معرفی دستگاه فلوروسکوپی
تاريخچه
اولين سيستمهاي فلوروسکوپي که به عنوان آشکارساز بود يک پرده فلوروسکوپي بود که پزشک مستقيماً آن را مي ديده است.در اين سيستمها فوتونهاي اشعه ايکس که به پرده مي رسند تبديل به فوتونهاي نور مرئي ميشود که توسط مشاهده کننده قابل رؤيت بود. جنس پرده ها سولفيد کادميم روي بودند و نورسبز متمايل به زرد متشعشع مي کردند. يک شيشه سربي از پرتودهي زياد اشعه ايکس محافظت مي کرد و درجه تفکيک را مي کاست. ولي عيب آن اين بود که چون پرده، نور ضعيفي را تابش ميکرد،پزشکان بايد در اتاق تاريک کارمي کردند و قدرت تشخيص کنتراست آنها کم بود. در سيستمهاي مدرن ، يک لوله تشديد کننده تقش آشکارساز را دارد.لوله تشديد کننده داراي يک پرده فلورسنت، کاتد نوري (فوتوکاتد) و پرده فسفوري است.فوتونهاي اشعه ايکس پس از برخورد به پرده فلورسنت به فوتونهاي نوري تبديل مي شوند.الکترونهاي نوري را با پتانسيل kV 25 شتاب مي دهند و توسط يک لنز الکترواستاتيکي روي يک پرده فسفوري کوچک متمرکز مي کنند.سپس تصوير با يک دوربين تلويزيوني و يک سيستم بزرگ کننده قابل مشاهده است. گاهي به جاي دوربين تلويزيوني از دوربين سينمايي mm 16 استفاده ميشود که درجه تفکيک بهتري دارد ولي براي مشاهده در طول آزمايش دوربين تلويزيوني بهتر است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
فلوروسکوپي
تجهيزات فلوروسکوپي:
ساده ترين شکل دستگاه فلوروسکوپي شامل ميز راديوگرافي، تيوب زيرين تخت و صفحه تشديد کننده در بالاي ميز مي باشد.صفحه حاوي ماده اي نظير سولفيد کادميم است که بر روي ورقه نازک پوشش داده شده و پايين صفحه محافظ پلاستيکي در وسط بيمار و صفحه شيشه اي سرب دارد در طرف بيننده قرار گرفته است اين مجموعه داخل قاب فلزي که از صفحه محافظت مي کند و حرکت تيوب زيرين را با صفحه هماهنگ مي کند،قرار مي گيرد.روشنايي صفحه فلورسنت را مي توان با افزايش جريان تيوب اضافه کرد چه تصوير مستقيم روي صفحه فلورسنت و چه توسط تقويت کننده و سيستم تلوزيوني مدار بسته ديده شود مسلما بايد تيوب اشعه ايکس و سيستم ثبات بهم متصل باشند و همزمان حرکت کنند.
تعويض کننده سريال (وسيله براي اسپات فيلم):
اين قسمت کاست را به محلي که آماده پرتودهي است مي آورد.سيستم اينترلاک اطمينان مي دهد تا زماني که تيوب زير تخت از حالت اسکي به راديوگرافي تبديل نشود و نتوان پرتو توليد کرد،اندازه و ميدان پرتو بسته به فاصله معين تا کانون به طور اتوماتيک محدود مي شود.به کمک سلکتور قالب هر اندازه دلخواه از فيلم را ميتوان تحت تابش قرارداد يا توسط پوشش هاي سربي مي توان در قسمتهاي مختلف يک فيلم پرتودهي هاي متعدد داشت يعني يک فيلم را مي توان به دو چهار شش يا هشت قسمت کوچک تقسيم کرد.
تغيير از وضعيت فلوروسکوپي به راديوگرافي:
هنگام اين تغيير وضعيت زير اتفاق مي افتد:
1- ابتدا با فشار دادن کليد اکسپوژر مدارها براي اکسپوژرها آماده مي شوند.
2- مدارات فلوروسکوپي از مدار خارج مي شوند.
3- مدارات راديوگرافي مورد نظر در مدار قرارمي گيرند.
4- کاست به محل اکسپوژر کشيده مي شود.
5- با ادامه فشار کليد اکسپوژر با فشار مجدد کليد، اکسپوژر انجام مي شود.
تايمر فلوروسکوپي:
در اغلب بخش ها به مدار فلوروسکوپي تايمري وصل است که زمان فلوروسکوپي هر بيمار را نشان مي دهد.کاربر مدت هر آزمايش را روي تايمر انتخاب مي کند.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اندازه گيري دوز بيمار:
وسيله اي که دوز پرتو بيمار را طي آزمايشات تشخيص اندازه گيري مي کند Diamentor است. اين وسيله شامل اتاقک يونيزاسيون مسطح، پيش آمپلي فاير، وسيله اندازه گيري و نمايشگر است.با هر شمارش علايم صوتي از ميکروفون پخش مي شود.زماني که شمارنده دوز آزمايشي را در يک آزمايش نشان داد، با فشار يک دکمه مي توان آن را صفر کرد.هم چنين دوز بيمار را مي توان با استفاده از ديسک هاي ترمولومينسانت اندازه گيري کرد.
بزرگ نمايي:
با اعمال انرژي به الکترود متمرکز کننده ثانويه مي توان سطح کوچکي از فسفر ورودي را تاحد زيادي براي آنکه تمام سطح فسفر خروجي را بپوشاند بزرگ نمود. به علت کاهش اندازه ميدان ورودي، تعداد الکترون کمتر براي پوشش فسفر خروجي موجود خواهد بود.
رويت تصوير خروجي:
به چند طريق ميتوان تصوير کوچک خروجي را مشاهده يا ثبت کرد:
1- رويت مستقيم با چشم(امروزه کمتر صورت مي گيرد)
2- روي مانيتور تلويزيوني با استفاده از سيستم مدار بسته تلوزيوني
3- فوتوگرافي تصوير روي فيلم هاي بريده و يا فيلم نواري
4- ثبت تصوير روي سينه فيلم
5-دوربين هاي تلويزيوني
در تصوير برداري پزشکي معمولا از دونوع دوربين تلويزيون استفاده ميشود:
1- دوربين ويديکون
2- دوربين پلابيکون
کينسکوپي:
با استفاده از سينه دوربين ميتوان تصوير کوچک روي مانيتور تلويزيون را ضبط کرد. شاتر دوربين بايد با باريکه الکتروني که صفحه مانيتور را جاروب مي کند هماهنگ باشد. مزيت روش ضبط سينمايي آن است که لازم نيست بيمار پرتوي بيش از آنچه براي ضبط تلوزيوني لازم است دريافت کند.
معايب اين روش عبارتند از:
1- از دست رفتن اطلاعات،زيرا شاتر دوربين سينمايي تا وقتي که قسمت جديد از فيلم کشيده شود بسته مي ماند.
2- احتمالا روي تصوير لکه ظاهر مي شود،زيرا در هر فريم فيلم سينمايي از دوز کمتر استفاده مي شود.
3- اگر دوربين و سيستم تلويزيوني کاملا هماهنگ نباشد ممکن است خطوط افقي روي سينه فيلم ظاهر شود.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ساختار تيوپ تشديد کننده تصوير:
کار اين تيوپ:
تبديل تصوير اشعه ايکس به يک تصوير نوري قابل ديدن که شدت روشنايي آن به حد کافي بوده و بتوان آنرا به راحتي مشاهده کرد.
اجزاء تيوپ:
يک آند يک کاتد و يک يا دو الکترود متمرکز کننده که همگي درون يک محفظه شيشه اي ناقوسي شکل قرار دارند.
کاتد همان صفحه بزرگ فسفر ورودي (input phosphor)، آند همان صفحه فسفر کوچک خروجي (output phosphor)و الکترود هاي همان لنزهاي الکترو استاتيکي هستند که بين آند و کاتد درون محفظه شيشه اي قرار دارند.تمام سطوح تيوپ بايد داراي کمي انحنا باشند تا در برابر اختلاف
فشار بين درون (خلاء)و بيرون محفظه (هوا)مقاومت کنند.صفحه فسفر ورودي از يک ماده فلور سانس که بصورت ذرات بخار در آمده و روي يک صفحه نازک آلومينيومي رسوب داده شده تشکيل شده و قطر آن بين 15تا20 سانتيمتر است.ماده فلور سانس در واقع يدور سزيم (csi) است.در دستگاههاي قديمي تر سولفور کادميم و روي تقويت شده استفاده مي شد.جهت گيري عمودي بلورهاي csi،تراکم بيشتر و عدد اتمي بالاتر از خواص خوب csi مي باشد. همچنين اين ماده داراي بهره بالاتر بوده و رزولوشن يا دقت تصوير ايجاد شده توسط آن بيشتر است. تبديل تعداد بيشتر فوتون هاي اشعه ي ايکس به فوتون هاي نوري باعث کاهش نويز تصوير مي شود.کار صفحه فسفر توليد نور متناسب با نورون اشعه تابيده شده است.فوتوکاتد يکي ديگر از اجزاء تيوپ است و از مجموعه اي از ترکيبات آنتيموان و سزيم تشکيل شده است تا تصوير فوتوني ايجاد شده توسط صفحه فسفر ورودي را به يک تصوير الکتروني تبديل کند، يعني با برخورد نور، از خود الکترون ساطع نمايد.اين الکترونها با اختلا ف پتانسيل 25 تا 35 کيلو وات (که بين آند و کاتد است)به طرف آند شتاب
مي گيرند.در طول مسير توسط لنزهاي الکتروستاتيکي روي صفحه فسفر خروجي متمرکز مي شوند.قطر صفحه فسفر خروجي 15 تا 25 ميليمتر است.اين صفحه از بخارات رسوب سولفات کادميم فعال شده با نقره، روي يک صفحه آلومينيومي نازک تشکيل شده است.تصوير تشکيل شده روي صفحه خروجي شدت روشنايي بسيار زيادتري نسبت به تصوير صفحه ورودي دارد.محفظه شيشه اي تيوپ 2 تا 4 ميليمتر ضخامت دارد ودر يک محفظه فلزي پوشش سرب قرار گرفته است.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
دو روش براي ديدن تصوير خروجي وجود دارد:
1- استفاده از از سيستم نمايش آينه اي
2- استفاده از دوربين فيلمبرداري و صفحه نمايش تلويزيوني
درسيستم آينه اي تصوير خروجي تيوب توسط تعدادي عدسي و آينه به چشم فرد مي رسد.
مزيت اين روش سادگي و هزينه پائين آن نسبت به سيستم نمايش تلويزيوني است.عيب آن اين است که در هر لحظه يک يا دو نفر مي تواند تصوير را ملاحظه کنند.در سيستم نمايش تلويزيوني تصوير خروجي تيوب توسط يک دوربين فيلمبرداري مي باشد و توسط يک صفحه نمايشگر تلويزيوني به صورت بلادرنگ نمايش داده مي شود. مزيت اين روش مشاهده همزمان چند تصوير است.مزاياي ديگر امکان بهبود کنتراست تصوير و امکان ذخيره سازي و انتقال تصاوير به محل ديگر مي باشد.عيب آن پيچيده بودن و هزينه بالاي تجهيزات آن است.اولين مسئله در مورد اين سيستم کوپل کردن تصوير خروجي صفحه فسفر خروجي به دوربين تصوير برداري است.
اين عمل به دو روش قابل انجام است:
1-سيستم فيبر نوري
2- سيستم عدسي
در سيستم فيبر نوري يک صفحه فيبر نوري نازک يک ارتباط خوب بين فسفر خروجي و تيوب تشديد کننده و دوربين تلوزيوني برقرار مي کند.در سيستم عدسي دو عدسي و يک آينه نيمه شفاف به کار مي رود.عدسي اول به آن عدسي شيئي ميگويند،نور ساطع شده توسط صفحه فسفر خروجي را مي گيرد وبه يک دسته نور موازي تبديل مي کند.آينه نيمه شفاف در مسيراين نور باعث مي شود تا دسته نور به دو دسته تقسيم شود.يک دسته به عدسي دوربين رفته و بعد از همگرايي به ورودي دوربين تصوير برداري مي رسد.دسته دوم نيز مي تواند به وردي يک سيستم تصوير برداري ديگر مثل دوربين اسپات فيلم يا دوربين سينمايي تحويل داده شود.با تعيين محل عدسي هاي چشمي با توجه به اندازه صفحه فسفر خروجي، ورودي دوربين مي تواند کوپلينگ مناسب را بين اين دو ايجاد کند.
تشديد کننده هاي تصوير مسطح:
در اين حالت يک تصوير با اندازه واقعي و غير معکوس ايجاد مي کند.به جاي تصوير برداري الکتروني – نوري از روشي به نام تمرکز نزديک فوتو الکتروني استفاده مي شود.دراين روش فوتوکاتدها و صفحات فولورسانس در مقابل هم و به صورت موازي قرار ميگيرند و اختلاف ولتاژ 15 کيلو ولت بين آنها برقرار است.آنگاه يک ميدان الکتريکي يکنواخت ايجاد مي شود ويک تصوير يک به يک با لبه هاي تيز ايجاد مي شود.اشعه ايکس تابيده شده به صفحه ورودي تبديل به فوتونهاي نوري مي شود.از برخوردهاي فوتونهاي نوري با فوتوکاتد اول الکترون توليد مي شود.الکترونها تحت اثر ميدان انرژي جذب مي کنند و به صفحه فلورسانس اول برخورد کرده و تصويري روشن تر از تصوير قبلي ايجاد مي کنند.اين تصوير صفحه فلورسانس دوم را تحريک مي کند. صفحه دوم همان صفحه خروجي است که نوري در محدوده سبزايجاد مي کند.
دروبين هاي تلوزيوني:
دونوع دوربين تصوير برداري وجود دارد:
1- دوربين ويديکون (vidicon) که متداولتر است.
2- دوربين ارتيکون (orthicom).
اجزا اصلي يک دوربين ويديکون: يک محفظه شيشه اي تخليه شده از هوا شامل يک صفحه سيگنال (signal plode) يک هادي نور (photo condoctor) و يک تفنگ الکتروني (electon gon)
مي باشد.
با تابش نور به صفحه هادي،مقاومت الکتريکي قسمتهاي مختلف صفحه متناسب با نور تابيده شده تغيير مي کند.تغيير در مقاومت باعث شارش بار بين صفحه سيگنال و لايه هادي نور مي شود.يک تفنگ الکتروني يک شعاع الکتروني ايجاد مي کند که لايه هادي نوري راجاروب مي کند.شعاع الکتروني هر نقطه از لايه هادي نور را دوباره تا مقدار اوليه شارش مي کند.مقدار جريان لازم براي شارش اندازه گيري شده و پس از تقويت به مونيتور ارسال مي شود، سپس دامنه سيگنال ويدئويي حاصل در هر لحظه متناسب با جريان لازم براي شارش مجدد يک نقطه از لايه هادي نور و در نتيجه
متناسب باشدت نور تابيده شده به آن نقطه مي باشد. تيوب دوربين يک منبع جريان با مقاومت بالاست و مقاومت داخلي آن چند مگا اهم است. براي داشتن تطبيق امپدانس خوب مقاومت وروديRi بالا لازم است.صفحه سيگنال و لايه هادي نور تيوب مشابه يک خازن موازي با اين مقاومت عمل مي کنند(Ci). با افزايش فرکانس، ولتاژ در ورودي تقويت کننده کاهش مي يابد.اگر پاسخ فرکانسي تقويت کننده عکس پاسخ فرکانسي ورودي باشد، در خروجي يک پاسخ فرکانسي مسطح داريم.بهره متناسب با حاصلضرب Ri*Ci افزايش مي يابد.
مونيتور:
مونيتور يک سيستم نمايش تلويزيوني است که در واقع سيگنال ويدئويي مرکب (که عبارت است از سيگنال ويدوئي تقويت شده که پالسهاي همزمان افقي و عمودي روي آن سوار شده اند)را از طريق يک کابل کواکسيال با امپدانس 75 اهم دريافت مي کند.
دو نوع مونيتور در سيستم نمايش تلوزيوني اشعه ايکس بکار ميرود:
1- نمونه استاندارد
2- نمونه با رزولوشن بالا يا 1249 خط
در نمونه استاندارد نسبت عرض به ارتفاع مونيتور 4:3 و در نمونه با رزولوشن بالا 1:1 است.کنتراست و شدت روشنايي مونيتور بايد قابل کنترل باشد. کنتراست با بهره تقويت کننده و شدت روشنايي با ايجاد کنتراست و شدت روشنايي مونيتور بايد قابل کنترل باشد.کنتراست با بهره تقويت کننده و شدت روشنايي با ايجادباياس منفي روي گريد ابتدايي مونيتور نسبت به ولتاژ کاتد تأمين مي شود.
سيستم کنترل روشنايي اتوماتيک:
شدت روشنايي يک تصوير فلوروسکوپي بسته به اينکه از کدام ناحيه بدن تصوير برداري کنيم و ضخامت و چگالي آن ناحيه، تغيير مي کند.
براي ثابت نگه داشتن ميزان روشنايي دو راه وجود دارد:
1- کنترل بهره سيستم تقويت کننده تلويزيوني (کنترل اتومکاتيک بهره يا AGC)
2- کنترل ميزان اشعه تابيده به شخص (کنترل اتوماتيک روشناييABC)
کنترل بهره سيستم تقويت کننده:
به راحتي و باهزينه کم قابل اجراست.اشکال اين روش اين است که افزايش بهره بدون افزايش ميزان اشعه ورودي نسبت سيگنال به نويز را کاهش مي دهد. در اين روش بهره سيستم تقويت کننده تصوير و پارامترهاي قابل تنظيم دوربين تصوير برداري به طور اتوماتيک و با گرفتن فيدبک از مقدار شدت روشنايي تصوير خروجي کنترل مي شوند، به طوري که شدت روشنايي تصوير ثابت بماند.
در روش کنترل ميزان اشعه وروديABC :با افزايش ياکاهش ميزان اشعه ورودي
به تيوب تشديد کننده تصوير روشنايي تصوير را تغيير ميدهيم.
براي انجام اين روش سه راه وجود دارد:
1- سيستم کنترل اتوماتيک کيلو ولت
در اين روش ولتاژ اولين ژنراتور ولتاژ بالا توسط سيگنالي که متناسب با ميزان روشنايي تصوير است تغيير داده مي شود.روشنايي کمتر باعث افزايش ميزان kv و روشنايي بيشتر باعث کاهش ميزان kvمي شود.تغيير kv با ثابت نگه داشتن ميزان mA صورت مي گيرد.
مزيت اصلي روش: دامنه وسيع ديناميکي حدود 20:1 يا بيشتر و ازدست نرفتن کنتراست در تصوير برداري از قسمتهاي ضخيم و چگالتر بدن است.
2-سيستم کنترل اتومکانيک ميلي آمپر:
در اين روش ميزان kv دو سر تيوب اشعه ايکس ثابت است و باتغيير جريان فيلامان،کنترل روشنايي تصوير صورت ميگيرد. گرم وسرد شدن فيلامان طول مي کشد ودر نتيجه زمان واکنش کند است.
مزيت اين روش:پياده سازي آسان و کم خرج آن است.
تنظيم همزمان kV , mA:
امروزه بعضي از دستگاهها از ترکيب دو سيستم فوق بهر ه مي گيرند، مثلا mA در حداکثر مقدار خود و kV از مقدار کم به زياد افرايش مي يابند تا به روشنايي دلخواه برسيم.
ضبط تصاوير فلوروسکوپي:
تطابق تصاوير مانيتور با چشم مشاهده کننده وروشنايي اتاق کمتر است و شدت روشنايي (brightness) مانيتور بايد قابل کنترل باشد. مانياز به ضبط تصاوير به عنوان مدرک در پرونده پزشکي بيمارداريم.
روشهاي مختلفي براي ضبط تصاوير فلوروسکوپي وجود دارد:
1- ضبط کننده اسپات فيلم (spot film recorders)
تجهيزات اسپات فيلم بين بيمار و تشديد کننده و تصوير قرار مي گيرند و يک يا چند لحظه ازتصوير زنده فلوروسکوپي را روي فيلم راديولوژي ضبط مي کنند.داراي محلي براي قرار دادن کاست فيلم است.در موقع فلوروسکوپي راديو لوژيست ممکن است هر زماني بخواهد کاست را از محل استقرار خود به محل آماده تابش حرکت دهد.حرکت کاست از محل استقرار اوليه تا محلي که کاست به طور کامل بين بيمار و تشديد کننده تصاير قرار گيرد حدود يک ثانيه طول مي کشد.زماني که کاست به محل تابش برسد بابسته شدن يک کليد فرمان تابش صادرمي گردد.در طول اين يک ثانيه چندين عمل مي بايست انجام گيرد.
1- مدارات کنترل kV,mA و زمان از حالت کنترل فلوروسکوپي به حالت کنترل راديوگرافي تغيير وضعيت دهند.
2- جريان فيلمان متناسب با kV وmA در خواستي راديولوژي تغيير کرده و گرماي فيلامان به حد نهايي خود برسد.
3- آند دوار تيوب شروع به چرخش نموده و به سرعت نهايي خود برسد.به دليل نياز به زماني جهت انجام آماده سازي ها راديوگرافي ها داراي دو نقطه ضعف اساسي است.
1- زمان تابش و گرفتن عکس راديو گرافي حدود يک ثانيه از زمانيکه راديولوژيست تصميم به ضبط تصاير روي فيلم مي کند عقب تر است وممکن است دراين يک ثانيه تصوير تغيير کرده باشد.
2- حرکت مکانيکي کاست از حالت اوليه به حالت تابش باعث ايجاد لرزش خفيفي در سريوگراف شده و اين امر باعث تارشدگي در تصوير مي شود.
3- دوربين فوتو اسپات photospot camera
دوربين فوتواسپات تصوير خروجي تشديد کننده تصوير را روي فيلم ضبط مي کند.تيوب هاي تشديد کننده تصوير با قطر فسفر گيرنده تا 16 اينچ اجازه مي دهند نوار بزرگ بدون حرکت تيوب تشديد کننده و تصوير ازيک نقطه به نقطه ديگر در يک تصوير به نمايش در آيند.يک مزيت دوربين فوتواسپات کاهش قابل ملاحظه ميزان اشعه تابيده شونده در يک يا چند عمل تابش راديوگرافي صورت گرفته است و نمي گذارد اشعه زيادي به بيمار تابانده شود.يک عيب اين روش وزن زياد تجهيزات
فيلمبرداري است و بايد تعادل مجموعه دوربين و تشديد کننده را به صورتي به وجود آورد.
3-روشهاي ديگر ضبط تصاوير فلوروسکوپي عبارتند از:
ضبط تصاوير بر روي فيلم سينمايي يا سينه فلوروروگرافي
ضبط تصاوير بر روي نوارهاي مغناطيسي و ديسک هاي نوري
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
منبع:
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
با تشکر از Dezmed
