Коэффициент ослабления

Коэффициент ослабления является мерой того, насколько пучок падающей энергии (например, ультразвук или рентгеновское излучение) ослабляется веществом, через которое он проходит.

Взаимодействие фотонов

Когда фотон проходит через вещество, он может либо пройти сквозь него без каких-либо взаимодействий (прохождение), либо полностью поглотиться веществом (поглощение), либо передать часть энергии и отклониться от своей первоначальной траектории (рассеяние). Выделяют три основных механизма взаимодействия фотонов в тканях организма:

• фотоэлектрический эффект

• эффект Комптона

• когерентное рассеяние

На ослабление рентгеновского или гамма-излучения в тканях обычно влияет несколько факторов, а именно энергия фотона, толщина ткани тела, атомный номер и плотность ткани.

При фотонных взаимодействиях выделяют два типа коэффициентов ослабления:

• линейный коэффициент ослабления  (µ) 

• массовый коэффициент ослабления (μ/ρ)

Линейный коэффициент ослабления изменяется в зависимости от плотности вещества, тогда как массовый коэффициент ослабления не зависит от неё. Например, вода и лёд имеют разные линейные коэффициенты ослабления, но одинаковый массовый коэффициент ослабления.

Моноэнергетический пучок имеет фиксированную энергию, и эта энергия не изменяется на любой глубине ослабления, хотя интенсивность пучка может снижаться. В то же время в полиэнергетическом пучке происходит фильтрация, при которой низкоэнергетические фотоны отфильтровываются, оставляя фотоны с более высокой энергией. Это явление известно как «ужесточение пучка».

Акустические взаимодействия

В ультразвуковом исследовании коэффициент ослабления (α) оценивается по градиенту ослабления в зависимости от частоты ультразвука с единицами измерения dB MHz cm. В мягких тканях ослабление ультразвука составляет от 0,5 до 0,75 dB MHz cm. При жировой дистрофии и фиброзе печени коэффициент ослабления увеличивается. В случае ткани молочной железы коэффициент ослабления снижается в жировой ткани и при медуллярном раке. Он увеличивается в фиброзной ткани и при протоковом раке молочной железы.