Tubo a raggi X. oggetto. Radiologia Digitale. Tradizionale. Foto- conduttori. Fosfori a memoria. Schermi di rinforzo. Scintillatori.

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1 Tubo a raggi X oggetto Schermi di rinforzo Scintillatori Rivelatori Fosfori a memoria Foto- conduttori Radiologia Radioscopia TC Tradizionale Radiologia Digitale oscar fiorucci. laurea.tecn.radiol@ospedale.perugia.it

2 Fluoroscopia Nella fluoroscopia l immagine prodotta (dai raggi X) può essere vista in tempo reale. Il rivelatore è un intensificatore di brillanza accoppiato ad una videocamera e ad uno schermo TV o catturata in formato digitale e vista/manipolata in seguito. Tubo rx fascio IB monitor paziente

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5 Il tubo intensificatore di brillanza (IB) La funzione del tubo IB è quella di trasformare, amplificare e trasportare a distanza l informazione posseduta dal fascio radiante che emerge dal paziente.

6 Il tubo intensificatore di brillanza (IB) E costituito da un tubo cilindrico in vetro sotto vuoto, avvolto da una guaina metallica protettiva. Tubo in vetro sotto vuoto

7 Il tubo intensificatore di brillanza (IB) SCHERMO PRIMARIO SEZIONE ACCELERATRICE SCHERMO SECONDARIO

8 SCHERMO PRIMARIO Strato SCINTILLATORE Strato FOTOCATODICO

9 FOTOCATODO D INGRESSO D o SCHERMO PRIMARIO. Costituito da uno strato SCINTILLATORE. (cristalli di solfuro di zinco e cadmio o ultimamente fosfori di ioduro di cesio) Strato scintillatore Tubo in vetro sotto vuoto

10 L immagine radiologica (fascio emergente dal paziente) viene trasformata in un immagine luminosa.. Fotoni luminosi Raggi X

11 Fotocatodo o strato fotocatodico (antimonio( e cesio adeso allo strato scintillatore tramite un sottile strato adesivo trasparente. antimonio e cesio) Strato scintillatore Strato fotocatodico

12 Il FOTOCATODO, quando colpito dai fotoni luminosi, emette per effetto termoelettrico degli elettroni, proporzionalmente alla quantità di fotoni luminosi incidenti (l immagine luminosa viene trasformata in un immagine elettronica). Fotoni luminosi elettroni Raggi X scintillatore fotocadoto

13 SCHERMO SECONDARIO o fosforo d uscita, d di ridotte dimensioni con fosfori costituiti da microcristalli. Schermo secondario Raggi X

14 Un cilindro metallico (anodo( anodo) ) collegato al polo positivo di un generatore di corrente continua ad alta tensione. Il cilindro metallico (catodo( catodo,, polo negativo) è situato attorno allo schermo fotocatodico. Catodo Anodo Raggi X

15 Tra il fotocatodo e il secondario è disposta una serie di elettrodi cilindrici portati a potenziali elettrici diversi e scalari, con la funzione di focalizzare il flusso di elettroni, agendo come lenti elettrostatiche focalizzanti. elettrodi Raggi X

16 Gli elettroni generati dal fotocatodo e accelerati dalla differenza di potenziale esistente fra anodo e catodo, convergono sul piccolo schermo focalizzati dalle lenti elettrostatiche. fotocatodo Raggi X

17 Sul piccolo schermo si forma l immagine l precedentemente prodotta sul primario, identica, ma capovolta, più piccola e rinforzata nella sua luminosità di alcune migliaia di volte. ingresso uscita

18 L immagine ottenuta sullo schermo secondario dell IB viene indirizzata tramite un obiettivo- collimatore ai vari distributori ottici. Obiettivo-collimatore

19 I distributori ottici sono costituiti da una torretta contenente uno specchio inclinato, montato su di un dispositivo rotante motorizzato, capace di proiettare l immagine l ricevuta su uno dei canali d uscita. d Canale d uscita

20 La catena televisiva TELECAMERA Cavi di collegamento e di alimentazione MONITOR

21 bersaglio TELECAMERA L immagine viene focalizzata tramite un obiettivo sul bersaglio del tubo da ripresa, e trasformata : da immagine luminosa in immagine di cariche elettriche. obiettivo Tubo da ripresa

22 Bersaglio fotoconduttivo TELECAMERA Il bersaglio è composto da un gran numero di elementi immagine,, ciascuno costituito da un fotoresistore. obiettivo Tubo da ripresa

23 TELECAMERA L immagine nello strato fococonduttivo viene esplorata (punto x punto, linea x linea) da un pennello elettronico. Pennello elettronico

24 TELECAMERA Il pennello fornisce in uscita un segnale di tensione proporzionale all intensit intensità di luce che ha caricato il fotoresistore: SEGNALE VIDEO

25 CAVO COASSIALE SEGNALE VIDEO Trasporta il segnale video

26 MONITOR Dispositivo che converte il segnale video in un immagine luminosa. In pratica è l apparecchio che provvede a generare l immagine l in base al segnale ricevuto dalla telecamera o da altra sorgente

27 Cinescopio: trasduttore elettro-ottico ottico Tubo a vuoto, a forma di campana, costituito da: A) sorgente di elettroni Segnale video

28 Accanto alla sorgente, nel collo del tubo, sono presenti delle griglie di accelerazione e focalizzazione del pennello elettronico. Segnale video griglie Pennello elettronico Sorgente di e-e

29 Una coppia di bobine manovra magneticamente il pennello (giogo( di deflessione) Segnale video griglie bobine pennello elettronico

30 Lo strato luminescente dello schermo del cinescopio intercetta il pennello che provoca l eccitazione l dei fosfori con l emissione di una radiazione luminosa di intensità proporzionale all intensit intensità del fascio elettronico. Segnale video griglie strato luminescente bobine

31 Nel cinescopio bianco/nero l assenza l di segnale viene interpretata come informazione NERA; il massimo segnale trasportato dal pennello viene interpretata come informazione BIANCA. Segnale video griglie bobine

32 La variazione della velocità degli elettroni, sono pilotate dalla tensione del segnale video che viene applicata alle griglie di accelerazione. Segnale video griglie bobine

33 La costruzione dell immagine televisiva avviene secondo un tracciato detto reticolo o RASTER. La descrizione del raster viene detta SCANSIONE.

34 Le righe di scansione sono 625 Europa. Normalmente la frequenza minima è di 25 Hz (625 righe per 25 volte al secondo). In USA 525 righe di scansione ad una frequenza di 30 Hz.

35 Schermo circolare messo a diretto contatto con IB e irradiato con un tubo radiogeno tipicamente con 0,5-2 ma e 40-50kVp. CONTRASTO= definito come il rapporto tra la luminanza in uscita con e senza schermo. RISOLUZIONE SPAZIALE: definita in termini di coppie di linee per mm (lp/mm) valore tipico: 4-6 lp/mm. - Vignetting: riduzione di luminosità alla periferia, dovuta ad una raccolta di luce non uniforme. - Velatura: degrado del contrasto del soggetto, dovuto a defocalizzazione dei fotoelettroni e a diffusione dei fotoni di luce.

36 DISTORSIONE -Risulta dalla proiezione del fascio di raggi X su una superficie di ingresso curva; facilmente visualizzata prendendo l immagine di una griglia rettangolare. -Gli elettroni nell IB si muovono lungo cammini stabili; sorgenti elettromagnetiche esterne modificano il loro cammino, più alla periferia che al centro del tubo. Ne risulta una distorsione ad S, principalmente per tubi a grande immagine. -Il centro dell immagine è in genere più luminoso, ha una migliore risoluzione e meno distorsione.

37 Ritardo Persistenza della luminescenza dopo che lo stimolo da raggi X è finito. Il ritardo degrada la risoluzione temporale dell immagine dinamica. Tipici valori 1 ms. -Guadagno di luminosità G = guadagno di riduzione*guadagno di flusso Guadagno di riduzione: area di ingresso/area di uscita Guadagno di flusso: numero di fotoni generati dal fosforo di uscita per ogni fotone prodotto dal fosforo di ingresso. (Il guadagno di luminosità è stato soppiantato come stadndard dal Fattore di conversione Gx: Luminanza immagine di uscita (cd/m2) Rate dose rate raggi X di ingresso (mr/s)

38 DISTORSIONE - Risulta dalla proiezione del fascio di raggi X su una superficie di ingresso curva; facilmente visualizzata prendendo l immagine di una griglia rettangolare