تاریخچه CT scan

CT scan هایی که امروز می بینید از ابتدا به این شکل نبوده اند و در طول زمان دچار تغییرهای زیادی شده اند. شما باید انواع سی تی اسکن ها را بشناسید و خلاصه ای در مورد سیر تکاملی و تاریخچه CT scan ها بدانید تا بتوانید فیزیک عملکرد آن ها را به خوبی تشخیص دهید

تاریخچه:

اولین CAT توسط هونس فیلد (سال ۱۹۷۲) ساخته شد. اولین نوع تجاری توسط EMI Ltd انگلستان تولید شد. با پیشرفت این سیستم ، بهبود زمان بازسازی تصویر ،‌درجه تفکیک و ([۱]SNR) حاصل شده است.

– تکامل اسکنر CAT:

اسکنر نسل اول یک لوله اشعه ایکس سوار بر یک مکانیزم اسکن الکترومکانیکی دارد که خروجی آن به شکل یک پرتو باریک موازی میشود. بیمار روی یک میز لغزان قرار داده میشود طوری که دور سرش یک کاپ پلاستیکی قرار گیرد (برای تثبیت مکان). حاشیه این کاپ پلاستیکی روی یک جعبه مکعبی پلاستیکی پر از آب است.(آب اشعه های ایکس را خوب عبور می دهد)

آشکارساز سوسوزن (Scintillation) از یک کریستال (مثل یدیدسدیم) و لوله ضرب کننده نوری تشکیل شده. این آشکار ساز درست روبروی منبع اشعه ایکس نصب می شود. در این آشکارساز ، اشعه ایکس به کریستال برخورد کرده و نور مرئی گسیل می کند که توسط فوتومولتی پلایر تیوب (PMT) آشکار می شود. این ترکیب در ۱۶۰ مکان با فاصله مساوی حرکت انتقالی دارد. سپس مکانیزم حدود ˚۱ می چرخد و عمل دستیابی به داده ها تکرار می شود  و تا ˚۱۸۰ تکرار میشود.

خروجی آشکار ساز به صورت دیجیتال در آمده و در کامپیوتر ذخیره می شود.

با پیشرفت این سیستم خطا ها و زمان اسکن کاهش می یابند.

دراسکنرهای نسل اول زمان طولانی است و مشکل ساز می باشد.

در اسکنرهای نسل دوم از همان حرکات چرخشی ، انتقالی استفاده میشود ، تفاوت در استفاده از سیستم آشکارساز چندگانه به جای منفرد است. درطول هر اسکن خطی ، چند تابش حاصل می شود. اگر ۱۰ آشکار ساز با فاصله ˚۱ داشته باشیم، با یک انتقال هر ۱۰ تابش به دست می آیند و در حرکت بعدی به جای ˚۱ ، ˚۱۰ جابه جایی داریم و به نسبت ۱۰:۱ صرفه جویی داریم. در نتیجه زمان کاهش می یابد.

در اسکنرهای نسل سوم یک منبع اشعه ایکس ، از نوع پرتو قطاعی (Fan beam) و یک حلقه آشکارساز داریم. منبع اشعه ایکس تولید باریکه ای با زاویه واگرایی بین ˚۳۰ و ˚۴۵ می کند و حلقه آشکارسازی شامل ۳۰۰ تا ۷۰۰ آشکارساز گزنون پیوسته است. آشکارسازهای گاز گزنون محفظه های یونیزاسیون هستند که اشعه ایکس به آنها وارد و سبب یونیزاسیون گاز زنون می شوند.

مزیت: ساختار مکانیکی ساده آن است،چون فقط نیاز به چرخش است. سرعت آن زیاد است. با بازسازی زمان به ۳۰ تا ۱ min کاهش می یابد.

o    مزیت نسل اول و دوم نسبت به سوم: خاصیت خود – کالیبراسیونی است. چون قبل یا بعد از هر انتقال خطی شدت مرجعI0 می شود. در نسل سوم احتمالاً از آرتیفکتهای حلقه ای آسیب پذیری داریم.

اسکنر های نسل چهارم از یک منبع اشعه ایکس از نوع پرتو قطاعی چرخان با یک حلقه˚۳۶۰ ثابت از آشکارسازها ، استفاده میشود. منبع پرتو دور بیمار چرخانده می شود و اشعه های ایکس عبوری با حلقه آشکارسازهای ساکن آشکارسازی می شوند.

برای داشتن بازده بالا و با وجود آشکارساز کم عمق ،‌از آشکارساز با کریستالهای با ضریب تضعیف جرمی بالا (مثل فلورید کلسیم یا ژرمنات بیسموت) استفاده می شود. این نوع نیز خاصیت خود کالیبراسیونی دارند. چون بدون ماده واسطه، منبع پرتودهی می­کند. زمان اسکن حداکثر s 1 و زمان بازسازی حداکثر s 30 است. قدرت تفکیک نیز بسیار پیشرفت کرده­است و به ۳ تا ۴ دور(mm) می­رسد.

یک نوع از نسل چهارم که نسل پنجم نامیده می شود که یک حلقه کامل آشکارساز حرکت می کند. منبع اشعه ایکس درمرکز آشکارساز واقع است و تولید یک پرتو قطاعی وسیع می کند که به سمت بیمار هدایت می شود. هر آشکارساز به سمت منبع موازی سازی می شود تا «کراس تاک» (اشعه های نا مطلوب) را به حداقل برساند. این سیستم نیز خاصیت خود کالیبراسیونی دارد.