تصویربرداری توام اشعه ایکس و نور   

زیرورادیوفوتوگرافی تصویربرداری توام اشعه ایکس و نور امولسیون حساس فیلم های رادیوگرافی معمول از کریستال های هالوژن نقره تشکیل شده اند .
 هر یک از این کریستال ها که واحدهای تشکیل دهنده تصویر است ، از میلیونها یون ساخته می شود. با توجه به این فرایند ، وضوح تصویر یا به عبارتی تعداد واحدهای تشکیل دهنده تصویر درواحد سطح از یک حد معینی بیشتر نمی¬شود . وسایل جانبی و مراحل پردازش در این فرایند موجب افزایش نسبی وقت و هزینه رادیوگرافی می شود. هدف از اجرای طرح زیرورادیوفوتوگرافی ، دسترسی به روشی جهت افزایش کیفیت تصاویر رادیوگرافیک و افزایش ارزش کلینیکی ، کاهش عوارض ، افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها و افزایش سرعت عمل مراحل رادیوگرافی بوده است . تکنیک به کار رفته در طراحی این سیستم ، یک روش فیزیکی متفاوت برای ثبت تصاویر است . در این تکنیک به جای استفاده از اثر فوتوشیمیایی ، از آثار الکترواستاتیک پرتوها استفاده می شود . تصویر الکترواستاتیک ایجاد شده به وسیله پودر تونر ظاهر می شود و سپس با پرس گرم بر روی کاغذ یا ترانس پرانت ثابت می گردد .
چون ذرات پودر تونر در حد چند مولکول کوچک هستند ( بین 300 تا 400 مولکول)، بنابراین اندازه آنها به مراتب کوچک تر از کریستال های فیلم رادیوگرافی است ، در نتیجه وضوح تصویر در حد قابل توجهی افزایش می یابد . همچنین در این تکینیک به وسایل جانبی و داروهای شیمیایی نیازی نیست و چند ثانیه پس از تابش ، تصویر نهایی آماده می¬شود . در نتیجه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در زمان و هزینه رادیوگرافی صورت می¬پذیرد . دستگاه زیرورادیوفوتوگرافی بر مبنای پدیده فیزیکی \" زیرو \" طراحی و ساخته شده است . در این سیستم از هر دو پرتو X و نورمرئی برای تشکیل تصویر استفاده می شود . این ترکیب به دلیل کاهش کمیت پرتو X هنگام رادیوگرافی و در نتیجه کاهش عوارض جانبی صورت پذیرفته است.
درطراحی و ساخت این دستگاه علاوه بر توجه به اصول اساسی و مبانی فیزیکی سیستم ، کلیه پارامترهای فنی در حوزه های اپتیک ، الکترواستاتیک ، مکانیک ، برق ، کنترل و اتوماسیون و الکترونیک مورد توجه و دقت قرار گرفته است . این دستگاه جهت انجام آزمونها و تحقیقات بعدی آماده است . دستگاه آزمایشی زیرورادیوفوتوگرافی اولین نمونه در جهان است . تشخیص دقیق لازمه درمان است . سیستم های تصویربرداری تشخیصی نقش مهم و گسترده ای در شناسایی بیماری ها دارند . کوشش های بسیاری برای افزایش دقت تشخیص و گسترش کاربرد این سیستم ها صورت گرفته تا بدین ترتیب از یک طرف با قطعیت و دقت بیشتری بتوان بیماریها را تشخیص داد و از سوی دیگر ، طیف وسیع تری از بیماری ها تحت پوشش تشخیص این سیستم ها قرار گیرد . همچنین پارامترهای دیگری از قبیل افزایش سرعت عمل ، کاهش هزینه ها ، افزایش بازدهی و کاهش عوارض جانبی در تکامل و توسعه این سیستم ها در دستور کار پژوهش گران قرار دارد . این طرح کوششی در جهت افزایش ارزش بالینی تصاویر رادیوگرافی ، کاهش عوارض جانبی بیماران ، کاهش هزینه ها و افزایش بازدهی کلی ، افزایش سرعت عمل و سهولت عملکرد بوده است .
در رادیوگرافی معمول از روش فوتوشیمیایی برای ظهور و ثبوت تصویر استفاده می شود ، محدودیتهای این روش عبارتند از : الف ) کنتراست یک جانبه : تصویر مخفی در امولسیون ناشی از احیای محدود یون های فلزی کریستال هاست و فقط کریستال هایی که تعداد معینی فوتون دریافت می کنند ، این واکنش را نشان می دهند ، در نتیجه کریستال های اکسپوز نشده نقشی در ایجاد تصویر ندارند . این فرایند را اصطلاحاً کنتراست یک جانبه می نامند . ب ) قدرت تفکیک و وضوح محدود وضوح تصاویر رادیوگرافی مانند بقیه تصاویر مستقیماً به تعداد واحدهای تشکیل دهنده تصویر در واحد سطح بستگی دارد . با توجه به بزرگی اندازه کریستالها نسبت به اندازه اتم ها (کریستالها از یک تا ده میلیون یون تشکیل شده ) این وضوح تصاویر رادیوگرافی بسیار محدود است ، به خصوص اینکه رادیوگرافی معمول با استفاده از صفحات تقویت تصویر انجام می پذیرد . استفاده از فولی ها که کاربرد آنها به لحاظ کاهش عوارض پرتو اجتناب ناپذیر است ، موجب کاهش مضاعف وضوح می شود ، زیرا لایه حساس فولی ها از تجمع کریستال ها تشکیل شده است . ج ) صرف وقت و هزینه نسبتاً بالا مراحل اجرایی رادیوگرافی معمولی با استفاده از تکنیک فوتوشیمیایی و استفاده از کاست ضدنور و مقاوم در برابر ضربه ، صفحات تقویت تصویر ( فولی ) ، فیلمهای مخصوص ، فرایند ظهور و ثبوت ، داروهای ظهور و ثبوت و لوازم جانبی انجام می پذیرد . این مراحل از دیدگاه فن آوری روز وقت گیر و پرهزینه هستند .
در مجموع روش فوتوشیمیایی ، روشی پرهزینه و وقت گیر ، با قدتر تفکیک و وضوح نسبی کم است که ارزش بالینی تصاویر را کاهش می دهد . بررسی سایر روشهای جدید روشی که در سالهای اخیر به موازات روش معمولی مورد استفاده قرار گرفته ، رادیوگرافی دیجیتال است . در این روش تصویر نامرئی اشعه X در ابتدا به تصویر نوری تبدیل و سپس به صورت سیگنال ویدیویی ( توسط دوربین ویدئویی مخصوص ) در می آید . تصویر ذخیره شده در حافظه در نهایت بر روی کاغذ مخصوصی به صورت حرارتی چاپ می شود . مقایسه این تصاویر با تصاویر رادیوگرافی معمول نشان می دهد که این تصاویر از نظر وضوح ، قدرت تفکیک ، کنتراست و تیزی لبه های تصویربرتری خاصی بر تصاویر رادیوگرافی معمول ندارد، فقط زمان پردازش به مراتب کوتاه تر می شود . ازنظر هزینه نیزاین روش مزیتی ندارد . طرح زیرورادیوفوتوگرافی کوششی درجهت افزایش ارزش کلینیکی تصاویر رادیوگرافی ، کاهش عوارض جانبی بیماران ، کاهش هزینه ها و افزایش بازدهی کلی ، افزایش سرعت عمل و سهولت عملکرد بوده است .
مواد و روشها سیستم زیرورادیوفوتوگرافی از قسمتهای زیر تشکیل شده است : 1) صفحه تقویت تصویر : این صفحه تصویر اشعه X را به نور مرئی در طول موجی انتخابی و متناسب با حداکثر حساسیت لایه فوتوکنداکتور تبدیل می کند . 2) سیستم اپتیک : این سیستم از تعدادی منشور، عدسی و آینه های استوانه ای تشکیل شده که تصویر نوری را به صورت خطی بر روی استوانه فوتوکنداکتور متمرکز می کند . 3) قسمتهای تشکیل تصویر و ظهور و ثبوت : لایه حساس فوتوکنداکتور تصویر نوری را به صورت الکترواستاتیک ضبط و قسمت ظهور ذرات پودر تونر را بر روی آن پخش می نماید و سپس تصویر به دست آمده تحت فشار غلطک ها برروی کاغذ یا ترانس پرانت ثابت می شود . یافته ها اساس روش زیرورادیوفوتوگرافی بر مبنای پدیده زیروگرافی ( ثبت تصویر خشک ) است . این سیستم تکامل روش زیرورادیوگرافی است .
در این روش به جای استفاده از امولسیون های فوتوشیمیایی که بر اثر برخورد فوتون تغییرات شیمیایی در آنها رخ می دهد ، از لبه حساس فوتوکنداکتور استفاده می شود . در زیرورادیوفوتوگرافی ابتدا تصویر اشعه X به تصویر نوری تبدیل می شود و سپس توسط سیستم اپتیک بر روی لایه فوتوکنداکتور متمرکز می گردد ، به این ترتیب مقدار اشعه تابشی به بیمار بسیار کمتر می شود . بحث و نتیجه گیری طراحی و ساخت سیستم زیرورادیوفوتوگرافی با توجه به محدودیت های شمرده شده در روش فوتوشیمیایی و در جهت حل مشکلات ، افزایش کیفیت و بهره وری و بهینه سازی از طریق گراف با یک روش متفاوت صورت پذیرفته است .
در این قسمت با بررسی ویژگی های این سیستم ، نحوه رفع محدودیتهای روش فوتوشیمیایی نیز بیان می گردد . ویژگی های روش زیرورادیوفوتوگرافی 1) کنتراست مضاعف : در این روش ذرات پودر تونر که هنگام اسپری شدن بار دار می شوند ( الکتریسیته ساکن ) ، از نواحی همنام تصویر دوروبه قسمت های بار مخالف می چسبند . بنابراین هر دو ناحیه باردار تصویر در ایجاد کنتراست موثر هستند . 2) قدرت تفکیک ، وضوح بالا و تیزی لبه های تصویر : ذرات پودر تونر که واحدهای تشکیل دهنده تصویر در این روش هستند ، تنها از چند مولکول ( 300 تا 400 مولکول)تشکیل شده اند ، هر مولکول تقریباً از صد اتم تشکیل شده است ، بنابراین ذرات در حدود 30000 تا 40000 اتم دارند .
تعداد یونهای کریستالهای برمید نقره ( امولسیون حساس فیلم های معمولی رادیوگرافی ) در حدود یک تا ده میلیون است ، بنابراین نسبت افزایش عددی وضوح در این روش در حدود 250 برابر است . با توجه به فاصله نزدیکتر واحدهای تشکیل دهنده تصویر، قدرت تفکیک نیز به همین نسبت افزایش می یابد . همچنین به واسطه کوچک بودن دانه بندی تصویر ، لبه های تصویر به مراتب تیزتر از تصویر رادیوگرافی معمول است . 3) کاهش هزینه ها و افزایش سرعت عمل : در این روش نیازی به فیلم ، کاست و فولی ، تاریک خانه و تجهیزات مربوطه ، داروهای ظهور و ثبوت و وسایل جانبی آنها نیست . در نتیجه صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و وقت صورت می پذیرد . 4) کاهش عوارض جانبی بیمار : در این روش مقدار یا کمیت پرتو کم تر از رادیوگرافی معمولی و به مراتب کم تر از زیرورادیوگرافی است . درصد این کاهش بستگی به نوع آزمون دارد و بین %20 تا %200 است . این سیستم دارای ثبت اختراع داخلی با شماره 29075 مورخ 15 / 6 / 82 و ثبت بین المللی P.C.T با شماره 38206086 مورخ ششم سمپامبر 2003 است .