Efecto del cambio del voltaje del tubo de rayos X (kV)

En la radiografía con película de pantalla, la elección del voltaje del tubo de rayos X (kV) afectaba al contraste de la imagen; esto ya no es así en ningún sistema radiográfico digital. En este ejemplo, se obtuvieron imágenes de un maniquí pélvico a tres valores de kV utilizando una placa comercial de radiografía computarizada (CR). Todas las exposiciones se realizaron mediante fototiming. Esta imagen se generó a 60 kV, y requirió una intensidad de radiación relativamente alta de 141 mAs. El número S generado por el sistema fue de ~140, lo que corresponde a un kerma aéreo medio que incide en la placa de imagen del orden de 7 mGy. El número L generado por este sistema de imagen fue de 2,3, lo que significa que el rango de intensidades que inciden en la placa difiere en un factor de 200 aproximadamente (10^2,3 ~ 200). La dosis cutánea para este examen se estimó en 7,6 mGy; para una geometría de irradiación y un sistema de rayos X dados, los factores que afectan a la dosis cutánea son los kV y los mAs que se utilizan para generar la imagen.

La imagen mostrada arriba se generó a 75 kV y requirió una exposición de 36 mAs. El aumento de la tensión del tubo de rayos X aumenta la cantidad de radiación que sale del tubo de rayos X, así como la energía media de los fotones (es decir, aumenta la penetración). En consecuencia, el valor del producto del tiempo de exposición de la corriente del tubo (mAs) se reduce a 36 mAs; mientras que a 60 kV, el valor era mucho mayor (141 mAs). El número S resultante generado por el sistema de TC fue de ~ 150, lo que indica que la radiación media incidente en la placa de imagen fue muy similar al valor de la imagen generada a 60 kV; esto es de esperar porque las imágenes se obtuvieron mediante fototiming, donde el tiempo de exposición se determina automáticamente (es decir, cuando la placa de imagen ha recibido la exposición correcta). El valor L para esta imagen fue de 2,1, lo que muestra que el aumento del voltaje del tubo de rayos X a partir de 60 redujo el rango dinámico de 200:1 a 60 kV a 125:1.

Nótese que la apariencia de la imagen a 75 kV es muy similar a la obtenida a 60 kV; las diferencias en el rango dinámico se compensan utilizando diferentes ventanas de visualización. Las imágenes a kV más bajos, que tienen un amplio rango dinámico, deben utilizar una ventana más amplia; el aumento del kV reduce el rango dinámico, pero permite el uso de ventanas de visualización más estrechas. Como resultado, las imágenes obtenidas a diferentes valores de kV, y la misma intensidad en la placa de imagen, tendrán una apariencia muy similar. La dosis cutánea es ahora de 3,2 mGy, que es inferior a los 7,6 mGy asociados a la radiografía tomada a 60 kV. Para un haz más penetrante, se requiere menos radiación en la entrada del paciente para lograr la intensidad requerida en la placa de imagen (es decir, 7 mGy).

La imagen mostrada anteriormente se generó a 120 kV y requirió una exposición de sólo 6 mAs. Esto es mucho menos que los mAs mientras que a 60 kV (141 mAs) y 75 kV (36 mAs). El número S resultante generado por el sistema CR fue de ~ 160, lo que indica de nuevo que la radiación media incidente en la placa de imagen fue muy similar al valor de la imagen generada a 60 kV y 75 kV, debido al uso de la fototimización. El valor de L para esta imagen fue de 1,8, lo que corresponde a un rango dinámico de 60:1; en general, es cierto que el aumento de los valores de kV, correspondientes a haces de rayos X más penetrantes, reducirá el rango dinámico de las intensidades de los haces de rayos X detectados en el receptor de la imagen. Obsérvese que el aspecto de la imagen a 120 kV es similar al de 60 kV y 75 kV. Las diferencias en el rango dinámico se compensan generalmente utilizando diferentes ventanas de visualización. La dosis en la piel es ahora mucho menor, con 1,4 mGy, que es inferior a los 7,6 mGy asociados a la radiografía tomada a 60 kV. Aunque el aumento de kV siempre reducirá la dosis del paciente, esto también aumenta la cantidad de dispersión en la imagen (véase más adelante).