مهم ترین بخش در فرایند تشخیص بیماری ، استفاده از دستگاه های تصویربرداری پزشکی بوده که امکان شناسایی دقیق علت عارضه را در بیمار ، بررسی پیشرفت بیماری و ارزیابی های پس از درمان را برای پزشک میسر می سازد. دستگاه رادیولوژی از جمله دستگاه های تصویربرداری پزشکی بوده که به کمک اشعه ایکس بخوبی تصاویر اندام های داخلی را به تصویر می کشد. این دستگاه به علت پرتاب الکترونها در مسیر مستقیم ، بیشتر در شناسایی علل شکستگی استخوان بکار می رود . با بررسی تصاویر رادیولوژی پزشک تشخیص می دهد که میزان شکستگی استخوان در چه حدی بوده و آیا نیازی به عمل جراحی دارد یا خیر ..
در فیلم زیر با روش عملکرد دستگاه رادیولوژی آشنا خواهیم شد :
دستگاه رادیولوژی از اجزای مختلفی نظیر تیوب ، ستون نگه دارنده تیوب ، کولیماتور ، ژنراتور ، کابل های تغذیه و تخت تشکیل شده است که تمام اجزای آن در ذیل بررسی می شود.
اصلی ترین بخش دستگاه رادیولوژی بوده که وظیفه تولید اشعه ایکس را دارد. تیوب اشعه ایکس از یک حباب خلا شیشه ای از جنس پیرکس به نام اینسرت تشکیل شده که در داخل یک محفظه استوانه ای شکل فولادی حاوی 2 مادگی جهت اتصال کابل های فشارقوی و یک دریچه جهت عبور پرتو ایکس می باشد.
معمولا محفظه فلزی را از روغن مخصوصی با درجه عایقی بالا پر می کنند. این محفظه سه وظیفه اصلی دارد:
1- ایزوله نمودن اطراف اینسرت نسبت به اشعه
2- محافظت پرسنل از شوک الکتریکی
3- هدایت حرارت ایجاد شده در اینسرت به بیرون
استاندارد بین المللی بیان می دارد که اگر t مدت زمان تابش اشعه ایکس باشد تیوب حداقل باید بتواند n= 1000/t بار تابش را انجام دهد ، مثلا اگر زمان تابش 0.1 ثانیه طول بکشد ، تیوب باید حداقل 10000 تابش را انجام دهد.
درون محفظه خلا شیشه اینسرت را 2 قطب کاتد و آند تشکیل می دهد که تولید اشعه ایکس را برعهده دارند که در زیر با قطب های تیوب آشنا خواهیم شد.
قطب منفی لامپ اشعه ایکس بوده که حاوی فیلامانی با منبع تولید الکترون می باشد. فیلامان دارای ولتاژ متوسط 10 ولت و جریان متوسط 3 تا 5 آمپر بوده و به وسیله ان گرم می شود. تعداد فوتون های اشعه ایکس تولیدی ، به تعداد الکترون هایی که از سمت کاتد به سمت آند حرکت می کنند بستگی دارد. فیلامان سیمی از جنس تنگستن است که هنگام عبور جریان از آن گرم می شود و در اثر این دما ، تعدادی از الکترون های آن تا مسافت کمی از سطح فلز جدا می شوند . این فرایند تابش ترمویونیک نام دارد. برای وقوع تابش ترمویونیک و ایجاد تعداد مفیدی الکترون ، فیلامان باید تا 2200 درجه گرم شود . به همین دلیل فیلامان را از جنس تنگستن می سازند . چون این ماده به راحتی به شکل سیم نازک و محکم درآمده و نقطه ذوب بالایی دارد (3370 درجه سانتیگراد)
سرعت صدور الکترون ها در کاتد به دو عامل دما و سطح مفید سیم بستگی دارد . به همین دلیل برای افزایش سطح صدور الکترون ، سیم آن را به شکل فنر می سازند. البته با بزرگتر شدن این سطح (سطحی که الکترون ها از آن شتاب می گیرند) سطح هدف که الکترون های سریع به آن برخورد می کنند نیز باید بزرگتر شود و این موضوع باعث می شود ، حرارت ایجاد شده ، در سطح وسیع تری پخش شود.
اختلاف پتانسیل بالای بین کاتد و آند ، باعث برانگیخته شدن الکترون های فیلامان کاتد و ایجاد ابر الکترونی در اطراف کاتد می شود. شتاب الکترون ها به سمت آند و برخورد الکترون ها با صفحه آند منجر به ساطع شدن اشعه ایکس خواهد شد.
قطب مثبت لامپ اشعه ایکس بوده که از جنس تنگستن بوده و به صورت دوار عمل می کند.
در تصاویر رادیوگرافی مانند فلوروسکوپی و آنژیوگرافی ، تصاویر باید به طور پیوسته تهیه شوند ، بنابراین به گونه ای باید از ذوب شدن آند جلوگیری نمود . معمولا برای افزایش ظرفیت حرارتی آند ، آن را به صورت دیسکی از آلیاژ مخصوص ، شامل تنگستن و رنیوم می سازند که توسط یک موتور القایی به چرخش در می آید. به این تیوب ها ، تیوب با آند دوار می گویند . این گونه آندها معمولا با دور عادی 3000 دور در دقیقه و دور تند 10000 دور در دقیقه می توانند بچرخند . در اثر برخورد الکترون های پرسرعت به آند ، اکثر الکترون ها به صورت تلفات گرمایی از بین رفته و و بقیه الکترون ها تولید اشعه ایکس می کنند.
وظیفه ژنراتور ، تامین ولتاژ مورد نیاز برای تولید اشعه ایکس در تیوب رادیولوژی می باشد. داخل ژنراتور مجموعه ای از ترانسفورماتورها و دیودهای یکسوکننده برای تامین برق ژنراتور وجود دارد. ورودی برق ژنراتور ، 220 ولت تکفاز یا 3 فاز بوده و خروجی آن تا 150 کیلوولت نیز افزایش می یابد.
در بعضی از تصاویر رادیولوژی ( قفسه سینه ) بهتر هست که بیمار به صورت ایستاده برای گرفتن تصاویر رادیولوژی قرار بگیرد . این عمل سبب افزایش سرعت تصویربرداری شده و همچنین افزایش کیفیت و تشخیص بهتر را برای پزشک پدید می آورد.
تیوب توسط 2 کابل 3 رشته ای فشار قوی که سر و ته آن عایق بندی شده ، توسط ژنراتور فشار قوی تغذیه می شود.
ستون تیوب علاوه بر نگهداری تیوب در وضعیت مناسب ، امکان چرخش تیوب را در وضعیت های مختلف فراهم می کند. حرکت تیوب از طریق قفل های مکانیکی روی آن قابل کنترل هست.
تخت رادیولوژی باید قابلیت حرکت در زوایای مختلف را برای تکنسین در جهت انتخاب مناسب پوزیشن بیمار را داشته باشد.
وسیله ای است که برای محدود کردن اشعه ایکس بکار می رود . کولیماتور به خروجی تیوب اشعه ایکس در محفظه تیوب وصل شده تا اندازه و شکل شعاع اشعه ایکس را تنظیم کند. کولیماتور دارای 2 دریچه است که می توان با باز و بسته کردن آن ها ، محدوده و شدت تابش اشعه ایکس را تغییر داد.
سه پارامتر اصلی در دستگاه رادیولوژی ، تنظیم ولتاژ تیوب ، جریان تیوب و مدت زمان تابش یا اکسپوز می باشد که با پیشرفت ریزپردازنده ها ، امکان تنظیم خودکار پارامترها توسط دستگاه فراهم شده است