سلام پرتوکار

در طول دو دهه اخیر سیستم فیلم – اسکرین رفته رفته جای خود را به سیستم های تصویر برداری دیجیتال داده است . ظهور فناوری دیجیتال با روش های آشکار سازی گوناگون و فناوری بازخوانی اطلاعات همراه بود.با بهبودو توسعه این فناوری امکان پیشرفت در تصویر برداری پزشکی از جمله CT Scan  یا توموگرافی کامپیوتری و نیز دیجیتال رادیوگرافی فراهم شد .تعداد چشمگیر مقالات علمی که در این زمینه در 25 سال گذشته ارایه شده ، بیانگرجایگاه این فناوریدر عرصه  تصویر برداری پزشکی است . تفاوت های مهم میان آشکارسازها و دیتکتورها تاثیر بسزایی در نحوه شکل گیری تصاویر، کیفیت تصاویر  و تشخیص های نهایی آنها دارد . به همین دلیل از تکنولوژیست ها  تسلط بیشتر  به تکنولوژی X-Ray  و سطح بالاتری از دانش و آگاهی در خصوص قابلیت های این سیستم انتظار می رود چرا که ایمنی بیمار و اطلاعات تشخیص موثق و قابل اطمینان پیوندی نا گسستنی با این عامل دارد .

پیشرفت های صورت گرفته در فناوری دیجیتال امکان توسعه دیتکتورهای تمام  دیجیتال را که اخیرا و به طور رایج در تصویر برداری های رادیولوژی به کار می روند فراهم ساخته است .رادیوگرافی کامپیوتری یا CR ونیز دیجیتال رادیوگرافی یا به عبارتی DR که نمونه های بارز این فناوری هستند به سرعت در مراکز تصویر برداری پزشکی گسترش یافته اند  . این فناوری ها جایگزین سیستم های فیلم – اسکرین سنتی شده وچالش هایی را برای تکنولوژیست ها و پرسنل مراکز تصویر برد اری به وجود آوردند . انتقال از فضای فیلم – اسکرین  به فضای دیجیتال کار ساده ای نیست. فاکتورهای فنی در خصوص تهیه تصویر ، مدیریت بر دوز تابشی بیمار  و نیز کیفیت تشخیصی تصویر برخی از عواملی موثر در این فرایند به شمار می روند . در انتقال فرایند فیلم اسکرین به سوی دیجیتال دوز تابشی بیمار می تواند 130 تا 40 درصد افزایش یابد . در مقایسه با سیستم فیلم –اسکرین می بینیم که فناوری دیجیتال به دلیل دامنه دینامیکی گسترده ای که دارد دوزتابشی بیمار را افزایش می دهد با آنکه دامنه دینامیکی در بهبود کیفیت تصاویر نقش بسزایی دارد . و این مهمترین تفاون میان سیستم های آنالوگ و دیجیتال است .سیستم های تصویر برداری دیجیتال قادرند اکسپوژری بیشتر و یا کمتر از میزان اکسپوژری که به بدن بیمار نفوذ می کند را گسیل دارند . اسکپوز بیش از حد می تواند تصویر با کیفیتی را فراهم می آورد اما همچنین می تواند دوزتابشی بیش از حد بیمار را به همراه داشته باشد .

مدیریت دوز تابشی بیمار و کیفیت تصویر با سه رکن فرایند تصویر برداری در ارتباط است  و این تایین کننده کیفیت تشخیصی تصویر رادیو گرافی است.

1)    انتخاب تکنیک رادیو گرافی

2)    دوز تابشی بیمار

3)    کیفیت تشخیصی تصاویر رادیو گرافی

و این موارد چالش پیش روی تکنولوژیست هاست چرا که هم مزایای کلینیکی وهم محدودیت های فناوری  دیجیتال درتهیه تصاویرهستند همچنین متناسب با نظر تکنولوژیست هر یک از این عوامل ممکن است تغییر کنند .

Overview of CR and DR detectors

امروزه سیستمهای دیجیتال متنوعی به طور رایج برای تصویر برداری های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند .سیستم های  دیجیتال در دو گروه مشخص دسته بندی می شوند : رادیو گرافی کامپیوتری CR  و دیجیتال رادیو گرافی DR هرچند به طور کلی این دسته بندی مورد قبول است اما دسته بندی های دیگری چون دیجیتال رادیو گرافی مستقیم و نیز دیجیتال رادیوگرافی غیر مستقیم نیزتعریف شده است .در این میان طبقه بندی دیتکتورهامتناسب با فرایند تبدیل انرژی اشعه ایکس به شارژالکتریکی صورت می گیرد .با اینکه دستگاه های charge-couple می توانند در دستگاه های تبدیل مستقیم DR مطرح شوند .

با این وجود اختلاف بزرگ میان ایندسته بندی ها مربوط به چگونگی آشکارسازی و بازخوانی تصاویر است .در سیستم های CR از صفحات فسفری برای بازخوانی تصویر استفاده می شود و در واقع همان روش غیر مستقیم در حالی که در DR اشعه ایکس به شارژالکتریکی  تبدیل می شودکه این روش را بر اساس نحوه تبدیل اشعه ایکس  می توان به دو گروه مستقیم و غیر مستقیم تقسیم کرد .

دیتکتورهای DR می توانند به هر دو روش مستقیم و غیر مستقیم انرژی اشعه ایکس را به بار الکتریکی تبدیل کنند . این دیتکتورهای بازخوانی مستقیم ،به وسیله آرایه TFT (Thin-film transistor) فرایند تبدیل دسته پرتو های اشعه ایکس را به عهده دارند  .دیتکتورهای مبدل مستقیم دارای هادی های حساس به نوری(photoconductor ) هستند از قبیل سلنیوم بی شکل (a-Se)که فوتون های ایکس را تنها در یک مرحله و مستقیما به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می کنند . سیستم های غیر مستقیم از دو مرحله فنی برای تبدیل استفاده می کنند .این سیستم ها دارای سنتیلاتورهایی مانند Cesium Iodide (CsI) هستند که در نخستین مرحله از تبدیل فوتون های ایکس را به نور مرعی تبدیل می کنند و این نور مرعی در مرحله دوم به وسیله آرایه های حساس به نور، سیلیکون بی شکل به بار الکتریکی تبدیل می شوند.

فناوری CR با روش غیر مستقیم تبدیل و دو مرحله فنی کار می کند .در ابتدا فوتون های ایکس توسط صفحه فسفری {(SPS) (ex: BaFBr:Eu2‏{ تسخیر شده سپس فوتودیتکتور نور ساطع شده از این صفحه را دریافت و به یک تصوبر دیجیتال مطابق با عضو مورد نظر تبدیل می کند . در شکل زیر مراحل امر به خوبی نمایش داده شده است.

در این سیستم ها فرایند شناسایی ، تبدیل و بازخوانی فوتون های ایکس به نسبت سیستم فیلم –اسکرین دارای مزایاییاز قبیل : از جمله دامنه دینامیکی وسیع ، پردازش قابل تنظیم تصویر ،کیفیت بهتر تصویر ،به دست آوردن سریع تصاویر ، دسترسی به تصاویر در نقاطی دورتر از محل تصویر برداری است  .

Computed radiography :

رادیوگرافی کامپیوتری یا CR  نخستین فناوری تصویر برداری دیجیتال بود که در دسترس قرار گرفت  .این فناوری ابتدا توسط کمپانی فوچی وبر پایه صفحات فسفری در اوایل سال 1980 کاربرد کلینیکی پیدا کرد .در این فناوری  دیتکتورهایی  با قابلیت حساسیت بالا به فوتون جایگزین سیستم فیلم اسکرین سنتی شدند .در این تکنیک صفحه فسفر درون کاستی متناسب با سطح مورد تصویر برد اری قرار گرفته و بدون تغییر در ژنراتور ، تیوب اشعه ایکس و دیواره بوکی یا سیسستم تخت استفاده می شد..این فناوری به تکنولوژیست این امکان را می دهد تا به مانند سیستم های فیلم- اسکرین قدیمی تصاویر معمول را تهیه کند .تفاوت در چگونگی شکل گرفتن  تصویرنهفته و پردازش آن است . یک سیکل شگل گیری تصویر در CR بر پایه سه مرحله است :

1)اکسپوز 2)بازخوانی 3)پاک کردن

درون کاست رادیو گرافی یک الکترود تصویر یا SPS که دارای detective layer شامل    BaFX:Eu2‏‏ که در این فرمول X می تواند یکی از هالوژن ها(Cl, Br or I ) باشد قرار دارد .

نمونه های اولیه SPSمی توانند تصاویر نهفته را برای مدت زمان قابل توجهی در خود حفظ کنند .

کریستال های فسفر معمولا در یک صفحه و درون رزین قالب گرفته می شوند وقتی PSP به وسیله اشعه ایکس اکسپوز می شود رویداد تشعشع موجب تحریک الکترون باند والانس و حرکت آن به سمت باند رسانایی می شود .

سر انجام سومین مرحله تصویر برداری به سبکCR  که همان پاک کردن سیگنال های باقی مانده است صورت می گیرد.الکترون های باقی مانده تصویر پنهان پس از بازخوانی هنوز در لایه هایی با انرژی بالا قرار دارند این الکترونهای پر انرژی  پس از فرایند بازخوانی با استفاده از یک منبع نوری بسیار شدید سفید رنگ  که تله های الکترونی را خالی میکندپاک می شوند .

ادامه مطلب را ببینید