Szczytowe kilowoltowanie

Szczytowe kilowoltowanie ( kVp ) odnosi się do maksymalnego wysokiego napięcia przykładanego do lampy rentgenowskiej w celu wytworzenia promieni rentgenowskich. Podczas generowania promieniowania rentgenowskiego elektrony powierzchniowe są uwalniane z nagrzanej katody poprzez emisję termionową . Przyłożone napięcie (kV) przyspiesza te elektrony w kierunku anodowej , ostatecznie wytwarzając promieniowanie rentgenowskie, gdy elektrony są zatrzymywane w anodzie. Zatem kVp odpowiada najwyższej energii kinetycznej elektronów uderza w cel i jest proporcjonalna do maksymalnej energii fotonu wynikowego widma emisji promieniowania rentgenowskiego . We wczesnych i podstawowych urządzeniach rentgenowskich przyłożone napięcie zmienia się cyklicznie, z jednym, dwoma lub większą liczbą impulsów na cykl zasilania sieciowego AC . Jednym ze standardowych sposobów pomiaru pulsującego prądu stałego jest jego szczytowa amplituda , stąd kVp. Większość nowoczesnych generatorów promieniowania rentgenowskiego przykłada stały potencjał do lampy rentgenowskiej; w takich systemach kVp i kV w stanie ustalonym są identyczne.

kVp kontroluje właściwość zwaną „kontrastem radiograficznym” obrazu rentgenowskiego (stosunek przepuszczanego promieniowania przez obszary o różnej grubości lub gęstości). Każda część ciała zawiera określony rodzaj składu komórkowego, który wymaga penetracji wiązki promieniowania rentgenowskiego o określonym kVp. Mówi się, że część ciała ma „kontrast podmiotowy” (to znaczy inny skład komórkowy: niektóre gęste, niektóre mniej gęste tkanki, wszystkie w określonej części ciała). Na przykład: proporcje kości do mięśni i powietrza w jamie brzusznej różnią się od tych w okolicy klatki piersiowej. Tak więc mówi się, że kontrast badanego jest wyższy w klatce piersiowej niż w jamie brzusznej. Aby zobrazować ciało tak, aby uzyskać maksymalną informację, obszary o wyższym kontraście obiektu wymagają wyższego kVp, aby uzyskać obraz o niskim kontraście radiograficznym i odwrotnie.

Chociaż iloczyn prądu lampy i czasu ekspozycji, mierzony w miliamperosekundach (mA·s), jest głównym czynnikiem kontrolującym gęstość radiograficzną, kVp wpływa również pośrednio na gęstość radiograficzną. Wraz ze wzrostem energii (która jest proporcjonalna do napięcia szczytowego) strumienia elektronów w lampie rentgenowskiej, fotony rentgenowskie utworzone z tych elektronów mają większe szanse na penetrację komórek ciała i dotarcie do receptora obrazu ( film lub płyta), co skutkuje zwiększoną gęstością filmu (w porównaniu z wiązkami o niższej energii, które mogą zostać pochłonięte przez organizm w drodze do receptora obrazu ). Jednak rozproszone promienie rentgenowskie również przyczyniają się do zwiększenia gęstości błony: im wyższe kVp wiązki, tym większe rozproszenie. Scatter dodaje niechcianą gęstość (to znaczy gęstość, która nie dostarcza istotnych informacji do receptora obrazu). Z tego powodu kVp nie jest używany głównie do kontrolowania filmu - ponieważ gęstość wynikająca ze wzrostu kVp przekracza to, co jest potrzebne do penetracji części ciała, dodaje tylko bezużyteczne fotony do obrazu.

Zwiększenie mAs powoduje wytworzenie większej liczby fotonów (promieniowania) o określonej energii kVp. Jest to pomocne, gdy obrazowane są większe części ciała, ponieważ wymagają one większej liczby fotonów. Im więcej fotonów przechodzi przez określony typ tkanki (której kVp oddziałuje na poziomie komórkowym), tym więcej fotonów dociera do receptora obrazu. Im więcej fotonów przechodzi przez część i dociera do receptora obrazu z istotnymi informacjami, tym bardziej użyteczna jest gęstość filmu na wynikowym obrazie. I odwrotnie, niższe mAs tworzy mniej fotonów, co zmniejszy gęstość błony, ale jest pomocne przy obrazowaniu mniejszych części. Pomiaru kVp dokonuje się za pomocą miernika kV. Jakość lampy rentgenowskiej zależy od kV przyłożonego do włókna w celu. Niewielka zmiana kV znacząco wpływa na obraz. Dlatego konieczne jest dokładne zmierzenie kV przyłożonego do rury.