مكونات جهاز الأشعة المقطعية

تصميم غرفة الأشعة المقطعية

توجد معظم مكونات جهاز الأشعة المقطعية داخل الجانتري gantry، بالإضافة للجانتري يتكون جهاز الأشعة المقطعية أيضاً من طاولة الفحص  table وغرفة التحكم control room. تصميم غرف الأشعة المقطعية عادة متشابهه وذلك بأن تكون طاولة الفحص والجانتري في غرفة ، أما غرفة التحكم تكون في الخارج خلف حاجز رصاصي للحماية من الإشعاع.

تخطيط غرفة الأشعة المقطعية

يوجد في غرفة التحكم الكمبيوتر الخاص الذي يعمل عليه تقني الأشعة وقت التصوير ويجب أن يكون جزء من الجدار عبارة عن نافذة مصنوعة من زجاج مكافئ للرصاص  Lead Equivalent Glass لنتمكن من الرؤية داخل الغرفة للتدخل في حالة حدوث أي طارئ. ويكون مدخل المرضى مختلف عن المدخل الخاص بتقني الأشعة وذلك لعدة اسباب أهمها: الحماية من العدوى ولكي لايمكن فتحه من الخارج لضمان عدم دخول احدهم وقت الإشعاع، كما يجب أن يكون مدخلاً واسعاً بشكل يناسب اسرة المرضى. ومن المهم وجود غرفة انتظار وغرفة تغيير الملابس  وأيضاً من الممكن توفير خزانات lockers لمقتنيات المرضى.

special_room_model

فني اشعة مقطعية

مكونات الجانتري Gantry Components

msct-2

مكونات جهاز الأشعة المقطعية

  • مولد الكهرباء Generator

مولدات الكهرباء الحديثة high frquency generators تكون صغيرة الحجم بحيث يمكن وضعها داخل الجانتري. وظيفتها هو إنتاج الطاقة الكهربائية وإرسالها إلى أنبوبة الأشعة.

  • أنبوبة الأشعة

وظيفة أنبوبة الأشعة هي توليد الأشعة السينية. للمزيد اضغط هنا

  • الفلتر Filtration

إستخدام الفلتر يُحسن من جودة الصورة ويُقلل من جرعة الإشعاع للمريض. فالفلتر يمتص فوتونات الإشعاع ذات الطاقة الضعيفة التي من المؤكد أنها ستُمتص في جسم المريض ولن تصل إلى مستقبل الأشعة، فهذه الفوتونات لن تساهم في الصورة ولكنها ستزيد من جرعة الإشعاع للمريض.

  • الكوليميتور Collimators

وظيفة الكوليميتور هي تحديد مجال الإشعاع وهذا يؤدي إلى تقليل التبعثر الإشعاعي scatter radiation. وبتقليل التبعثر تتحسن جودة الصورة وتقل جرعة الإشعاع للمريض. يتحكم الكوليميتور بسماكة صورة الأشعة المقطعية thickness وذلك بتوسيع أو تقليل مجال الإشعاع بناءاً على إختيار تقني الأشعة.

  • مستقبل الأشعة Detector

إن الإشعاع الصادر من أنبوبة الأشعة المتحركة حول المريض يتم توهينه attenuation من قبل المريض إما بواسطة الإمتصاص أو التبعثر absorption & scatter. الأشعة المخترقة يتم تسجيلها بواسطة عدة مستقبلات للأشعة detectors ويتم حفظها كبيانات خام raw data.

الأشعة المقطعية متعددة الشرائح

وظيفة مستقبل الأشعة الأساسية هو تحويل الإشعاع إلى إشارة كهربائية Electrical Signal  لكي يتعرف عليها كمبيوتر الأشعة المقطعية. ويوجد نوعان من هذه المستقبلات في الأشعة المقطعية:

النوع الأول مصنوع من غاز الزينون Xenon Gas الذي يتأين ionization عند وصول الأشعة السينية إليه. تتحول هذه الأيونات إلى إشارة كهربائية يستطيع الجهاز قرائتها وتحليلها. يستخدم هذا النوع على نطاق ضيق وغالباً في الأجهزة القديمة ومن عيوب مستقبلات الزينون هو حاجة هذا الغاز إلى أن يكون دائماً تحت الضغط pressurized. أما النوع الثاني فهو مصنوع من كرستالة صلبة Solid-State Crystal تتوهج بالضوء عند اصطدام الأشعة السينية بها. لاحقاً صمام ثنائي يحول هذا الضوء إلى إشارة كهربائية يستطيع الكمبيوتر التعامل معها. النوع الثاني هو النوع الأكثر إستخداما في أجهزة الأشعة المقطعية.

مستقبلات الأشعة المقطعية

computed tomography detectors

بعض التقنيات التي ساهمت في تطور الأشعة المقطعية

  • التصوير الحلزوني Spiral/Helical Scanning

 تقنية التصوير الحلزوني Helical/Spiral تتحرك فيه الطاولة التي عليها المريض في نفس الوقت الذي يتم فيه التصوير بدوران أنبوبة الأشعة حول المريض دون الحاجة إلى التوقف. أدى هذا بالضرورة إلى تقليل الوقت بشكل كبير جداُ .

تصوير الأشعة المقطعية الحلزوني

تصوير الأشعة المقطعية الحلزوني

تصوير الأشعة المقطعية الحلزوني

 

 

  • تقنية حلقة الإنزلاق Slip-Ring Technology

أحد أهم التقنيات التي أدت إلى ظهور التصوير المقطعي الحلزوني هو تقنية حلقة الإنزلاق Slip-Ring Technology.  أغنت هذه التقنية عن إستخدام الكيابل لتزويد أنبوبة الأشعة بالطاقة. فالكيابل تمنع إستمرارية دوران أنبوبة الأشعة بشكل مستمر وبوجودها لابد من التوقف لتعود الكيابل في الوضع الطبيعي لكي لاتتشابك. في تقنية الإنزلاق الحلقي يتم توصيل الكهرباء إلى الأجزاء المتحركة بشكل مستمر عن طريق حلقات دائرية وعدة فرش brushes.

تقنية slip ring

تقنية slip ring

  • الأشعة المقطعية متعددة الشرائح

Multislice Computed Tomography

كان يستخدم قبل ظهور هذه التقنية عدة خلايا مستقبلة  للأشعة ولكنها توجد في مقطع أو شريحة واحدة ولكن بواسطة هذه التقنية تم إضافة عدة شرائح أخرى لتقليل الوقت. مثلاً جهاز الأشعة المقطعية بأربع شرائح و 64 شريحة – 128 شريحة … إلخ.

الأشعة المقطعية متعددة الشرائحالأشعة المقطعية متعددة الشرائح

  • الأشعة المقطعية ثنائية المصدر Dual Source CT

الأشعة المقطعية ثنائية المصدرالأشعة المقطعية ثنائية الطاقة

يتواجد في بعض أنواع أجهزة الأشعة المقطعية الحديثة مصدران للإشعاع وهما أنبوبتي أشعة سينية لكل واحد منهما مستقبل أشعة خاص به وكلاهما يتواجدان في جانتري واحد. تعمل هاتان الأنبوبتان في وقت واحد بالتزامن والهدف الرئيسي من ذلك هو تقليل مدة الفحص وهذا عامل مهم خاصة في تصوير القلب.

أيضاً من فوائد هذه التقنية أنه يمكن توجيه الإشعاع نحو المريض بطاقتين مختلفتين وتُسمى هنا ثنائي الطاقة Dual Energy. بإعطاء طاقتين مختلفتين للمريض يمكننا الحصول على تفاصيل اكثر نستطيع أن نحللها للحصول على معلومات إضافية. ويؤمن البعض أن هذا سيكون مستقبل  الأشعة المقطعية نظراً للتطبيقات العديدة التي يمكن الإستفادة منها. لعل من أبرز تطبيقاتها هو تحديد نوع حصى الكلى. تجد الإشارة هنا أنه يمكن تطبيق الأشعة المقطعية ثنائية الطاقة بأنبوبة واحدة فقط وذلك بإعطاء طاقتين مختلفتين للمقطع الواحد.

الإعلانات

8 replies »

  1. سعيد أن الموضوع اعجبك. لا استطيع ان اعطيك مرجع واحد فالمعلومات كانت متنوعة فمنها يختص بالفيزياء وبعضها في الهندسة الطبية وبعضها له علاقة بالتصميم والتخطيط لغرفة الأشعة فمصادرها متنوعة. لذلك اعتمدت على خبرتي في الأشعة المقطعية مع تدقيق المعلومات في عدة مراجع ومواقع

  2. لا أعلم بماذا تقصد بكلمة interval فهي تشير لأشياء عديدة في الأشعة المقطعية. لكن بحسب مافهمت هو انك تقصد overlapping between beam width لأنه له علاقه بموضوع البيتش. أولاً الـ pitch هو رقم في التصوير الحلزوني spiral /helical يكون في الغالب مابين 0.5 إلى 1.5 يمكننا القول أن الغرض منه وصف سرعة الطاولة برقم أو معيار. يمكن حسابه عن طريق حساب (المسافة التي تحركتها الطاولة خلال لفه واحدة للتيوب 360 درجة) تقسيم/ (عرض الشعاع collimation width). الرقم هذا يكون مؤشر لسرعة الطاولة في اللفة الواحدة. إذا كان هذا الرقم صغير (مثلاً اصغر من واحد) تكون حركة الطاولة بطيئة خلال لفة أو دوران التيوب فيكون هناك تداخل في الشعاع beam overlapping، هنا الزمن يكون أطول بالإضافة إلى أن جرعة الإشعاع عاليه لأنه يوجد تداخل في الشعاع لكن الصور تكون أفضل. أذا كان هذا الرقم كبير (مثلاً أكبر من واحد) تكون حركة الطاولة سريعة خلال اللفة الواحدة فيكون هناك تباعد في الشعاع وفراغات. هنا يكون الوقت اسرع وجرعة الإشعاع أقل لكن ممكن جودة صورة أقل. لكنها مقبولة جداُ. أما إذا كان الرقم واحد (1) فتكون حركة الطاولة والتيوب متناسقه جداً بحيث لايكون هناك أي تداخل أو تباعد في الشعاع. لا يوجد شئ افضل أو اسوا ولكن تعدلها على حسب الفحص. في الأغلب تكون محفوظة كبروتوكول ولاتعدل. لكن مثلاُ لو اتى لك طفل وأنت خائف أنه سيتحرك فإنه من الأفضل تسريع الوقت بزيادة البيتش ولو أنه سيكون على حساب جودة الصورة النهائية. لكن غالباً لا تعدل.

    انظر للصورة في الأسفل ستوضح ماذكر في الأعلى
    https://image.slidesharecdn.com/ctdi-141213230134-conversion-gate01/95/ctdi-computed-tomography-dose-index-12-638.jpg?cb=1418511834

  3. الفلتر الأول mathmatical يكون بواسطة الكمبيوتر عند عملية الـ reconstruction أي أنه فلتر لوغارتمات رياضية تهدف إلى وضوح الصورة، مثلاً يتوقع اللوغاريتم كيف يكون شكل الدماغ ومن ثم يحاول يُحسن الصورة بناءاً على ذلك. أما الثاني فهو فلتر حقيقي موجود في الجانتري مصنوع من الألمنيوم أو التفلون يهدف إلى إمتصاص الـ scatter لتحسين وضوح الصورة وزيادة دقتها.

التعليقات