המונחים: Fluoroscopy

פלואורסקופיה היא מודוליות הדמיה רפואית מתקדמת המספקת בזמן אמת, הדמיה דינמי של מבנים אנטומיים פנימיים ותהליכים פיזיולוגיים.בניגוד לרדיוגרפיה קונבנציונלית, אשר מייצרת תמונה סטטית אחת, פלואורוסטיאוסקופיה מספקת רצף מתמשך של תמונות רנטגן, המאפשרים למרפאות להתבונן בתנועה - כגון זרימת דם דרך כלי שיט, התנועה של קת'טר, או התקדמות של חומר ניגוד באמצעות יכולת העיכול הזו היא תנועה הכרחית.

בלב פלואורסקופיה שוכנת הפיזיקה של דור רנטגן, התחדשות וגילוי. הבנה מעמיקה של עקרונות פיזיים אלה חיונית עבור רדיולוגים, פיזיקאים רפואיים, טלגרף ומהנדסים הפועלים או מעצבים מערכות פלואוסקופיות. Mastery של הפיזיקה הבסיסית לא רק משפר את איכות התמונה אלא גם מבטיח בטיחות המטופל על ידי אופטימיזציה של קרינה.זה חוקר את הביצועים הבסיסיים מאחורי הקלעים של דמויות רנטגן, ובדיקת דמויות של תמונות, כדי לפקח על איכות תמונה.

יסודות ייצור X-Ray עבור Fluoroscopy

X-Ray Tube

שרשרת ההדמיה מתחילה עם צינור רנטגן, דיוודה מיוחדת אשר ממיר אנרגיה חשמלית לתוך צילומי רנטגן רנטגן.השחפת מורכבת של קטוודה (בדרך כלל a tungsten filament) ו anode (לעתים קרובות רוטט tungsten-rhenium מייצרת סגסוגת XLT) כאשר הדימום מחומם, פליטות אלקטרון חניכיים, אשר הם במהירות על פני סגסוגת XRic2-Facter (Facter) עם סגסוגת XLT2-Ric) עם סגסוגת XLT2-Ric) במהירות גבוהה יותר ויותר גבוהה של אלקטרון (Ricated) עם סגסוגת XLT2-Ricated) עם סגסוגת XLT2 על ידי אלקטרון (Ricated) עם סגסוגת XLT2thretragnptragnptragnbn) עם סגסוגת XLT2threttragnptragated) עם סגסוגת XLT2-Ricated) עם סגסוגת XLT2threten) עם סגסוגת XLT2thretraptragnbn) עם סגסוגת XLT2 סגסוגת XLT2 סגסוגת XLT2 סגסוגת XLT2thretrag

Bremsstrahlung חשבונות עבור רוב פלט רנטגן ב פלואורסקופיה אבחון. זה קורה כאשר אלקטרונים נספג על ידי השדה החשמלי של גרעין אטומי, לאבד אנרגיה כי הוא פולט כמו פוטון.הספקטרום וכתוצאה מכך הוא מתמשך, עם אנרגיות הנעות בין אפס עד אפס עד שיא קרינת אופיסטי עולה כאשר אירוע אלקטרונים פולטים פנימי מ אלקטרון-פעמיים הוא בדרך כלל ממתכת (Dung) עם אלקטרון-ק-ק-ק-מסוג של אלקטרון-ד (D) הוא אופייני על ידי אלקטרון-ק-אדום (DVic) הוא ממתכת).

Beam Geometry ו- Collimation

קרן רנטגן היוצאת מהשחית היא שונה. a collimator, בדרך כלל מורכב מסגרים מובילים, מעצב את הדבורה לשדה הרצוי של הראייה. התנגשות נכונה היא קריטית: זה מפחית את נפח המפחיד, מוריד קרינה מפוזרת ומשפר את הניגודיות. במערכות פלואורסקופיה מודרניות, התנגשות אוטומטית המבוססת על גלאי עוזר חשיפה סטנדרטית.

עקרונות X-Ray Attenuation and Image Contrast

תהליכי העצימה

(ה) כאשר ה- X-ray beam עובר דרך המטופל, photons אינטראקציה עם רקמות באמצעות שלושה תהליכים עיקריים: (FLT:0) אפקט ערפל פוטואלקטרי FLT:1, FLT:2Comptonפיזור פיזור של מידע על μFLT 3, ו-(FLT:4Rayפיזור אנרגיה) עם חומר פוטו-פולני גבוה יותר (DVn) הופך להיות מופחת באנרגיות אלקטרוליטיות יותר ויותר נמוך יותר (lowic) ו- 50Vn)

עוצמתו של קרן המועברת בעקבות חוק הבירה-למברט: I=I0 e(-μx), שבו I0 הוא עוצמת האירוע, μ הוא קו יעיל ההנעה ליניארית, ו x הוא רקמות.ניגוד תמונה עולה מהבדלים במיקרו בין מבנים סמוכים.לדוגמה, עצם (Z 13.8) מלוטש הרבה יותר מרקמות רכות (Z) = עובי בהיר (כחול) על גבי דחיסות אווירית חום (גוון צהובה) בעוד שדומה של כלי דם כהה) ונפחים (גוון צהובה) בדמו צלולים (Z) כאשר מופיעים באופן דרמטי) בדמויות (Z) כאשר מופיעים בדמויות צהובה) בדמויות צהובה) בדמויות (Z) בדמויות (Z) בדמויות צהובה) בדמויות צהובהת דם כהה (Z) בדמויות (Z) ברקמות כהה (Z) ברקמות כהה (Z) ברקמות גבוהה יותר מאשר ניגודיות (Z) כאשר היא כהה (Z) ברקמות כהה (Z) ברקמות כהה (Z) כאשר היא כהה (Z) ברקמות כהה (Z) ברקמות כהה) כאשר היא כהה (Z) כאשר היא כהה) כאשר היא כהה (Z) כאשר

שיקולים ורעש

ניגודי התמונה בפלואורסקופיה נמוך יותר מטבעו ברדיוגרפיה בשל הצורך ברכישה בזמן אמת ומינון נמוך יותר למסגרת. Contrast הוא עוד מלוטש על ידי קרינה מפוזרת, אשר מוסיף אות רקע אחיד.רשתות אנטי-scatter (בדרך כלל ממוקדות רצועות בין המטופל לגלאי) סופגת שבריר גדולה של פיזור, שיפור הניגודיות בעלות של מינון מוגבר.

רעש תמונה ב פלואורסקופיה נובע מ יחס של קוונטים (תנודות סטטיסטית בצילומי רנטגן מזוהים), רעש אלקטרוני בגלאי, ודיגיטליזציה פריטים. יחס האות-ל-לא-מס (SNR) הוא בערך פרופורציונלי לשורש הריבועי של שפעת התצלום מזוהה.לכן, פלואורסקופיה נמוכה יותר מניבה תמונות noisier מודרני משתמשות אלגוריתמיות בזמן אמת (reative-reative אלגוריתמים), תוך שיפור סביר של אלגוריתמים).

Detector Systems: From Image Intensifiers to Flat-Panel Detectors

Intensifiers (1980s-2000)

במשך עשרות שנים, פלואורסקופיה התבססה על ה-FLT:0 תמונות מגבר (II)SigtureFLT:1 tube.This ואקום מכשיר הופך את תקרית X-rays לאור גלוי באמצעות cesium iodide (CsI) phosphor אבל אור מכה תמונה מוגבלת של 50000 קמצ'י, שחרור אלקטרונים אשר מואצים וממוקדים על פלט קטן (למשל, קרינת CD2, בדרך כלל, ירידה).

Flat-Panel Detectors (Current Standard)

מערכות פלואוסקופיה מודרניות (FLT:0 נפח גלאי (FPDsuaFLT:1) מבוסס על עקיף (Scintillator + photodiode) או ישירות (צילום) המרה (צילום) טופס FPDs עקיף ישירות CsI מומרת סיליקון אור (a-Si) גרורתי (Dol) חומר Xtram) באופן אלקטרוני, כגון Cstramated photo-Stram) , 000.

עיבוד תמונה דיגיטלית

ברגע הגלאי מייצר אותות אלקטרוניים, הם עוברים עיבוד דיגיטלי נרחב.ערכים פיקסל גולמי מתוקנים עבור רווח ו offset (נפח שדה ותיקוןים שדה כהה) כדי להבטיח תגובה אחידה. Logarithmic amplification מוחל על המפה את החדירה האקספוננציאלית לתוך סולם אפור ליניארי (ללא פגע) שיפור (מסיכה חד פעמית) ניתן ליישם כדי לחדד גבולות, וסינון זמני מופחת על ידי מסגרת של תמונות אסטורית בדרגה שנייה, לאחר עיבוד.

גורמים המשפיעים על איכות התמונה ב Fluoroscopy

« פרדוקס חשיפה

האיזון בין איכות תמונה ומינון קרינה נשלט על ידי שלושה פרמטרים עיקריים: (FLT:0 tube פוטנציאל (kVp)OVAFLT:1,FLT:2tube הנוכחי (mA)OVAFLT 3:0; ו-(FLT:4), אשר משפר את רמת הסימון האוטומטית (ms)FLT:5 גבוה יותר kVp מגביר את האנרגיה הפותחתית, אך הוא מקטין יותר את כמותו של תאים של שימוש יעיל יותר של תאים (a) עבור טיפול תרופתי (a) באופן יעיל יותר (p) באופן יעיל יותר (אך גבוה יותר) עבור טיפול בתדירות גבוהה יותר (R) אך לעתים קרובות יותר (R.

גורמי מטופלים

גודל המטופל והקומפוזיציה משפיעים באופן דרמטי על איכות התמונה.מטופלים גדולים יותר מחלחלים יותר צילומי רנטגן, הדורשים מינון גבוה יותר או איכות תמונה נמוכה יותר. Obesity מגביר את הפיזור ולהפחית ניגודיות. Motion מ נשימה, פעילות לב, או תנועה המטופל יוצר מטושטשת או רוח רפאים.טכניקות כגון הדופק פלואורסקופיה (הפחתת קצב המסגרת בשלבים פחות קריטיים) ו- אחרון-דימוי (מנקה) מסייעות (מחדש) ו-uppeting את הצורות עזרה ו-upsupsuppeting).

ביצועים וGeard Performance

קרינה מסובבת היא אחד מהדגלים המשמעותיים ביותר של ניגודיות.יחס הפיזור-לפרי יכול לעלות על 4:1 באנטומיה עבה.רשתות אנטי-scatter לשפר ניגודיות אבל יכול להכפיל את המינון החולה אם לא מתוכנן כראוי. in pediatric fluoroscopy, רשתות הם לעתים קרובות מוזנחים או בשימוש עם יחס נמוך למזער.

גאומטרית עצלנות ומגה

גודל המוקד הסופי של צינור רנטגן (בדרך כלל 0.3–0.6 מ"מ ב פלואורסקופיה) גורם לא-תפיסה גיאומטרית. Magnification - ח"כ על ידי העברת המטופל קרוב יותר למקור רנטגן - מכפל את התמונה אבל גם מגביר את חוסר הבושה.המסחר בין החלטה לשדה הראייה מנוהל על ידי בחירת נקודה מוקדית מתאימה (לגדלים קטנים לקיבולת חום גבוהה יותר).

בטיחות קרינה וניהול Dose

פלואורסקופיה יכולה לספק מנות קרינה סבלניות וסגל משמעותי, במיוחד במהלך הליכים התערבותיים ארוכים.הבנת הפיזיקה מסייעת ביישום אסטרטגיות הפחתה של מינון-FDA: התנגשות, הדופק פלואורסקופיה (בניגוד לרציפות), צמצום קצב המסגרת, באמצעות שימוש בתכונות מרשם-הורדת מינון ומינוי-אוסקופיה ספציפיים (למשל, גיאומטריה (מרחקים של מקור-ל-סרן), קרוב למטופל).

המונחים: dose Considerations

קרינה מסובייקט היא המקור העיקרי של חשיפה לצוות.הגנה מפני הגנה מפני הגנה (התכנתה, צווארון בלוטת התריס, משקפי מוביל, מגינים מרופפים) הוא חיוני.חוק המשווה של הverse פירושו שאפילו עלייה קטנה במרחק מהמטופל להפחית משמעותית את המינון של הצוות.הבנת החלוקה הזוויתית של פיזור (הגדולה יותר בכיוון של האירוע) מאפשר את המיקום של צוות ההגנה והחשיפה למינימום למינימום של מחסומים למזער.

טכניקות פלואוסקופיה מתקדמות

אנצ'יוגרפיה דיגיטלית (DSA)

DSA הוא יישום מפתח של פיזיקת פלואורוסקופיה.דימוי מסכה נרכש לפני הזריקה המנוגדת, ואחריו סדרה של תמונות חיות במהלך הזריקה.המסיכה היא מושכת פיקסל-על-ידי-על מהתמונות החיות, הסרת האנטומיה המתוננת ולהשאיר רק את כלי הנגד-enhanced.הצלחת DSA תלויה ברישום מדויק ורמות רעש נמוכות; תנועה בין מסגרות עלולה לגרום לסינון ופילטרים לעזרה לאלגוריתמים.

Cone-Beam CT (CBCT)

מערכות פלואוסקופיה מודרניות רבות של C-arm מציעות יכולות CT cone-beam. C-arm מסתובב סביב המטופל, רכישת 100-600 תמונות הקרנה מעל 180-200 מעלות.שימוש אלגוריתמים שחזור מחדש (למשל, פלדקאמפ סינון מידע אחורי מפילטר), נפח תלת-ממדי נוצר.האתגרים הפיזיקליים כוללים תיקון (בשל זווית חשובה על ידי גלאי-מדומים), סורקים מוגבלים, למרות סורקים מוגבלים אלה, למרות סורקים-שדה-קליים-קליים-קליים.

דופק ונוקשה Fluoroscopy

פלואורסקופיה רציפה מספקת צילומי רנטגן כל הזמן עד 30 מסגרות לשנייה, מתן תנועה חלקה אבל מינון גבוה יותר. Pulsed fluoroscopy מספק צילומי רנטגן בהתפרצויות קצרות (למשל, 7.5-15 פעימות לשנייה), צמצום המינון עד 30–50% או יותר. העין האנושית יכולה להשתלב עד 15-20 פעימות לשנייה, כך שיעורי הדופק התחתון עשויים להופיע; שימוש חוזר רצף של זמן.

מסקנה

הפיזיקה של היווצרות תמונות פלואורסקופיה היא משחק עשיר של דור רנטגן, התעלות, גילוי, עיבוד דיגיטלי. Mastery של עקרונות אלה מאפשר לרדיולוגים ופיזיקאים רפואיים לייעל איכות תמונה תוך שימוש קפדני במינון קרינה.כפי שטכנולוגיה מתפתחת - עם התקדמות בגלאים של ספירת תמונות, הדמיה ספקטרום, והפחתה מלאכותית מונחה על ידי אינטליגנציה מלאכותית - הפיזיקה הבסיסית נשאר על בסיס נשמרת על ידי כל אלה, מבטיח שיפור חיוני של תרופה יעילה יותר, כמו גם שיפורים.

קריאה נוספת ומשאבים

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • דוח מס' 125 - מימון של פלואוריקוסקופי
  • (FLT:0) FDA - פלואורוסקופיה קרינה בטיחות קרינה בטיחותית 1
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇