RADIATIILE X - TUBUL RNTGEN - PRODUCEREA RADIATIILOR X

RADIATIILE X

Radiatiile X au fost descoperite in anul 1985 de catre Wilhelm Conrad Rntgen in urma experientelor privind descarcarile in tuburile catodice, prima radiografie fiind a mainii prof. Klliker; denumirea de radiatii X a fost data de Rntgen datorita proprietatilor misterioase ale acestui tip d radiatii

NATURA RAZELOR X

Razele X sunt radiatii de natura electromagnetica (ca si razele luminoase, ultraviolete, razele gamma) a caror energie este definita prin relatia:

E = h υ

unde: E = energia cuantei fotonului

h = constanta lui Planck

υ= frecventa undei electromagnetice

Tipurile de radiatii se deosebesc intre ele prin frecventa, lungime de unda si perioada

Lungimea de unda ( ) este distanta minima intre doua puncte consecutive situate pe directia de propagare a undei

Razele X au λ = 8 - 0,06 A

Razele ultraviolete au λ = 3900 - 136 A

Razele gamma au λ = 6,06 - 0,001 A ( 1 A = 1mm/10 )

Deosebirea intre diferitele tipuri de radiatii consta in locul de origine a      fiecarui tip (radiatiile X sunt emise la nivelul invelisului electronic; radiatiile gamma sunt emise la nivelul nucleului)

TUBUL RNTGEN - PRODUCEREA RADIATIILOR X

In drumul sau un electron incident actionand asupra unui alt electron, il pune in miscare, transferandu-i o anumita cantitate de energie; in urma interactiunii dinre cei doi electroni se produc radiatiile X, ca urmare a transferului de energie

In rntgendiagnostic, radiatiile X iau nastere in urma interactiunii dintre electronii plecati de la nivelul catodului, care au viteze mari si cei de la nivelul anodului

Instalatia de radiodiagnostic conventional are in principiu urmatoarele elemente componente.

Tubul Rntgen

Generatorul de tensiune

Dispozitive de comanda si control

Accesorii

Tubul Rntgen

Constituie partea principala a unei instalatii de radiodiagnostic, in el energia electrica de mare tensiune se transforma in radiatii X

Componentele tubului Rntgen

Tubul de sticla

Catodul

Anodul

Sistemul de racire a tubului

Invelisul tubului (cupola)

Tubul Rntgen

Mecanismul de producere a radiatiilor X

Tubul de sticla - are o compozitie speciala pentru a fi complet etans si pentru a realiza un vid avansat; totodata trebuie sa reziste presiunii atmosferice

Catodul - este reprezentat de un bloc cilindric metalic care contine un filament spiral sau liniar, de obicei din tungsten, care are punctul de topire la 3370^o producandu-se emisie de electroni proportional cu gradul de incalzire al filamentului - emisie termoionica; exista tuburi cu dublu focar; electronii emisi sunt grupati intr-un fascicul conic cu varful situat spre anod

Anodul poate fi fix sau rotativ, fiind constituit din tungsten; datorita diferentei de potential intre bornele anodului si catodului, electronii emisi de catod vor fi atrasi de anod unde vor fi franati; in cursul procesului de franare 98% din energia electronilor se va transforma in caldura, iar restul in energie cuantica transferata fotonilor X; exisa anode rotative

Sistemul de racire al tubului

Racire cu apa - astazi este abandonata

Racire prin radiator

Racire prin radiatie termica

Racire mixta - ulei si aer

Invelisul tubului (cupola)

Rol de protectie impotriva tensiunii electrice inalte si impotriva radiatiilor X

Prezinta dispozitive de diafragmare, sisteme optice cu scop de locacalizare a fasciculului radiant si filtre care contribuie la omogenizarea fasciculului radiant

Generatorii de tensiune

Au rolul de a alimente instalatia de radiodiagnostic cu curenti electrici de diferiti paramentrii, folositi in scopuri diferite de catre anbansamblurile aparatului

Dispozitive de comanda si control

permit alegerea constantelor tehnice adecvate examinarilor: intensitatea si energia radiatiilor precum si fixarea timpului de expunere

Intensitatea se exprima in mA si este data de fluxul de electroni care poate fi variat prin modificarea gradului de incalzire a filamentului catodic

Energia fasciculului radiant se exprima in Kv, este creata de diferenta de potentialla bornele tubului si reprezinta energia cu care electronii bombardeaza anodul; in functie de aceasta energie radiatiile pot fi:

Raze "moi" se foloseste o tensiune de 30-50 Kv

Raze "medii" se foloseste o tensiune de 50-70 Kv

Raze "dure" se foloseste o tensiune de 86-130 Kv

Timpul de expunere - reprezinta durata cat se expune unui fascicul de raze X o regiune examinata in vederea impresionarii filmului radiografic; in practica se utilizeaza mAs care reprezinta produsul dintre intensitate si timp

Accesoriile - dispozitive de diafragmare, sisteme de centrare, tative, seriografe, grile antidifuzoare, dispozitive de fixare a casetelor, dipozitive de compresie

PROPRIETATILE FUNDAMENTALE ALE RADIATIILOR X

In folosirea radiatiilor X in scop diagnostic trebuie sa se tina cont de unele proprietati importante ale acestora:

Divergenta - are implicatii in alegerea tehnicilor de examinare, in protectia fata de radiatii precum si in intelegerea formarii imaginii radiologice

Penetrabilitatea - este direct proportionala cu Kv fasciculului radiant; pentru a modifica penetrabilitatea in scopul propus pentru o examinare, fasciculul de radiatii trebuie filtrat, avand ca scop indepartarea din fascicul a fotonilor cu energie joasa

Atenuarea - este principalul fenomen fizic prin care materia diminua sau atenueaza intensitatea unei radiatii, absorbtia razelor X in tesuturile examinate este determinata de o serie de factori care tin de regiunea examinata.

Numarul atomic al structurilor exmainate

Densitatea structurilor examinate

Graosimea structurilor anatomice examinate

Calitatea fasciculului de raze X

Luminiscenta - fluorescenta, fosforescenta

Efecte chimice - impresioneaza emulsia fotografica a filmelor radiologice

Efecte biologice

PARTICULARITATILE IMAGINII RADIOLOGICE

A.    efectul de penumbra

cu cat distanta Ob - ecran este mai mare cu atat imaginea este de dimensiuni mai mari si contur mai sters (efect de penumbra)

cu cat distanta film - Ob e mai mare cu atat dimensiunile

imaginii sunt mai mici

cu cat focarul este mai mic cu atat imaginea este mai clara, conturul este mai net iar penumbra dispare

paralaxa - fenomenul prin care se pot disocia doua formatiuni care se suprapun stabilindu-se distanta la care sunt situate fata de film pentru ca obiectele situate aproape de film se deplaseaza mai putin iar cele la distanta mare se deplaseaza mai mult

B.    Legea incidentelor tangentiale - cand raza este tangenta la suprafata unui corp opac conturul rezultat este net

C.    Fenomenul de sumatie - pe imaginea radiologica se sumeaza formatiunile traversate rezultand o imagine unica. Cand peste o opacitate se sumeaza o transparenta scade intensitatea opacitatii prin substractie motiv pentru care se folosesc radiografii in incidente perpendiculare

CONDITII PENTRU O IMAGINE RADIOLOGICA BUNA

Razele X sa fie produse de un focar cit mai mic

Distanta tub- obiect sa fie cat mai mare

Raza centrala sa fie perpendiculara pe film si sa treaca prin mijlocul regiunii explorate

Planul obiectului sa fie paralel cu filmul

Eliminarea radiatiilor secundare

IMAGINEA RADIOLOGICA este reprezentarea bidimensionala a unui obiect tridimensional fiind un complex de opacitati si transparente care tind sa redea situatia, forma, dimensiunile, structura si uneori functiile componentelor anatomice.

OPACITATEA este rezultatul trecerii razelor X printr-un corp absorbant (cu numar atomic mare- osul)

TRANSPARENTA este rezultatul trecerii razelor X printr-un mediu neabsorbant , aerul.

Structura fi

lmului radiografic

Obtinerea imaginii radiografice prin utilizarea de folii intaritoare

Constructia casetei si modul de asezare a filmului in caseta