پراکندگی تامسون (رایلی) چیست؟

  در این برهمکنش یک فوتون X کم انرژی با یکی از اتم های ماده هدف برخورد کرده و موجب برانگیخته شدن آن اتم می گردد، نهایتا اتم برانگیخته شده هنگامی که به حالت پایه ی خودش بر می گردد، یک فوتون با همان مشخصات فوتون اولیه منتها در یک مسیر متفاوت تابش می کند. اما چون در این برخورد از یک طرف هیچ انتقال انرژی و یونیزاسیونی اتفاق نمی افتد و از طرف دیگر اکثراً در برخورد فوتونهای با انرژی کمتر از 10Kev با مواد با عدد اتمی بالا این پراکندگی را داریم، در رادیولوژی تشخیصی از اهمیت زیادی برخوردار نیست. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

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.

استفاده از گرید چه تاثیری بر روی دز بیمار می گذارد؟

استفاده ی از گرید باعث افزایش دُز بیمار می شود، به این دلیل که گرید بسیاری از پرتوهای ایکس را جذب می کند، در نتیجه برای آنکه به همان میزان سیاهی که در زمان عدم استفاده ی از گرید داشتیم، برسیم، بایستی عوامل تابش مثل mA یا زمان تابش دهی را افزایش بدهیم، که این موضوع به معنای افزایش دُز بیمار می باشد. از سوی دیگر یکی از مهمترین پارامترهای گرید که برای توصیف توانایی گرید در حذف پرتوهای پراکنده استفاده میشود، نسبت گرید می باشد که از تقسیم ارتفاع تیغه های گرید به فاصله ی بین تیغه ها بدست می آید یعنی ، به این ترتیب هر چه تیغه های گرید بلندتر و فاصله ی بین تیغه ها کمتر باشد، پرتوهای پراکنده ی بیشتری توسط گرید حذف می شود و در نتیجه بازده گرید بالاتر است، منتها باید دقت کنیم که افزایش نسبت گرید به معنای افزایش دُز بیمار می باشد.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

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