استخدام أنظمة التصوير الرقمي في التصوير الإشعاعي

اقرأ في هذا المقال


في نظام التصوير الرقمي في مرحلة ما يجب أخذ عينات من صورة الأشعة السينية الساقطة في كل من الأبعاد المكانية والشدة. في البعد المكاني، يتم الحصول على العينات كمتوسطات الكثافة على عناصر المستقبل.

ما هي أنظمة التصوير الرقمي المستخدمة في التصوير الإشعاعي

عادة ما تكون أنظمة التصوير الرقمي مربعة ومتباعدة على فترات متساوية في جميع الأنحاء، البكسل هو المنطقة الأولية المقابلة للصورة، وبعد ذلك يتم ترقيم الإشارة إلى عدد محدود من المستويات، والتي يتم التعبير عنها في شكل ثنائي على شكل بتات، لتجنب تدهور جودة الصورة، كما يختلف حجم المصفوفة أو تغطية المصفوفة، اعتمادًا على التطبيق وحجم جزء الجسم المراد تصويره والتكبير.

من المهم أن ندرك أن كلاً من الإشارة والضوضاء يمكن أن تظهر تأثيرات التعرج، وفي المستقبل يتكون من عناصر منفصلة، فإن أصغر فاصل زمني ممكن لأخذ العينات في الحصول على صورة واحدة، إذا كان البعد أقل من فترة أخذ العينات، تظهر ظاهرة التعرج بصورة لنمط شريطي إشعاعي.

كما يمكن تجنب التعرج عن طريق النطاق الذي يحد من الصورة قبل أخذ العينات، أي تخفيف الترددات الأعلى بحيث لا يوجد محتوى صورة ملموس، ويمكن تحقيق ذلك من خلال تأثيرات ضبابية أخرى متأصلة في المستقبل، يمكن أن يكون لهذه الآليات تأثيرات مختلفة على الضوضاء والإشارة، وقد لا تقلل بالضرورة من التشويش وتنعيم الإشارة بنفس الطريقة.

التصوير الشعاعي المحوسب

في التصوير الشعاعي المحوسب، يتم وضع لوحة التصوير (شاشة مصنوعة باستخدام فوسفور محفز ضوئيًا) في كاسيت مقاوم للضوء يتعرض لصورة بالأشعة السينية للمريض، ثم ينتج صورة رقمية في نظام يستخرج العناصر المكشوفة لوحة من الكاسيت مع حمايتها من الضوء المحيط ويقرأها، ويمسح الصورة ويعيدها إلى المستخدم في الكاسيت جاهزًا ليتم إعادة استخدامها.

ينتمي التصوير الشعاعي المحوسب إلى فئة من الأنظمة التي يمكن أن تسمى تقنيات الألواح القابلة لإعادة الاستخدام وتحل محل فيلم الشاشة مباشرة، لا توجد حاليًا تقنيات منافسة للوحة القابلة لإعادة الاستخدام، على الرغم من حقيقة أن جودة صورة التصوير الشعاعي المحسوب أقل من التصوير الشعاعي الرقمي، وأنها تتطلب تعرضًا أطول لإنتاج صور مقبولة.

طريقة تكوين الصورة الكامنة

تشبه شاشة الفوسفور القابلة للتحفيز الضوئي في لوحة التصوير شاشة الأشعة السينية التقليدية، إلا أنها تستخدم الفوسفور الذي يحتوي على مصائد للإلكترونات المثارة، توجد معظم الفوسفورات التي يمكن تحفيزها ضوئيًا في عائلة فلورو هاليد الباريوم، آليات امتصاص الأشعة السينية مماثلة لتلك الخاصة بالفوسفور التقليدي.

كما تختلف الفوسفورات التي يمكن تحفيزها ضوئيًا في أن الإشارة الضوئية المفيدة لا يتم اشتقاقها من الضوء المنبعث في استجابة سريعة للإشعاع الساقط، كما هو الحال في أنظمة أفلام الشاشة التقليدية، ولكن بدلاً من ذلك يتم انبعاث الضوء المستحث اللاحق من الفخاخ.

كما يؤدي التفاعل الأولي للأشعة السينية مع بلورة الفوسفور، كما تنتج بعض هذه الإلكترونات الضوء الأزرق والأخضر في الفوسفور بالطريقة العادية، ولكن هذا لا يستخدم للتصوير. بدلاً من ذلك، تم تصميم الفوسفور عن قصد لاحتواء مصائد التصوير الثابتة التي تخزن صورة كامنة كتوزيع مكاني للإلكترونات والثقوب المحاصرة.

نظام القراءة للألواح الفوسفورية

يستخدم نظام القراءة للألواح الفوسفورية القابلة للتحفيز الضوئي نظام مسح ضوئي لحزمة الليزر الحمراء لتحفيز الشاشة على أساس نقطة بنقطة وإثارة الضوء الضوئي (عادة الأزرق) من الشاشة، وذلك بما يتناسب مع السابق تشعيع الأشعة السينية لتلك النقطة.

وفي الممارسة العملية، اعتمادًا على شدة الليزر، لا ينتج عن قراءة لوحة الفوسفور المنبهة ضوئيًا سوى جزء صغير من الإشارة المخزنة، يتم جمع الضوء الأزرق بواسطة دليل ضوئي يعد مكونًا مهمًا للغاية في تجنب بالوعة الكم الثانوية، أي يتم توجيه الضوء إلى أنبوب مضاعف ضوئي يكتشف ويضخم الإشارة. لاحظ أنه على عكس الوضع مع فيلم الشاشة، فإن تشتت الضوء الأزرق لا يقلل من دقة الصورة، على عكس تشتت الضوء الأحمر في طريقه إلى مركز الضوء.

أخيرًا، يتم غمر لوحة الصورة بالضوء لمسح أي صورة متبقية ثم تصبح جاهزة لإعادة الاستخدام، تكمن ميزة أنظمة الفوسفور القابلة للتحفيز الضوئي في أنها أنظمة رقمية ذات نطاق ديناميكي عالٍ جدًا، ويظهر فحص الرسم التخطيطي للمحاسبة الكمومية للقراءة الممسوحة ضوئيًا لقراءة ليزر البقعة الطيارة للتصوير المقطعي أن الحادث امتص الأشعة السينية، على الرغم من أنه تم تمثيلها في الأصل بواسطة كوانتا متعددة، في مرحلة حرجة في السلسلة ممثلة بحوالي خمسة إلكترونات فقط في المضاعف الضوئي.

المصدر: كتاب"The Physics of Radiation Therapy" للمولف Faiz M. Khan, PhDكتاب" Walter and Miller’s Textbook of Radiotherapy " للمؤلف John A. Millsكتاب" Radiation Physics for Medical Physicists" للمؤلف Kurt H. Becker, Brooklynكتاب" THE PHYSICS OF RADIATION THERAPY THREE-DIMENSIONAL " للمولف Steve Webb


شارك المقالة: