الهندسة والآليات > التكنولوجيا الطبية

الطبقي محوري

كتير منسمع عن شي أسمو الطبقي المحوري .. صورة أشعة .. صورة رنين مغناطيسي .. و أغلب الناس ما بتعرف كيف مبدأ عملون .. رح نحكي اليوم عن الطببقي المحوري ..

التصوير المقطعي المحوسب:


يعتمد التصوير المقطعي المحوسب (الطبقي المحوري) على الانتقال بفكرة التصوير الشعاعي التقليدي إلى مستويات أعلى فبدل الحصول على معلومات بسيطة متمثلة بالحدود الخارجية للعظام والأعضاء يعمل جهاز الطبقي المحوري على الحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد كامل لجسم المريض والذي يمكن الأطباء من فحص أي شريحة رقيقة من جسم الإنسان للوصول للمنطقة المحددة. [1]

في هذه المقالة سنشرح الفكرة الأساسية للأشعة المقطعية ونلاحظ المشاركة الأساسية والكبيرة لتكنولوجيا الحاسوب في هذه التقنية والتطور السريع لتقنيات الحاسوب هو ما دفع هذه التقنية للتطور.

تعتمد الفكرة الأساسية للجهاز على إنتاج أشعة أكس (X-ray) وهي أحد أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية الأكثر قوة .بشكل أساسي تشابه فوتونات أشعة اكس فوتونات الضوء المرئي إلا أنها بطاقة أعلى وهذا ما يسمح لها بالعبور عبر الأنسجة الطرية في جسم الإنسان وبالتالي فإن صورة أشعة اكس التقليدية هي عبارة عن ظل (أنت تسلط ضوء على جانب الجسم والفلم في الجهة المقابلة يسجل صورة ظلية للعظام ) [1]

وبما أن الظلال لا تعطي صورة مكتملة للجسم فمثلا بالصورة نلاحظ أن المجسم يحمل كل من الأناناس والموز لكن الظلال لا تظهر هذا وإنما تظهر جانبا واحد من المشهد فإذا ما تم تسليط الضوء من مصباح في الاتجاه الجانبي للشخص فإن الظل الذي يتكون سوف يوضح لك أن الشخص يحمل الأناناس فقط ولا يعطي أي معلومة إذا ما كان يحمل موزه في اليد الأخرى وكذلك الحال إذا ما سلط الضوء بالاتجاه الأمامي وذلك على افتراض انك لا ترى إلا الظل فقط. [1]

وهذا ما يحدث بالنسبة لصورة أشعة أكس التقليدية ففي حال كان هناك عظم بحجم كبير أمام عظام صغيرة فإنه لن يظهر بالصورة سوى العظم الكبير ولرؤية العظام الصغيرة لابد من تحريك المريض أو جهاز الأشعة.

وعودة لمثالنا السابق (الأناناس والموز) ولإمكانية رؤية المشهد كاملا لابد من رؤية كلا الظلين هذه هي الفكرة الأساسية للطبقي المحوري ،حيث تتحرك حزمة أشعة أكس في جهاز الطبقي المحوري حول المريض لتقوم بالمسح من مئات الزوايا المختلفة ومن ثم يقوم الحاسوب بجمع المعلومات ليشكل صورة ثلاثية الأبعاد للجسم

يشبه جهاز الطبقي المحوري الدونات الكبير المتوضع على جانبه ففي حين يستلقي المريض على طاولة (منصة)خاصة تتحرك الطاولة ببطئ عبر فتحة في وسط الجهاز يتم تثبيت أنبوب أشعة اكس (منبع الأشعة) ضمن الحلقة (الغاونتري) والتي تسمح له بالدوران حول الفتحة التي يتوضع ضمنها المريض كما يدعم الحلقة مجموعة من كواشف أشعة اكس (الحساسات) والتي تتوضع مقابل أنبوب الأشعة [1]

يقوم محرك بتحريك الحلقة مما يؤدي لدوران الأنبوب الأشعة ومجموعة الكواشف (الحساسات) حول المريض وكل دورة كاملة حول المريض تشكل شريحة عمودية ديقة ومن ثم يتم تحريك المنصة (طاولة المريض)من خلال لوحة التحكم نحو الداخل عبر الفتحة ليتم تشكيل شريحة أخرى، وبهذه الطريقة يتم تسجيل شرائح أشعة اكس عبر المريض من خلال حركة لولبية،يحدد الحاسوب عن طريق الكواشف (الحساسات) شدة أشعة اكس التي تعبر عبر كل نوع من الأنسجة وبعد مرور المريض عبر الجهاز واكتمال المسح يتم جمع المعلومات وتشكيل صورة تفصيلية للجسم وغالبا لا تكون المنطقة المراد مسحها بالتصوير كبيرة .اصبحت هذه التقنية اكثر استخداما من صور الأشعة التقليدية نظرا لأن هذه التقنية تقوم بمسح الجسم بشكل دقيق شريحة شريحة وخصوصا في مجالات صدمات وأمراض الرأس والسرطان وهشاشة العظام [1]

صورة تلخص مبدأ عمل الجهاز[2]

تطور أجيال الجهاز:

الجيل الأول:حزمة خطية ضيقة من الأشعة من أنبوب الأشعة مع كاشف واحد يتحرك كلاهما بحركة خطية ثم يدور بزاوية معينة ويكرر عملية المسح الشكل (a)

الجيل الثاني: حزمة مروحية الشكل ضيقة من أنبوب الأشعة مع عدة كواشف تتحرك المجموعة (الأنبوب والكواشف) بحركة خطية ثم تدور بزاوية معينة وتكرر عملية المسح الشكل (b)

الجيل الثالث: حزمة مروحية الشكل عريضة من أنبوب الأشعة مع عدة كواشف تتحرك المجموعة (الأنبوب والكواشف) بحركة دورانية الشكل (c,d)

الجيل الرابع:يتمثل بحزمة مروحية الشكل عريضة مع حلقة كاملة من الحساسات ثابتة وأنبوب أشعة واحد دوار

مع تطور الأجيال نلاحظ انخفاض زمن المسح [3]

المصادر : هنا

هنا

هنا

مصدر الصورة : 

هنا

هنا