دانلود جزوه | دانلود جزوه
جزوه ضروریات فیزیک تصویربرداری پزشکی نوشته بوشبرگ
جزوه ضروریات فیزیک تصویربرداری پزشکی نوشته بوشبرگ – ویرایش سوم (آخر)
بهمراه ترجمه بخشی از کتاب ضروریات فیزیک تصویربرداری پزشکی نوشته بوشبرگ در قالب فایل ورد در ۱۳۰ صفحه
بخشی از متن فایل
توموگرافی تابش پوزیترون PET))
پوزیترون‌ها الکترون‌هایی با بار مثبت بوده و توسط برخی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو مانند فلوئور 18 و یا اکسیژن 15ساطع می‌شوند. این ایزوتوپ‌های رادیواکتیویته را به صورت ترکیباتی دارای سوخت و ساز مربوط به بدن در آورده و پس از اعمال در محل مورد نظر در بدن تجمع می‌کنند. در فروپاشی ایزوتوپ و تولید پوزیترون که به سرعت و تحت فعل و انفعالات منحصر به فردی انجام می‌گیرد، پوزیترون (e+) با الکترون (e–) از بافت اطراف خود ترکیب شده، و مجموع جرم هر دو طبق فرمول انیشتین در طول فرآیند نابودی به انرژی تبدیل می‌شود. انرژی تابشی به نام تابش نابودی است. تابش نابودی بسیار شبیه به تابش اشعه گاما می‌باشد با این تفاوت که این دو فوتون دقیقاً در دو جهت مخالف یعنی 180ْ نسبت به یکدیگر ساطع می‌شوند. اسکنر PET با بهره گیری از یک حلقه از آشکارسازها که بیمار را احاطه کرده است، و دارا بودن مدارات خاص (توالی مدارات آشکارسازها) که قادر به شناسایی جفت فوتون تولید شده در طول پدیده نابودی عمل می‌کنند.
هنگامی که جفت فوتون توسط دو آشکارساز تشخیص داده شود، مشخص خواهد شد که فروپاشی در جایی در امتداد خط راست بین دو آشکارساز رخ داده است. این اطلاعات با محاسبات ریاضی برای مکان یابی سه بعدی توزیع عامل به وجود آورنده PET (ماده حاجب) که نهایتاً به تصاویر تابشی ترموگرافیک منجر می‌شوند.
اگرچه PET گران‌تر از SPECT است، اما مزایای خاص تشخیصی در امور بالینی دارد. سیستم آشکارساز PETنسبت به حضور ایزوتوپ‌های رادیواکتیویته به مراتب از SPECT حساس‌تر می‌باشد و می‌تواند آسیب‌های بسیار ظریف را نیز نمایان کند. علاوه بر این بسیاری از عناصری که پوزیترون ساطع می‌کنند (کربن، اکسیژن، فلوئور) از نظر فیزیولوژیکی با بدن در ارتباط کامل هستند (فلوئور جایگزین خوبی برای گروه های هیدروکسیل است)، و می‌توانند به عنوان مواد شیمیایی زیستی کاربردی در بدن استفاده شوند. مهم‌ترین آن‌ها است که در بافت‌هایی با متابولیسم (معرف بالایی گلوکز) گلوکز بالا مانند تومورهای اصلی یا متازتاز آن‌ها متمرکز می‌شود.
تصویربرداری رزونانسی مغناطیسی (تشدید مغناطیسی)
اسکنرهای MRI از میدان مغناطیسی با 10000 تا 60000 قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین استفاده می‌کنند.دستگاه MRI با بهره‌گیری از خواص تشدید مغناطیسی هسته ای پروتون‌ها، برای مثال هسته‌ی اتم هیدروژن، که در بافت‌های زنده بسیار زیاد یافت می‌شود (هر میلی متر مکعب از بافت حدود پروتون دارد) کار می‌کند. هر پروتون یک حالت مغناطیسی دارد و هنگامی که در میدان 1.5 تسلا قرار می‌گیرد، سعی بر جذب انرژی امواج رادیویی در فرکانس تشدید 63MHZ می‌کند.
در MRI بیمار در میدان مغناطیسی قرارداده می‌شود و یک پالس امواج رادیویی توسط آنتن‌ها (یا سیم پیچ‌ها) موجود در اطراف بیمار تولید می‌شود. پروتون‌ها در بدن بیمار امواج رادیویی را جذب کرده، و پس از آن دوباره آن انرژی امواج رادیویی را پس از یک دوره زمانی که کاملاً به خواص مغناطیسی بافت اطراف آن بستگی دارد منتشر می‌کنند. موج‌های رادیویی منتشر شده توسط پروتون‌ها در بدن بیمار توسط آنتن‌های اطراف بیمار (که او را احاطه کرده‌اند) آشکار می‌شود. با تغییرات ملایم قدرت میدان مغناطیسی به عنوان تابعی از وضعیت قرارگیری بیمار (با استفاده از گرادیان های شیب میدان مغناطیسی)، فرکانس تشدید پروتون‌ها به تبع موقعیت قرارگیری بیمار متفاوت خواهد بود. (فرکانس متناسب با قدرت میدان مغناطیسی می باشد). سیستم MRI از فرکانس (و فاز) امواج رادیویی بازگشتی به منظور تعیین موقعیت هر سیگنال از بدن بیمار استفاده می‌کند. معمولاً در این حالت به سیستم MRI، تصویربرداریانعکاس گردشی خطاب می‌شود.
MRI مجموعه ای از برش‌های توموگرافیک از بیمار، که هر نقطه از تصویر به خواص مغناطیسی در حدود میکرو(بسیار کوچک) از بافت متناظر در آن نقطه ایجاد می‌کند. بافت‌های متفاوت مانند چربی، ماده سفید و خاکستری مغز، مایع مغزی نخاعی و سرطان، هر کدام خواص مغناطیسی موضعی متفاوتی دارند.
پس تصاویری که توسط MRI ایجاد می‌شود حساسیت بالا به تغییرات آناتومیک داشته و کنتراست بالایی دارند. MRI ابزاری استثنایی برای نمایش تصاویر عصبی (سر و ستون فقرات) بوده و جهت موارد اسکلتی عضلانی مانند جراحات زانو در ورزش کاربرد دارد.
MRI به عنوان یک روش تصویر برداری توموگرافیک در بسیاری از کاربردهای کلینیکی و پزشکی با CT و اشعه ایکس رقابت می‌کند. برای دستیابی به تصویر با بالاترین کیفیت در MRI به ده‌‌ها دقیقه زمان نیاز است در حالی که این عمل در CT اسکن کامل از سر تنها چیزی حدود 10 ثانیه طول خواهد کشید.