علم حفاظت در برابر اشعه چیست؟

ساختار کاست رادیوگرافی به چه صورت است؟

صفحه ی بالایی کاست رادیوگرافی معمولاً از یک ماده ی سبک شفاف به پرتوهای ایکس مانند پلاستیک ساخته می شود تا پرتوهای ایکس به راحتی بتوانند از آن عبور کنند، بعد از آن یک صفحه ی تشدید کننده قرار گرفته است و سپس فیلم رادیوگرافی را داریم، و پس از آن مجدداً یک صفحه ی تشدید کننده ی دیگر قرار گرفته است. ( به این ترتیب فیلم رادیوگرافی در بین دو صفحه ی تشدید کننده قرار می گیرد)  نهایتاً صفحه ی پشتی کاست را داریم که معمولاً از یک فلز با عدد اتمی بالا ساخته می شود تا پرتوهای ایکسی که بوسیله ی صفحات تشدید کننده و فیلم متوقف نشده اند را جذب کرده و از پراکندگی و بازگشت آنها به سمت فیلم رادیوگرافی جلوگیری نماید.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

پدیده ی تولید زوج چیست؟

  در صورتیکه انرژی فوتون تابشی بیشتر از 1.02 Mev باشد، فوتون تابشی ممکن است در اثر برخورد با ابر الکترونی اتم و یا تحت تأثیر نیروی هسته ی اتم ناپدید شده و به جای آن یک الکترون و یک پوزیترون تولید شود، از طرفی جرم حالت سکون الکترون و پوزیترون با توجه به رابطه ی E=mc2 برابر 0.511 مگا الکترون ولت می باشد، بنابراین فوتون تابشی حداقل باید به اندازه ی مجموع جرم حالت سکون یک الکترون و پوزیترون یعنی 1.02Mev انرژی داشته باشد، تا پدیده ی تولید جفت بتواند اتفاق بیفتد، و چون این انرژی در محدوده ی پرتوهای ایکس مورد استفاده در بخشهای رادیولوژی تشخیصی نمی باشد، لذا در بخش هایی مانند بخش رادیولوژی، پدیده ی تولید جفت اتفاق نمی افتد. نهایتا اگر در یک پدیده ی تولید جفت، انرژی فوتون تابشی بیشتر از انرژی جرم حالت سکون الکترون و پوزیترون باشد، مازاد انرژی فوتون به انرژی جنبشی پوزیترون و الکترون تبدیل می گردد ، یعنی انرژی Ek=hf-1.02 بین الکترون و پوزیترون تقسیم می شود. احتمال وقوع پدیده ی تولید جفت نیز با عدد اتمی ماده ی جاذب و انرژی فوتون تابشی رابطه ی مستقیم دارد.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

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

چطور با پرتوهای ایکس از بدن بیماران تصویربرداری میکنیم؟

یکی از موارد استفاده از پرتوهای X ، در بخشهای رادیوگرافی و برای تصویربرداری از اندامهای بدن می باشد. هنگامی که یک دسته پرتو اشعه  Xبا انرژی های مختلف وارد بدن بیمار می شوند، بر اثر تضعیف متفاوتی که توسط اندام های مختلف بدن اتفاق می افتد، پرتوهای ایکس خروجی از بدن بیمار یک توزیع کاملاً غیریکنواخت پیدا می کنند، که این توزیع غیر یکنواخت برای نمایش آناتومی بدن بر روی فیلم رادیوگرافی مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که وقتی یک فوتون تابشی بدون هیچگونه برخورد و بر همکنشی، از بدن بیمار خارج شده و به فیلم رادیوگرافی برخورد می کند، آن نقطه از فیلم رادیوگرافی بعد از ظاهر شدن فیلم به رنگ سیاه نشان داده میشود، منتها اگر فوتونهای تابشی در حین عبور از بدن، توسط بافتهای مختلف بدن حذف بشوند، نقطه ی مقابل آنها بر روی فیلم به رنگ سفید نشان داده می شود. به این ترتیب با توجه به شدت پرتوهایX  ی که به هر نقطه ی از فیلم رادیوگرافی می رسد، نهایتاً طیفی از شدت های خاکستری بین سیاه و سفید برروی فیلم رادیوگرافی ایجاد می شود و یک تصویر از آناتومی بدن بیمار بر روی فیلم رادیوگرافی تشکیل می شود. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی