Grid-controlled pulzní skiaskopie

V dřívější době se pro kontinuální navádění pod skiaskopickou kontrolou používala kontinuální skiaskopie, při které bylo produkováno záření po celou dobu provádění skiaskopie (pulzy o délce 33 ms, které jsou produkovány s frekvencí 30 pulzů/s), ukázka je na obr. 1. Obraz pořízený tímto způsobem nedosahoval takové kvality obrazu, jaká by byla žádoucí. Obraz se vyznačoval rozmazáním, které bylo způsobeno velkou délkou pulzu. Poté tedy došlo k zavedení pulzní skiaskopie, při které je k zobrazení použito záření produkované v kratších pulzech (cca 8 ms místo 33 ms), záření není produkováno kontinuálně po celou dobu. Maximální frekvence pulzů pro skiaskopické systémy většiny výrobců je rovna 30 pulzů/s, avšak běžně je používána frekvence nižší, 10 pulzú/s a méně. Tím došlo k výraznému snížení dávek pacientům. Použitý počet pulzů/s se liší v závislosti na použití (kardiologie, radiologie), rozsah počtu pulzů různých systémů se pohybuje v rozmezí cca 0,5-30 pulzů/s. Grafická ukázka pulzní skiaskopie je uvedena na obr. 2. Ukázka kvality obrazu pro pulzní a kontinuální skiaskopii je uvedena na obr. 3, pro zobrazení byl použit rotující objekt.

Obr. 1: Kontinuální skiaskopie [1]

Pulsed fluoroObr. 2: Pulzní skiaskopie [1]

Pulsed vs continuous fluoroscopyObr. 3: Obraz z pulzní a kontinuální skiaskopie [2]

Každý pulz při pulzní skiaskopii má určitou náběhovou a doběhovou hranu, na obr. 2 je náběh a doběh znázorněn červenou barvou. Tyto hrany vznikají v důsledku velkého odporu vodících kabelů, vedoucích od generátoru k rentgence, které vytvářejí velkou kapacitanci (schopnost kabelů uchovat elektrický náboj). Tím vzniká nechtěný proud, projevující se jako náběh a doběh pulzu. V průběhu náběhu i doběhu pulzu je produkováno záření, které však nepřispívá k tvorbě obrazu (na to nemá dostatečnou energii), ale je pohlceno v pacientovi. Toto „neužitečné“ záření pouze dávkově zatěžuje pacienta, ale nepřispívá ke kvalitě obrazu. Proto výrobci přišli se zlepšením, jehož podstatou je modulace pulzů, přesněji řečeno odstranění náběhových a doběhových hran a vytvoření pravidelných pravoúhlých pulzů, jak je uvedeno na obr. 4. Tento druh pulzní skiaskopie se nazývá grid-controlled pulzní skiaskopie.

Grid pulsed fluoroObr. 4: Grid-controlled pulzní skiaskopie [1]

Grid-controlled pulzní skiaskopie je vytvořena tak, že mezi katodu emitující elektrony a anodu produkující rtg fotony je umístěna záporně nabitá mřížka. Je-li mřížka zapnutá, jsou elektrony produkované katodou odpuzovány a rentgenkou neprochází proud. Rychlým spínáním mřížky pak dochází k vytvoření pulzů požadovaného tvaru [3]. Délka pulzů se opět liší v závislosti na použití, pro běžné břišní aplikace je to 5-20 msec, pro aplikace v pediatrii pak 2-5 msec. Samozřejmě platí, že čím kratší pulz, tím menší je dávka pacientovi. Avšak pro dostatečné množství fotonů dopadajících na detektor je pak nutné kratší pulzy kompenzovat vyššími proudy. Není-li rentgenka schopna generovat dostatečně velký proud, dochází k prodloužení pulzů, aby celkové elektrické množství (délka pulzu*proud) bylo dostatečné hodnoty. Delší pulzu znamenají větší pohybovou neostrost, jak je možné vidět na obr. 3.

Grid-controlled pulzní skiaskopie měla velký dopad na dávky pacientům, avšak i na dávky lékařům provádějícím skiaskopicky vedené výkony, které byly taktéž sníženy.

Použitá literatura:
[1] Kalare – Grid controlled pulsed fluoroscopy.
[2] AAPM REPORT NO. 125. Functionality and Operation of Fluoroscopic Automatic Brightness Control/Automatic Dose Rate Control Logic in Modern Cardiovascular and Interventional Angiography Systems. Report of AAPM Task Group 125. American Association of Physicists in Medicine, 2012.
[3] Boland GWL, Murphy B, Arellano R, Niklason L, Mueller PR. Dose reduction in gastrointestinal and genitourinary fluoroscopy: Use of grid-controlled pulsed fluoroscopy. AJR, 2000; 175: 1453-1457

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *