مقاله کامل رادیولوژی + 16 اسلاید

باسمه تعالی
استاد گرامی : جناب آقای مهندس عبدالصالحی
گردآورندگان : سمانه ایل بیگی – آتنا باقرزاده – الناز جاویدی – هانیه سلطان تویه پردیس مجمع – سمیرا محمود آبادی
عنوان درس : مدیریت خدمات درمانی
تعریف
تصویربرداری پزشکی و یا رادیولوژی تشخیصی (به انگلیسی: Diagnostic radiology یا Medical imaging) شاخه‌ای از فیزیک پزشکی می‌باشد.
سابقه «رادیولوژی» (پرتوشناسی) اطلاق بر رشته‌ای می شد که در آن از روش‌های پرتوی یونیزان استفاده می‌شد. اما امروزه «رادیولوژی» با علوم تصویری غیر پرتوی مثل ام آر آی نیز گاهی ترکیب میشود، و لذا با «تصویربرداری پزشکی» تقریبا هر دو به یک معنا اشاره دارند.
در تصویربرداری پزشکی برخی روش‌ها (همانند سی تی اسکن، ماموگرافی، و روش‌های مرسوم رادیوگرافی) از توزیع پرتوهای تابیده شدهٔ اشعه ایکس بر روی صفحات فیلم و یا شمارشگرها و یاگیرنده‌های دیگر دیجیتالی تشکیل تصویر می‌دهند. اما در برخی روشهای دیگر (همانند ام آر آی و سونوگرافی و مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی) از روش‌های غیر پرتوی یونیزان استفاده می‌گردد.
تاریخچه رادیولوژی
کشف اشعه ایکس توسط , ویلهلم کنراد رونتگن و همزمان با آغاز Musculoskeleta Radiology بود. بطوریکه اولین رادیوگرافی از انسان ، از دست خانم Bertha ، همسر رونتگن ، در 22 دسامبر 1895 بعمل آمد . رونتگن دراولین روز سال 1896 گزارشی از تحقیقات اولیه خود و اولین تصویر X-Ray به دانشگاه های اروپا فرستاد که باعث شور و هیجان خاصی شد . در 13 ژانویه در یک نمایش اختصاصی و غیر رسمی دستاورد خود را به نمایش گذاشت.
بعد از اصرارهای زیاد از طرف دانشگاه ها، رونتگن ، در 23 ژانویه 1896 درسالن سخنرانی انستیتو فیزیک Wurzburg درمورد کشف خود سخنرانی کرده از دست پرفسور آناتومی آقای von Kolliken ، رادیوگرافی کرد که باعث شد پرفسور، رونتگن را مورد تمجید و ستایش قرار بدهد و پیشــنهاد کــرد که پــدیـده جدید را اشعه رونتگن بنامند. بــنابراین توسط تصویربرداری از دست با استفاده از اشعه ایکس، رشته تخصصی پزشکی رادیولوژی در آن زمان بوجود آمد.
اولین اشعه X از لوله کروکس که دیواره آن شیشه ای بود، تولید می شد که این لوله ها آند نداشتند. اگر چه نتایج شگفت انگیز بود ولی تقریبا” غیر رضایت بخش بودند. درعرض چندین هفته محققان زیادی برای بهبود تکنیک ها وتصاویر حاصل از استخوان ، تلاش و کوشش کردندکه درطول ماههای آخر سال 1896 دو تکنولوژی مهم بوجود آمد. اولی طراحی تیوب توسط Sil Habert Jackson بود که یک صفحة پلاتینیوم را درمرکز لوله کروکس با کاتد خمیده ، قرار دارد. که اشعه های کاتد
یک رابر روی یک نقطه کوچک در Target متمرکز می کرد که سریعا” مورد پذیرش همگان قرار گرفت که ازاین تیوب تصاویر شفاف رادیوگرافی حاصل می شد از این نوع تیوب ها در بازار لندن درهمان سال فروخته شد. دومی ، اسکرین های فلوروسنت بود. ادیسون با سعی در گسترش تکنولوژی اسکرین ، اعتبار زیادی به آن بخشید.
او هزاران کریستال رامورد آزمایش قرار داد و نهایتا” تنگستات کلسیم را پیشنهاد نمود البته بعلت دانه دانه بودن تصاویر که سبب غیر یکنواختی اسکرین می شد سریعا” مورد پذیرش قرار نگرفت .در سال 1898 از 17 دستگاه رادیولوژی در بیمارستان های عمومی و کشتی بیمارستانی ، درجنگ بین آمریکا- اسپانیا، استفاده شد که در بدو شروع جنگ جهانی رادیولوژی هنوز به بلوغ کامل نرسیده بود. جنگ باعث شد تا تلاش و کوشش های فراوانی برای تربیت رادیولوژیست بعمل آید و نیز باعث اســتانداردشدن ، قابل دسترس بودن و ایمنی تجهیزات شد و نهــایــتا” مــنجر به گسترش تکنولوژی فلوروســکوپی شــد
بعد از ماههای اولیه کشف اشعه X که همراه با تجربیات مجذوب کننده و کاربردی بود بعضی ار کاربران متوجه تغییرات در پوست به سبب کاربرد زیاد اشعه X شدند . این تغییرات پوستی، در دست بوجود آمد چون پـرتـوکاران اولـیه ازدســت بعنــوان وسیله ای برای پخــش میــزان قــدرت نــفوذپــذیری تیــوب استفــاده می کردند. چنــدین نفــر دراوایل جان خود را از دست دادند که یکی از آنها Mihran Krikor kassabian از فیلادلفیا بود که وی یکی از پیشــکسوتان رادیولوژی و فردی محــقق دانشــمند بود که از وی بعنوان اولین شهید رادیـولوژی اسم برده شده است .
تقسیم بندی رادیولوژی پزشکی
رادیولوژی پزشکی بر حسب این که از چه عاملی در آن استفاده می‌شود به دو رشته تخصصی بزرگ تقسیم می‌شود: یکی پزشکی هسته‌ای که اساس کار آنها روی مواد رادیواکتیو است و دیگری رادیولوژی که مبنایی روی اشعه ایکس و ویژگیهای گوناگون آن دارد ، که در اینجا بر روی رادیولوژی مبنای اشعه متمرکز می شویم.
نگاهی به فیزیک X_RAY
بدن انسان شامل بافت ها و ارگان هاي مختلف از جمله آب، استخوان، خون، چربي و … است كه بايد بتوان بنحوي در تصاوير گرفته شده، اين قسمت ها را متمايز كرد. تا قبل از كشف اشعه X توسط رونتگن هيچ كوششي در جهت ايجاد تصويري از بدن صورت نگرفته بود. اغلب سيستم هاي اصلي كه
در تصويربرداري با اشعه X مورد نيازند ، در 20 سال اول كشف اين اشعه، ابداع و به خدمت گرفته شدند و از سال 1930 به بعد اغلب كوشش ها روي بهبود سيستم ها و روش هاي بالا بردن كيفيت تصوير متمركز شده و سيستم كلي راديوگرافي تغيير چنداني نكرده است.
توليد اشعه X
دستگاه اشعه X از 4 قسمت اصلي تشكيل شده است :
1- منبع الكترون -2- لامپ خلاء -3- منبع ولتاژ بالا براي شتاب دادن به الكترون -4-هدف يا آند.
الكترون هاي بكار گرفته شده براي توليد اشعه X در اثر گسيل ترموديناميكي توليد ميشوند.وقتي جسمي حرارت داده ميشود،الكترون ها شروع به ارتعاش ميكنند و جسم منبسط مي شود.قبل از رسيدن به نقطه ذوب،ارتعاش الكترون هاي سطحي كافيست تا باعث شوند آنها سطح را كاملا” ترك كنند.وقتي آنها سطح را ترك مي كنند،سطح داراي بار مثبت مي شود و باعث مي شود كه الكترون هاي كنده شده در اثر جاذبه الكتروستاتيكي به سمت جسم كشيده شوند. حال اگر روبروي سطحي كه حرارت داده مي شود الكترودي با پتانسيل مثبت نسبت به آن بگذاريم الكترون هاي رها شده از سطح گرم،توسط الكترود با پتانسيل مثبت جذب مي شوند.لامپ اشعه x هم به همين ترتيب عمل مي كند. جريان الكتريكي با عبور از رشته پشت سطح c كه به آن كاتد مي گوييم،باعث گرم شدن كاتد و رها شدن الكترون هاي سطح آن مي شود بين سطح A كه به آن آند مي گوييم و كاتد توسط منبع ولتاژ بالا،اختلاف پتانسيل زيادي ايجاد مي شود كه باعث مي شود آبشاري از الكترون ها از كاتد گرم به آند مثبت سرازير شود. به اين آبشار الكتروني اشعه كاتديك مي گويند. اشعه كاتديك در امتداد خط راست حركت مي كند،بار الكتريكي منفي دارد و حامل انرژي است .
تابش ترمزي
الكترون تحت تاثير نيروي ناشي از برخورد نزديك با اتم سنگين از مسير مستقيم منحرف مي شود و مسير منحني را تحت تاثير نيروي مركزي طي مي كند و در نتيجه شتاب مي گيرد. نظريه كلاسيك
الكترومغناطيسي پيشگويي مي كند هر بار الكتريكي شتابداري، انرژي الكترومغناطيسي تابش مي كند . پس الكترون منحرف شده و بنابراين شتابدار، شروع به تابش مي كند . تابشي را كه در چنين برخوردي توليد مي شود، تابش ترمزي مي نامند .
هر الكترون اشعه كاتديك كه به آند برخورد مي كند، امكان دارد با انتهاي هدف تعدادي برخورد تابش ترمزي انجام دهد و در برخوردهاي مختلف، انرژي هاي متفاوتي يا به عبارتي فركانس هاي متفاوتي را تابش كند كه همان اشعه X است. .
نكته علمي
پس از توضيح چگونگي توليد پرتو X ذكر يك نكته مفيد خواهد بود. وقتي اشعه كاتديك به آند برخورد مي كند ، تنها بخشي از انرژي اش به انرژي فوتون هاي پرتو X تبديل ميشود و قسمت بيشتر انرژي اش به گرما تبديل مي شود.از آنجا كه اين انرژي روي سطح كوچك آند متمركز مي شود مي تواند باعث گرم شدن بيش از اندازه آند و حتي ذوب شدن آن شود.به عنوان مثال اگر شدت جريان الكتروني برخورد كننده به آند A1 باشد و پتانسيل شتاب دهنده kv100 ، توان در آند برابر است با kw100 . اگر چنين تواني 1 ثانيه روي آند نگه داشته شود، آنرا ذوب مي كند. مهندسان براي جلوگيري از گرم شدن بيش از حد آند ، سطح آند را افزايش دادند .
راهي ديگر براي جلوگيري از گرم شدن بيش از حد آند ، استفاده از آند چرخان است كه توسط باورز اختراع شد . در اين روش سرعت چرخش طبيعي آند 3600 دور در دقيقه است . چرخش سبب مي شود گرما در سطح وسيعي از آند پخش شود .
اصول رادیولوژی:
رادیولوژی پزشکی واقعی یا رنتگنولوژی به دو بخش رادیولوژی تشخیصی و رادیولوژی درمانی تقسیم بندی می‌شود. رادیولوژی تشخیصی شامل رادیوگرافی، فلوروسکوپی و توموگرافی کامپیوتری (ct-scan) می‌باشد. رادیولوژی درمانی درباره دستگاههای رادیوتراپی ، مقادیر درمانی در تابش پرتوها و حساسیت بافتی در برابر پرتوها ، بحث می‌کند.
دستگاههای رادیولوژی:
اشعه ایکس یا رنتگن در طبیعت زیاد وجود ندارد و برای کاربرد پزشکی ، این پرتوها باید بوسیله لامپهایی که برای این منظور ساخته شده‌اند تولید شود. در لامپ مولد اشعه ایکس که ظاهری شبیه لامپهای کاتودیک دارد، با بمباران الکترونی قطعه فلز مقاوم و کوچکی که از جنس تنگستن در قطبی از لامپ به نام کانون قرار گرفته ، ترازهای انرژی الکتریکی در این فلز بهم می‌خورد و انرژی ناشی از جابجایی الکترونها به صورت اشعه ایکس بیرون می‌آید. الکترونهایی که استفاده می‌شوند از سیم پیچ کوچکی در قطب منفی لامپ تولید می‌شوند و با استفاده از خلاء درون لامپ و تحت تأثیر اختلاف پتانسیل که از یک ژنراتور تولید می شود، به کانون لامپ برخورد می‌کنند.
/
رادیولوژی
شکل کلی دستگاههای رادیولوژی بسته به اینکه به چه منظوری (تشخیصی یا درمانی) ساخته شده باشند، فرق می‌کند. ولی بطور کلی در یک دستگاه رادیولوژی عمومی لامپ تولید کننده اشعه ایکس با بازویی به پایه‌ای که می‌تواند در مسیرهای مختلف حرکت کند وصل شده تا بتوان اشعه ایکس را بطور دلخواه در جهات متفاوت متمرکز نمود. در این دستگاهها گذشته از امکاناتی که برای پرتو درمانی و یا تابش پرتوها برای عکسبرداریها فراهم شده است، گاهی وسایلی نیز برای رؤیت همزمان تصویر قسمتی از بدن که مورد تابش اشعه قرار گرفته ، استفاده می‌شود. (دستگاه فلوروسکوپی)
اکنون به بررسی این دستگا ها می پردازیم:
رادیولوژی تشخیصی :
رادیوگرافی :
در رادیوگرافی با تنظیم شرایط الکتریکی تابش پرتو رنتگن و قرار دادن فیلمی در مسیر خروج پرتوها و در عین حال بکار بستن وسایل فرعی برای جمع و جور نمودن تابش می‌توان از حالات سلامت و یا مرضی قسمتی از بدن مدرک مطمئنی برای مطالعه در دست داشت. منظور از عکس یا رادیوگرافی ساده، عکسی است که بدون کاربرد یک ماده خارجی به بدن گرفته می‌شود. در این روش ، تفکیک
حدود اعضاء از یکدیگر مشکل خواهد بود. در رادیوگرافی با مواد کنتراست(حاجب) ، با وارد نمودن مواد خارجی به بدن که نسبت به بافتهای نرم تراکم متفاوتی داشته باشند، رنگ یکنواخت آن قسمت را بهم زده و تمایز رنگها حاصل می‌شود. ماده حاجب خوراکی سولفات باریم است که طعمی وانیلی دارد.
رادیوگرافی با مواد کنتراستی دارای تکنیکهای جداگانه و بکار بردن مواد مختلف برای بررسی اندامهای مختلف بدن می‌باشد. یکی از این روشها آنژیو کاردیوگرافی است که باتزریق مواد کنتراست به درون قلب از راه لوله‌های باریک که از رگهای مختلف بدن وارد شده به حفرات معینی از قلب می‌رسند. رادیوگرافی از مراحل مختلف ضربان قلب به عمل آمده و امکان بررسی حفرات درونی قلب و دریچه‌ها فراهم می‌شود.
پارامترهایی که در رادیوگرافی تاثیر گذارند عبارتند از:
کیلو ولت اشعه تابشی که روی کیفیت یا قدرت نفوذ اشعه تاثیر می گذارد و مقدار آن بستگی به اندامهای مختلف بدن دارد.
شدت جریان (میلی آمپر) اشعه تابشی که میزان فوتونهای انرژی است و روی sharpness تصویر اهمیت دارد.
زمان تابش اشعه
زمان تابش در رادیولوژی تشخیصی در حد دهم ثانیه است در حالیکه در رادیو تراپی این مدت به حدود 20 دقیقه میرسد.
بهترین کلیشه رادیوگرافی باید عکسی با sharpness مناسب باشد و بیمار حداقل دوز جذبی را دریافت کند. برای همین شدت جریان اشعه را نمی توان خیلی بالا برد. بنابراین برای پیشگیری از اثرات سوء بیولوژیکی اشعه باید بین شدت جریان و مقدار دوز جذبی تعادل برقرار شود. در بعضی دستگاههای رادیو گرافی پارامتر مهم حاصلضرب زمان در شدت جریان است(mAs).
معمولا در رادیولوژی kv بالا و mA پائین توصیه میشود.
قسمت هاي اصلي يك سيستم راديوگرافي عبارتند از :
1- تيوپ مولد اشعه X
2- ژنراتور ولتاژ بالا
3- آشكارسازها و تشديد كننده هاي تصوير
4- تخت راديولوژي
5- مدارات كنترلي دستگاه
6- ميز فرمان اپراتور.
تيوب مولد اشعه X
تيوب شيشه اي مولد اشعه X، بايد درون يك محفظه فلزي كه جدار داخلي آن با سرب پوشيده شده، قرار گيرد تا اشعه X كه در جهات مختلف پخش ميشود توسط محفظه فلزي جذب گردد. كار ديگر اين محفظه فلزي ايجاد حفاظ براي ولتاژ بالايي است كه بين آند و كاتد تيوپ اعمال مي گردد. براي جلوگيري از هر گونه جرقه الكتريكي بين كابل هاي ولتاژ بالا، فاصله بين تيوب و محفظه فلزي با روغن غليظي كه در برابر ولتاژ الكتريكي كاملاً عايق است ، پر مي شود. محفظه بايد كاملاً از هوا تخليه شود،چون هوا وقتي گرم مي گردد منبسط شده و مي تواند با وارد كردن فشار به جدار شيشه اي تيوپ باعث شكستن آن شود. روغن مورد استفاده علاوه بر خاصيت عايق الكتريكي داراي خواص خنك كنندگي نيز هست. اگر گرماي تيوپ از حد مجاز بالاتر رود، انبساط روغن داخل محفظه باعث مي شود كه مدار محافظ به كار افتاده و اجازه تابش اشعه به دستگاه داده نشود. ميزان حرارت ايجاد شده در تيوب اشعهX بستگي به حاصلضرب كيلو ولت ، ميلي آمپر تيوپ و زمان تابش دارد. اين ميزان حرارت در آند ايجاد مي شود و آند بايد توان تحمل اين ميزان حرارت را داشته باشد. واحد اندازه گيري اين حرارت، ژول يا وات ثانيه ( w.s ) يا HU (Heat Unit ) است كه طبق تعريف يك HU برابر ws71/0است. وقتي آند گرماي زيادي را ذخيره كرده است، خنك شدن آن بسيار سريع تر است. اين واقعيت بواسطه وجود اين قانون كه ” از دست دادن گرما بوسيله تشعشع متناسب با توان چهارم درجه حرارت است ” توجيه مي شود . مساله مهم ديگري كه درمورد تيوپ مطرح است ، عمر تيوپ است . در واقع نمي توان تعريف دقيقي از طول عمر تيوپ اشعهX بدون در نظر گرفتن
شرايط ثابت ارائه كرد. در مورد عمر تيوپ اشعه X ، استاندارد بين المللي 613IEC- اعلام مي دارد كه : اگر t زمان هر بار تابش اشعه باشد، تيوپ بايد بتواند حداقل t /1000 =n بار تابش را انجام دهد. مثلاً اگر هر بار تابش 1/0 ثانيه طول بكشد ، تيوپ بايد بتواند حداقل 10000 بار تابش انجام دهد.
ستون نگهدارنده تيوب
ستون نگهدارنده تيوب، علاوه بر نگه داري تيوب در وضعيت مناسب و مطمئن ، امكان چرخش و حركت تيوب در زواياي مختلف را فراهم مي كند. ستون بايد قابليت حركت دادن نرم و بدون لرزش تيوب در جهات بالا، پايين، چپ ، راست ، عقب ، جلو و همچنين چرخش تيوب از حالت عمودي به افقي در هر دو جهت را داشته باشد.
اين حركت ها بايد از طريق قفل هاي الكترومكانيكي يا مكانيكي قابل كنترل باشد. يعني پس از قرار گرفتن تيوب در وضعيت مطلوب ، اپراتور بتواند با قفل كردن آن وضعيت تيوب را ثابت نگه دارد.
بطور كلي اين ستون هاي نگه دارنده به سه دسته تقسيم مي شوند:
الف) ستون هاي سقفي( تلسكوپي) : كه توسط چهار چوب هايي به سقف بسته شده است. اين چهارچوب ها به صورت ريل درون هم حركت كرده و امكان حركت تيوب در جهات مختلف را فراهم مي كنند.
ب) ستون هاي زميني : اين ستونها فقط به كف زمين اتكا دارند و روي يك ريل حركت مي كنند. در يك نوع از اين ستون ها، ريل بر روي زمين نصب شده و ستون روي آن حركت مي كند. در نوع ديگر ريل به تخت متصل شده و كل مجموع تخت و ستون يكپارچه است.
ج) ستون هاي زميني سقفي : در اين نوع ستون يك ريل روي زمين و يك ريل روي سقف نصب گرديده و ستون بين اين دو ريل حركت مي كند.
كليماتور
وسيله اي براي محدود كردن اشعه X است كه به خروجي تيوب اشعه X در محفظه تيوب وصل شده تا اندازه و شكل شعاع اشعه X را تنظيم كند. كليماتور شامل دريچه ايست كه مي تواند به كمك دست يا يك موتورباز و بسته شود و محدوده تابش اشعه X را تغيير دهد. هر دريچه شامل چهار صفحه سربي است .اين صفحات بصورت زوج هاي مستقل عمل مي كنند. وقتي هر دو زوج صفحات كاملا” بسته شوند، صفحه هايشان در مركز ميدان اشعه تلاقي مي كنند. حركات اين صفحات مي تواند دستي يا توسط يك موتور انجام شود.
ميدان اشعه x با شعاع نوري يك چراغ روي بدن بيمار مشخص مي شود. اين شعاع نوري بوسيله آينه اي كه با زاويه 45 درجه در سر راه اشعه گذاشته شده است،منحرف مي شود. فاصله چراغ تا آينه بايد برابر فاصله منبع x تا آينه باشد. اين لامپ معمولا از نوع dc وبا توان 100 تا 150 وات است.
ژنراتور ولتاژ بالا
يكي از قسمت هاي مهم و اصلي در يك دستگاه راديولوژي مجموعه ژنراتور ولتاژ بالاست كه وظيفه ايجاد ولتاژ بالاي لازم براي توليد اشعه x در تيوب را به عهده دارد. ورودي اين مجموعه ، برق شهر با دامنه 220 ولت به صورت تك فاز يا سه فاز است كه در مدت زمان كوتاهي كه مي خواهيم تابش انجام گيرد به ورودي ژنراتور بالا اعمال ميشود. خروجي اين مجموعه نيز ولتاژچندين برابربزرگ شده (تاحداكثرkv 150 )در همان مدت زمان است . مجموعه ژنراتور ولتاژ بالا، شامل يك جعبه فلزي متصل شده به زمين و پر از روغن مخصوص است كه داخل آن يك ترانسفورماتور ولتاژ كم براي تغذيه فيلمان و يك ترانسفورماتور ولتاژ بالا، يك مجموعه ديودهاي يكسو كننده ولتاژ بالا و تعدادي كنتاكتور قرار دارند . اختلاف پتانسيل ترانسفورماتور ولتاژ بالا گاه بهkv 150نيز مي رسد و بنابراين ترانسفورماتوها را درون روغن مخصوصي كه از بروز جرقه الكتريكي بين قسمت هاي مختلف جلوگيري مي كند، غوطه ور مي كنند.

فایل : 28 صفحه

فرمت : Word