Фильтры

Фильтры представляют собой металлические пластины, помещаемые в рентгеновский пучок между выходным окном трубки и пациентом для ослабления низкоэнергетических (мягких) рентгеновских фотонов в спектре. Фильтрация — это удаление этих низкоэнергетических рентгеновских лучей из спектра пучка, которые в противном случае не влияли бы на качество изображения, но увеличивали бы дозовую нагрузку на пациента и рассеянное излучение. Без фильтрации эти низкоэнергетические рентгеновские фотоны обычно поглощаются поверхностными структурами тела и формируют входную поверхностную дозу (ESD). Поскольку они поглощаются поверхностными структурами, их вклад в формирование изображения минимален. Использование фильтра снижает ESD и, в меньшей степени, эффективную дозу для пациента.

Степень фильтрации обычно выражается в мм алюминиевого эквивалента слоя половинного ослабления (HVL) в фильтрованном пучке (этот показатель отличается от толщины самого фильтра, даже если он изготовлен из алюминия).

Выделяют два типа фильтрации:

• собственная фильтрация за счёт компонентов рентгеновской трубки, то есть выходного окна, кожуха, охлаждающего масла и самой мишени анода (составляет около 0,5–1,0 мм Al HVL)

• добавочная фильтрация за счёт сменных металлических пластин (Al, Cu и т. д.)

Общая фильтрация представляет собой суммарный эффект собственной и добавочной фильтрации; согласно стандартам США, минимальная общая фильтрация HVL должна составлять 2,5 мм алюминия для рентгеновских трубок, работающих при напряжении более 70 kVp.

Компонент добавочной фильтрации подбирается индивидуально (толщина фильтра, тип металла) для конкретных видов исследований и процедур (например, рентгеноскопия) и использует специфические фильтрационные свойства металлов (например, края поглощения) для улучшения качества и контрастности изображения 4.

Алюминий и медь являются наиболее часто используемыми материалами фильтров для рентгеновских систем общего назначения. Молибденовые и родиевые фильтры обычно применяются в маммографии, где требуются пучки низкой энергии.

Фильтрация снижает интенсивность рентгеновского излучения, но не максимальную энергию спектра рентгеновского пучка. Изменение формы спектра пучка при фильтрации называется ужесточением пучка. Это происходит из-за потери низкоэнергетических фотонов из полихроматического пучка. Средняя энергия рентгеновского излучения возрастает, повышая его проникающую способность.