دانلود جلسه دوم پاورپوينت x
Download
Report
Transcript دانلود جلسه دوم پاورپوينت x
Intensifying screen structure and characteristics
موضوع :تشکیل تصویر در رادیوگرافی
رفرنس :فیزیك پزشكي (عقابیان فصل )4
اهداف:
اهمیت موضوع وكاربرد محتواي درس:
اولویت تدریس:
منابع بیشترجهت پژوهش و امتحان :فیزیك پزشكي تکاور -فیزیك رادیولوژي
تشخیصي (كریستینسن) – فیزیك تشعشع و رادیولوژي (نجم آبادي ) –
نحوه ارزیابي :كوییز -امتحان -حضور و غیاب
رفع اشكاالت درسي:
1
پایه های فیزیکی بوجود آمدن یک نگاره رادیو گرافی
وضعیت پرتوها قبل از برخورد به بافت :یك دسته پرتو ایكس قبل از ورود به بدن بیمار ،داراي توزیع تقریبا ً
یكنواختي از فوتون ها است .که حاوي هیچگونه اطالعات تشخیصي مفیدي نمي باشد.
تضعیف پرتو پس از عبور از بافت هاي مختلف :به میزان متفاوت بوده و توزیع آن پس از خروج از بدن بیمار
كامالً تغییر مي كند.
فیلم فتوگرافي :مهمترین وسیله جهت ثبت و مشاهده اطالعات
نقش پرتوها:
جذب فوتونها در بدن :فوتونهایی که در بافتهای گوناگون بدن جذب و به فیلم نمی رسند
عبور فوتونها :فوتونهایی که بدون برخورد در سر راهشان از بدن گذر و به فیلم می رسند
پرتوهای پراکنده :فوتونهایی که راستای حرکتشان کج و همه فیلم را تابش (اثر مخرب)
2
تصویر پنهان
Primary beam attenuation and latent image
Film, fluorescent screen
or image intensifier
Scattered
radiation
Bone
X
« Latent »
radiological
image
Soft
tissue
Air
Primary
collimation
Antiscatter Grid
Beam intensity
at detector level
3
نحوه ثبت اطالعات
تقسیم بندی فیلمهای رادیوگرافی به دو گروه اصلی
: Aتابش بطور مستقیم :این فیلم ها بطور مستقیم توسط پرتو ایكس مورد تابش قرار گیرند ( مانند
فیلم هاي دندانپزشكي و چشم)
فیلم هاي رادیوگرافي تابش مستقیم داراي ماكزیمم حساسیت 50درصداند
: Bتركیب فیلم اسكرین
فیلم هاي با حساسیت بسیار پایین به ایكس ولي با حساسیت نسبتا ً باال ( حدود 90درصد) به نور مرئي
صفحات تشدید كننده یا اسكرین :اساسا از یک ماده تابشگر (فسفر) تشکیل شده در این صفحات
انرژي دسته پرتو ایكس پر انرژی قبل از رسیدن به فیلم به چندین نور مرئي کم انرژی تبدیل شده
و نور این صفحات فیلم را تحت تابش قرار مي دهند.
كاهش دوز جذبي بیمار :كاهش بین 25تا 100هنگام استفاده از صفحات تشدید كننده
4
ساختمان فیلم و عمل ظهور و ثبوت تصویر
ساختمان فیلم رادیوگرافی :مشابه فیلم هاي سیاه و سفید عكاسي
-1پایه فیلم ) : (Baseالیه نسبتا“ ضخیم و شفافي از جنس استات سلولز یا پلي استر
کار آن ایجاد تکیه گاه برای امولسیون.
در هنگام ساخت پايه فيلم راديولوژي به آن رنگ آبي اضافه ميکنند که کمک به ديد بهتر تصوير
ميکند.
-2الیه حساس به نور یا امولسیون :در ساختمان یك فیلم ،دو الیه امولسیون در دو طرف آن بكار
رفته است .كلیه تغییراتي كه منجر به تشكیل یك تصویر مرئي مي شود ،منحصرا در این الیه
صورت مي گیرد.
جنس الیه هاي امولسیون از كریستالهاي برمور نقره یا ) (AgBrتشكیل شده اند.
توزیع كریستالهاي برمور نقره در این الیه مي بایستي كامال یكنواخت باشد تا تمام سطح فیلم نسبت به
پرتو حساسیت یكساني داشته باشد.
كریستالهاي برمورنقره ) (Ag+Br-به مقدار 90-99درصد و یدورنقره ( (Ag+I-به صورت ناخالص
به مقدار 1-10درصد است.
در این نقاط یونهاي Ag+به صورت سرگردان در حال حركت مي باشند.
5
دو الیه ژالتین :بین الیه امولسیون و پایه فیلم ،الیه بسیار نازكي از ژالتین قرار دارد كه در حقیقت
باعث چسبیدن الیه هاي امولسیون به پایه فیلم مي گردند.
-3دو الیه محافظ (روكش حفاظتي) :سرانجام الیه هاي روكش حفاظتي شامل ژالتین شفاف ،در سطح
خارجي فیلم كشیده مي شود تا الیه هاي امولسیون را از عوامل و صدمات مكانیكي مثل فشار،
خراش و یا اصطحكاك محافظت نماید.
شكل 5-1مقطع ساختمان فیلم دو پوششي
6
-4كاست رادیوگرافي :
جعبه اي است شامل الیه هاي غیر قابل نفوذ به نور مرئي ،كه صفحات تقویت كننده و فیلم
رادیولوژي را بصورت ساندویچي در خود جاي مي دهد.
سطح داخلي كاست توسط صفحات تقویت كننده پوشانده شده است.
صفحه باالیي كاست كه در معرض تابش اشعه است نسبت به اشعه xشفاف بوده و از جنس یك ماده
سبك یا پالستیك است.
صفحه پشتي كاست ،از جنس فلز با عدد اتمي باال است تا تشعشعات جذب نشده در صفحات تقویت كننده
یا فیلم را جذب كند و اجازه پراكندگي و سپس برگشت آنها را به فیلم ندهد.
فیلم و كاست ها در اندازه هاي مختلف مي باشند كه اندازه هاي مرسوم عبارتند از،43×35cm :
24×30cm ،30×40cm ،35×35cmو .18×24cm
7
-5دو صفحه تشدید كننده صفحه تقویت كننده اساسا از یک ماده تابشگر (فسفر) تشکیل شده وسیله اي
است كه پرتو ایكس پر انرژی را به نور مرئي کم انرژی تبدیل مي كند .درون كاست و چسبیده به دو
طرف داخلي آن
جنس ماده صفحه تشدید کننده :مشهور ترین این فسفرها:
تنگستات کلسیم ( (Ca WO4که نور آبی تشعشع مینماید
سولوفيد روي باريم -سولفات سرب.
گادولینیوم ) - (Gd2O2Sالنتانوم )(LaOBr
اکنون از سولفات باريم استرونسيم ،ييتريوم و مواد نادر خاکي گادلينيوم و النتانوم استفاده مي
شود.
مكانیزم جذب ایكس :در كریستالهاي تنگستات كلسیم پدیده فتوالكتریك است.
تولید نور مرئي :كریستالها پس از جذب فوتونهاي ایكس عبوري از بیمار طبق خاصیت فلورسانس از
خود نور مرئي ساطع مي كنند.
به ازاي جذب هر فوتون ایكس در اسكرین صدها فوتون مرئي از اسكرین به سمت فیلم گسیل مي شود.
سپس نور مرئي تولید شده با امولسیون حساس فیلم رادیوگرافي برخورد نموده و تصویر پنهان را
مي سازد.
8
ظهور و ثبوت
زماني كه یك فیلم پرتونگاري مورد تابش قرار مي گیرد و انرژي تشعشعي با كریستالهاي موجود در فیلم
برخورد مي كند ،تغییراتي در كریستالهاي برومور نقره صورت مي گیرد كه در این مرحله تصویر
رادیوگرافي قابل رویت نیست و مي بایست یكسري فرایندهاي شیمیایي موسوم به ظهور و ثبوت روي
فیلم انجام داد.
-1جذب هر فوتون مرئي در فیلم ) تصویر پنهان ) Latent Image
پس از جذب هر فوتون مرئي در فیلم ◄ یون Br -در آن نقطه یونیزه ◄ الكترون آن در نزدیكترین نقطه
توسط یك Ag+سرگردان شكار شده ◄ اتم Agسیاه رنگ در آن نقطه تشكیل
در نتیجه :تابش فیلم توسط اشعه ◄ یونیزه شدن برمور نقره و تولید
– AgBr ► Ag+ + Br
تغییرات میكروسكوپي :یك فیلم اكسپوز شده و یك فیلم اكسپوز نشده از نظر ظاهري فرقي با هم ندارند.
9
-2مرحله ظهوردر تاریكخانه ) :(Developmentپس از آن كه فیلم اكسپوز شد ◄ درون محلولي بنام
محلول ظهور قرار (محلول قلیایي) بوده و خاصیت احیاء كنندگي ◄
الكترونهاي موجود در محلول ظهور به شدت وارد الیه ژالتین فیلم شده و
تبدیل یونهای Ag+به اتمهای Ag
Ag+ + electron ► Ag
(بصورت دانه هاي ریز سیاه رنگ نقره فلزي)
مخصوصا“ در نقاطی که قبال اکسپوژ شده است
سرعت تبدیل Ag+به Agدر نقاط مختلف فیلم بستگي به تعداد اتم هاي Agتشكیل شده در مرحله
تصویر پنهان دارد.
10
-3ثبوت ):(Fixingپس از مرحله ظهور؛ قرار دادن فیلم در ماده ثبوت (محلول اسیدی) حل شدن
برمور هاي نقره متاثرنشده توسط محلول ثابت كننده و حذف آن از فیلم (در نتیجه اتمهای Ag
روی فیلم باقی میمانند)
اگر فیلم اكسپوز شده را قبل از مرحله ظهور وارد محلول ثبوت كنیم فیلم كامالً سفید شده و كلیه
اطالعات از بین مي رود ( چرا).
-4شتشوي فیلم در تاریكخانه ): (Washing
• خشك :پس از مرحله ثبوت ،فیلم تحت شستشو قرار گرفته و سپس خشك مي گردد.
نقاطي از فیلم كه مورد تابش قرار گرفته ا ند به رنگ سیاه (رنگ نقره فلزي مثل بافت چرب)
سایر نقاط كه اشعه دریافت نكرده اند به رنگ روشن ( مثل استخوان)
11
دو نوع رادیوگرافي :با توجه به موضوع كنتراست
در رادیولوژي معموالً دو نوع رادیوگرافي انجام مي شود:
الف) رادیوگرافي ساده كه بدون كاربرد ماده خارجي به بدن تهیه مي شود.
کاربرد :رادیوگرافي ساده در مواردي بكار مي رود كه بافت هاي مورد رادیوگرافي داراي اختالف ضرایب
تضعیف و یا اختالف ضخامت باشند ( یعني كنتراست جسم وجود دارد).
ب) رادیوگرافي با مواد كنتراست كه همراه با كاربرد ماده خارجي به بدن تهیه مي شود.
اگر كنتراست جسم وجود نداشته باشد ممكن است با وارد كردن یك ماده با چگالي یا عدد اتمي متفاوت با
دیگر بافت ها در یكي از بافت ها به طور مصنوعي بین این بافت و دیگر بافت ها كنتراست ایجاد كرد
دو نوع ماده كنتراست :
) 1مواد كنتراست روشن با مادة شفاف Transparent
از موادي مثل گازي ( معموالً هوا ،اكسیژن و )CO2براي ایجاد یا پر كردن حفره
)2مواد كنتراست تیره یا ماده حاجب Opaque
از یك ماده حاجب با عدد اتمي ویا چگالي بسیار باال مانند تركیبات ید و تركیبات باریم استفاده
12
جذب افتراقی اشعه ایکس در بدن و عوامل موثر در آن
علت تاثیر گذاری :باال بودن عدد اتمي و زیاد بودن دانسیته باریم و مواد حاجب یددار در مقایسه با بافت نرم
مثال :عدد اتمي باریم 56و عدد اتمي ید 53است .احتمال برخورد فتوالكتریك براي این دو در مقایسه با
بافت نرم تقریبا 400برابر بیشتر است.
چگونگی کاربرد :این مواد پس از بلعیده شدن یا تزریق ،در بافتهاي هدف تجمع مي كنند (و یا عبور مي
كنند) و هنگام تصویربرداري باعث جذب پرتو و مانع از رسیدن پرتو به فیلم رادیوگرافي مي شوند ،آنها
را بعنوان كمك در تهیه تصویر از اندام هاي داخلي بدن بكار مي برند.
تاثیر روی فیلم :لذا تصویر بافتهایي كه در آن قرار گرفته اند ،بصورت روشن روي فیلم ظاهر مي شوند
(مثل آنژیوگرافي) در نتیجه هنگامي كه ورید كاروتید داخلي ،با ماده حاجب یددار و كولن ،با باریم پر مي
شود این ارگانهاي داخلي براحتي در كلیشه دیده مي شوند.
جدول :1-5میزان تیرگي نسبي بافت ها و محیط هاي كنتراست روي فیلم.
روي فیلم
نوع محیط
تقریبا ً سیاه
گازها
خاكستري تیره
بافت چربي
خاكستري
بافت عضالني ،خون و سنگ هاي اسیدي
خاكستري روشن
استخوان و نمك هاي كلسیم
كامالً روشن
مواد حاجب و فلزات (باریم و ید)
13
عوامل موثر در كنتراست تشعشع
ضخامت :هرچه اختالف ضخامت دو بافت ایجاد كننده كنتراست بیشتر باشد ،كنتراست بین آن دو بیشتر
است.
ضریب جذب :ضریب جذب خطي استخوان بیشتر از بافت نرم است .بنابراین نه تنها این عامل باعث
ایجاد كنتراست بین استخوان و بافت نرم مي شود ،بلكه كنتراست جزئیات داخل استخوان بزرگتر و
بهتر از كنتراست جزئیات داخل بافت نرم است.
پراكندگي :پراكندگي به صورت تشعشع یكنواخت بر سرتاسر فیلم اثر مي گذارد و كنتراست را كاهش مي
دهد.
انرژي فوتون :ضریب جذب خطي با افزایش انرژي ،كاهش مي یابد .لذا كنتراست هر دو استخوان و
بافت نرم ،با افزایش انرژي كاهش مي یابد (کاهش اثر فتوالکتریک)
عوامل دیگر :عوامل دیگر ی نیز در عدم وضوح تصویر رادیوگرافي و در نتیجه كنتراست آن موثر
هستند ،مانند فاكتورهاي هندسي ،حركت بیمار ،حركت تیوب ،نوع فیلم و صفحه تشدید كننده
14
ویژگیهای فتوگرافیک فیلم رادیوگرافی
دقت تشخیصی با فیلم رادیولوژی ؛ تا حدودی؛ بستگی به رویت پذیدر بودن اطالعات تشخیصی مهم
روی فیلم.
چگالی فیلم (دانسیته اپتیكي فیلم) : Film Densityمیزان سیاهی یا تیرگی فیلم را دانسیته فیلم
گویند و انرا با حرف Dنمایش میدهند.
هرگاه یك فیلم پرتونگاري را پس از تابش ،ظهور و ثبوت نماییم و در مقابل منبع نور یكنواخت
(مثل نگاتوسكوپ) قرار داده و مطالعه كنیم نواحي اشعه دیده سیاه و قسمت هاي اشعه نخورده
سفید رنگ دیده خواهند شد.
دانسیته فیلم :اگر روشنایي یك منبع نور تابشي نگاتوسكوپ Iiو شدت نور خروجي از فیلم Itباشد
دانسیته فیلم عبارتست از :نسبت شدت نور تابیده شده به فیلم Ioبه شدت نور عبوري از فیلم
Itتعریف مي شود
محاسبه چگالی (دانسیته اپتیكي فیلم) :
وابستگی چگالی به لگاریتم شدت نور فرودی Ioبه شدت نور خروجی () It
نور گذشته از فیلم = It
15
D = log Io / It
نور تابیده بر فیلم = Io
اندازه حاجب بودن فيلم :توسط Io / Itاندازه گيری ميشود ( توانايي براي متوقف کردن نور) .
نسبت گذر ): (Transmittanceعکس دانسيته It / Io ،نسبت نوري که از فيلم عبور ميکند نشان ميدهد.
دانسيته هاي مفيد در راديولوژي تشخيصي :از حدود ( 0.3عبور %50نور –فيلم شفاف) تا حدود ( 2
عبور %1نور – فيلم سياه) تغيير ميکند.
مثال :يک دانسيته 2يعني log Io / Itچون log100=2پس Io / It =100به اين ترتيب ،براي هر 100
فوتون نور تابيده بر فيلم فقط 1فوتون مي گذرد.
عوامل موثر در چگالی (دانسیته) یك كلیشه عبارتند از:
ضخامت عضو مورد تصویربرداري،
فاصله كانون-فیلم،
شدت اشعه ،ولتاژ دستگاه،
صفحه تقویت كننده.
نوع فیلم و
شرایط ظهور وثبوت،
مهمترین عامل :تابش ( )mAsبه فیلم رادیولوژی ایجاد سیاه شدگي فیلم؛ یا دانسیته میکند .
عوامل موثر بر چگالی :دانسيته فيلم تناسب مستقیم با شدت پرتودهی ) ) mAsو kvpو مدت زمان ظهور
تناسب وارونه با ضخامت عضو و توان دوم فاصله کانونی تا فیلم ()f
Density = (kvp) n . mAs / f 2
16
کنتراست تصویر Image Contrast
كنتراست تصوير :چيزی که راديولوژيست از فيلم مشاهده ميکند؛ عبارتست از اختالف در دانسیته دو
نقطه از فیلم (سایه روشن) و توسط اختالف دانسیته نوري (اپتیكي) نواحي گوناگون كلیشه بدست
مي آید :آن با حرف Cنمایش مي دهند
Contrast= D2-D1
در اینجا D1و D2دانسیته هاي نوري مربوط به دو نقطه از فیلم رادیوگرافي مي باشند
كنتراست تفاوت لگاریتمهاي شدت نورهاي ورودي از دو نقطه یك فیلم رادیولوژي
اگر بجای D 1و D2مقدار بگذاریم
)contrast = log (Io/I2) – log (Io/I1
)Contrast = - (log I2 - log I1
اهمیت کنتراست :کنتراست رادیوگرافی است که پزشک را به تفسیر و تشخیص میرساند
عوامل موثر در كنتراست :كنتراست جسم با KVpاختالف ضخامت بافت ها ) (d2-d1و اختالف
ضرایب تضعیف بافت ها ) (µ2- µ1نسبت مستقیم
كنتراست فیلم نیز خود بستگي به دانسیته كلي فیلم ،دارد ; شرایط ظهور و ثبوت فیلم و نوع فیلم و
صفحات تشدید كننده
مهمترین عامل KVp :کنتراست تصویر را تنظیم میکند
17
منحني مشخصه فیلم:
منحنی ویژه فیلم :الزم است که رابطه بین تابشی که به فیلم میرسد و دانسیته ای که روی فیلم ایجاد
میشود بدانیم رابطه بین تابش و دانسیته بصورت یک منحنی رسم میشود.
رسم منحنی تغییرهای چگالی در برابر شدت تابشی که به فیلم میرسد.
گامای فیلم :بیشینه ( ماکزیمم) شیب منحنی را گامای فیلم نامند و بیانگر کنتراست فیلم به ما میگوید كه
چقدر تغییر در دانسیته فیلم با تغییر در تابش به فیلم پیدا میشود.
فیلمی که اندازه آن برابر 1باشد ) (γ = 45نگاره ای با کنتراست دلخواه است.
اگر بجاي تفاضل دانسیته هاي D1و ،D2تفاوت در مقادیر اكسپوژر ایجاد كننده آنها را (بر حسب
لگاریتم) از منحني مشخصه فیلم قرار مي دهیم ،طبق رابطه مثلثاتي داریم:
)D2-D1= (logE2- log E1
در این فرمول E1و E2اكسپوژرها یا پرتودهي هاي مربوط به دانسیته هاي پر شیب ترین قسمت منحني
D1و D2هستند
شیب منحي مشخصه فیلم مي باشد و كنتراست فیلم را تعیین مي كند.
هرچه شیب این منحني بیشتر باشد (گاماي بزرگتر) ،كنتراست بهتر است و آن بدین معني است كه با
تفاوت كمتري در اكسپوژر (اختالف تشعشع كمتر) امكان بدست آوردن تفاوت بیشتري در دانسیته
نوري وجود دارد.
18
افزایش زمان ظاهر فیلم ← بیشتر شدن شیب منحنی ← افزایش حساسیت فیلم
منحنیهای مشخصات با دادن قابلیتهای مختلف به فیلم و ظاهر کردن فیلم و رسم دانسیته آن با دانستن
تابشی که به آن داده شده است نتیجه میشود.
Optical
)Density (OD
ناحیه اشباع
D2
خط صاف منحنی:
ناحیه دانسیته قابل استفاده
) = tan α= (D2 - D1) / (log E2 - log E1
فیلم :شیب (گرادیان) خط صاف منحنی:
مقدار کنتراست
D1
محدوده نرمال
اکسپوژر
)Log Exposure (mR
19
E2
E1
Base
+ fog
حساسیت فیلم
حساسیت یك فیلم رادیوگرافي ،به معني كمترین میزان تشعشع اشعه ایكس است كه مي تواند
دانسیته مشخصي را ایجاد نماید.
فیلمهاي حساسیت باال داراي ذرات برمیدنقره درشت تري در امولسیون فیلم هستند
و لذا با نور كمتري (اشعه ایكس) تحت تاثیر قرار گرفته و سیاهي روي آنها ایجاد مي شود.
این خصوصیت كمك مي كند تا با دوز اشعه كمتري به بیمار امكان تصویربرداري فراهم شود.
20
روشهاي رادیولوژي بدون فیلم
در این روشها سیستم دیجیتال و مونیتور نمایش جایگزین فیلم و اسكرین مي شود.
هدف از رادیولوژي دیجیتال :نمایش اطالعات تصاویر پروجكشن x-rayبه صورت عدد مي باشد.
بر اساس ،فضاي تصویر آنالوگ كه اطالعات در آنها بصورت پیوسته در ذرات هالوئید نقره ثبت مي شود
به تعدادي سلولهاي تصویر مجزا (بنام )pixelتقسیم شده و مجموع تعداد فوتونهایي كه در هرسلول
برخورد مي كند بعنوان میانگین اطالعات ضرایب جذب بافتهاي مسیر این فوتونها ،آشكار شده و ثبت
مي گردد.
تصویر :بصورت یك ماتریس دو بعدي از پیكسل ها و هر پیكسل بصورت یك عدد
) (gray scaleیا روشنایي )(brightnessكه نشانگر میانگین فوتونهاي وارد شده به آن است در
نظر گرفته مي شود.
21
قسمتهای رادیولوژي دیجیتال
سیستم آشكارساز :جهت بدست آوردن تصویر دیجیتال یك سیستم آشكارساز الزم است تا بتواند فوتون
هاي x-rayرا ثبت كند و بعالوه توان فراهم كردن اطالعات فضایي مربوط به توزیع و تشعشع را
داشته باشد.
تشكیل تصویر قابل دید ،و ذخیره اطالعات :بعد از كسب اطالعات تصویر و دیجیتایز كردن آن ،دو
عمل دیگر كه در فیلم هم صورت مي گیرد باید در این نوع روش تصویربرداري انجام شود ،تشكیل
تصویر قابل دید ،و ذخیره اطالعات براي مراجعات آینده.
مزایا :هر سه عمل در تصویربرداري دیجیتال آسانتر و موثرتر از رادیوگرافي معمولي خواهد بود.
بعالوه امكان انجام موارد دیگر از قبیل پردازش ،انتقال اطالعات ،بازیابي سریع ،و ثبت و فشرده سازي
تصاویر در این روش امكان پذیر است.
22
نیم سایه و عوامل موثر در وضوح تصویر
نیم سایه هندسي :ما باید بعضی از عوامل هندسی که در کیفیت تصویر رادیوگرافی موثرند در نظر بیاوریم
اگر چشمه تولید پرتو ایكس نقطه اي باشد ،تصویر بسیار واضح خواهد بود.
ولي اگر اندازه چشمه (اندازه نقطه كانوني) بزرگ باشد باعث ایجاد نیم سایه در اطراف تصویر خواهد شد.
اثر نیم سایه :باعث حذف جزئیات و اجزاء ریز در تصویر مي شود و لبه هاي اجسام محو و نامشخص مي شود.
عوامل موثر در افزایش نیم سایه ها :اندازه چشمه (اندازه نقطه كانوني) تا آنجا كه ممكن است كوچك شود،
عوامل دیگر :فاصله بیمار تا چشمه پرتو و همچنین فاصله بیمار تا فیلم از آن جمله هستند.
محاسبه پهناي نیم سایه :و مقدار آن در اثر عوامل زیر افزایش مي یابد.
: Ugپهنای نیم سایه
: ugاندازه نقطه کانونی
: OFفاصله شئ تا فیلم
: SOفاصله نقطه کانونی تا شئ
عوامل موثر در افزایش نیم سایه:
الف) افزایش اندازه نقطه کانونی
ب) افزایش فاصله شئ تا فیلم
ج) کاهش فاصله کانونی تا شئ
23
Ug = (ug . OF )/SO
محو حركتي
حركت بیمار ،فیلم یا المپ اشعه ایكس ،حین تابش جزئیات كلیشه بعلت حركت ،محو مي شود.
عدم وضوح یا محوي حركتي :این پدیده را عدم وضوح یا محوي حركتي گویند و باعث حذف و یا محو
شدن جزئیات و لبه هاي تیز در اجزاء ریز تصویر مي شود.
مثال :رادیوگرافي قفسه سینه
راه حل :عدم وضوح تصویر را مي توان با
كم كردن سرعت حركت بیمار
و كوتاه نمودن زمان تابش اشعه به بیمار كاهش داد.
شكل 6-2
Um/um= OF/SO
: OFفاصله شی تا فیلم
: SOفاصله نقطه کانونی تا فیلم
24
بزرگ نمایي
با عبور اشعه ایكس از ساختارهاي آناتومیكي بدن و جذب افتراقي اشعه ایكس ،تصاویر ثبت شده این
ساختارها تا حدودي بزرگتر نمایان مي شوند.
عوامل موثر بر میزان این بزرگي ( :فاكتور بزرگنمایي )MFبه دو عامل بستگي دارد كه یكي
فاصله نقطه كانوني از شيء ،و
فاصله شيء از فیلم
این فاكتور بصورت زیر بیان ميشود.
رفع عیب بزرگنمایي :براي رفع این عیب باید حتي االمقدور
منبع اشعه را از شي دور و
صفحه تصویر را به آن نزدیكتر قرار داد.
اما رعایت این دو موضوع در تمام حاالت عملي نیست .مثال براي رادیوگرافي قسمت هاي عمقي (مثل
كلیه) نمي توان بیش از حد معیني صفحه تصویر را به آنها نزدیك نمود
در اینجا باید با دور كردن منبع اشعه منظور فوق را عملي كرد.
در عین حال مي دانیم كه دور كردن منبع محدودیت دارد زیرا شدت اشعه با عكس مجذور فاصله تغییر
25مي نماید.
تغییر شكل تصویر( اعوجاج) :
بزرگنمایی نامساوی قسمتهای مختلف شئ
پرتو خروجي از تیوب اشعه ایكس واگراست .لذا تغییر شكل اجزاء تشكیل
دهنده تصویر ممكن است بدلیل زاویه متفاوت تابش و بزرگنمایي در
قسمت هاي مختلف میدان تشعشع حاصل شود (طبق شكل زیر).
مثال :تصویر یک دایره به صورت بیضی ظاهر شود
راه های كاهش اثر تغییر شكل:
فاصله شيء تا فیلم را كم كرده و
بافت مورد تصویربرداري تا حد ممكن در مركز میدان قرار داده مي شود.
26
Fluoroscopyفلورسکوپی
تفاوت رادیوگرافی و فلوروسکوپی ( :رادیولوژي ثبت لحظه ای و فلوروسکوپی مشاهده عملکرد)
چگونگی ایجاد تصویر :مشاهده حرکت در بدن روی صفحه فلورسنت (مانیتور) با استفاده از مواد
کنتراست زا
• کاربرد فلوروسکوپی :بررسی های معده ودوازدهه -مشاهده حرکت ماده حاجب در مسير گوارشی
(روده بزرگ با استفاده از باريم و هوا) – آنژيوگرافی – کاتترازيسيون قلبی و....
جريان المپ های فلورسکوپی :جريان های بسيار پايين تر 0.5 - 5 mA
اما در راديوگرافی معمولی بين 100تا 1000ميلی آمپر)
27
تجهیزات فلوروسکوپی -1 :میز رادیوگرافی -2 ،تیوب زیرین -3 ،صفحه تشدید کننده
تختهای فلوروسکوپی :دو تیوب حرکات طولی ،عرض ،فقل ،بیماربین دو تیوب زیرین و صفحه تشدید
کننده
مزایای مشاهده تصویر با روش تیوپ تقویت کننده :کاهش دز ،بررسی تصاویر ،کیفیت خوب
،دستکاری تصویر ،ضبط ،دز پایین (تقویت 1000برابر وکاهش دوز جذبی بیمار)
ساختمان تيوپ تقويت کننده های تصوير
دارای 4قسمت اساسی
-1صفحه (فسفر) ورودی ( )Input phosphor
-2عدسی های کانونی کننده الکترو استاتيکی )(Electrostatic Lens
)(Anode
-3آند شتاب دهنده
-4صفحه فسفر خروجی ( )Output phosphor
28
آنژيوگرافی
آنژیوگرافی از دو کلمه آنژیو به معنای رگ و گرافی به معنای ثبت کردن است.
آنژيوگرافی :به فرايندی گفته ميشود که با تزريق ماده حاجب از طريق کاتتر به جريان خون؛ رگها را به
صورت راديوگرافی مشاهده ميکنند.
مرگ ومیرها :ناشی از بیماریهای عروق قلبی و مغزی روبه افزایش
تجهیزاتی که بتواند وضعیت قلبی را به صورت تصویر گویا بر روی فیلم یامانیتور به پزشک گزارش نماید
نقش مهمی در تشخیص و درمان
•موارد استفاده
•مشاهده گرفتگی رگها؛ تومورهای عروقی ( در قلب ؛ مغز)
• بيماری های لوزالمعده؛ اتساء موضعی آئورت در ناحيه شکمی
• و گرفتگی سياهرگی
مواردی که تصور ميشود بيمار احتياج به عمل قلب باز دارد.
نوار قلب غير طبيعی
تست ورزش يا اسکن غير طبيعی
آنفاکتوس
29
اصول عملکرد :پرتوهای ایکس از قسمت باالیی دستگاه سی آرم به سمت ناحیۀ هدف تابانده می شود و
رسپتورهایی در قسمت پایین دستگاه سی آرم وجود دارد که این پرتوها را جذب می کنند.
پس از این فرایند ،تصویری واضح و دقیق از رگ و قسمت های مختلف آن بر روی عکس یا فیلم ظاهر
می شود.
تجهیزات اصلی دستگاه انژیوگرافی
تیوب اشعه X
تقویت کننده های تصویر
گرید
کولیماتور
دوربین ولنزهای مربوطه
انژکتوراتوماتیک موادحاجب
تخت آنژیوگراف
سی آرم )(C-ARM stand
30
انواع سيستم آنژيوگرافی
-1سيستم آنژيوگرافی قلبی(عروق کرونروکارديو)
•
-2سيستم آنژيوگرافی عمومی(سروشکم و)...
تفاوت سيستم آنژيوگرافی قلبی با عمومی :استفاده از تيوب اشعه ايکس گريد دار در آنژيوگرافی قلب
-1مراحل انجام سيستم آنژيوگرافی قلبی ( کرونری آنژيوگرافی)
مشاهده ی مستمر تعداد ضربان و ریتم قلب (چسب الکترود)
تراشیدن ناحیه ای که کاتتر وارد می شود
پوشش بدن با استریل
دادن ارامش بخش خفیف
بی حسی موضعی در قسمتی که کاتتر وارد می شود.
وارد کردن لوله ی تو خالی به داخل سرخرگ
وارد کردن سیم راهنما و کاتتر
تزریق ماده ی رنگی حاجب
فیلم برداری پس از تابش اشعه ایکس
31
کامپیوتر توموگرافی :برش نگاری CTو CAT
سی تی اسکن :تصویر برداری از اعضای داخل بدن در مقاطع یا برش های عرضی
سیستمی است که یک سری تصاویر مربوط به مقاطع نازک از بدن انسان را تهیه و با هدف تشخیصی
در اختیار پزشک قرار می دهد.
اطالعات در طول یک اسکن از زوایای مختلف بدست می اورند
و حاصل هر اسکن یک دسته تصاویر از مقاطع بدن بیمار است.
اولین CTدر سال 1970توسط هانسفیلد
شکل گيری توموگرافی کامپيوتری
تابش پرتو ایکس در زوایای مختلف بریک برش مقطعی از بدن
رسیدن پرتوهای عبور کرده به آشکارساز
تبدیل پرتوها به جریان الکتریکی توسط آشکارساز
ارسال اطالعات یک نما به کامپیوتر
پردازش اطالعات هر نما ◄ شکل گیری تصویر یک مقطع
(1
(2
(3
(4
(5
32
کاربرد سی تی
33
تشخیص بیماری های مغز و اعصاب
نشان دادن موارد اورژانسی بیماری های مغزی(قادر به تمایز خون تازه و کهنه)
تشخیص بیماری های مادرزادی مانند بزرگی یا کوچکی جمجمه
تشخیص تومورهای داخل جمجمه ای و خارج مغزی
تشخیص خونریزی در قسمت های مختلف مغز و سکته ی مغزی
تشخیص بیماری های اعضای داخل شکم مانند کبد ،لوزوالمعده ،غدد فوق کلیه
بررسی بیماری های ریه
نسل چهارم سی تی
•
•
•
•
•
•
•
•
•
حرکت :چرخشی ثابت (دتکتور ثابت ،المپ متحرک)
تیوپ به دور بیمار می چرخد.
آشکارساز :یک حلقه را تشکیل میدهند که کامال بیمار را احاطه کرده است .
اشکارسازها حرکت نمیکنند
محل تیوپ :در دایره ای داخل آشکار سازها میگردد
افزایش تعداد آشکارسازها ()4000
حذف ◄ ring artifactافزایش دوز دریافتی
Fan beam
یک سی تی اسکن از تابشهای زیادی تشکیل شده که هر تابش در زاویه ای مختصر تغییر یافته
نسبت به دیگری گرفته شده
) (spiral CTسی تی اسپيرال
•
•
•
•
34
حرکت :چرخش مداوم المپ و آشکارسازها
عدم محدودیت از نظر زاویه چرخش تیوپ و آشکارساز
حرکت یکنواخت تخت همزمان با شروع تابش پرتو
مسیر حرکت تیوپ نسبت به تخت مانند حلقه ها پیچ
اجزای اصلی سی تی اسکن
گنتری ()Gantry
تخت ()Table
کامپیوتر()Computer
میز کاربر()Operator cansole
.1
.2
.3
.4
GANTRY
TABLE/COUCH
CONSOLE
Gantryگنتری
شامل :تيوپ اشعه – xآشکارساز -واحدهايی برای چرخش تيوپ و آشکارساز
تونلی برای وارد شدن بيمار در وسط گنتری
نقش کامپيوتر
• ارتباط با واحد های مختلف و نظارت و کنترل عملکرد آنها در تمام مدت اسکن تا انتقال و نمایش تصاویر
• پردازش داده ها
سایر واحدها در ارتباط با پردازش اصلی :واحد بازسازی و پردازش تصاویر -واحد نمایش تصاویر -واحد
کنترل حرکت گنتری و تخت
ميز کاربر(Operator Console) :
• رابط دستگاه سی تی اسکن با کاربر
وظایف:
• تعیین پارامترهای اسکن
• تعیین ضخامت برش ها و تعداد برش ها
• تعیین شیوه نمایش تصاویر
• ذخیره سازی و بازیافت تصاویر
35
عدد سی تی :میزان روشنایی یا تاریکی (سطح خاکستری) عناصر تصویر
استفاده از اشکار سازها و بازسازی تصاویر با استفاده از کامپیوتر
محصول بازسازی :یک تصویر؛ یک ماتریس دو بعدی از اعداد اعشاری بین صفر و یک مربوط به
ضریب کاهش بافتهای موجود در برشهای ( وکسلها) الیه تصویر
این مقادیر بین 3000-1000بزرگ میشوند .در این بزگ شدن نسبت به ضریب تضعیف آب تعدیل
میشوند.
CT number = 1000×(µpixel – µwater)/ µwater
36
Movahedi
The End
• جمع بندی
• دانشجویان عزیز مطالب تکمیلی همراه با چند نمونه مسئله
در زیر آورده شده است لطفا مطالعه فرمایید.
37
مقدار تشعشع رادیوگرافي و واحدهاي آن
شدت تشعشع mA (: Iتعداد فوتونهاي اشعه ایكس) ،تاكنون بعنوان عامل كمي جهت بیان مقدار اشعه
بكار برده شده است .این شدت تشعشع بستگي به جریان بین كاتد و آند المپ اشعه یعني همان mAدارد.
زمان تصویربرداري :از آنجایي كه جریان به زمان نیز بستگي دارد ،با افزودن زمان تصویربرداري ،شدت
تشعشع نیز افزایش مي یابد.
اختالف پتاسیل ) (KVpالمپ :حتي باال بردن اختالف پتاسیل ) (KVpالمپ اشعه كه خود روي دستگاه
رادیولوژي قابل تنظیم است ،باعث افزایش جریان المپ در زمان و لذا باعث افزایش شدت اشعه )(Iمي
شود.
بهرحال استفاده از شدت اشعه ) (Iبعنوان كمیت اشعه ،یك راه قابل اندازه گیري مقدار واقعي اشعه نیست،
بلكه توسط پارامترهاي تكنیكي تصویربرداري (مثل sec ،mAو )KVpتعیین مي شود.
اكسپوژر :مقدار شارژ حاصل از تشعشع یونیزاسیون در جرم هوا را اكسپوژر گویند كه بر اساس كولن
در كیلوگرم C/kgبیان مي شود .واحد قدیمي اكسپوژر ،رونتگن است.
یك رونتگن :مقدار انرژي xیا گامایي است كه مي تواند ایجاد 258×10-4كولن بار در یك كیلوگرم هوا
بكند.
تاثیر اکسپوز :اطالعات ثبت شده روي فیلم بستگي به اكسپوژر رسیده به فیلم دارد .بعنوان مثال ،یك
میلي رونتگن ) )1 mRایجاد دانسیته فتوگرافي (سیاهي روي فیلم) حدود 10مي نماید .
38
فلوئورسانس
لومينسانس عبارت است از تابش نور بوسيلة يک ماده ،در آن نور بالفاصله ( در فاصله 10ثانيه پس
از تحريک) مي تابد.
فلوئورسانس ،چنانکه در راديولوژي بکار مي رود قابيليت بلورهاي بعضي از نمکهاي غير آلي ( که به
آنها فسفر گفته مي شود) است به اينکه وقتي با پرتو Xتحريک شوند ،نور از خود مي تابانند.
تنگستات روي کادميم و فسفر هاي جديد از قيبل يدور سيزيوم
هالوژنور نقره ) (Silver, Halideيک ماده حساس به نور در امولسيون است که در فيلم راديولوژي
پزشکي در حدود 90تا %99برومور نقره و در حدود 1تا %10يدور نقره است.
AGBR,AGI
انرژي فوتون هاي فلوئورسانس :چون انرژي فوتون هاي فلوئورسانس در حد یكي از مناطق آبي ،نیلي،
بنفش ،وراء بنفش ،سبز طیف امواج الكترومغناطیس قرار دارد لذا حساسیت امولسیون فیلم نیز باید
مربوط به این منطقه از پرتو باشد.
فاكتور تقویت در این صفحات براي نمایش چگونگي تبدیل اشعه ایكس به پرتوهاي نامرئي و موثر بودن
این تبدیل ،فاكتور تقویت با نسبت زیر تعریف مي شود (كه تا 50هم مي رسد) مي تواند نسبتي براي
نمایش كاهش دوز بیمار با بكارگیري این صفحات باشد.
39
مسئله
– -1یک پرتو ایکس با 30 kevیک اتم باریم را بوسیله خارج کردن یک الکترون الیه Oبا انرژی
جنبشی 12kevیونیزه می کند ،انرژی فوتون پخش شده چقدر است؟ انرژی همبستگی باریم
0.04 kevاست.
-2چند درصد از پرتوهای گاما از یک صفحه آلومینیم با ضخامت 2mmو ضریب جذب خطی
3Cm-1عبور می کند؟
-3اگر یک قطعه سربی به ضخامت 8 cm 99%ازیک دسته پرتو گاما را کاهش دهد الیه نیمه
جذب (HVLو ضریب جذب خطی آن را حساب کنید.
-4شدت خروجی یک رادیوگرافی طبیعی 300mR/100 mSدر فاصله 40 inمی باشد.
شدت خروجی چنین واحدی در 80 inچقدر است؟
40
-1یک پرتو ایکس با 30 kevیک اتم باریم را بوسیله خارج کردن یک الکترون الیه Oبا
انرژی جنبشی 12kevیونیزه می کند ،انرژی فوتون پخش شده چقدر است؟ انرژی
همبستگی باریم 0.04 kevاست.
پاسخ:
Ei = Ec (Eb+Ekv (→ Ec = 30-(0.04+12) = 17.96kev
-2چند درصد از پرتوهای گاما از یک صفحه آلومینیم با ضخامت 2mmو ضریب جذب خطی
3Cm-1عبور می کند؟ جواب:
I/I0 = I0 e-µX /I0→I/I0 e-µX = e-3 0.2 = 207e-0.6 = 54.8%
41
-3اگر یک قطعه سربی به ضخامت 8Cm 99%ازیک دسته پرتو گاما را کاهش دهد الیه نیمه
جذب (HVLو ضریب جذب خطی آن را حساب کنید.
جواب قسمت الف:
I/I0 = e-µX→ 0.01 = e-8µ→ n0.0 =-8µ→ - 4.6= - 8 µ→ µ= 0.58 Cm-1
جواب قسمت ب:
HVL= 0.693/µ= 0.693/0.58=1.2Cm
300 mR/100 mSدر فاصله 40 inمی باشد.
-4شدت خروجی یک رادیوگرافی طبیعی
شدت خروجی چنین واحدی در 80 inچقدر است؟
جواب :
I1/I2=(d2/d1)2 → I2= I1/(d2/d1)2= 300/(80/110)2 = 300/4= 75mR
میلی رم
42