فیزیک رادیولوژی

تصویربرداری توموگرافی کامپیوتری یا CT چیست؟

تصویربرداری توموگرافی کامپیوتری یا CT چیست؟

CT مخفف Computed Tomography می باشد و Computed Tomography به معنای نمایش یک برش یا Slice از یک جسم بصورت کامپیوتری است، به این معنا که در روش CT ما به جای تصاویر آناتومیکی که در رادیولوژی داشتیم، یک سری تصویر مقطعی داریم، که این تصاویر مقطعی به این صورت ساخته می شوند که فوتونها از یک مقطع نازک از بدن که به آن مقطع توموگرافی یا اسلایس گفته می شود، عبور میکنند و بوسیله ی آشکارسازها شمارش می شوند، در مرحله ی بعد فوتونهای شمارش شده برای آنالیز ریاضی به کامپیوتر منتقل شده و بعد از آنالیز اطلاعات توسط کامپیوتر، یک تصویر ساخته می شود که به آن تصویر CT گفته میشود. بنابراین بطور خلاصه، به تصویربرداری از اعضای داخلی بدن در مقاطع یا برش های عرضی، CT گفته می شود. نحوه ی عملکرد تیوب اشعه ی ایکس در دستگاه CT نیز مشابه دستگاههای رادیولوژی می باشد، با این تفاوت که برخلاف دستگاه های رادیولوژی که در آن ولتاژهای حدود 35 تا 150 کیلوالکترون ولت را داشتیم، در دستگاههای سی تی فقط 3 یا  4 انرژی مختلف داریم، به عنوان مثال در بعضی از دستگاههای CT فقط ولتاژهای 80 ، 100، 120 و 140 کیلوالکترون ولت را داریم و در بعضی از دستگاهها هم فقط ولتاژهای 80 ، 110 و 130 کیلوالکترون ولت در دسترس هستند، که ولتاژ 80 معمولاً برای تصویربرداری CT از کودکان استفاده می شود و ولتاژهای 100 به بالا برای تصویربرداری CT  از بزرگسالان. از طرف دیگر در دستگاه های CT برخلاف دستگاه های رادیولوژی که آشکارساز، فیلم و صفحه بود، از آشکارسازهای Active که معمولاً از جنس سنتیلاسیون هستند استفاده می شود، به این صورت که وقتی فوتونهای عبوری از بدن بیمار با آشکارسازهای سنتیلاسیون برخورد می کنند، ازآشکارساز نور مرئی ساطع می شود و این نور برای ساخت تصویر سی تی تقویت شده و مورد استفاده قرار میگیرد. در بعضی از دستگاه های CT هم از آشکارسازهای اتاقک یونیزاسیون استفاده میشود، به این صورت که پرتوهای ایکس در اثر برخورد با گاز درون اتاقک باعث یونیزه شدن اتمهای گاز می شوند و در مرحله ی بعد با جمع آوری این یونهای مثبت و منفی، یک پالس الکتریکی تولید می شود، که می توانیم از آن برای ساخت تصویر استفاده کنیم. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
 دستگاه های فلوروسکپی به چند دسته تقسیم بندی می شوند؟

دستگاه های فلوروسکپی به چند دسته تقسیم بندی می شوند؟

دستگاه های فلوروسکپی به 4 دسته ی کلی تقسیم بندی می شوند، دسته ی اول remote control system ها هستند، که در این سیستم ها اپراتور می تواند از خارج اتاقی که دستگاه در آن قرار دارد، کار فلوروسکپی را انجام بدهد، دسته ی دوم mobile c-arm ها هستند، که این دستگاهها معمولاً برای عمل های جراحی مورد استفاده قرار می گیرند، دسته ی سوم interventional  radiology system  ها هستند، که در آن اپراتور در هنگام پرتودهی نزدیک بیمار قرار می گیرد و به همین دلیل از نظر حفاظت در برابر اشعه شرایط خاصی دارد که باید رعایت بشود، به عنوان مثال دستگاه هایی که برای آنژیوگرافی مورد استفاده قرار می گیرند جزو interventional  radiology system ها هستند، و نهایتاً multipurpose fluoroscopy system  ها را داریم، که می توانیم از آنها هم بصورت کنترل از راه دور و هم به عنوان سیستم های مداخله ای استفاده کنیم، و کار فلوروسکپی از همه ی اندام ها را توسط این سیستمها انجام بدهیم. توجه کنید که اساس کار همه ی دستگاه های فلوروسکپی یکی می باشد، و فقط دستگاههای آنژیوگرافی یک مقدار مکانیسم متفاوتی دارند، و در واقع به دلیل همین مکانیسم متفاوت، به دستگاه های آنژیوگرافی، دستگاههای DSA هم گفته میشود، که مخفف Digital Subtraction Angiography  است. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
 فلوروسکپی چیست؟

فلوروسکپی چیست؟

 روش فلوروسکپی یک روش تشخیصی است که برای مشاهده ی عملکرد و function مورد استفاده قرار می گیرد و می توانیم توسط آن تصویر اندام های داخلی بدن را بصورت زنده دریافت کنیم، در حالی که در رادیولوژی ساده، آناتومی بدن بیمار ملاحظه می شود و تصاویر آن تصاویر ثابت دو بعدی و لحظه ای از یک اندام هستند. در فلورسکپی از مواد کنتراست زایی مثل باریم یا هوا استفاده می شود تا حرکت ماده ی حاجب را در مسیر لوله ی گوارش، در داخل قلب، در داخل معده و یا سایر اندام ها به صورت زنده ببینند، و این حرکات به جای فیلم، بر روی یک صفحه ی فلورسانس و یا بر روی مانیتور یک کامپیوتر قابل مشاهده می باشد. فلوروسکپی به دو روش انجام می شود، روش اول، روش مستقیم است که در حال حاضر این روش منسوخ شده و فلوروسکپی به این روش ممنوع می باشد، در این روش به جای فیلم از یک صفحه ی فلورسانس استفاده می شود و وقتی پرتوهای ایکس با این صفحه ی فلورسانس برخورد می کنند، در محل برخورد پرتوها، انرژی در محدوده ی نور مرئی ساطع می شود، و به این ترتیب می توانیم به صورت online و همزمان، تصویر را ببینیم، اما چون شدت نور مرئی تابشی توسط صفحه ی فلورسانس بسیار پایین است، این روش حتماً باید در یک اتاق تاریک انجام شود و پزشک باید حدود 20 دقیقه در اتاق صبر کند تا چشمش به تاریکی اتاق عادت کند. نکته ای که وجود داره این است که در این روش دُز بیمار و پزشک بسیار بالا است و کیفیت تصویر فلوروسکپی بسیار پایین می باشد. به همین دلیل در حال حاظر از روش فلوروسکپی غیر مستقیم استفاده می شود، که در آن از لامپ های تقویت کننده ی تصویر یا image intensifier ها به عنوان دریافت کننده و تقویت کننده ی تصویر استفاده می شود، تا به این ترتیب مشکلی که در فلوروسکپی مستقیم داشتیم و شدت نور مریی خروجی کم بود، حل شود. بنابراین در سیستم های فلوروسکپی به جای اسکرین-فیلم که در سیستمهای رادیولوژی Conventional داریم، از  image intensifier ها به عنوان آشکار ساز استفاده می شود. تیوب تقویت کننده تصویر یا  image intensifier از یک محفظه ی شیشه ای خلاء ساخته شده که در داخل آن 4 قسمت اصلی و مهم داریم. اولین قسمت، صفحه ی فسفر ورودی یا input phosphor است، که پرتوهای ایکس عبوری از بدن بیمار با این صفحه برخورد می کنند و انرژی آنها به پرتوهای نور مرئی تبدیل می شود، منتها نور مرئی تولیدی توسط صفحه ی فسفر ورودی بسیار ضعیف است و بایستی تقویت بشود، بنابراین در مرحله ی بعد این پرتوهای نورانی با یک لایه به نام فوتوکاتد که کاملاً به لایه ی فسفر ورودی متصل است برخورد می کنند و در اثر برخورد فوتونهای نورانی با فوتو کاتد، انرژی نورانی به الکترون تبدیل می شود، از طرفی، الکترون ها دارای بار منفی هستند، بنابراین بعد از تولید همدیگر را دفع می کنند، و ما برای اینکه این الکترونها را بر روی صفحه ی فسفر خروجی متمرکز کنیم، از عدسیهای کانونی کننده استفاده میکنیم، که این عدسی ها از طریق یک میدان الکتریکی، الکترونها را بر روی یک نقطه در گردن آند متمرکز می کنند، قسمت سوم لامپ تقویت کننده ی تصویر هم آند شتاب دهنده است، و چون آند شتابدهنده حدود 25 تا 30 کیلو ولت نسبت به فوتوکاتد پتانسیل مثبت دارد، الکترونها در حین حرکت از فوتوکاتد به سمت آند، شتاب می گیرند و نهایتاً بعد از برخورد با قسمت چهارم لامپ تقویت کننده ی تصویر یعنی صفحه ی فسفر خروجی، این جریان الکترونی به فوتون های نورانی تبدیل می شود، و یک تصویر معکوس بر روی صفحه ی فسفر خروجی تشکیل میدهد، حال اگه در پشت فسفر خروجی یک دوربین عکاسی قرار بدهیم، که از نور مرئی تولیدی بصورت پشت سر هم عکس بگیرد، در این صورت، از حرکت اجزای بافت یک فیلم ساخته می شود، که از قابلیت ضبط و ذخیره برخوردار است. نهایتاً نکته ای که در مورد image intensifier وجود دارد آن است که در حرکت الکترونها از فوتوکاتد به سمت آند، جریان الکترونی حدود 50 برابر تقویت می شود، که به آن بهره ی جریان میگوییم، به این معنا که به ازای هر فوتون نوری در صفحه ی ورودی، 50 فوتون نوری از صفحه ی خروجی تابش می شود، وبه این ترتیب روشنایی تصویر فلوروسکپی با ضریب 50 افزایش پیدا می کند. از طرف دیگر نسبت ابعاد صفحه ی ورودی به صفحه ی خروجی معمولا 10 به 1 می باشد، و این یعنی روشنایی تصویر خروجی به خاطر کاهشی که در اندازه ی تصویر اتفاق می افتد، 100 برابر افزایش پیدا میکند. بنابراین با توجه به اینکه بهره ی جریان 50 و بهره ی کوچک نمایی 100 داریم، روشنایی تصویر خروجی در این مثال 5000 برابر تقویت میشود، که به این عدد بهره ی روشنایی گفته میشود و از حاصلضرب بهره ی جریان در بهره ی کوچک نمایی قابل محاسبه است.  بهره کوچک نمایی* بهره جریان = بهره روشنایی  به این ترتیب image intensifier ها علاوه بر کاهش دُز بیمار، موجب افزایش کیفیت تصاویر فلوروسکپی شده و امکان ذخیره سازی ، بررسی و همچنین دستکاری تصاویر فلوروسکپی را هم بوجود می آورد. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
رادیولوژی دیجیتال چیست؟

رادیولوژی دیجیتال چیست؟

به روشهایی که در آن به جای اسکرین- فیلم از سیستم های دیجیتال و مانیتورهای کامپیوتر برای نمایش تصاویر اشعه ی ایکس استفاده میشود، روشهای رادیولوژی دیجیتال گفته می شود. به این صورت که در روشهای دیجیتال به جای ثبت اطلاعات در ذرات برمورنقره، اطلاعات بر روی یک ماتریس دو بعدی از پیکسلها ثبت می شود، و هر پیکسل میانگین فوتونهایی که به آن وارد شده اند را به صورت یک عدد در خودش ذخیره می کند، تا در مرحله ی بعد این عدد، به صورت یک سطحی از طیف خاکستری در مانیتور نشان داده شود. بنابراین در سیستمهای دیجیتال، به جای اسکرین- فیلم یک آشکار ساز داریم، که این آشکار ساز فوتونهای اشعه ی ایکس را با کارایی بالا آشکار و ثبت میکند. به این ترتیب، ذخیره اطلاعات و تشکیل تصویر قابل رویت در دستگاه های دیجیتال به مراتب ساده تر و سریعتر از رادیوگرافی معمولی انجام می شود و امکان پردازش، انتقال اطلاعات، بازیابی سریع و فشرده سازی تصاویر هم وجود دارد، که همه ی این موارد باعث می شود کیفیت تصاویر دریافتی در سیستم های دیجیتال به مراتب بالاتر از رادیوگرافی اسکرین-فیلم باشد.

مشاهده مطلب
 چه عواملی باعث می شود تصویر بافت ها و اندامهای مختلف بر روی فیلم رادیوگرافی به صورت متفاوت دیده شود؟

چه عواملی باعث می شود تصویر بافت ها و اندامهای مختلف بر روی فیلم رادیوگرافی به صورت متفاوت دیده شود؟

اولین عاملی که باعث می شود بافتهای مختلف، میزان جذب پرتوهای ایکس متفاوت و به عبارتی جذب افتراقی(differential Absorption) داشته باشند، انرژی پرتوهای ایکس است، یعنی هر چه انرژی پرتوهای ایکس یا به عبارتی kvp دستگاه اشعه ی ایکس کمتر باشد، جذب افتراقی بیشتری داریم و بافتها را به صورت مجزای از هم می بینیم، منتها کاهش انرژی باعث افزایش دُز بیمار می شود، بنابراین در انتخاب kvp ی مناسب باید دقت کنیم، عامل دوم، عدد اتمی بافت های مختلف است و چون احتمال پدیده ی فوتوالکتریک با توان سوم عدد اتمی رابطه ی مستقیم دارد، بنابراین هر چه عدد اتمی عناصر موجود در یک بافت در مقایسه با بافتهای اطراف بیشتر باشد، جذب افتراقی هم افزایش پیدا می کند، عامل دیگری که در جذب افتراقی اهمیت دارد چگالی بافت است، به این معنا که گاهی ممکن است عدد اتمی موثر دو بافت با هم برابر باشد اما چگالی یک بافت مثلاً دو برابر چگالی بافت دوم باشد، در این شرایط جذب افتراقی بافتی که چگالی بالاتری دارد، به اندازه ی 2 برابر بیشتر از بافت با چگالی پایین تر است، دلیل اهمیت جذب افتراقی هم آن است که جذب افتراقی باعث ایجاد تفاوت در شدت پرتوهای خروجی از بدن بیمار می شود، و این تفاوت امکان تمایز و تشخیص دو بافت مجاور هم را فراهم می کند، که به آن کنتراست تشعشع گفته می شود، و هر چه این کنتراست بیشتر باشد، تصویر رادیوگرافی که نهایتاً بدست می آید از کیفیت بالاتری برخودار است. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
ساختار فیلم رادیوگرافی به چه صورت است؟

ساختار فیلم رادیوگرافی به چه صورت است؟

فیلم رادیوگرافی در بین دو صفحه ی تشدید کننده قرار می گیرد و ساختار آن مشابه فیلم های عکاسی می باشد، یعنی از یک پایه تشکیل شده که در دو طرف آن دو لایه ی امولسیون داریم، به این صورت که پایه ی فیلم یک لایه ی نسبتاً ضخیم و شفاف از جنس استات سلولز یا پلی استر می باشد که معمولاً در هنگام ساخت به آن یک رنگ آبی نیز اضافه می شود، تا به این ترتیب تصویر رادیولوژی بهتر دیده شده و چشم پزشک خسته نشود. وظیفه ی اصلی پایه ی فیلم نیز ایجاد یک تکیه گاه برای لایه ی امولسیون می باشد، منتها علاوه بر این پایه ی فیلم نیز باید از ضخامت و استحکام کافی برخوردار باشد و شکل و اندازه ی آن در طول فرآیند ظهور و ثبوت و همچنین در دوران بایگانی فیلم بدون تغییر باقی بماند، همچنین پایه ی فیلم بایستی نسبت به نور مرئی شفاف باشد تا بعد از تشکیل تصویر بر روی فیلم، اثر یا طرح قابل مشاهده ای از پایه در تصویر دیده نشود. در دو طرف پایه ی فیلم یک لایه ی بسیار نازک ژلاتینی داریم که وظیفه آن اتصال پایه ی فیلم به لایه های امولسیون می باشد. امولسیون هم یک ماده ی ژلاتینی است که در آن کریستال های برومور نقره بصورت یکنواخت و معلق پخش شده اند، بطوریکه وقتی پرتوهای ایکس یا نور مرئی به این کریستالهای برمور نقره برخورد می کنند باعث یونیزه شدن کریستال به یونهای نقره ی مثبت یک و برومور منفی یک می شوند. نهایتاً بعد از اینکه فرایند ظهور و ثبوت فیلم انجام می شود، در محل هایی که برخورد پرتوهای ایکس یا نور مرئی با فیلم را داشته ایم فیلم به رنگ سیاه درمی آید، و در محل هایی که برخورد پرتوها با شدت کمتری انجام شده است، فیلم به رنگ سفید دیده می شود. ضخامت امولسیون نیز معمولا از یک و نیم میلیمتر کمتر می باشد منتها بر اساس نوع فیلم این ضخامت می تواند متفاوت باشد، نهایتاً وظیفه ی ژلاتین در امولسیون آن است که اولاً کریستالهای برمور نقره را در درون امولسیون به صورت پخش نگه دارد و از چسبیدن آنها به همدیگر جلوگیری کند و ثانیا باعث می شود که محلول ظهور و ثبوت به راحتی به داخل امولسیون نفوذ کند. نهایتا بعد از امولسیون یک روکش حفاظتی از ژلاتین شفاف داریم که وظیفه آن محافظت از امولسیون در برابر صدمات مکانیکی مثل فشار، خراش و اصطکاک می باشد.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
آیا صفحات تشدید کننده ی سریعتر موجب کاهش دز بیمار می گردند؟

آیا صفحات تشدید کننده ی سریعتر موجب کاهش دز بیمار می گردند؟

اگر چه صفحات سریعتر که فاکتور تشدید کنندگی بالاتری نیز دارند، پرتوگیری بیمار را کاهش می دهند، منتها سرعت زیاد صفحه به معنای ثبت جزئیات کمتر نیز می باشد، زیرا صفحات سریعتر یا ضخامت لایه ی فسفر آنها بیشتر است، یا بازده تبدیل اشعه به نور بالاتری دارند، و یا از ضریب جذب لایه ی فسفر بالاتری برخوردارند، که همه ی این موارد باعث پراکندگی بیشتر نور مرئی و در نتیجه کاهش تیزی مرزها و لبه های تصویر و نهایتا کاهش وضوح تصویر می گردد. دقت کنید که وضوح یا رزولوشن تصویر به معنای حداکثر جفت خطی است که در هر میلیمتر توسط سیستم فیلم و صفحه قابل تفکیک می باشد، مثلاً اگر در هر میلیمتر 4 تا خط- فاصله را بتوانیم ببینیم باالتبع رزولوشن بالاتری نسبت به حالتی داریم که 2 تا خط- فاصله را در هر میلیمتر می ببینیم.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب
ساختار صفحات تشدید کننده به چه صورت است؟

ساختار صفحات تشدید کننده به چه صورت است؟

هدف از استفاده ی از صفحات تشدید کننده کاهش دُز بیمار همراه با تابش مناسب به فیلم رادیوگرافی می باشد، به این صورت که صفحات تشدید کننده از 4 لایه ساخته می شوند، لایه ی اول پایه ی صفحه ی تشدید کننده از جنس پلاستیک می باشد، لایه ی دوم لایه ی منعکس کننده ی نور مرئی است که وظیفه دارد  پرتوهای نورانی که به سمت پایه ی صفحه ی تشدید کننده حرکت می کنند را به سمت فیلم رادیوگرافی منکعس کند، لایه سوم یک لایه ی فسفری می باشد، که یک محیط پلاستیکی است که در آن کریستال های فسفر مثل تنگستات کلسیم به صورت معلق قرار گرفته اند و این کریستالهای فسفر علاوه بر اینکه عدد اتمی بالایی دارند دارای خاصیت فلورسانس نیز می باشند، یعنی در اثر جذب پرتوهای ایکس پرانرژی تعداد زیادی فوتون کم انرژی در محدوده ی نور مرئی تابش می کنند، و این فوتونهای نورانی وقتی با فیلم رادیوگرافی برخورد می کنند، در آن یک تصویر پنهان ایجاد می نمایند. دقت کنید که با افزایش ضخامت لایه ی فسفر، بازده و سرعت صفحه افزایش پیدا می کند زیرا احتمال برخورد پرتوهای ایکس با کریستالهای فسفر افزایش می یابد، منتها رزولوشن تصویر دریافتی با افزایش ضخامت لایه ی فسفر، کاهش می یابد زیرا پرتوهای نورانی تولید شده در صفحه ی تشدید کننده به محدوده ی بزرگتری از سطح فیلم تابش می شوند. نهایتا لایه ی چهارم صفحه ی تشدید کننده یک لایه ی محافظ می باشد، که این لایه ی محافظ اولاً به عنوان یک حفاظ فیزیکی برای لایه ی فسفر عمل می نماید، و ثانیاً یک سطحی ایجاد می کند که بتوانیم بدون صدمه به لایه ی فسفر، صفحه ی تشدیدکننده را تمیز کنیم.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

مشاهده مطلب