Table of Contents
مقدمة إلى برنامج Fluoroscopy
إن الأشعة الفلورية هي طريقة متقدمة للتصوير الطبي توفر في الوقت الحقيقي تصورا ديناميا للهياكل التشريحية الداخلية والعمليات الفيزيائية، خلافا للإجراءات الإشعاعية التقليدية، التي تنتج صورة ثابتة واحدة، فإن الأشعة الفلورية تُوصل سلسلة مستمرة من صور الأشعة السينية، مما يتيح للمستوصفين مراقبة الحركة - مثل تدفق الدم عبر السفن، وحركة القديسين، أو التقدم الذي لا غنى عنه في المواد الاختصارية.
ويكمن في صميم الفلوروسكوب في الفيزياء لتوليد الأشعة السينية، والتكثيف، والكشف، ويكتسي الفهم الدقيق لهذه المبادئ المادية أهمية أساسية بالنسبة لأخصائيي الأشعة، والفيزياء الطبية، والأشعة، والمهندسين الذين يعملون أو يصممون نظم الفلوروسكوب، ولا يؤدي هذا النوع من الفيزياء الأساسية إلى تحسين نوعية الصور فحسب، بل يكفل أيضا سلامة المرضى عن طريق الأشعة الضوئية الفوقية.
أساسيات إنتاج Ray X من أجل Fluoroscopy
عملية رعي توبي
(أ) [تبدأ سلسلة التصوير بالأشعة السينية، وسادة فراغ متخصصة تحول الطاقة الكهربائية إلى صور للأشعة السينية، ويتكون الأنبوب من قسط (تنغستن تنغستن) ومنتوج (يُعد في كثير من الأحيان قرص سباحة متناوب) وعند التسخين، تكون إطلاقات الانبعاثات الحرارية عالية
ويظهر بريمسترالونغ معظم ناتج الأشعة السينية في الفلوروسكو التشخيصي، ويحدث عندما يُنعكس الإلكترون في ميدان كهربائي من نواة ذرية، ويفقد الطاقة التي تُبث كطيف ملتقط، ويُستخدم الطيف الناتج في طاقات تتراوح بين صفر وطول الكيلوغرام.
Beam Geometry and Collimation
إن شعاع الأشعة السينية الذي يخرج من الأنبوب متفاوت، إذ أن الملاح الذي يتألف عادة من مكوكات الرصاص، يشكل الشعاع إلى الميدان المنشود، والتقدير السليم أمر حاسم: فهو يقلل من الحجم المشع، ويقلل من الإشعاع المبعثر، ويحسن من التناقض، وفي النظم الحديثة للفلوروسكوب، يساعد التصادم الآلي القائم على قياس الكم المكشوف على قياس التعرض.
مبادئ تكثيف الروايات وإشعال الصور
عمليات التخفيف
As the X-ray beam passes through the patient, photons interact with curriculum via three primary processes: photoelectric effect, Compton scattering, and [FLT contrast4]
(أ) إن كثافة الشعاع المنتقل تتبع قانون بير - لامبرت: I = I0 e(-mix) حيث هي كثافة الحادثة، والميكروفون هو معامل تصعيد خطي، و x سميك الأنسجة، وينشأ تناقض في الكثافة من الاختلافات في ميكروات بين الهياكل المتاخمة، على سبيل المثال، العظام (Z-13.8) تخفف من النسيج الذري أكثر من النسيج اللينة (Z7.4)
الاعتبارات المتعلقة بالمضيق والملاحة
والتناقض بين الصور في الفلوروسكوب أقل من الأشعة، وذلك بسبب الحاجة إلى اقتناء الوقت الحقيقي وقلة الجرعة لكل إطار، كما أن الأشعة المتناثرة تتدهور بدرجة أكبر، مما يضيف إشارة خلفية موحدة، حيث أن شبكات مكافحة الارتداد (تركيزها على نحو ما بين المريض والكشاف) تستوعب جزءا كبيرا من الارتداد، مما يحسن من نسبة الارتفاع إلى الجري)
وتنشأ الضوضاء في الفلوروسكو من ماشية كمية (تقلبات إحصائية في صور الأشعة السينية المكتشفة)، والضوضاء الإلكترونية في جهاز الكشف، وأجهزة الترميز الرقمية، ونسبة الإشارات إلى المصابيح (SNR) متناسبة تقريبا مع الجذر المربع المترسب للتغير الضوئي المكتشف، وبالتالي فإن نظم الأشعة المفلورة المنخفضة لا بد أن تؤدي إلى إحداث تغييرات في نوعية التصوير.
نظم الادخار: من مكثفات التصوير إلى محررات الشعلة - البنيل
مكثفات الصور )٠٨٩١-٠٠٠٢(
وعلى الرغم من محدودية الفلوروسكو في عدد من الحالات، فإن هذه الصورة المؤثرة هي أنبوب (التصوير المغناطيسي) الذي يُنتج عن السحب السيني وغير المرئي، وهو ما يُنتج عادة أنبوباً مُثبطاً للأشعة السينية (الرمزي) ويُظهر فيه أنبوباً مُثبطاً للأشعة السينية (الرمزية) لا يزال مُركَّداً على إنتاجاً.
محررات من طراز Flat-Panel (Current Standard)
(أ) إن نظم الفلوروسكية الحديثة تستخدم في الغالب أجهزة كشف النكهة (FPDs) ، وهي تستخدم إما غير مباشرة (الجهاز الكيميائي + صفيفة التصوير) أو تحويلها مباشرة (موصلات التصوير)
تجهيز الصور الرقمية
فعندما ينتج المكتشف إشارات إلكترونية، يخضعون لعملية تجهيز رقمية واسعة النطاق، وتصحح قيم البكسل الخام من أجل كسبها وتعويضها (التصويبات في حقول النحل والمواقع المظلمة) لضمان الاستجابة الموحدة، ويطبق التعبئة اللوغاريتمية على وضع خريطة تصاعدية في نطاق الرمادي المتسلسل، ويمكن تطبيق تعزيزات (القناع غير المكثف) على تحديد الحدود القصوى، وتقليص الصور المتحركة.
العوامل التي تؤثر على نوعية التصوير في الفلوروسكو
البارامترات العرضية
ويخضع التوازن بين نوعية الصور والجرعة الإشعاعية لثلاثة بارامترات رئيسية: tube potential (kVp)، ]tube current (mA) ، وbulse width (ms)
العوامل المتعلقة بالمرضى
ويؤثر حجم المرضى وتكوينهم تأثيراً كبيراً على نوعية الصور، إذ يخفف المرضى الأكبر حجماً من الأشعة السينية، مما يتطلب جرعة أعلى أو نوعية أقل من الصور، ويزيد البدانة من الارتداد ويقلل من التناقض، ويخلق الانتقال من التنفس أو النشاط القلبي أو حركة المرضى ضباباً أو شبحاً، كما أن التقنيات مثل الفلوروسكوبي (معدل المضغوط للحركة خلال مراحل أقل حرجاً) تساعد على إدارة الإطارات الأخيرة
Scatter and Grid Performance
إن الإشعاع المتناثر هو أحد أهم متغيرات الاختلاف، إذ يمكن أن تتجاوز نسبة الارتداد إلى البدائي 4:1 في التشريح السميك، كما أن شبكات مكافحة الارتطامات تحسن التناقض ولكنها يمكن أن تضاعف الجرعة المريضة إذا لم تكن مصممة تصميما سليما، وفي الفلوروسفير الوبائي، كثيرا ما تُغفل الشبكات أو تستخدم بنسب منخفضة للتقليل من الجرعات.
عدم التماثل الجغرافي والتبجيل
ويتسبب حجم التركيز المحدد لأنبوب الأشعة السينية (الذي يتراوح بين 0.3 و0.6 ملم في الفلوروسيكوب) في عدم التماثل الجغرافي، إذ إن التكبير - المعالج بنقل المريض إلى مصدر الأشعة السينية - يزيد الصورة، ولكنه يزيد أيضا من عدم التماثل، ويدار التداول بين القرار وميدان النظر باختيار أحجام التركيز المناسبة (تزيد القدرة على الاستبانة)().
السلامة الإشعاعية وإدارة الجرعات
ويمكن أن يُنتج الأشعة المفلورة جرعات كبيرة من المرضى والموظفين، لا سيما أثناء الإجراءات الطويلة الأجل، ويساعد فهم الفيزياء في تطبيق استراتيجيات خفض الجرعة: التواطؤ، وأشعة الفلور (بالعكس على استمرار)، والحد من المعدل الإطاري، واستخدام الملامح التراكمية لمركبات الفلور والمستودعات، والارتقاء بالنظام (مسافات قريبة من المصدر إلى الطفل).
اعتبارات الموظفين
ويعد الإشعاع المطلق من المريض المصدر الرئيسي لتعرض الموظفين، فالدرع الواقي (المنتجات الجلدية، وكولات الغدة الدرقية، ونظارات الرصاص، والدروع المنقولة) أمر أساسي، ويعني القانون العكسي أن زيادة المسافة إلى أبعد من المريض تقلل إلى حد كبير من جرعة الموظفين، ويسمح فهم التوزيع غير المنتظم للقطع (الشديد في اتجاه حزام الحادث) بتمركز الموظفين والحواجز الحمائية.
تقنيات البرمجيات المتطورة
الرقمي للعرض الجغرافي
وجهاز الأمن العام هو تطبيق رئيسي لفيزياء الفلوروسكوب، إذ يتم الحصول على صورة قناع قبل الحقن المتناقض، تليها سلسلة من الصور الحية أثناء الحقن، ويُستثنى من الصور الحية الخفية، ويزيل التشريح القارص، ويترك فقط السفن المتنازعة، ويتوقف نجاح نظام الأمن العام على مستويات دقيقة من التسجيل والضوضاء المنخفضة؛ ويتسبب تقدم المريض في التصفيات.
CT CBCT
وتوفر نظم الأشعة السينية الحديثة الكثير من أجهزة الفلورية الحديثة قدرات في مجال التكتل المكوني، وتدور الأشعة السينية حول المريض، وتحصل على صور عرضية تتراوح بين 100 و600 درجة فوق 180 و200 درجة، وتستخدم خوارزميات إعادة البناء (مثلاً، مشروع التلقيم الممزق) وتنشأ كمية 3D من الأشعة تشمل تصحيحاً للأشعة السينية (التي تُعزى إلى وجود أجهزة كشف ذات فتحة ذات فتحة محدودة).
Pulsed and Continuous Fluoroscopy
ويوصل الفلوروصور الخافت باستمرار صوراً أشعة سينية تصل إلى 30 إطاراً في الثانية، مما يوفر حركة سلسة ولكن جرعة أعلى، ويوصل الفلوروسكوبي الرئوي الطلقات السينية في طلقات قصيرة (مثلاً، 7.5 إلى 15 نبضاً في الثانية)، مما يقلل الجرعة بنسبة 30 إلى 50 في المائة أو أكثر، ويمكن أن تتكامل العين البشرية مع ما يصل إلى 15 إلى 20 جهازاً من أجهزة الاسترخاء في الثانية، وبالتالي فإن معدلات الرذاذجة أقل.
خاتمة
إن فيزياء تكوين صور الفلوروسكوبي هي تفاعل غني بين توليد الأشعة السينية، والتكثيف، والكشف، والتجهيز الرقمي، ويمكِّن الماجستير في هذه المبادئ علماء الأشعة والفيزياء الطبية من تحقيق الجودة المثلى في الوقت الذي تدار فيه الجرعة الإشعاعية إدارة صارمة، حيث تتطور التكنولوجيا مع التطورات في أجهزة الكشف الضوئي، والتصوير الطيف، والتحسينات الاصطناعية التي تُعدُّ.