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Collimation Effects

x射线和透视投影成像的x射线束准直对患者的剂量和图像质量非常重要. 主动对准感兴趣的体积可以减少对患者的总体积分剂量,从而将辐射风险降至最低. 较小的辐照体积将导致较少的x射线散射入射到探测器上. 这样可以提高主体对比度和图像质量.

x射线场准直不同于使用电子放大,因为获得的视场保持不变, 由此产生的空间分辨率性能也没有改善(见下文)。. However, 准直的使用通常会降低图像的亮度, 并要求相应增加患者皮肤入口的辐射剂量, 虽然没有达到使用电子放大时的水平, 因为最小化增益不变.

Pelvis phantom

Figure Q Figure R Figure S

The three images shown above (Q, R, 和S)显示了在保持恒定38 cm输入视场直径的情况下对x射线光束进行准直的效果. 当x射线束从图Q指向图S时, less of the patient is exposed, 但中心区域的图像特征基本不变. In particular, 使用电子变焦无法提高空间分辨率,因为电子变焦会缩小获得的视场(见上文)。. The image in Figure Q used 77 kV/2.5毫安,导致入口空气的热速率为39毫安/分钟. 相比之下,图R中的图像使用79 kV/2.6毫安,导致入口空气克马赫率为40毫安/分钟,图S中的图像使用84千伏/分钟.7 mA and resulted in 46 mGy/minute.

准直的使用一般会增加入口气流的流速, 这是一个非常重要的考虑因素,如果有任何可能诱发决定性的影响,如脱毛和红斑. However, 确定性效应的阈剂量保守地认为至少为~2戈瑞, 而这个数值只有在介入放射学中才有可能达到. 对于大多数透视检查,不期望确定的效果, 病人的辐射风险与病人接受的总能量成正比. 因此,随机辐射风险与入口暴露空气克马尔率的乘积成正比 and the exposed area. If the exposed area is halved, 由于x射线管电压的增加,相应的入口空气流速的增加将小于二分之一. Accordingly, 只要不存在诱发确定性辐射效应的危险, 透视时增加准直可以减少患者随机效应的风险, 因此强烈推荐使用.

当II输入视场不变时,透视中准直的使用对整体图像质量在空间分辨率或散射方面没有显著影响. The spatial resolution performance, 哪个与输入视场成反比, 是恒定的(请注意,在图Q, R, and S). The amount of scatter is not expected to significantly change from the reduction in the total exposed patient mass; fluoroscopy is performed with the use of scatter removal grids that eliminate 90% or more of the scattered radiation. 对于大多数临床应用来说,图S中相对于图O的散点的任何减少都可能太小而无法察觉.

Skull phantom

Figure T Figure U

图T显示了使用25厘米视场获得的非准直透视运行的框架. 该图像的放射照相技术为74 kV/2.2 mA,对应的入口风量为26 mGy/min. 注意图像边缘的亮度,x射线束直接影响图像增强器, 哪一种会降低解剖特征的显示对比度. 图Q显示了使用准直技术在显示对比度方面所取得的改进. 在图U中,使用的放射照相技术为83 kV/2.6毫安,导致入口空气的热速率为40毫安/分钟. In this example, 对图像质量的考虑是至关重要的, 并使用准直是强烈建议,因为在由此产生的显示对比度(i.e.,显示对比度不会“浪费”来描绘患者周围的空气).

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