ved at øge kV reduceres det dynamiske område, men tillader brug af smallere visningsvinduer. Som følge heraf vil billeder, der er fremstillet ved forskellige kV-værdier og samme intensitet på billedpladen, have meget ens udseende. Huddosis er nu 3,2 mGy, hvilket er lavere end de 7,6 mGy, der er forbundet med det røntgenbillede, der er taget ved 60 kV. For en mere gennemtrængende stråle kræves der mindre stråling ved patientens indgang for at opnå den krævede intensitet ved billedpladen (dvs. 7 mGy).

Det ovenfor viste billede blev genereret ved 120 kV og krævede en eksponering på kun 6 mAs. Dette er meget lavere end de mAs, mens der ved 60 kV (141 mAs) og 75 kV (36 mAs). Det resulterende S-tal, der blev genereret af CR-systemet, var ~ 160, hvilket igen indikerer, at den gennemsnitlige stråling, der ramte billedpladen, var meget lig værdien for det billede, der blev genereret ved 60 kV og 75 kV, på grund af brugen af fototiming. L-værdien for dette billede var 1,8, hvilket svarer til et dynamisk område på 60:1; det er generelt rigtigt, at højere kV-værdier, svarende til mere gennemtrængende røntgenstråler, vil reducere det dynamiske område for de detekterede røntgenstråleintensiteter ved billedreceptoren. Bemærk, at billedet ved 120 kV ligner billedet ved 60 kV og 75 kV. Forskelle i det dynamiske område kompenseres generelt ved hjælp af forskellige visningsvinduer. Huddosis er nu meget lavere, nemlig 1,4 mGy, hvilket er lavere end de 7,6 mGy, der er forbundet med det røntgenbillede, der er taget ved 60 kV. Selv om en forøgelse af kV altid vil reducere patientdosis, vil dette også øge mængden af spredning i billedet (se nedenfor).