اشعه ایکس و کاربردهای آن در پزشکی

اشعه ایکس و کاربردهای آن در پزشکی

اسلاید 1: اشعه ایکس و کاربردهای آن درپزشکی1

اسلاید 2: تصویربرداری1- Invivo: مانند سی تی،پزشکی هسته ای ،اولتراسوند،MRI، رادیولوژی : الف- بااستفاده از تشعشع عبوری بداخل بافت یابدن :رادیولوژی وسونوگرافی ب- بااستفاده از تشعشع نشری: پزشکی هسته ای ،ترموگرافی 2- Invitro: بررسی نمونه ها خارج از بدن ،چون نمونه خون ونمونه بافت :سیتولوژی ،هیستولوژی.2

اسلاید 3: تشعشعات الکترومغناطیسیامواج الکترومغناطیسی ترکیب میدان الکتریکی و مغناطیسی هستند.هنگامیکه الکترون ها شتاب می گیرند تشعشعات الکترومغناطیسی ایجاد می شوند.هرگاه بارالکتریکی ساکن باشد اطراف خود میدان الکتریکی ایجاد می شود.هنگامیکه بارالکتریکی با سرعت ثابت حرکت می کند میدان مغناطیسی عمود بر میدان الکتریکی بصورت دایره ای بوجود می آید.هنگامیکه بارالکتریکی با شتاب حرکت می کند میدان الکتریکی و مغناطیسی نسبت به بار الکتریکی بصورت پیچشی بخارج انتشار می یابند که همان تشعشع EM است.3

اسلاید 4: 4

اسلاید 5: 5

اسلاید 6: خصوصیات تشعشعات الکترومغناطیسیمحدوده ای وسیع از طول موج ها یا فرکانس ها و انرژی ها.ازامواج رادیویی با طول موج چند متر تا امواج ایکس و گاما با طول موج آنگسترومی.همگی شامل میدان الکتریکی و مغناطیسی سینوسی.سرعت درخلا برابر m/sec 8 10× 3 .عدم انحراف درمیدان های الکتریکی و مغناطیسی.تنها تفاوت امواج الکترومغناطیسی منشا تولید آن هاست.6

اسلاید 7: خواص موجی و ذره ای اشعه ایکسالف) موجی :مانند نور و رادیویی دارای خاصیت و حرکت موجی است.ν= c/λ λ=c/ ν λ× ν =c ب) انتقال انرژی ناپیوسته یا کوانتایی . کوانتای انرژی فوتون خوانده می شود که انرژی آن از رابطه زیر بدست می آید:E= h c/λ یا E=h νh= 6/6265 × 19 - 10× 1/6 ÷ یا 34- 10= 15- 10× 4/15 eV.sec7

اسلاید 8: روش های تولید اشعه ایکسبرطبق مدل بور هرگاه الکترون از لایه ای به لایه دیگر با سطح انرژی پایین تر منتقل شود سبب تابش موج EM می شود.اتم تنگسن دارای عدداتمی 74 ،انرژی لایه K معادل keV 70 و انرژی لایه L معادل keV 11 است.8

اسلاید 9: برای آنکه یک اتم بتواند اشعه ایکس تولید کند ،اتم هدف (تحت بمباران الکترون ها ) باید سه خصوصیت داشته باشد: 1- میدان الکتریکی هسته2- انرژی اتصال بین لایه های الکترونی اطراف هسته.3- تمایل یک اتم برای رسیدن به حالت پایه (سطح پایین انرژی).تشعشع ایکس به دو طریق تولید می شود:تشعشع عمومی (ترمزی یا برمزاشترالونگ)تشعشع اختصاصی یا ویژه9

اسلاید 10: تشعشع عمومیالکترون های پرانرژی به یک اتم هدف مثل تنگستن برخورد مکنند.دراثرکاهش سرعت و تغییر جهت الکترون ها فوتون ایکس تولید می شود.ازآنجاکه الکترون با چندین اتم برخورد می کند فوتون های با انرژی متفاوت (طیف ) تولید می شود.اغلب برخوردها درانرژی های پایین وتولید مادون قرمز می کند (99درصد گرما).10

اسلاید 11: حداکثر انرژیانرژی فوتون ایکس زمانی به حداکثر مقدار خود می رسد که الکترون توسط اولین اتم متوقف شده باشد.حداقل طول موج تابش شده بستگی به حداکثر انرژی جنبشی الکترون بمباران کننده دارد.دررادیولوژی به این حداکثر انرژی kVp می گویند. اگر kVp=100 باشد:E= hC/λ λ min= hC/E max = ( 4.15 × 10 -15) × ( 3 × 10 8)/ kVp = 1.24 × 10 -6 / 100000= 0.0124 nm11

اسلاید 12: تشعشع اختصاصیالکترون های پرانرژی در برخورد به الکترون های داخلی ماده هدف آنها را به بیرون پرتاب می کنند. سپس دراثر جایگزینی الکترون های داخلی ،تشعشع ایکس بانرژی مساوی تفاضل انرژی لایه ها تولید می شود. 12

اسلاید 13: طیف اشعه ایکسدریک دستگاه مولد اشعه ایکس که با ولتاژ kVp 100 کار می کند ،هرالکترون باماکزیمم انرژی جنبشی keV 100 به هدف می رسد.انرژی جنبشی الکترون های پرتابی دربرخوردهای متوالی تبدیل به گرما و الکترومغناطیسی می شود.بیشتر انرژی جنبشی به گرما 99% تبدیل می شود. بیشتر الکترون های پرتابی به الکترون های بیرونی هدف برخورد کرده وباعث تهییج انها می شوند که دربازگشت اشعه مادون قرمز تولید می کنند.طیف اشعه ایکس شامل دو بخش پیوسته و خطی از صفر تا حداکثر kVp گسترده است.13

اسلاید 14: طیف پیوسته اشعه ایکس دراثر تولید پرتوی ترمزی بدست می آید.انرژی فوتون ها از صفرتا بیشترین گسترده است.ماکزیمم انرژی برابر kVp دوسر آند و کاتد است.متوسط انرژی برابر 1/3 E max است.فوتون های کم انرژی توسط فیلتر های آلومینیومی حذف می شوند.14

اسلاید 15: طیف گسسته اشعه ایکسدر اثر تولید اشعه ایکس اختصاصی تولید می شوند. ارتفاع طیف بیانگر تعداد نسبی فوتون ها و محل طیف نشان دهنده انرژی که اختصاص به اتم هدف دارد.اشعه ایکس اختصاصی تنگستن می تواند 15 انرژی داشته باشد که معمولا آنها را بایک یا چند خط نشان می دهند.15

اسلاید 16: عوامل موثر برطیفشدت یا مقدار تشعشع بستگی به عوامل زیر دارد:kVpmAعدداتمی هدففیلتر مورد استفادههرچه عدد اتمی کمتر باشد اهمیت اشعه ایکس پیوسته کمتر می شود ، بخصوص اگر انرژی الکترونها kVp پایین باشد.16

اسلاید 17: 17