ارشد_فیزیک_پزشکی

 اثر پاشنه ی آند چیست؟

 اثر پاشنه ی آند چیست؟

  اثر پاشنه آند به این موضوع اشاره دارد که شدت پرتوهای خروجی از تیوب اشعه ی ایکس، در تمام بخش های میدان خروجی یکسان نیست، و شدت پرتوها در ناحیه ای از میدان که در طرف آند لامپ اشعه ی x قرار دارد، کمتر از ناحیه ای است که در طرف کاتد قرار دارد، به این دلیل که پرتوهای تولیدی در سمت آند بایستی از ضخامت بیشتری از آند عبور کنند تا بتوانند به بیرون از لامپ اشعه ی x برسند، بنابراین بسیاری از فوتونهای x تولیدی قبل از اینکه از آند خارج بشوند توسط خود آند جذب می شوند و به این ترتیب شدت پرتوهای x در سمت آند کمتر از شدت پرتوهای x در طرف آند می شود. بنابراین به پدیده ای که در آن افزایش جذب پرتوهای ایکس در سمت آند باعث کاهش شدت پرتوهای خروجی سمت آند می شود اثر پاشنه ی آند می گوییم. در مورد اثر پاشنه ی آند چندین نکته وجود دارد که میبایست دقت شود، اول اینکه با توجه به اثر پاشنه ی آند چون شدت تابش فیلم در طرف آند تیوب اشعه ی x بطور قابل توجهی کمتر از طرف کاتد تیوب هست، در هنگام تصویر برداری، آن ناحیه ای از بدن که برای تصویر برداری مدنظر هست را در طرف کاتد که شدت بالاتری داریم قرار میدهیم، و یا اگر ضخامت ناحیه ی مورد تصویر برداری یکنواخت نیست، قسمتهای ضخیم تر را در سمت کاتد و قسمت های با ضخامت کمتر را در سمت آند قرار میدهیم. نکته ی دوم اینکه با افزایش فاصله ی فیلم از لکه ی کانونی و یا استفاده از فیلم های کوچیکتر، اثر پاشنه ی آند کاهش پیدا می کند، و نهایتا اینکه هر چه لکه ی کانونی کوچکتر بشود، اثر پاشنه ی آند بیشتر می گردد. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
لامپ اشعه ی ایکس از چه قسمتهایی تشکیل شده است؟

لامپ اشعه ی ایکس از چه قسمتهایی تشکیل شده است؟

مهمترین بخش هر دستگاه_رادیولوژی، لامپ پرتو_ایکس است، که به آن لوله ی کولیج (Coolidge tube) گفته می شود، به این صورت که این لوله ی کولیج یک محفظه ی شیشه ای تخلیه شده از هوا است، که بخشی از جدار شیشه ای آن نازکتر از بقیه ی جداره ساخته میشود و این قسمت نازکتر در واقع همان محلی است که پرتوهای ایکس از این قسمت به بیرون از دستگاه رادیولوژی هدایت می شوند و به آن اصطلاحاً پنجره گفته می شود، از طرف دیگر این محفظه ی شیشه ای، خودش در درون یک محفظه فلزی پر از روغن قرار می گیرد، تا به این ترتیب روغن از یک طرف به انتقال حرارت تولیدی در تیوب، به بیرون از لامپ کمک کند و از طرف دیگر به عنوان یک عایق الکتریکی، ایمنی الکتریکی لامپ اشعه ی ایکس را افزایش دهد، علاوه بر این محفظه ی فلزی، فقط به پرتوهای ایکسی که از پنجره خارج میشوند اجازه ی عبور به بیرون را میدهد و پرتوهای ایکسی که در بقیه ی جهات منتشر میشوند توسط محفظه ی فلزی جذب میشوند و از نشت آنها به بیرون از لامپ جلوگیری میشود. نهایتا محفظه ی فلزی یک نقش حفاظتی هم برای محفظه ی شیشه ای دارد و از لطمه و آسیب های احتمالی به آن جلوگیری می کند. در درون لوله ی کولیج، آند و کاتد را داریم، کاتد در واقع قطب منفی لامپ اشعه ایکس است و از فیلامان، سرپوش کانونی کننده(Focusing Cup) و سیم های رابطی که برای برقراری ولتاژ و جریان مورد استفاده قرار می گیرند، تشکیل شده است. فیلامان یک سیم نازک از جنس تنگستن می باشد که به شکل یک فنر ریز ساخته شده و وقتی یک جریان الکتریکی از آن عبور می کند گرم می شود و درجه حرارت آن بالا می رود، با بالا رفتن درجه حرارت فیلامان، پدیده ی ترمویونیک اتفاق می افتد، یعنی تعدادی از الکترونهای آزاد تنگستن در اثر جذب انرژی گرمایی تا مسافت کمی از سطح فلز دور می شوند و به این ترتیب در اطراف فیلامان یک ابر الکترونی ایجاد می شود، بازده ترمویونیک هم به عواملی مثل درجه حرارت فیلامان، جنس و شکل فیلامان و همچنین اندازه ی سطح تماس اتمهای فیلامان با محیط پیرامون وابسته است و تنگستن بدلیل خواص مناسبی مثل بازده تومویونیک و نقطه ی ذوب بالایی که دارد برای ساخت فیلامان مناسب است، نهایتاً فیلامان در درون یک سرپوش کانونی کننده (focusing Cup) قرار می گیرد، که این سرپوش کانونی کننده به یک ولتاژ منفی متصل است و با احاطه کردن فیلامان از پراکندگی الکترون های فیلامان در اثر نیروی دافعه ی الکتریکی که بین الکترونها وجود دارد جلوگیری می کند، و به این ترتیب جریان الکترونها را با شکل و اندازه ی مورد نظر بر روی آند متمرکز می کند. نهایتا سرپوش کانونی کننده در بعضی از دستگاه ها به یک ولتاژ منفی بزرگ وصل می شود و به این صورت به عنوان الکترود سوم دستگاه برای کنترل جریان الکترون ها از فیلامان به سمت آند مورد استفاده قرار میگیرد. یک نکته ی دیگراینکه در لامپ های اشعه ی ایکس مدرن گاهی به جای یک فیلامان از دو فیلامان استفاده می شود، که به این لامپها، لامپهای دو کانونی گفته می شود، به این صورت که فیلامان با طول بلندتر برای تابش های با شدت بالاتر و زمان کوتاهتر مثل رادیوگرافی از قلب مورد استفاده قرار می گیرد و فیلامان کوتاهتر برای تابشهای با شدت کم و زمان طولانیتر مثل رادیوگرافی استخوان یا برای مواردی که می خواهیم تصویر رادیوگرافی وضوح بالاتری داشته باشد، مثل ماموگرافی، استفاده میشود. معمولاً هم این فیلامانها یا کنار هم قرار می گیرند و یا یک فیلامان در بالای فیلامان دیگر جایگذاری میشود، منتها در زمان تابش فقط یک فیلامان روشن است و کار می کند. جزء مهم دیگری که در تیوب اشعه ی x داریم آند یا همان قطب مثبت لامپ است، که آندها یا به صورت ثابت ساخته میشوند مثل آندهایی که در دستگاه های رادیوگرافی دندان داریم، و یا به صورت دوار ساخته میشوند مثل آندهایی که در دستگاه های رادیوگرافی  Conventional داریم، منتها نکته ی مهم اینکه بین آند و کاتد یک اختلاف پتانسیل بسیاری بالایی برقرار می شود و این اختلاف پتانسیل بالا باعث می شود الکترونهای تولیدی توسط فیلامان به سمت آند شتاب بگیرند و در اثر برخورد با سطح آند، تولید اشعه ایکس کنند. از طرف دیگر مقدار جریانی که بین آند و کاتد برقرار می شود به تعداد الکترونهای تولیدی توسط فیلامان وابسته است و با افزایش شدت جریان فیلامان، حرارت فیلامان و در نتیجه تعداد الکترونهای تولیدی توسط فیلامان افزایش پیدا می کند، به این ترتیب بعد از برقراری اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد الکترونهای بیشتری به سمت آند جریان پیدا می کنند و شدت اشعه ی ایکس تولیدی افزایش پیدا می کند، بنابراین در لامپ اشعه ایکس کمیت یا تعداد پرتوهای ایکس تولیدی بوسیله ی شدت جریان فیلامان، و انرژی پرتوهای ایکس تولیدی بوسیله ی kvp یا همان ولتاژ اعمالی بین آند و کاتد قابل کنترل است. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
پرتوهای ایکس پیوسته (ترمزی یا برمشترالانگ) چگونه تولید می شوند؟

پرتوهای ایکس پیوسته (ترمزی یا برمشترالانگ) چگونه تولید می شوند؟

  اگر الکترون ها در برخورد با یک ماده جاذب مثل تنگستن، آنقدر انرژی داشته باشند که بتوانند از ابر الکترونی ماده ی جاذب عبور کنند و خودشان را به نزدیکی هسته برسانند، در این صورت الکترونها تحت تأثیر نیروی جاذبه ی کلونی قوی هسته قرار می گیرند و ناگهان از مسیر خودشان منحرف می شوند، که این تغییر مسیر ناگهانی باعث بوجود آمدن یک شتاب زاویه ای در الکترون  می شود و در نتیجه ی این شتاب زاویه ای و بر اساس قوانین الکترومغناطیس، الکترون پر انرژی مقداری از انرژی خودش را بصورت امواج الکترومغناطیس از دست می دهد، که به این امواج که دارای یک طیف پیوسته با انرژی های مختلف هستند، پرتوهای ترمزی یا پرتو ایکس پیوسته گفته می شود، منتها نکته ای که در مورد برخورد الکترونهای پر انرژی با یک ماده ی فلزی مثل تنگستن وجود دارد آن است که درصدی از انرژی جنبشی الکترونها که به اشعه ی ایکس تبدیل می شود و به آن راندمان تولید اشعه ی ایکس گفته می شود بسیار پایین است، و بیشتر انرژی جنبشی الکترون ها یعنی در حدود 99% انرژی در هنگام برخورد به ماده ی هدف به حرارت تبدیل می شود، و تنها حدود 1% انرژی به پرتو ایکس تبدیل می شود. دلیل این موضوع هم آن است که بیشتر الکترونهای پر انرژی فرودی به الکترونهای لایه ی بیرونی ماده ی هدف برخورد می کنند و در این برخورد انرژی لازم برای یونیزاسیون اتم را به این الکترونها نمی دهند و فقط باعث برانگیختگی اتم ها می شوند، در نتیجه الکترونهای اتم فقط به تراز انرژی بالاتر می روند و بلافاصله با تابش اشعه ی مادون قرمز (IR) که باعث گرما می شود، به تراز انرژی پایه برمی گردند. راندمان تولید اشعه ی ایکس با عدد اتمی ماده ی هدف و انرژی الکترونها یا همان  KVPی دستگاه اشعه ی ایکس رابطه ی مستقیم دارد، و با افزایش هر کدام از اینها، افزایش پیدا می کند. مدفیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک_پزشکی

مشاهده مطلب
تاریخچه ی کشف پرتوهای ایکس

تاریخچه ی کشف پرتوهای ایکس

  پرتوهای ایکس در سال 1895 توسط رونتگن کشف شدند، به این صورت که وقتی رونتگن در مورد تخلیه ی الکتریکی گاز ها در فشار کم در حال مطالعه و آزمایش بود، متوجه شد که صفحات لومینسانسی که در اطراف لوله ی کروکس قرار دادند از خودشان نور تابش می کنند. لوله ی کروکس یک محفظه با فشار بسیار کم می باشد که در آن دو الکترود به نامهای آند و کاتد داریم، و وقتی که یک ولتاژ زیادی بین آند و کاتد برقرار می شود، الکترونهای موجود در محفظه شتاب می گیرند و به سمت الکترود مثبت که همان آندِ می باشد حرکت می کنند. در آزمایش رونتگن اتفاقی که افتاد به این صورت بود که این الکترونهای شتابدار در اثر برخورد با آند پرتوهای  x را تولید میکردند، و وقتی این پرتوهای ایکس با صفحات لومینسانسی که در اطراف لوله ی کروکس قرار داشتند برخورد میکردند، باعث تابش پرتوهای نورانی از صفحات لومینسانس میشدند، و به این ترتیب به صورت کاملا اتفاقی پرتوهای ایکس توسط رونتگن کشف شدند، منتها به دلیل اینکه رونتگن در آن زمان هیچ شناختی از این پرتوها نداشت، اسم این پرتوها را پرتوهای ایکس گذاشت، نهایتا بعدها وقتی خواص فیزیکی و شیمیایی این پرتوها توسط دانشمندان شناخته شد، متوجه شدند که پرتوهای ایکس بخشی از طیف امواج الکترومغناطیس هستند که طول موج آنها کمتر از 10 نانومتر است. به تفاوت پرتوهای x و گاما هم دقت کنید که فقط در منشا تولید آنهاست، به این معنا که منشا پرتوهای ایکس تحولات بیرون هسته  و منشا پرتوهای گاما تحولات درون هسته می باشد. مدفیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک_پزشکی

مشاهده مطلب
برای اعمال دیاترمی و ورود جریانهای پر فرکانس به بدن بیماران از چه روشهایی استفاده می شود؟

برای اعمال دیاترمی و ورود جریانهای پر فرکانس به بدن بیماران از چه روشهایی استفاده می شود؟

برای اعمال دیاترمی و ورود جریانهای پر فرکانس به بدن بیماران از چه روشهایی استفاده می شود؟ برای این منظور یا از روش خازنی استفاده می شود و یا از روش کابلی، در روش خازنی، بدن بیمار در بین دوالکترود که در واقع دو صفحه ی یک خازن هستند قرار می گیرد و به این ترتیب یک میدان الکتریکی به بدن بیمار اعمال می شود، در روش کابلی نیز از یک سیم پیچ برای درمان استفاده می شود، به این صورت که بدن بیمار هم در معرض یک میدان الکتریکی که بین ابتدا و انتهای سیم پیچ بوجود می آید قرار می گیرد و هم در معرض یک میدان مفناطیسی که در وسط سیم پیچ داریم. نکته ی قابل توجه توسط کاربر دیاترمی آن است که در روش خازنی، میزان گرمای تولیدی با چگونگی پخش خطوط میدان الکتریکی در بدن بیمار مشخص می شود، و هر جا که خطوط میدان تراکم بیشتری داشته باشد گرمای بیشتری تولید می شود و بالعکس. به همین ترتیب وقتی که بین الکترودهای خازن که دو طرف عضو بدن بیمار قرار گرفته اند یک میدان الکتریکی برقرار می کنیم، خطوط میدان ابتدا از هوا با ثابت دی الکتریک 1 عبور می کنند و سپس به عضو بدن با ثابت دی الکتریک حدود 80 می رسند، بنابراین خطوط میدان که در خارج بدن به هم نزدیک هستند در زمان ورود به بدن از هم دور می شوند و از تراکم آنها در نواحی عمیق کاسته می شود. بنابراین بافتهای سطحی نسبت به بافت های عمقی بیشتر گرم می شوند، البته یک استثنا هم وجود دارد که در آن حرارت بافتهای عمقی بیشتر از بافتهای سطحی است و آن زمانی است که مقطع عرضی واقع در مسیر عبور خطوط الکتریکی، کمتر از سطح الکترودها باشد، در این حالت همه ی خطوط از یک مسیر باریک عبور می کنند و گرمای عمقی بیشتر می شود. نکته ی دیگر آن است که خطوط میدان الکتریکی از بافتهایی که مقاومت کمتری دارند یا به عبارت دیگر ثابت دی الکتریک بزرگتری دارند، بهتر عبور می کنند، مثلاً اگه در بدن بیمار یک قطعه ی فلزی وجود داشته باشد، تراکم خطوط میدان در قطعه ی فلزی افزایش پیدا میکند و قطعه فلزی بیشتر گرم می شود، یا خون و ماهیچه ها که مقاومت کمتری نسبت به چربی و لیگامنت ها دارند، خطوط میدان را بهتر هدایت می کنند و بیشتر گرم می شوند، در نهایت به این موضوع هم دقت کنید که خطوط میدان در هنگام عبور از دی الکتریک از هم فاصله می گیرند و دور می شوند.  در روش کابلی، الکترود ما یک کابل با پوشش نارسانا است که یا به دور عضو مورد نظر پیچیده می شود و یا به صورت حلزونی بر روی عضو مورد نظر قرار می گیرد، طول کابل نیز باید مضرب صحیحی از نصف طول موج باشد. در روش کابلی از هر دو اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی به صورت همزمان برای گرم کردن بافت تحت درمان استفاده می کنیم، به این صورت که با عبور جریان پر فرکانس از کابل ، یک میدان الکترواستاتیکی بین دو پایه ی کابل، که شکمهای پتانسیل در آنجا قرار دارند، ایجاد می شود و در محل هایی که کابل پیچ می خورد یک میدان مغناطیسی متغیر در اطراف کابل داریم، منتها این موضوع به این معنا نیست که چون هم میدان الکتریکی و هم میدان مغناطیسی داریم، انرژی که در این روش به بدن بیمار وارد می شود نسبت به روش خازنی بیشتر است، تنها تفاوتی که وجود دارد این است که در روش خازنی کل انرژی توسط میدان الکتریکی اعمال می شود، اما در روش کابلی، انرژی بین میدان الکتریکی و مغناطیسی توزیع می شود. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
اثرات قطعی و احتمالی پرتوهای یونیزان چیست؟

اثرات قطعی و احتمالی پرتوهای یونیزان چیست؟

اثرات پرتوهای یونیزان معمولاً به دو دسته ی اثرات قطعی یا Deterministic effect و اثرات احتمالی یاstochastic effect تقسیم بندی می شود، اثرات احتمالی اثراتی هستند که احتمال وقوع آنها قطعی نیست منتها با یک احتمال مشخص همراه می باشد و در آن احتمال وقوع اثر با افزایش دُز افزایش پیدا میکند، بنابراین اثرات احتمالی بدون آستانه هستند، یعنی دوز صفر بی خطر می باشد، منتها هر چه از دوز صفر بالاتر برویم، احتمال اثرات بیولوژیکی افزایش پیدا میکند، به عنوان مثال مخاطرات ناشی از تصویر برداری تشخیصی به استثناء تابش گیری جنین در رحم مادر جزو اثرات تصادفی پرتو محسوب میشوند، سرطانها به غیر از سرطان پوست و لوسمی هم جزو اثرات احتمالی پرتو هستند و علاوه بر اینها اثرات ژنتیکی که در اثر ایجاد اختلال در سیستم ژنتیکی یا همان موتاسیون ژنتیکی اتفاق می افتند و ممکن است در نسل بعدی یا چندین نسل بعد ظاهر بشوند نیز جزو اثرات احتمالی پرتو هستند. در طرف مقابل اثرات قطعی اثراتی هستند که بدون شک در یک فرد در اثر پرتوگیری رخ می دهند، و این آثار بر خلاف آثار قبلی، دارای آستانه هستند، به این صورت که اگر دوز، کمتر از حد آستانه باشد، احتمال ایجاد یک اثر مشخص، صفر است، منتها اگر دز از حد آستانه بیش تر بشود، شدت بروز اثر هم افزایش پیدا میکند. به عنوان مثال کاتاراکت، سرخی پوست و عقیمی جزو اثرات قطعی پرتو محسوب میشوند. به این نکته هم دقت کنید که میزان دوز آستانه در اثرات قطعی بالا است و در مقادیر کم تر از دوز آستانه، احتمال بروز اثر صفر می باشد، بنابراین اگر مثلا یک فردی به تعداد زیاد رادیوگرافی انجام بدهد، احتمال عقیم شدن برای آن فرد صفر است، منتها در فلوروسکوپی های طولانی یا رادیوتراپی، که دز از حد آستانه بیشتر میشود، احتمال بروز اثرات قطعی مثل عقیمی و یا ریزش مو وجود دارد.

مشاهده مطلب
علم حفاظت در برابر اشعه چیست؟

علم حفاظت در برابر اشعه چیست؟

در مورد تعریف حفاظت در برابر اشعه بیان میشود علمی است که به موضوع حفاظت افراد، جوامع انسانی و محیط زیست در برابر خطرات پرتوهای یونساز و غیریونساز می پردازد، و متخصصین حفاظت در برابر اشعه کسانی هستند که مسؤل جنبه های ایمنی، در طراحی فرایندها و تجهیزاتی هستند که از منابع پرتوزا استفاده می کنند، به نحوه ی که تابش به پرسنل به حداقل ممکن برسد و همواره در محدوده های مجاز قرار بگیرد، مثلاً در تولید یک رادیوایزوتوپ اینکه دستگاه ها و تجهیزات چطور عمل کنند، فرایندها در چه محیطی انجام بشود، افراد چند ساعت در روز با این محیط در تماس باشند، یا چه حفاظهایی مورد استفاده قرار بگیرد تا به افراد و محیط زیست آسیبی وارد نشود، همگی بر عهده ی مسئول حفاظت در برابر اشعه می باشد. تاریخچه ی بوجود آمدن علم حفاظت در برابر اشعه نیز به زمان کشف اشعه ی ایکس توسط رونتگن برمیگردد، بطوریکه چند ماه بعد از کشف اشعه X بسیاری از خطرات آن شناخته شدند، مثلاً در سال 1896، 23 مورد التهاب پوستی ناشی از پرتوگیری در مجلات دنیا گزارش شد و بین سالهای 1911تا 1914 فقط در3 مقاله ی مروری 54 مورد مرگ در اثر سرطان و 198مورد بدخیمی در اثر پرتوگیری ثبت شد، و محققین بسیاری در اثر کار زیاد با پرتوهای ایکس جان خودشان را از دست دادند. این حوادث آنقدر ادامه پیدا کرد تا اینکه اولین اقدام رسمی در سال 1921 در بریتانیا انجام شد و کمیته ی حفاظت در برابر پرتوهای ایکس و رادیوم تشکیل شد، منتها مشکلی که وجود داشت این بود که تا آن زمان برای ارزیابی و بررسی کمی و کیفی پرتوها هیچ واحد دقیقی وجود نداشت، و واحد Erithm یا سرخی پوست که در آن زمان تعریف شد و به مقدار اشعه ای گفته می شد که پوست را به یک مقدار مشخصی قرمز کند واحد درستی نبود، به این دلیل که اولاً باید یک فردی تحت تابش قرار بگیرد، ثانیاً حساسیت پوست افراد مختلف متفاوت است و ثالثا حساسیت پوست در نقاط مختلف بدن با هم فرق دارد، بنابراین این کمیته کار زیادی نتوانست انجام بدهد.  نهایتاً در سال 1928 در دومین کنگره ی بین المللی رادیولوژی (ICR) کمیته ای برای تعریف رونتگن(R) به عنوان واحد تابش پرتو تعیین شد، که این کمیته در سال 1937 واحد رونتگن را بصورت مقدار پرتوی X یا گامایی که بتونه در شرایط دمایی، فشاری متعارف2.58*10-4  ، کولن بارالکتریکی در یک کیلوگرم هوای خشک آزاد کنه تعریف کرد. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
نسلهای مختلف دستگاههای CT چیست؟

نسلهای مختلف دستگاههای CT چیست؟

دستگاه های CT براساس هندسه ی اسکن، حرکت اسکن  و تعداد آشکارسازهای مورد استفاده در 4 نسل مختلف دسته بندی می شوند، به این صورت که دستگاه های CT نسل اول که برای اولین بار توسط هانسفید ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفتند، از یک بیم اشعه ی ایکس مدادی شکل برای تصویر برداری استفاده می کردند، به این صورت که پرتوهای  ایکس تولیدی توسط تیوب اشعه ی ایکس به شدت کالیمه می شدند، بطوریکه ما فقط یک Ray یا پرتوی ایکس در خروجی داشتیم، و این شعاع پرتو ایکس در مقابل یک آشکارساز قرار می گرفت، در مرحله ی بعد این شعاع پرتو ایکس و آشکارساز به طور همزمان در عرض بدن بیمار حرکت می کردند و پرتوهای عبوری از بدن بیمار توسط آشکارساز انداره گیری می شد، بعد از این حرکت که به آن حرکت انتقالی یا Translate گفته می شود، تیوب و آشکارساز به اندازه ی یک درجه می چرخیدند و مجدداً حرکت انتقالی جدیدی را انجام می دادند، این پروسه آنقدر تکرار میشد تا از زوایای مختلف بدن یا به عبارت دیگر از View های مختلف بدن کار جمع آوری اطلاعات انجام بشود. نهایتاً به این نسل از دستگاه های CT با توجه پرتو ایکس مدادی شکلی که استفاده می کنند و ژئومتری یا همان هندسه ی دریافت اطلاعاتی که دارند اصطلاحاً دستگاههای سی تی انتقالی/چرخشی با بیم مدادی شکل یا  Rotate /Translate Pencil Beam  گفته می شود، منتها عیب بسیار بزرگ این نسل از دستگاههای سی تی، زمان بسیار زیاد آنها برای تصویربرداری بود، بطوریکه برای تصویربرداری از هر اسلایس به زمانی در حدود 6 تا 7 دقیقه نیاز بود و این زمان زیاد باعث رنجش بیمار می شد. برای رفع این محدودیت و کاهش زمان تصویربرداری دستگاه های CT نسل دوم ساخته شدند، که در این دستگاه ها هم مثل دستگاه های نسل اول از حرکات انتقالی- چرخشی استفاده می شد، منتها به جای یک آشکارساز که در نسل اول داشتیم، در نسل دوم از حدود 30 آشکارساز استفاده کردند، یعنی در نسل دوم یک ردیف آشکارساز خطی داشتیم که در مقابل تیوب اشعه ی ایکس قرار داشتند و با تیوب کوپل شده بودند. تفاوت دیگر نسل دوم با نسل اول این بود که در این نسل از ژئومتری یا هندسه ی بیم بادبزنی شکل یا Fan Beam استفاده شد، یعنی برخلاف نسل اول که شعاع پرتوهای ایکس موازی هم بودند، در نسل دوم هندسه ی شعاع پرتوها به شکل یک بادبزن یا Fan کوچک بود که راس بادبزن از تیوب اشعه ی ایکس شروع می شد و پرتوها با حرکت به سمت آشکارسازها از هم واگرا می شدند و به یک ردیف آشکارساز برخورد می کردند. به این ترتیب در سی تی نسل دوم اگر مثلاً 30 تا آشکارساز داشتیم، با هر بار تابش دهی اطلاعات در 30 راستا توسط 30 پرتو بدست می آمد، که این را معادل 30 درجه قرار می دادند و بعد از اینکه حرکت انتقالی تکمیل می شد به جای اینکه دستگاه برای انجام حرکت انتقالی بعدی یک درجه چرخش انجام بدهد،  30 درجه می چرخید. به این ترتیب در نسل دوم با افزایش تعداد آشکارسازها و همچنین افزایش زاویه های چرخش زمان اسکن کاهش پیدا کرد، بطوریکه برای اسکن یک مقطع با توجه به تعداد آشکارسازها و زاویه های چرخش به زمانی بین  20 ثانیه تا 5/3 دقیقه نیاز بود. به نسل دوم دستگاه های CT اصطلاحاً انتقالی- چرخشی با بیم بادبزنی باریک یا Rotate / Translate Narrow Fan Beam گفته می شود.  نسل سوم دستگاههای سی تی هم اصطلاحا به چرخشی-چرخشی با بیم پهن یا Rotate / Rotate Wide Fan Beam  معروف هستند، که در آنها زاویه ی دسته پرتو ایکسی که به بدن بیمار می رسد، بین 30 تا 40 درجه است و همه ی حجم مورد تصویربرداری را در بر می گیرد، به این صورت که سیستم تیوب اشعه ی ایکس و آشکارساز با هم به طور همزمان یک حرکت چرخشی به اندازه ی 180 یا 360 درجه انجام می دهند و اطلاعات مربوط به یک مقطع را جمع آوری می کنند، در این نسل با توجه به افزایش زاویه ی بیم بادبزنی، تعداد آشکارسازهای مورد استفاده هم افزایش پیدا کرد، بطوریکه کمپانی های مختلف از حدود 288 تا 1024 آشکارساز را برای ساخت این نسل از دستگاه های CT مورد استفاده قرار دادند. در نسل سوم با توجه به اینکه حرکت انتقالی یا Translate حذف شد، زمان اسکن به کمتر از 10 ثانیه به ازای هر اسلایس رسید و این کاهش زمان باعث افزایش عملکرد بیمار و کاهش آرتیفکت حرکتی در تصاویر CT شد. در نسل چهارم دستگاه های CT که به آن اصطلاحاً Rotate/Stationary گفته می شود، حدود 4000 آشکارساز را بر روی یک دایره ی کامل در اطراف گانتری قرار دادند، و تیوب اشعه ی ایکس بر روی یک رینگ ثابت به دور بدن  بیمار می چرخید، به این ترتیب در نسل چهارم دستگاههای سی تی، شعاع پرتو بادبزنی در داخل یک حلقه ی ثابت از آشکارسازها در حال چرخش است، نهایتا مهمترین مزیت سی تی نسل چهارم علاوه بر کاهش زمان اسکن به حدود یک ثانیه آن است که در آن آرتیفکتی به نام Ring Artifact که در نسل سوم داشتیم وجود ندارد. اما نکته ای که در مورد دستگاه های نسل یک تا چهار وجود دارد آن است که در همه ی این نسلها، حرکت تخت بصورت Scan And Step است، یعنی تصویر یک اسلایس گرفته می شود، و بعد از آن برای تصویربرداری از اسلایس بعدی تخت یک مقدار به جلو حرکت میکند و در موقعیت جدید برای تصویربرداری از اسلایس بعدی متوقف می شود، به این ترتیب برای همه ی اسلایسها این حرکت و توقف تخت انجام می شود. منتها در دستگاه های سی تی اسپایرال که به آن سی تی هلیکال هم گفته می شود، همزمان با شروع تابش پرتو از تیوب اشعه ی ایکس، تخت با سرعت یکنواخت شروع به حرکت می کند و دریافت اطلاعات در حین حرکت تخت انجام می شود، بنابراین در CT اسپایرال، زمانی که برای حرکت تخت بیمار از یک برش به برش دیگر در نسلهای قبلی مورد نیاز بود، را نداریم و در نتیجه زمان تصویربرداری کاهش پیدا می کند. علاوه بر این در نسلهای قبل اطلاعات به صورت گسسته و اسلایس به اسلایس بدست می آمدند و در نتیجه اطلاعات بین دو اسلایس را از دست میدادیم، مگر اینکه دو اسلایس در کنار هم قرار میگرفتند، که در این شرایط هم زمان تصویربرداری و هم دز بیمار افزایش پیدا می کردند، منتها در CT اسپایرال، اطلاعات به جای یک مقطع از یک حجم از بدن بیمار و به صورت پیوسته بدست می آید، و به این ترتیب هم دز بیمار کاهش پیدا می کند و هم زمان تصویربرداری کم می شود. نهایتا در سی تی اسپایرال دو عامل خصوصیات تصویر CT را کنترل می کند، اولین عامل ضخامت برش است که بر کیفیت، وضوح و همچنین میزان نویز تصویر تأثیر می گذارد، به این صورت که هر چه ضخامت اسلایس یا همان پهنای بیم اشعه ی ایکس افزایش پیدا کند، نویز تصویر کاهش پیدا می کند، اما قدرت تفکیک یا همان رزولوشن تصویر CT هم کم می شود، عامل دوم هم سرعت حرکت تخت است، که سرعت حرکت تخت تابعی از ضخامت برش است، و اینها با عاملی به نام گام با هم در ارتباطند. اگر ضخامت برش را ثابت در نظر بگیریم، گام های بزرگتر به معنای آن است  که در طی یک دور چرخش گانتری به دور بدن بیمار، تخت مسافت بیشتری را طی کرده و در نتیجه حجم اطلاعات دریافتی کاهش پیدا کرده است، که این کاهش اطلاعات بر روی بازسازی تصویر اثر منفی می گذارد، بنابراین حداکثر گامی که معمولا استفاده میشود حدود 1.5 است، تا به این ترتیب کیفیت تصاویر دریافتی در حد مطلوبی باقی بماند، اگه مقدار گام برابر یک باشد، به این معنا است که چرخش ها دقیقا در کنار هم انجام شده اند. مزیت مهم CT اسپایرال کاهش زمان تصویربرداری و دز بیمار است، بطوریکه توسط آن می توانیم حتی از بافت های متحرک مثل قلب و ریه هم تصویر داشته باشیم. نهایتا نوع دیگری از دستگاه های CT که معرفی شدند، دستگاه های Multi Slice هستند، که تفاوت آنها با CT اسپایرال در این است که در سی تی اسپایرال فقط یک ردیف آشکارساز در کنار هم داریم، در حالی که در اینجا چندین ردیف آشکارساز در کنار هم قرار می گیرند، مثلاً در دستگاه های 16 اسلایسی، 16 ردیف دتکتور در کنار هم قرار گرفته اند، بنابراین  بر خلاف نسلهای قبل که ضخامت اسلایسها تعیین کننده ی رزولوشن یا همان قدرت تفکیک تصاویر سی تی بود، در این نسل ضخامت دتکتورها تعیین کننده ی رزولوشن تصاویر است، مثلاً اگر ضخامت هر ردیف آشکارساز 0.5 سانتی متر باشد و دستگاه CT ی ما 16 اسلایس باشد، دیگر نیاز نیست 16 تا اسلایس 0.5 سانتی متری در کنار هم بزنیم. بلکه به جای آن اسلایس ها را 8 سانتی متر به 8 سانتی متر می زنیم، و به این ترتیب زمان تصویربرداری با حفظ رزولوشن تصویر، بطور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب