Кіловольт пік

Пік кіло напруги (кВп) - піковий потенціал, що застосовується до рентгенівської трубки, що прискорює електрони від катода до анода при рентгенографії або комп’ютерній томографії. Напруга в трубі, в свою чергу, визначає кількість та якість фотонів, що генеруються. Збільшення kVp розширює і посилює спектр випромінювання рентгенівських променів, так що максимальна та середня/ефективна енергії вищі, а число/інтенсивність фотонів вищі.

Поряд з mAs (струм трубки та час витримки) та фільтрацією, kVp (напруга трубки) є одним з основних параметрів, який можна регулювати на рентгенівських апаратах для контролю якості зображення та дози пацієнта.

Якість зображення

Першим міркуванням при виборі kVp є забезпечення належного проникнення та експозиції 5,7, що залежить від числа фотонів, енергії фотонів та ослаблення тканини (що залежить від коефіцієнта ослаблення та товщини). Повинна бути достатня кількість достатньо енергійних фотонів, які проникають у пацієнта та досягають рецептора зображення. Експозиція на рецепторі зображення збільшується приблизно на п'яту ступінь зміни kVp (завдяки поєднанню збільшеного числа фотонів та проникності), так що збільшення kVp на 15% подвоює інтенсивність детектора 7,8. Особливо у більших частинах тіла, таких як ожирілі тулуби дорослих, фотони з нижчою енергією поглинаються повністю, не сприяючи формуванню зображення. У таких ситуаціях застосовується більш високий kVp для покращення інтенсивності рентгенівського випромінювання, що досягає рецептора, таким чином збільшуючи відношення сигнал/шум на зображеннях.

Після забезпечення достатньої експозиції наступним фактором регулювання kVp є контрастність зображення. При більш високих енергіях фотонів взаємодія фотоелектричного ефекту зустрічається рідше, тому більша частка фотонних взаємодій є комптонівським розсіюванням, яке змінюється менше між різними тканинами, ніж фотоелектричний ефект. Більше того, фотони з більшою енергією частіше проходять через пацієнта без будь-якої взаємодії з тканинами. Отже, рентгенівські промені з більшою енергією генерують зображення з гіршим контрастом 6 .

Коли дається задовільний рівень проникнення та контрасту, дозу опромінення для пацієнта також слід враховувати при встановленні kVp. Вихідна величина фотона приблизно пропорційна енергетичній функції, kVp n, де n дорівнює приблизно 2 у рентгенографії та 2.6 у КТ (з різницею, пов'язаною з різницею у фільтрації та формі променя) 3,4. Наприклад, збільшення зі 100 до 120 кВп збільшило б індекс дози КТ більш ніж на 50%, якби інші параметри були постійними.

Насправді, щоб не збільшувати дозу без потреби, установка mAs зазвичай регулюється вниз, щоб компенсувати збільшену кількість фотонів, спричинену збільшенням kVp. Сучасні цифрові системи візуалізації досягають цього за допомогою автоматизованих методів. Оскільки правило великого пальця п’ятої потужності йде 7, щоб підтримувати однакову експозицію рецептора зображення, кожні 15% зміни kVp повинні супроводжуватися зворотним регулюванням в mAs в 2 рази.