Efeito da mudança de tensão do tubo de raios X (kV)

Na radiografia de película de tela, a escolha da tensão do tubo de raios X (kV) afetou o contraste da imagem; este não é mais o caso para qualquer sistema radiográfico digital. Neste exemplo, foram obtidas imagens de um fantasma pélvico a três valores de kV utilizando uma radiografia comercial computorizada (CR) de placas de imagem. Todas as exposições foram realizadas utilizando a fototimização. Esta imagem foi gerada a 60 kV, e exigiu uma intensidade de radiação relativamente alta de 141 mAs. O número S gerado pelo sistema foi de ~140, o que corresponde a um incidente médio de kerma de ar na placa de imagem da ordem de 7 mGy. O número L gerado por este sistema de imagem foi 2,3, o que significa que o intervalo de intensidades incidentes na placa diferiu por um fator de cerca de 200 (10^2,3 ~ 200). A dose cutânea para este exame foi estimada em 7,6 mGy; para uma determinada geometria de irradiação e sistema de raios X, os fatores que afetam a dose cutânea são os kV e mAs que são usados para gerar a imagem.

A imagem mostrada acima foi gerada a 75 kV e requereu uma exposição de 36 mAs. O aumento da tensão do tubo de raios X aumenta a quantidade de radiação que sai do tubo de raios X, bem como a energia média do fotão (ou seja, aumento da penetração). Consequentemente, o valor do produto (mAs) do tempo de exposição da corrente do tubo é reduzido para 36 mAs; enquanto que a 60 kV, o valor era muito maior (141 mAs). O número S resultante gerado pelo sistema CT foi de ~ 150, indicando que a radiação média incidente na placa de imagem foi muito semelhante ao valor da imagem gerada a 60 kV; isto é esperado porque as imagens foram obtidas usando a fototimização, onde o tempo de exposição é determinado automaticamente (ou seja, quando a placa de imagem recebeu a exposição correta). O valor L para esta imagem foi 2,1, mostrando que o aumento da tensão do tubo de raios X de 60 reduziu a faixa dinâmica de 200:1 a 60 kV para 125:1.

Nota que a aparência da imagem a 75 kV é muito semelhante à obtida a 60 kV; as diferenças na faixa dinâmica são compensadas pelo uso de diferentes janelas de exibição. Imagens em kV mais baixos, que têm uma ampla faixa dinâmica, devem usar uma janela mais larga; aumentar o kV reduz a faixa dinâmica, mas permite o uso de janelas de exibição mais estreitas. Como resultado, as imagens obtidas em diferentes valores de kV, e a mesma intensidade na placa de imagem, terão uma aparência muito semelhante. A dose da pele agora é de 3,2 mGy, que é menor que os 7,6 mGy associados à radiografia tirada a 60 kV. Para um feixe mais penetrante, é necessária menos radiação na entrada do paciente para atingir a intensidade necessária na placa de imagem (ou seja, 7 mGy).

A imagem mostrada acima foi gerada a 120 kV e necessitou de uma exposição de apenas 6 mAs. Isto é muito inferior aos mAs enquanto que a 60 kV (141 mAs) e 75 kV (36 mAs). O número S resultante gerado pelo sistema CR foi ~ 160, indicando novamente que a radiação média incidente na placa de imagem foi muito semelhante ao valor para a imagem gerada a 60 kV e 75 kV, devido ao uso da fototimização. O valor L para esta imagem foi de 1,8, correspondendo a uma faixa dinâmica de 60:1; é geralmente verdade que valores aumentados de kV, correspondentes a feixes de raios X mais penetrantes, irão reduzir a faixa dinâmica das intensidades de feixe de raios X detectadas no receptor de imagem. Note que a aparência da imagem a 120 kV é semelhante à dos feixes de 60 kV e 75 kV. As diferenças no alcance dinâmico são geralmente compensadas pela utilização de diferentes janelas de visualização. A dose da pele é agora muito inferior a 1,4 mGy, que é inferior aos 7,6 mGy associados à radiografia tirada a 60 kV. Embora o aumento do kV irá sempre reduzir a dose do paciente, isto também aumenta a quantidade de dispersão na imagem (ver abaixo).