خرید و دانلود نسخه کامل مقاله کامل رادیولوژی + 16 اسلاید

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 صفحه 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 های مختلف از جمله آب، استخوان، خون، چربی و … است که باید بتوان بنحوی در تصاویر گرفته شده، این قسمت ها را متمایز کرد. تا قبل از کشف اشعه X توسط رونتگن هیچ کوششی در جهت ایجاد تصویری از بدن صورت نگرفته بود. اغلب سیستم های اصلی که
در تصویربرداری با اشعه X مورد نیازند ، در 20 سال اول کشف این اشعه، ابداع و به خدمت گرفته شدند و از سال 1930 به بعد اغلب کوشش ها روی بهبود سیستم ها و روش های بالا بردن کیفیت تصویر متمرکز شده و سیستم کلی رادیوگرافی تغییر چندانی نکرده است.
تولید اشعه X
دستگاه اشعه X از 4 قسمت اصلی تشکیل شده است :
1- منبع الکترون -2- لامپ خلاء -3- منبع ولتاژ بالا برای شتاب دادن به الکترون -4-هدف یا آند.
الکترون های بکار گرفته شده برای تولید اشعه X در اثر گسیل ترمودینامیکی تولید میشوند.وقتی جسمی حرارت داده میشود،الکترون ها شروع به ارتعاش میکنند و جسم منبسط می شود.قبل از رسیدن به نقطه ذوب،ارتعاش الکترون های سطحی کافیست تا باعث شوند آنها سطح را کاملا” ترک کنند.وقتی آنها سطح را ترک می کنند،سطح دارای بار مثبت می شود و باعث می شود که الکترون های کنده شده در اثر جاذبه الکتروستاتیکی به سمت جسم کشیده شوند. حال اگر روبروی سطحی که حرارت داده می شود الکترودی با پتانسیل مثبت نسبت به آن بگذاریم الکترون های رها شده از سطح گرم،توسط الکترود با پتانسیل مثبت جذب می شوند.لامپ اشعه x هم به همین ترتیب عمل می کند. جریان الکتریکی با عبور از رشته پشت سطح c که به آن کاتد می گوییم،باعث گرم شدن کاتد و رها شدن الکترون های سطح آن می شود بین سطح A که به آن آند می گوییم و کاتد توسط منبع ولتاژ بالا،اختلاف پتانسیل زیادی ایجاد می شود که باعث می شود آبشاری از الکترون ها از کاتد گرم به آند مثبت سرازیر شود. به این آبشار الکترونی اشعه کاتدیک می گویند. اشعه کاتدیک در امتداد خط راست حرکت می کند،بار الکتریکی منفی دارد و حامل انرژی است .
تابش ترمزی
الکترون تحت تاثیر نیروی ناشی از برخورد نزدیک با اتم سنگین از مسیر مستقیم منحرف می شود و مسیر منحنی را تحت تاثیر نیروی مرکزی طی می کند و در نتیجه شتاب می گیرد. نظریه کلاسیک
الکترومغناطیسی پیشگویی می کند هر بار الکتریکی شتابداری، انرژی الکترومغناطیسی تابش می کند . پس الکترون منحرف شده و بنابراین شتابدار، شروع به تابش می کند . تابشی را که در چنین برخوردی تولید می شود، تابش ترمزی می نامند .
هر الکترون اشعه کاتدیک که به آند برخورد می کند، امکان دارد با انتهای هدف تعدادی برخورد تابش ترمزی انجام دهد و در برخوردهای مختلف، انرژی های متفاوتی یا به عبارتی فرکانس های متفاوتی را تابش کند که همان اشعه X است. .
نکته علمی
پس از توضیح چگونگی تولید پرتو X ذکر یک نکته مفید خواهد بود. وقتی اشعه کاتدیک به آند برخورد می کند ، تنها بخشی از انرژی اش به انرژی فوتون های پرتو X تبدیل میشود و قسمت بیشتر انرژی اش به گرما تبدیل می شود.از آنجا که این انرژی روی سطح کوچک آند متمرکز می شود می تواند باعث گرم شدن بیش از اندازه آند و حتی ذوب شدن آن شود.به عنوان مثال اگر شدت جریان الکترونی برخورد کننده به آند A1 باشد و پتانسیل شتاب دهنده kv100 ، توان در آند برابر است با kw100 . اگر چنین توانی 1 ثانیه روی آند نگه داشته شود، آنرا ذوب می کند. مهندسان برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آند ، سطح آند را افزایش دادند .
راهی دیگر برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آند ، استفاده از آند چرخان است که توسط باورز اختراع شد . در این روش سرعت چرخش طبیعی آند 3600 دور در دقیقه است . چرخش سبب می شود گرما در سطح وسیعی 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 های اصلی یک سیستم رادیوگرافی عبارتند از :
1- تیوپ مولد اشعه X
2- ژنراتور ولتاژ بالا
3- آشکارسازها و تشدید کننده های تصویر
4- تخت رادیولوژی
5- مدارات کنترلی دستگاه
6- میز فرمان اپراتور.
تیوب مولد اشعه X
تیوب شیشه ای مولد اشعه X، باید درون یک محفظه فلزی که جدار داخلی آن با سرب پوشیده شده، قرار گیرد تا اشعه X که در جهات مختلف پخش میشود توسط محفظه فلزی جذب گردد. کار دیگر این محفظه فلزی ایجاد حفاظ برای ولتاژ بالایی است که بین آند و کاتد تیوپ اعمال می گردد. برای جلوگیری از هر گونه جرقه الکتریکی بین کابل های ولتاژ بالا، فاصله بین تیوب و محفظه فلزی با روغن غلیظی که در برابر ولتاژ الکتریکی کاملاً عایق است ، پر می شود. محفظه باید کاملاً از هوا تخلیه شود،چون هوا وقتی گرم می گردد منبسط شده و می تواند با وارد کردن فشار به جدار شیشه ای تیوپ باعث شکستن آن شود. روغن مورد استفاده علاوه بر خاصیت عایق الکتریکی دارای خواص خنک کنندگی نیز هست. اگر گرمای تیوپ از حد مجاز بالاتر رود، انبساط روغن داخل محفظه باعث می شود که مدار محافظ به کار افتاده و اجازه تابش اشعه به دستگاه داده نشود. میزان حرارت ایجاد شده در تیوب اشعهX بستگی به حاصلضرب کیلو ولت ، میلی آمپر تیوپ و زمان تابش دارد. این میزان حرارت در آند ایجاد می شود و آند باید توان تحمل این میزان حرارت را داشته باشد. واحد اندازه گیری این حرارت، ژول یا وات ثانیه ( w.s ) یا HU (Heat Unit ) است که طبق تعریف یک HU برابر ws71/0است. وقتی آند گرمای زیادی را ذخیره کرده است، خنک شدن آن بسیار سریع تر است. این واقعیت بواسطه وجود این قانون که ” از دست دادن گرما بوسیله تشعشع متناسب با توان چهارم درجه حرارت است ” توجیه می شود . مساله مهم دیگری که درمورد تیوپ مطرح است ، عمر تیوپ است . در واقع نمی توان تعریف دقیقی از طول عمر تیوپ اشعهX بدون در نظر گرفتن
شرایط ثابت ارائه کرد. در مورد عمر تیوپ اشعه X ، استاندارد بین المللی 613IEC- اعلام می دارد که : اگر t زمان هر بار تابش اشعه باشد، تیوپ باید بتواند حداقل t /1000 =n بار تابش را انجام دهد. مثلاً اگر هر بار تابش 1/0 ثانیه طول بکشد ، تیوپ باید بتواند حداقل 10000 بار تابش انجام دهد.
ستون نگهدارنده تیوب
ستون نگهدارنده تیوب، علاوه بر نگه داری تیوب در وضعیت مناسب و مطمئن ، امکان چرخش و حرکت تیوب در زوایای مختلف را فراهم می کند. ستون باید قابلیت حرکت دادن نرم و بدون لرزش تیوب در جهات بالا، پایین، چپ ، راست ، عقب ، جلو و همچنین چرخش تیوب از حالت عمودی به افقی در هر دو جهت را داشته باشد.
این حرکت ها باید از طریق قفل های الکترومکانیکی یا مکانیکی قابل کنترل باشد. یعنی پس از قرار گرفتن تیوب در وضعیت مطلوب ، اپراتور بتواند با قفل کردن آن وضعیت تیوب را ثابت نگه دارد.
بطور کلی این ستون های نگه دارنده به سه دسته تقسیم می شوند:
الف) ستون های سقفی( تلسکوپی) : که توسط چهار چوب هایی به سقف بسته شده است. این چهارچوب ها به صورت ریل درون هم حرکت کرده و امکان حرکت تیوب در جهات مختلف را فراهم می کنند.
ب) ستون های زمینی : این ستونها فقط به کف زمین اتکا دارند و روی یک ریل حرکت می کنند. در یک نوع از این ستون ها، ریل بر روی زمین نصب شده و ستون روی آن حرکت می کند. در نوع دیگر ریل به تخت متصل شده و کل مجموع تخت و ستون یکپارچه است.
ج) ستون های زمینی سقفی : در این نوع ستون یک ریل روی زمین و یک ریل روی سقف نصب گردیده و ستون بین این دو ریل حرکت می کند.
کلیماتور
وسیله ای برای محدود کردن اشعه X است که به خروجی تیوب اشعه X در محفظه تیوب وصل شده تا اندازه و شکل شعاع اشعه X را تنظیم کند. کلیماتور شامل دریچه ایست که می تواند به کمک دست یا یک موتورباز و بسته شود و محدوده تابش اشعه X را تغییر دهد. هر دریچه شامل چهار صفحه سربی است .این صفحات بصورت زوج های مستقل عمل می کنند. وقتی هر دو زوج صفحات کاملا” بسته شوند، صفحه هایشان در مرکز میدان اشعه تلاقی می کنند. حرکات این صفحات می تواند دستی یا توسط یک موتور انجام شود.
میدان اشعه x با شعاع نوری یک چراغ روی بدن بیمار مشخص می شود. این شعاع نوری بوسیله آینه ای که با زاویه 45 درجه در سر راه اشعه گذاشته شده است،منحرف می شود. فاصله چراغ تا آینه باید برابر فاصله منبع x تا آینه باشد. این لامپ معمولا از نوع dc وبا توان 100 تا 150 وات است.
ژنراتور ولتاژ بالا
یکی از قسمت های مهم و اصلی در یک دستگاه رادیولوژی مجموعه ژنراتور ولتاژ بالاست که وظیفه ایجاد ولتاژ بالای لازم برای تولید اشعه x در تیوب را به عهده دارد. ورودی این مجموعه ، برق شهر با دامنه 220 ولت به صورت تک فاز یا سه فاز است که در مدت زمان کوتاهی که می خواهیم تابش انجام گیرد به ورودی ژنراتور بالا اعمال میشود. خروجی این مجموعه نیز ولتاژچندین برابربزرگ شده (تاحداکثرkv 150 )در همان مدت زمان است . مجموعه ژنراتور ولتاژ بالا، شامل یک جعبه فلزی متصل شده به زمین و پر از روغن مخصوص است که داخل آن یک ترانسفورماتور ولتاژ کم برای تغذیه فیلمان و یک ترانسفورماتور ولتاژ بالا، یک مجموعه دیودهای یکسو کننده ولتاژ بالا و تعدادی کنتاکتور قرار دارند . اختلاف پتانسیل ترانسفورماتور ولتاژ بالا گاه بهkv 150نیز می رسد و بنابراین ترانسفورماتوها را درون روغن مخصوصی که از بروز جرقه الکتریکی بین قسمت های مختلف جلوگیری می کند، غوطه ور می کنند.

فایل : 28 صفحه

فرمت : Word