Le vieillissement affecte les performances des tubes à rayons X et la qualité des clichés radiographiques ou des images de scanner. En plus de cela, un tube usé aux performances aléatoires permet difficilement de garantir la maîtrise des doses de rayonnement ionisant délivrées aux patients. Il est donc très important d’effectuer une maintenance régulière de ces équipements, pour garantir une imagerie médicale de qualité et protéger la santé des patients. Voici les différents symptômes qui doivent alerter sur le vieillissement d’un tube à rayons X.
La baisse de l’intensité des rayons X
Avec le temps, le vieillissement du tube radiogène provoque la baisse de la production de rayons X. Au niveau du filament cathodique, la baisse de performances est due à l’usure du filament. En effet, celui-ci a moins de matière et sa structure peut se dégrader, ce qui lui donne moins de capacité à émettre des électrons.
L’érosion de l’anode est un autre facteur de baisse d’intensité du flux de rayons X. En effet, le vieillissement d’un tube à rayons X s’accompagne de la formation de cratères sur la piste d’anode. La forme du foyer est alors modifiée et le chemin des photons X est rallongé ou dévié. Tout ceci impacte la puissance du faisceau de rayons X, qui faiblit.
Enfin, l’usure du tube à rayons X peut aussi s’accompagner d’une infiltration de particules à l’intérieur de l’enceinte sous vide. Malgré de très faibles intrusions, le vide intérieur n’est plus total et l’émission du faisceau de rayons X s’en trouve perturbée.
La baisse de l’intensité des rayons X liée à l’usure et au vieillissement de tube à rayons X engendre une perte de qualité sur les images réalisées. Celles-ci peuvent, selon le cas, devenir moins précises, plus floues ou encore moins contrastées.
L’augmentation du bruit dans les images
L’usure d’un tube à rayons X entraîne une perte de qualité au niveau du rendu des clichés radiographiques. En particulier, on peut constater un certain nombre d’artefacts d’origine thermique, électronique ou statistique.
Ainsi, la cratérisation de l’anode dévie une partie du flux des photons X ou modifie leur trajet, ce qui entraîne l’apparition de taches ou de parties sombres sur l’image. Un tube à rayons X bronzé, autrement dit dont l’ampoule est recouverte d’un fin dépôt métallique en face interne, peut aussi générer du bruit sur les images. C’est dû à la perturbation électromagnétique engendrée par la présence de métal en périphérie de l’enceinte sous vide.
De même, si le vide n’est plus parfait à l’intérieur du tube à rayons X, on peut constater des taches et un bruit assez important sur les images. Tous ces symptômes observés sur les images traduisent une usure plus ou moins importante du tube à rayons X.
Une dégradation de la résolution de l’image
Un tube à rayons X vieillissant se caractérise par une cathode moins émettrice et une anode usée. Dans ces conditions, les électrons sont moins bien focalisés sur l’anode et le foyer semble élargi. C’est en partie dû à la dispersion de certains électrons dans les cratères de l’anode.
La zone d’impact du faisceau électronique ne peut plus être parfaitement maîtrisée dans ces conditions. L’image produite ne peut donc, elle non plus, conserver la même qualité car le faisceau de photons X perd son intensité en sortie d’appareil. Cela se traduit par une image moins riche en détails et aux contrastes atténués.
L’augmentation de la dose de rayonnement
Le vieillissement du tube à rayons X et la perte de qualité des clichés radiographiques qui l’accompagne se traduit par une augmentation des doses de rayons X délivrées.
En effet, la baisse d’intensité du faisceau produit par un tube radiogène usé conduit à augmenter le temps d’exposition pour espérer obtenir une image de qualité satisfaisante.
Un temps d’exposition plus long pour obtenir une image de meilleure qualité entraîne inévitablement une augmentation de la dose de rayons X reçue par le patient.
De même, l’altération de la qualité des images qui résulte du vieillissement du tube à rayons X peut obliger l’opérateur à reprendre certains clichés. Le patient est alors exposé plusieurs fois, là où, avec un tube à rayon X en bon état, cela n’aurait pas été nécessaire.
L’allongement du temps d’exposition nécessaire ou la multiplication des clichés pour obtenir une radiographie de qualité sont deux signes importants d’usure d’un tube à rayons X. Ils sont à prendre rapidement en compte pour protéger la santé des patients.
Apparitions de défauts et de pannes soudaines
Avec l’usure, un tube à rayons X est plus susceptible de présenter des dysfonctionnements ou même, des pannes. Des arcs électriques peuvent se produire, par exemple en raison de la présence d’un dépôt métallique à l’intérieur de l’enceinte sous vide. Un arc électrique peut aboutir à la destruction pure et simple du tube.
Avec le vieillissement et les surchauffes, des déformations de l’anode peuvent entraîner des problèmes mécaniques liés à la rotation d’une pièce qui n’a plus sa forme optimale. Par blocage de roulements, le fonctionnement du tube à rayon X peut être altéré, par des arrêts de manière intempestive. Les déformations peuvent aussi entraîner l’usure mécanique des roulements et à terme, un arrêt total du fonctionnement.
Problèmes de calibration et instabilité des performances
L’usure du tube à rayons X peut rendre son utilisation difficile et aléatoire. Nous l’avons vu, avec le vieillissement de l’équipement, le flux de rayons X peut perdre en intensité, rendant les performances de l’appareil d’imagerie difficiles à maîtriser.
L’instabilité de l’intensité des rayons X est dangereuse car elle ne permet pas de maîtriser correctement les doses délivrées au patient. Il y a donc un réel intérêt à effectuer une maintenance des équipements utilisés en radiologie dès que l’on constate que ceux-ci sont usés.
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Tokiz
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