فریم به فریم با سی‌تی فلوروسکوپی

اصول تصویرسازی پیوسته یا CT فلوروسکوپی همزمان، به فاکتورهائی از قبیل تکنیک حلقه لغزشی، پردازش سریع اطلاعات جمع‌آوری شده از بیمار و الگوریتم سریع در بازسازی تصویر بستگی دارد. از CT معمولی برش به برش به‌عنوان وسیله بالینی در آزمون‌های تهاجمی غیرعروقی مانند بیوپسی تخلیه (در ناژ) همراه با سایر تکنیک‌های سونوگرافی فلوروسکوپی معمولی، استفاده می‌شود. مشکل اساسی مربوط به نمایش همزمان تصویر به‌دلیل زمان تأخیر جمع‌آوری اطلاعات و بازسازی آن است. این مسئله در جریان سوراخ کردن بدن بیمار در بیوپسی بسیار حائزاهمیت است. در سال ۱۹۹۶، CT فلوروسکوپی به‌عنوان یک وسیله بالینی مهم معرفی شد. امروزه سازندگان مختلف، دستگاه‌هائی با قابلیت CT فلوروسکوپی همزمان را پیشنهاد می‌کنند. با تکامل CT فلوروسکوپی می‌توان تصاویر دینامیک را همزمان مانند دینامیک در فلوروسکوپی معمولی تهیه کرد.
اصول تصویربرداری
اساس CT فلوروسکوپی همزمان به سه پیشرفت مهم زیر در تکنیک CT وابسته است:
۱. اسکن‌های سریع متوالی،
۲. بازسازی‌ سریع تصویر،
۳. نمایش سریع تصور.
اسکن‌های سریع متوالی
اسکن‌های سریع متوالی یک تکامل مهم در CT است که نتیجه آن در CT اسپایرال هلیکال با به‌کارگیری تکنیک حلقه لغزنده قابل مشاهده است. به‌دلیل چرخش دائمی تیوب اشعه ایکس در سیستم اسپایرال/هلیکال سرعت تصویربرداری افزایش یافته و در زمان یک چرخش در ثانیه تصویربرداری انجام می‌شود (۳۶۰ درجه). نکته قابل اهمیت در این مرحله ثابت ماندن بیمار در طی تصویربرداری است. اطلاعات در هر چرخش ۶۰ درجه جمع‌آوری شده و موجب بهبود کیفیت تصاویر قبلی می‌شود. بعد از پردازش اطلاعات چرخش ۶۰ درجه بعدی انجام می‌شود. در نهایت شش تصویر در ثانیه در مانیتور قابل رؤیت خواهد بود.
بازسازی سریع تصویر
در CT فلوروسکوپی همزمان، بازسازی سریع توسط اجزاء تخصصی در سیستم سخت‌افزار صورت گرفته که خود محاسبه سریع و الگوریتم بازسازی جدید را فراهم می‌آورد. اجزاء مخصوص سخت‌افزار شامل یک واحد ریاضی با سرعت بالا، حافظه با سرعت بالا و یک دروازه با بک پروجکشن (back projection) سریع است که تماماً در قسمت بازسازی تصویر قرار دارند. پردازش همزمان اطلاعات عاملی مهم در CT فلوروسکوپی همزمان است. الگوریتم بازسازی جدید در CT فلوروسکوپی، ۶ تصویر در ثانیه (برای یک ثانیه در دستگاه اسکن اسپایرال/هلیکال) پردازش می‌کند.
نمایش دائمی تصویر
پس از جمع‌آوری اطلاعات، بازسازی سریع در ماتریسی به ابعاد ۲۵۶٭۲۵۶ انجام گرفته و سپس در ماتریسی به ابعاد ۵۱۲٭۵۱۲ یا ۱۰۲۴٭۱۰۲۴ برای افزایش قدرت کیفیت درون‌یابی می‌گردد و به‌صورت فریم در ثانیه نمایش داده می‌شود، در حالی که تعداد فریم‌ها از ۲ تا ۸ تصویر در ثانیه متفاوت است. اطلاعات خام پس از جمع‌آوری ابتدا به قسمت پیش پردازش و سپس به قسمت حافظه سریع ارسال می‌شود.اطلاعات مربوط به ۳۶۰ درجه ابتدا با کانوولوشن و بک پروجکشن پردازش و سپس تصویر بازسازی شده برای مشاهده روی مانیتور ظاهر می‌شود. اطلاعات بعدی در CT فلوروسکوپی از طریق قسمت بازسازی همزمان پردازش می‌شود و با به‌کارگیری یک رابط نمایشی (I/F) تصاویر روی کاست ویدئو ضبط شده یا در مانیتور تلویزیون به نمایش درمی‌آید.
پارامترهای تکنیکی اشعه X
پارامترهای تابش اشعه X معمولاً متغیر است. معمولاً جریان‌های تیوب اشعه ایکس از ۳۰ تا ۵۰ میلی‌آمپر ثانیه و ولتاژ ۸۰ تا ۱۲۰ کیلوولت پیک استفاده نمی‌شود. در CT فلوروسکوپی فیلتر مخصصوص دوز بیمار (تا حد ۵۰ درصد) استفاده می‌شود. پارامترهای دیگر شامل پهنای برش (پهنای کولیماسیون) میدان مورد نظر و حداکثر زمان فلوروسکوپی است. انتخاب پهنای برش از ۱، ۲، ۳، ۵، ۷ و ۱۰ میلی‌متر و میدان مورد نظر از ۱۸، ۲۴، ۳۲ تا ۴۰ سانتی‌متر در دسترس اپراتور است و حداکثر زمان فلوروسکوپی در تصویربرداری متوالی ۱۰۰ ثانیه است. این زمان‌سنج بعد از پایان ۱۰۰ ثانیه فلوروسکوپی به حالت اولیه برمی‌گردد.
کیفیت تصویر
پارامترهای کیفیت تصویر در CT فلوروسکوپی شامل قدرت تفکیک فضائی، قدرت تفکیک دانسیته، پارازیت تصویر و آرتیفکت‌ها است. این پارامترها در CT معمولی و CT فلوروسکوپی با هم قابل مقایسه هستند.آرتیفکت‌های شایع در CT فلوروسکوپی به‌وسیله ابزار فلزی بیوپسی ایجاد می‌شود. لذا ابزار جراحی و CT در آزمون‌های تهاجمی باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که میزان آرتیفکت‌ها به حداقل برسد.
دوز تابش
در CT فلوروسکوپی میزان دوز تابش به‌دلیل حضور پرسنل در اتاق پرتونگاری بسیار حائزاهمیت است. فاکتورهای متعددی بر دوز تابش بیمار و اپراتور دستگاه CT مؤثر است. یکی از فاکتورهای مهم مدت زمان پرتودهی است. زیرا دوز تابش با زمان پرتودهی نسبت مستقیم دارد. دالی و تمپلتون (۱۹۹۹) دوزهای جنبی از حدود (rad۳۵/۳ (۳۵/۵ MGY برای ۵۰ ثانیه پرتودهی در ولتاژ ۸۰kvp و ۳۰ میلی‌آمپر تا ۸۱/۱۹۸ IMGY/۱۹۸) rad) برای زمان پرتودهی مشابه در ولتاژ ۱۲۰kvp و ۵۰ میلی‌آمپر گزارش کرده‌اند. در طول تکامل CT فلوروسکوپی دوز جذبی در دست‌های اپراتور به‌دلیل قرار گرفتن مستقیم در میدان CT فلوروسکوپی دوز جذبی در دست‌های اپراتور خارج از میدان تابش قرار گرفته، در ضمن آرتیفکت در تصویر ایجاد نمی‌کند. اشعه اسکتر یا پراکنده در رابطه با میزان دوز CT فلوروسکوپی مسئله مهم دیگری است. اشعه اسکتر یا پراکنده در رابطه با میزان دوز CT فلوروسکوپی مسئله مهم دیگری است. اشعه اسکتر در زمان فلوروسکوپی در اتاق وجود داشته و دوز دریافتی اپراتور نتیجه جذب اشعه اسکتر (پراکنده) است. ازاکی (۱۹۹۵) فاکتور دوز معادل مؤثر را در اندازه‌گیری‌های متفاوت به شرح زیر گزارش کرده است.الف)msv/hدر ۳/۱۸ میلی‌ سیورت در ساعت در سطح اپراتور (در حدود ۹۳cm عامل پراکندگی اشعه)،ب) msv/h در ۴/۲۶ در سطح هیپ (مفصل ران اپراتور) (در حدود ۷۰cm از عامل پراکنش اشعه).براساس گزارش ازاکی استفاده از پوشش محافظ در طول آزمون میزان دوز معادل مؤثر را تیروئید و عینک سربی استفاده کند. این محافظ باید حداقل دارای ۵/۰ میلی‌متر سرب باشد. استفاده از پوشش‌های سربی در فاصله نزدیک از منبع اشعه، دوز حاصل از پرتوهای پراکنده را به نحو چشمگیری کاهش می‌دهد.
سیسیتم دیجیتال CT فلوروسکوپی
در بعضی از سیستم‌های CT از سیستم فلوروسکوپی با بازوی C شکل (C-arm) به‌منظور سهولت آزمون‌های تهاجمی CT استفاده می‌شود. این سیستم شامل یک بازوی C شکل است. که در یک انتهای آن تیوب اشعه ایکس و مقال آن یک دتکتور با قاب مسطح از جنس سیلیکون غیرشفاف قرار دارد و تصویر یکنواختی را در سطح دتکتور ایجاد می‌کند. علاوه بر این دتکتور، یک قاب اجرائی برای کنترل C-arm در دستگاه CT دارد. نماهای لترال را با به‌کارگیری قاب مسطح به راحتی می‌توان انجام داد.
بازوی استروتاکتیک بدون قاب
بازوی استرو تاکتیک بدون قابل وسیله‌ای است که در بررسی CT تهاجمی با کنترل توسط کامپیوتر برای بهبود کیفیت مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از انجام اسکن بیمار، رادیولوژیست به آسانی نوک این بازو را در پوست بیمار حرکت می‌دهد. کامپیوتر را در پوست بیمار حرکت می‌دهد. کامپیوتر مربوطه، نماهای سه بعدی دوباره‌سازی شده را (MPR) به‌طور همزمان ایجاد می‌کند. کاربر با این روش می‌تواند مسیر سوزن را در میدان هدف بدون آسیب به بافت‌های مجاور به خوبی سایر ساختمان‌های حیاتی مشاهده کند. با ورود سوزن توسط رادیولوژیست، تصویر از طریق اسکن در مانیتور قابل مشاهده بوده و می‌توان میزان پیشرفت سوزن تا ناحیه پاتولوژی را بدون خارج شدن سوزن از بدن بیمار کنترل نمود. این بازو توسط پیکر (picker) بین‌المللی به‌نام Pin point یا نقطه سوزنی نامگذاری شده است. این وسیله، به شکل یک بازوی مفصل‌دار و یک مانیتور بدون قاب است که هر دو در گانتری دستگاه نصب شد است.
ترکیب برنامه‌های کاربردی به‌منظور پرتودهی
CARE یک سیستم CT فلوروسکوپی با ترکیبی از دو قسمت سخت‌افزار و نرم‌افزار است. این سیستم برای بازسازی همزمان تصویر و نمایش تصاویر CT فلوروسکوپی به‌صورت فریم در ثانیه‌های متفاوت طراحی شده است. سیستم تصویربرداری به شکل دستگاه اسکن اسپایرال/هلیکال بادبزنی برای تصویربرداری است که به یک پردازشگر سریع برای افزایش سرعت بازسازی تصویر قابل مشاهده در مانیتور وصل شده است. اندازه ماتریس برای بازسازی تصویر ۲۵۶٭۲۵۶ و اندازه ماتریس برای نمایش ۱۰۲۴٭۱۰۲۴ است.

نازیتا بهزادنیا
کارشناسی رادیولوژی

منبع : ماهنامه مهندسی پزشکی و علوم آزمایشگاهی