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Manipulateurs de Radiologie Diplms dEtat

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Manipulateurs de Radiologie Diplms dEtat

   loqa2a 02.01.11 20:13






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: 15/12/2010

    

: Manipulateurs de Radiologie Diplms dEtat

   loqa2a 06.01.11 10:41

L' appareil a rayons x


Objectifs :

1.Connatre les lments constitutionnels d'un tube radiogne

2.Connatre le principe du fonctionnement du tube radiogne

3.Connatre les diffrences, les avantages et les inconvnients des tubes anode fixe et anode tournante

4.Connatre la composition et le rle des enveloppes de protection du tube radiogne.

5.Connatre le principe de fonctionnement du gnrateur de haute tension.

6.Connatre les diffrents types de gnrateur de haute tension utiliss en radiologie vtrinaire, leurs avantages et leurs inconvnients.

Points importants :

Le tube radiogne est constitu d'une cathode et d'une anode entour par des enveloppes de protection

La cathode est la source des lectrons. Il s'agit d'un filament en forme de spirale qui s'chauffe lors de la mise en route du tube pour laisser s'chapper les lectrons.

Les lectrons sont acclrs entre la cathode et l'anode par une forte diffrence de potentiel

L'anode est la cible des lectrons et le lieu de production des rayons x s'appelle le foyer.

Le rendement de la production des rayons x est trs faible, de l'ordre de 1%, le reste de l'nergie se retrouve sous forme de chaleur

L'anode tournante permet de rpartir la chaleur sur une plus grande surface et de pouvoir augmenter le dbit des rayons x.

L'anode tournante permet galement de diminuer la taille du foyer aux faibles puissance et d'amliorer la finesse de l'image.

Le tube est entour d'une enveloppe de verre, qui maintient les constituants sous vide.

Des diaphragmes permettent d'ajuster la taille du champ radiographique

Un faisceau lumineux simule la position et la taille du faisceau de rayons x avant la prise de radiographies.

Le courant utilis dans le tube radiogne doit tre redress et transform en un courant de haute tension

Les gnrateurs monophass sont les plus anciens et les plus frquemment rencontrs en radiologie vtrinaire. Ils ont un rendement faible, ils sont lourds, mais ils sont peu onreux

Les gnrateurs haute frquence ont un meilleur rendement, sont plus fiables et moins encombrants que les gnrateurs monophass

Les 3 paramtres d'exposition contrls par l'oprateur sont la tension (kV) reprsentant la fois la quantit et l'nergie des rayons x, l'intensit (mA) reprsentant la quantit de rayons x produits et le temps de pose (ms) reprsentant aussi la quantit de rayons x

Un appareil de radiologie est constitu d'un tube radiogne, d'un gnrateur de haute tension et d'une console de contrle. Ces lments peuvent tre physiquement isols, comme dans la plupart des installations radiographiques fixes ou tre ressembls dans des units compactes destine se dplacer au chevet du malade. Le volume et le poids occups par l'installation radiographique dpendent essentiellement du type de gnrateur et de sa puissance. Les appareils radiographiques portables rassemblent tous les constituants en un volume rduit de 15 20 kg.

1. Constituants du tube radiogne:

Les rayons X sont produits lorsqu'un faisceau d'lectrons grande vitesse rencontre une cible matrielle. Lors de l'interaction entre les lectrons et la matire, l'nergie cintique des lectrons est transforme en nergie lectromagntique. Le tube radiogne est compos d'une cathode, responsable de l'mission des lectrons, et d'une anode, source de production des rayons X. Le tube est entour d'une enveloppe protectrice (gaine) assurant le vide, une isolation lectrique, et prvenant la dispersion des rayons X mis.

2. La Cathode:

La cathode correspond la partie ngative du tube radiogne. Il s'agit d'un filament en forme de spirale compos gnralement de tungstne et de traces de thorium. Les lectrons sont mis la cathode par un mcanisme de thermo-mission : la cathode est amene haute temprature par un courant lectrique. Les lectrons librs par la haute temprature sont soumis une diffrence de potentiel et sont prcipits sur l'anode avec une grande vitesse. Le filament est mont dans une pice creuse appele pice de concentration, dont la finalit est de focaliser les lectrons sur l'anode.

Sur certains appareils, la cathode est compose de deux filaments de taille diffrente. Le grand filament permet d'augmenter le flux d'lectron et donc la production de rayons x alors que le petit filament permet de concentrer un faisceau d'lectron plus faible sur une plus petite surface de l'anode, amliorant ainsi la finesse de l'image. Selon la quantit d'lectrons ncessaire la production de rayons X souhaite et selon les impratifs de finesse de l'image dsirs, le grand ou le petit filament peut tre slectionn.
3. L'anode:

L'anode est la partie positive du tube radiogne et correspond la cible. C'est l que sont produits les rayons x, lorsque les lectrons acclrs par la diffrence de potentiel entre les 2 lectrodes viennent percuter l'anode. La surface de bombardement des lectrons sur l'anode s'appelle le foyer et sa taille est un lment dterminant de la finesse de l'image. Les rayons x sont mis dans toutes les directions partir du foyer, mais les rayons x sont partiellement arrts par l'anode elle-mme. La plus grande concentration de rayons x se retrouve dont dans une direction perpendiculaire la surface de l'anode : on parle d'anode rflective. La surface de l'anode est oblique par rapport la direction du faisceau d'lectron de manire permettre d'avantage de rayons x de pouvoir sortir du tube.

La production des rayons x est trs inefficace puisque le rendement dans les tubes radiognes de radiodiagnostic est d'environ 1%. Une grande quantit de chaleur est produite en mme temps que les rayons x, ce qui pose des problmes technologiques importants et qui limitent, en tout tat de cause, la quantit de rayons x produites. L'anode est gnralement compose de tungstne car le tungstne a un numro atomique lev (Z=74), qui favorise le rendement, mais aussi une temprature de fusion leve (3410 degrs).

La surchauffe, qui peut entraner une fonte du foyer, dpend de la concentration en lectrons sur l'anode et de leur nergie. Le flux de rayons x produits dans le tube dpend donc de la taille du foyer (qui dpend lui-mme de la taille du faisceau d'lectron et donc de la taille de la cathode), du flux d'lectrons (mesur en mA), et de l'nergie des lectrons (mesur en kV). La surchauffe de l'anode limite donc la puissance lectrique (kW) utilisable pour produire les rayons x.

Lorsqu'une grande quantit de rayons x est ncessaire, la technologie de l'anode tournante permet de rpartir la chaleur sur une plus grande surface tout en maintenant le foyer de mme taille. L'anode est alors compose d'un disque mont sur un axe de rotation. La vitesse de rotation est gnralement de 3 9 000 tours par minute.

Les avantages de l'anode tournante sont une augmentation de la quantit de rayons x produits, et donc d'une possibilit d'augmentation de la puissance du gnrateur. Les appareils quips d'anode tournante sont de puissance suprieure 15-20 kW. L'autre avantage majeur et de pouvoir diminuer la taille du foyer aux faibles puissances et d'amliorer ainsi la finesse de l'image. Lors de la prise de la radiographie, un temps de mise en route de l'anode doit tre respect, et le dclanchement se fait toujours en 2 temps.
4. Enveloppes de protection

Le tube radiogne est entour de plusieurs enveloppes de protection permettant d'assurer une protection lectrique, thermique et mcanique du tube tout en assurant la protection des utilisateurs contre les rayonnements de fuite.

Le tube radiogne est entour d'une ampoule de verre qui a pour fonction d'assurer une isolation lectrique, d'vacuer la chaleur produite et d'assurer un vide aussi parfait que possible. En l'absence de vide, des phnomnes lectriques parasites inacceptables se produisent. L'ampoule est gnralement compose de verre ou d'une combinaison de verre et de mtal ou de cramique et de mtal. L'ampoule baigne dans de l'huile, qui participe au systme de refroidissement. Le tout est enferm dans une gaine mtallique, assurant l'vacuation de la chaleur produite, une protection mcanique du tube, et une absorption des rayons X indsirables.

L'enveloppe protectrice laisse chapper les rayons x par une fentre de sortie. Les rayons x les moins nergtiques, qui ne contribueront pas la formation de l'image, mais qui pourront avoir des effets biologiques, sont limins par un filtre d'aluminium : on parle de durcissement du faisceau, car l'nergie moyenne du faisceau de rayons x augmente aprs filtration. La taille du faisceau de rayons x est ensuite ajust par l'utilisation de diaphragmes. Un faisceau lumineux permet de simuler la position du faisceau de rayons x avant la prise du clich radiographique.

5. Gnrateur

Le gnrateur de haute tension a pour mission de produire un courant de mme direction entre la cathode et l'anode (le retour d'lectrons sur la cathode serait catastrophique), le plus constant possible et de tension ajustable entre 50 et 120 kV. Un gnrateur classique est compos d'un redresseur et d'un transformateur. Le redresseur est constitu habituellement de diodes assembles de telle manire ce que le courant circule toujours dans le mme sens. Le transformateur assure la transformation d'un courant de 220 ou 380 Volt en un courant de haute tension de 50 120 kVolt. Le gnrateur est une pice matresse de l'appareil radiographique car il conditionne son fonctionnement, son rendement et sa fiabilit.
La plupart des gnrateurs qui quipent les appareils radiographiques vtrinaires sont des gnrateurs monophass qui fonctionnement partir d'un courant monophas de 220 ou 380 Volts. Le courant est transform la tension voulue par l'oprateur par un transformateur. Le courant est redress en inversant le sens du courant de la partie ngative du cycle grce un pont de diodes. Les gnrateurs monophass sont d'une technologie ancienne et souffrent d'un manque de fiabilit et d'un rendement faible lors de la production de rayons x. En effet, la tension varie fortement pendant l'exposition, de 0 la valeur de tension maximale, ce qui entrane une production discontinue de rayons x. De plus, ces gnrateurs sont lourds et encombrants.

Les gnrateurs triphass fonctionnement sur le mme principe que les gnrateurs monophass, mais avec un courant triphas, ce qui permet de limiter fortement les variations de tension au cours de l'exposition. Ces gnrateurs ont un meilleur rendement et sont galement plus fiables. Ils sont cependant peu utiliss en mdecine vtrinaire car ils sont chers et ncessitent une installation lectrique spciale.

Les gnrateurs haute frquence sont les derniers-ns des gnrateurs haute tension utiliss en radiologie. Ils reprsentent une avance technologique importante. Le courant de 60 Hz est transform en un courant de haute frquence (20 300 KHz) et utilis pour charger une capacit. La tension dveloppe varie cette fois en fonction de la frquence du courant, ce qui permet un ajustement plus fin et plus fiable de la tension de sortie. Ces gnrateurs ont un rendement meilleur, une plus grande fiabilit, et sont moins encombrants que les autres. Ils tendent depuis quelques annes supplanter les autres types de gnrateurs.
6. Console de contrle
La console de contrle permet l'oprateur d'ajuster les 3 paramtres d'exposition radiographie : la tension (kV), l'intensit (mA) et le temps de pose (ms). La tension permet de contrler la quantit et l'nergie des rayons x produits, tandis que l'intensit (mA) et le temps de pose (ms) permettent de contrler la quantit de rayons x seulement. Ces 2 dernires grandeurs sont souvent regroupes sous le terme mAs (milliampreseconde).

Enfin, un dclencheur permet l'oprateur de prendre le clich radiographique quand les conditions de prise de vue et de scurit sont remplies. Le dclenchement se fait en 2 temps sur les appareils anode tournante pour permettre l'anode de se mettre en route.

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   gasmi asma 20.01.11 14:11

svp je veux des notions sur Kv.Mas.temps de pose c'est mon themes de memoir le choix des parametres radioelectrique dans la realisation de ASP.slv je veux la formation de l'image.

gasmi asma



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