Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Εξασθένηση ακτινοβολίας – Ακτινολογικά στοιχεία (σελ. 87-88) – ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΚΤΙΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Β-Γ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Εξασθένηση ακτινοβολίας - Ακτινολογικά στοιχεία (σελ. 87-88)

Απαντήσεις στις 15 ερωτήσεις του βιβλίου (kV/mAs, μεταβολές στοιχείων, φίλτρα, κιβώτιο διαφραγμάτων).

kV ΚΑΙ mAs

Ερώτηση: 1. Τι εννοούμε με τον όρο kV και τι με τον όρο mAs;

Απάντηση:

• kV: η διεισδυτικότητα / ποιότητα της ακτινοβολίας — ουσιαστικά η διαφορά δυναμικού καθόδου-ανόδου. Μεγαλύτερα kV → πιο διεισδυτικά φωτόνια.
• mAs (= mA × sec): το ηλεκτρικό φορτίο (αριθμός ηλεκτρονίων) που περνά τη λυχνία σε μία έκθεση — εκφράζει την ποσότητα της ακτινοβολίας (αριθμό φωτονίων → αμαύρωση φιλμ).

Σύνοψη: (ενδεικτική) kV = ποιότητα/διεισδυτικότητα· mAs = ποσότητα (φορτίο/αριθμός φωτονίων).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: kV↔ποιότητα και mAs↔ποσότητα.

Έλεγχος ποιότητας ΚΑΙ ποσότητας

Ερώτηση: 2. Πώς ελέγχεται η ποιότητα και η ποσότητα της ακτινοβολίας;

Απάντηση:

• Η ποιότητα ελέγχεται με τα kV (και με τους ηθμούς/φίλτρα που αποκόπτουν φωτόνια χαμηλής ενέργειας).
• Η ποσότητα ελέγχεται με τα mAs (mA × sec).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ποιότητα με kV (και ηθμούς)· ποσότητα με mAs.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: η αντιστοίχιση ποιότητα↔kV, ποσότητα↔mAs.

Μεταβολή kV

Ερώτηση: 3. Επίδραση των μεταβολών του kV: αν γίνει λήψη δύο ακτινογραφιών, στις οποίες θα κρατηθούν σταθερές οι υπόλοιπες παράμετροι και θα μεταβληθούν όμως μόνο τα kV, τι θα συμβεί στο κύκλωμα της λυχνίας;

Απάντηση:

• Η μεταβολή των kV έχει ως αποτέλεσμα: μεταβολή του αριθμού των φωτονίων που διαπερνούν το θέμα και φτάνουν στο φιλμ· μεταβολή της αντίθεσης (αύξηση kV → μείωση αντίθεσης)· περισσότερες/λιγότερες διαγνωστικές πληροφορίες· και μεταβολή της σκεδαζόμενης ακτινοβολίας (αύξηση kV → αύξηση σκέδασης).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταβάλλεται ο αριθμός διεισδυτικών φωτονίων, η αντίθεση (↑kV→↓αντίθεση) και η σκεδαζόμενη ακτινοβολία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: επίδραση σε διεισδυτικότητα/αντίθεση/σκέδαση.

Μεταβολή mA

Ερώτηση: 4. Επίδραση των μεταβολών mA: αν γίνει λήψη δύο ακτινογραφιών, στις οποίες θα κρατηθούν σταθερές οι παράμετροι και θα μεταβληθούν όμως μόνο τα mA, τι θα συμβεί μέσα στο κύκλωμα της λυχνίας;

Απάντηση:

• Η μεταβολή των mA μεταβάλλει τον αριθμό των φωτονίων που προσπίπτουν στο σώμα και εξέρχονται από αυτό, άρα και τον αριθμό που προσβάλλει το φιλμ → μεταβολή της αμαύρωσης του φιλμ (τα mA καθορίζουν την ποσότητα, μαζί με τον χρόνο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταβάλλεται ο αριθμός των φωτονίων και άρα η αμαύρωση του φιλμ (ποσότητα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: mA → αριθμός φωτονίων → αμαύρωση.

Μεταβολή χρόνου

Ερώτηση: 5. Επίδραση των μεταβολών του χρόνου ακτινοβόλησης: αν γίνει λήψη δύο ακτινογραφιών, στις οποίες θα κρατηθούν σταθερές οι παράμετροι και θα μεταβληθεί όμως ο χρόνος ακτινοβόλησης. Τι θα συμβεί στο κύκλωμα της λυχνίας;

Απάντηση:

• Ο χρόνος (sec), μαζί με τα mA, καθορίζει την ποσότητα (mAs = mA × sec). Ο χρόνος είναι αντιστρόφως ανάλογος της έντασης (mA): αν μικρύνει ο χρόνος, πρέπει να αυξηθούν τα mA για να μείνει σταθερή η ποσότητα. Μεταβολή του χρόνου → μεταβολή των mAs → μεταβολή της αμαύρωσης του φιλμ.
• Παράδειγμα: 100 mA × 2 s = 200 mAs, ενώ 100 mA × 0,5 s = 50 mAs (4 φορές μικρότερη ποσότητα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο χρόνος καθορίζει (με τα mA) την ποσότητα mAs και άρα την αμαύρωση· χρόνος αντιστρόφως ανάλογος της έντασης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: χρόνος → mAs → αμαύρωση (και σχέση χρόνου-έντασης).

Απόσταση λυχνίας-φιλμ

Ερώτηση: 6. Συσχέτιση εξασθένησης ακτινοβολίας με την απόσταση λυχνίας - φιλμ: αν γίνει λήψη δύο ακτινογραφιών με διαφορετική την απόσταση λυχνίας - φιλμ και παραμείνουν σταθερές οι υπόλοιπες παράμετροι, τι μεταβολή θα υπάρξει στην αμαύρωση του φιλμ;

Απάντηση:

• Ισχύει ο νόμος του αντίστροφου τετραγώνου: η ένταση είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης. Άρα αύξηση της απόστασης λυχνίας-φιλμ → μείωση της έντασης → μικρότερη αμαύρωση του φιλμ (και αντίστροφα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγαλύτερη απόσταση → μικρότερη ένταση (1/d²) → μικρότερη αμαύρωση (και αντίστροφα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: σύνδεση απόστασης (1/d²) με αμαύρωση.

Νόμος αντίστροφου τετραγώνου

Ερώτηση: 7. Διατυπώστε το νόμο του αντίστροφου του τετραγώνου της απόστασης.

Απάντηση:

• Η ένταση της ακτινοβολίας σε ένα σημείο είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης του σημείου από την εστία (πηγή): \(I\propto \dfrac{1}{d^{2}}\). Έτσι, διπλασιασμός της απόστασης → ένταση στο \(1/4\).

Σύνοψη: (ενδεικτική) I ∝ 1/d² — η ένταση αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης από την εστία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: διατύπωση 1/d².

Εξασθένηση ΚΑΙ ποιότητα θέματος

Ερώτηση: 8. Σχέση εξασθένησης ακτινοβολίας με την ποιότητα του παρεμβαλλόμενου θέματος (πυκνότητα, πάχος, ατομικός αριθμός του θέματος): αν γίνει λήψη ακτινογραφιών σε διάφορα αντικείμενα τα οποία έχουν διαφορετικό βαθμό απορρόφησης, ποια τα αποτελέσματα όσον αφορά την απεικόνισή τους στο φιλμ; Τι θα συμβεί, όταν η δέσμη της ακτινοβολίας εισέλθει στο ανθρώπινο σώμα;

Απάντηση:

• Αντικείμενα με μεγαλύτερη πυκνότητα, πάχος ή ατομικό αριθμό απορροφούν περισσότερο την ακτινοβολία → λιγότερα φωτόνια φτάνουν στο φιλμ → εμφανίζονται πιο ανοιχτά (λευκά)· τα λιγότερο απορροφητικά εμφανίζονται πιο σκούρα.
• Στο ανθρώπινο σώμα: τα οστά (μεγάλος ατομικός αριθμός, μεγάλη πυκνότητα) απορροφούν πολύ → εμφανίζονται λευκά, ενώ οι μαλακοί ιστοί απορροφούν λίγο → εμφανίζονται σκούροι. Αυτή η διαφορετική απορρόφηση δημιουργεί την εικόνα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγαλύτερη πυκνότητα/πάχος/Ζ → μεγαλύτερη απορρόφηση → λευκότερη απεικόνιση· στα οστά λευκά, μαλακοί ιστοί σκούροι.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: σχέση απορρόφησης-απεικόνισης + παράδειγμα σώματος (οστά/ιστοί).

Φίλτρα / ηθμοί

Ερώτηση: 9. Τι είναι φίλτρα ή ηθμοί της ακτινολογικής λυχνίας;

Απάντηση:

• Είναι λεπτά μεταλλικά φύλλα αλουμινίου ή χαλκού που παρεμβάλλονται στην πορεία των ακτίνων Χ (μετά τη θυρίδα εξόδου) με σκοπό να αποκόπτουν τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας. Αυτά δεν συμβάλλουν στην εικόνα και μόνο αυξάνουν τη δόση του ασθενή. Έτσι η δέσμη γίνεται πιο ομοιογενής, «σκληρότερη» και διεισδυτική (με μικρότερη ένταση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Λεπτά φύλλα αλουμινίου/χαλκού που αποκόπτουν τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας (σκληραίνουν τη δέσμη, ↓δόση).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: μεταλλικά φύλλα + αποκοπή χαμηλής ενέργειας.

Κιβώτιο διαφραγμάτων

Ερώτηση: 10. Τι είναι το κιβώτιο διαφραγμάτων της λυχνίας;

Απάντηση:

• Είναι συσκευή που προσαρμόζεται στη θυρίδα εξόδου και διαθέτει ρυθμιζόμενα μολύβδινα διαφράγματα (δύο ζεύγη πλακών), με τα οποία καθορίζεται η έκταση του πεδίου που θα ακτινοβοληθεί. Έχει φωτεινή επικέντρωση (λάμπα + κάτοπτρο). Περιορίζοντας το πεδίο ελαττώνει τη δόση του εξεταζόμενου και τη σκεδαζόμενη ακτινοβολία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Συσκευή στη θυρίδα εξόδου με μολύβδινα διαφράγματα που καθορίζουν/περιορίζουν το πεδίο (↓δόση, ↓σκέδαση).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: διαφράγματα + περιορισμός πεδίου.

Ποσότητα δέσμης (επιλογή)

Ερώτηση: 11. Ο παράγοντας που καθορίζει την ποσότητα της δέσμης ακτίνων Χ είναι: 1) Tα kV 2) τα mA 3) ο χρόνος 4) τα mAs.

Λύση:

• Την ποσότητα της δέσμης την καθορίζουν τα mAs (= mA × sec) — η επιλογή 4.

Απάντηση: Σωστό: 4 (τα mAs).

Πρόσεξε:

• Τα mA και ο χρόνος μαζί δίνουν τα mAs· τα kV καθορίζουν την ποιότητα.

Ποιότητα δέσμης (επιλογή)

Ερώτηση: 12. Ο παράγοντας που καθορίζει την ποιότητα της δέσμης ακτίνων Χ είναι: 1) τα mAs 2) τα kV 3) η απόσταση 4) οι ηθμοί 5) το 1 και 2 6) Το 2 και 4.

Λύση:

• Την ποιότητα την καθορίζουν τα kV και οι ηθμοί (φίλτρα) → η επιλογή 6 (το 2 και το 4).

Απάντηση: Σωστό: 6 (τα kV και οι ηθμοί).

Πρόσεξε:

• Τα mAs και η απόσταση αφορούν την ποσότητα/αμαύρωση, όχι την ποιότητα.

Διάρκεια παραγωγής (επιλογή)

Ερώτηση: 13. Η διάρκεια παραγωγής ακτίνων Χ καθορίζεται από: 1) τα mAs 2) τα kV 3) τα mA 4) το χρόνο 5) όλα τα παραπάνω.

Λύση:

• Η διάρκεια (χρονική) της παραγωγής καθορίζεται από τον χρόνο (sec) — η επιλογή 4. Ο χρονοδιακόπτης περιορίζει τη χρονική διάρκεια της ακτινοβόλησης.

Απάντηση: Σωστό: 4 (ο χρόνος).

Πρόσεξε:

• Τα mAs, kV, mA αφορούν ποσότητα/ποιότητα, όχι τη χρονική διάρκεια.

Φίλτρα - αποκοπή (επιλογή)

Ερώτηση: 14. Τα φίλτρα ή οι ηθμοί αποκόπτουν τα φωτόνια: 1) υψηλής ενέργειας 2) τα σκεδαζόμενα 3) χαμηλής ενέργειας 4) μέσης ενέργειας.

Λύση:

• Τα φίλτρα αποκόπτουν τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας (η επιλογή 3), που δεν συμβάλλουν στην εικόνα και αυξάνουν τη δόση.

Απάντηση: Σωστό: 3 (χαμηλής ενέργειας).

Πρόσεξε:

• Τη σκεδαζόμενη ακτινοβολία την περιορίζουν το αντισκεδαστικό διάφραγμα και τα διαφράγματα, όχι τα φίλτρα.

Κιβώτιο διαφραγμάτων (επιλογή)

Ερώτηση: 15. Το κιβώτιο διαφραγμάτων: 1) βρίσκεται κάτω από το ακτινολογικό τραπέζι και αποκόπτει τη σκεδαζόμενη ακτινοβολία 2) μετατρέπει τη δέσμη της ακτινοβολίας σε φως 3) περιορίζει την ένταση της ακτινοβολίας 4) βρίσκεται στη θυρίδα εξόδου και αποκόπτει τα φωτόνια χαμηλής ενέργειας.

Λύση:

• Το κιβώτιο διαφραγμάτων προσαρμόζεται στη θυρίδα εξόδου και με τα ρυθμιζόμενα μολύβδινα διαφράγματά του περιορίζει την έκταση του πεδίου που ακτινοβολείται, άρα και την ακτινοβολία που δέχεται ο εξεταζόμενος (μείωση δόσης και σκεδαζόμενης ακτινοβολίας). Από τις επιλογές, η σωστή είναι η 3 («περιορίζει την ένταση της ακτινοβολίας»).

Απάντηση: Σωστό: 3 (περιορίζει την ένταση της ακτινοβολίας).

Πρόσεξε:

• Προσοχή στις παγίδες: η επιλογή 1 περιγράφει το αντισκεδαστικό διάφραγμα (κάτω από το τραπέζι)· η επιλογή 4 περιγράφει τα φίλτρα/ηθμούς (αποκοπή χαμηλής ενέργειας). Το κιβώτιο διαφραγμάτων περιορίζει την ΕΚΤΑΣΗ του πεδίου ακτινοβόλησης.