۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، نوآور سی تی اسکن

۲۱ مرداد: سالگرد درگذشت سر گادفری هانسفیلد، مخترع سی تی اسکن

گادفری هانسفیلد ‏ پژوهشگر انگلیسی و یکی از نو آوران سیستم‌های نوین سی تی اسکن است. وی از بنیانگذاران این نوع پویشگر در دههٔ ۷۰ میلادی بود، و به این سبب همراه با آلن کورماک امریکایی برنده جایزه نوبل پزشکی سال ۱۹۷۹ می‌باشد. وی در سال ۲۰۰۴ درگذشت.

فرآوری بخش دانش و حیات تبیان
عکس شماره 1 ⇩
عکس ۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، مخترع سی تی اسکن

۱۳ سال قبل در چنین روزی، سر گادفری هانسفیلد مخترع و مهندس برق انگلیسی چشم از جهان فروبست. شهرت این پژوهشگر بزرگ بعلت خدمات وی در اختراع دستگاه‌های نوین سی‌تی‌ اسکن است.

وی از بنیانگذاران این نوع پویشگر در دههٔ ۷۰ میلادی بود، و به این سبب به مراه آلن کورماک امریکایی برنده جایزه نوبل پزشکی سال ۱۹۷۹ می‌باشد. وی در سال ۲۰۰۴ درگذشت. واحد هونسفیلد به افتخار او نام‌گذاری شده.

سیستم سی‌تی‌ اسکن با عکس‌برداری داخلی از بدن، مدد بسیاری به معرفی بیماری‌ها و معضلات انسان می‌کند. این سیستم با گذر پرتو ایکس از بدن مریض، عکس‌برداری و دریافت سیگنال‌ها، اقدام به ثبت عکس ها و تصاویر می‌کند. توسعه‌ی سیستم تصویربرداری سی‌تی ایجاب کرد سر گادفری هانسفیلد در سال ۱۹۷۹ مفتخر به دریافت جایزه نوبل پزشکی شود.

این مهندس برق انگلیسی که نوآوریش جهان پزشکی را متحول ساخت، در ۱۲ آگوست سال ۲۰۰۴ و در حالی‌که ۸۴ سال سن داشت، فوت کرد.

عکس شماره 2 ⇩
عکس ۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، مخترع سی تی اسکن

اولین سیستم سی تی اسکن ابداعی هاونسفیلد

واحد هانسفیلد

در سی تی اسکن بعد از آن که اشعه ایکس از بدن مریض گذر نمود بر پایه شدت تضعیف اشعه توسط هر قسمت از بدن مورد تابش اشعه عبوری به بارز ساز ها (detectors) برخورد نموده و طی مراحلی تبدیل به یک سیگنال برقی شده و به موسسه پردازش کامپیوتر سیستم برای انجام محاسبات جهت نوسازی عکس فرستاده می شود. در قسمت کامپوتر هر یک از این سیگنال ها معرف اعدای بسیار نزدیک به هم در یک شبکه ماتریس جایگذاری میشود که توسط راهکارهای ریاضی پیچیده نسبت ضرایب تضعیف در هر وکسل محاسبه می گردد.

بعد از آن نو سازی عکس با اندازه‏ گیری ضریب تضعیف خطی (μ) در هر وکسل توسط می آید. اعداد سی تی توسط آمده از این روش خیلی به نزدیک به هم هستند که بکارگیری آن ها برای اظهار خصوصیات جسم مشکل می‏باشد و با این اعداد نمی‏توان عکس مقیاس خاکستری (gray scale) بوجود آورد.

برای از بین بردن این مشکل با بکار گیری مقیاس استاندارد‏شده‏ای به اسم عدد سی‏تی (CT number) هر یک از این اعداد را نسبت به ضریب خطی آب منطقی شده اعداد حاصله همان اعداد سی تی هستند، واحد این اعداد توسط آمده به احترام هانسفیلد که در ابداع سیتی اسکن نقش بسیار با اهمیتی را ایفا نموده است (hansfild unit) انتخاب گردیده است.

عکس شماره 3 ⇩
عکس ۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، مخترع سی تی اسکن

سی تی اسکن چطور فعالیت میکند؟

سی تی اسکن یا کامپیوتر توموگرافی اسکن، توسط سخت افزار CT scan و پردازش گر توانا کامپیوتر صورت میگیرد. کامپیوتر و بخشهای سخت افزاری سیستم هر کدامین به تنهایی قادر نیستند عملیات تصویربرداری را به انجام رسانند و آن دو را می توان دو جزء جدانشدنی تمجید کرد.

کامپیوتر یک سیستم بینظیر برا ی اسکنر CT است بنا به فرمت و ساختار عکس این کامپیوتر میبایست قابلیت حل همزمان ۲۵۰۰۰۰ معادله را داشته باشد پس کامپیوتر با مشخصات توانا نیازمند است.

این کامپیوتر تقریبا یک سوم قیمت قیمت کل اسکنر CT را شامل می دهد قلب کامپیوتر مورد استفاده در CT میکروپروسسور و حافظه مهم است. این دو قطعه زمان ما بین تمام اسکن و ظاهر شدن یک عکس را تعیین می کند که این زمان، زمان نو سازی (reconstruction time) نامیده می شود. هم اینک زمان نو سازی به کمتر از ثانیه کاهش یافته است. بازده یک آزمون بطور خیلی زیادی وابسته به زمان نو سازی است. مخصوصا هنگامی که تعداد زیادی خوبش انجام پذیرد.

زمان نو سازی (reconstruction time) زمان ما بین اتمام اسکن و ظاهر شدن عکس است.

شماری از اسکنر های CT عوض بهره گیری از یک میکروپروسور در نو سازی عکس از یک آرایه پردازشگر (array processor) بهره میگیرند که این آرایه پردازشگر قابلیت محاسبات همزمان بسیار زیادی راخواهد داشت و بطور محسوسی با سرعت تر از میکروپروسسور است و قادر هست زمان نو سازی عکس را به کمتر از ۱ثانیه کم کند.

شماری از اسکنرهای CT با دویا سه کنسول تجهیز می گردند. یکی برای فعالیت کردن تکنولوژیست، ساخت فیلم را بر عهده دارد و یکی برای دکتر که عکس را نگاه بکند و کنتراست انداره و وضع کلی عکس را منظم کند کنسول عملیاتی شامل سنجشگرها و مهار کننده هایی است که به منظور انتخاب فاکتورهایی تکنیکی برای تصویربرداری مناسب انتخاب حرکت مکانیکی مناسب برای گنتری و تخت مریض و انتخاب دستورات رایانه ای که نو سازی و جابجایی عکس ها و تصاویر را برعهده دارند به کار گرفته میشوند. یک کنسول عملیاتی دارای مهار کننده و نمایشگرهای برای فاکتورهایی گوناگون تکنیکی است. بطور کلی آزمون ها در فراتر از ۱۲۰kVp صورت میگیرد. اگه باریکه پرتو X همواره باشد معمولا دررده چندین یکصد mAاست.زمان هر اسکن اکثر انتخابی است و ما بین یک تا پنج ثانیه تعییر می کند.همچنین اسکنرهای CT با زمان کمتر از یک ثانیه وجود می دارند.

همچنین ضخامت خوبش بافت مورد اسکن را می توان منظم نمود. ضخامت خوبش طبیعی در حدود۶تا ۱۰ میلی متر است،ولی برخی از یونیت ها ضخامت خوبش در مکان ۵/۰ میلیمتر هم برای اسکن با قدرت بالای تفکیک در اختیار اپراتور میگذارند. ضخامت خوبش از روی کنسول و ازطریق منظم خودکار کالیماتور قابل انتخاب است.

همچنین مهار کننده هایی برای حرکت منظم خودکار تخت بادیگارد مریض مورداستفاده قرار میگیرند.این امر به اپراتور اجازه می دهد که سیستم برای خوبش های پی در پی یا خوبش هایی با فاصله وقتی معلوم ویا عکس برداری spiral برنامه ریزی کند.

کنسول عملیاتی معمولادارای دو نمایشگراست، مانیتور اول برای نمایان کردن اطلاعات و داده های بسیار(مانند نام مریض، مدارک پزشکی، زناشویی و جنسیت و…) و نمایان کردن مشخصات هر اسکن (مانند تعداد فوت وفن موقعیت تخت)است.

مانیتور دوم برای اپراتور این امکان را فراهم می اورد که بتواند عکس اسکن حاصله را قبل از فرستادن عکس به hard copy یا کنسولی که دکتر به مشاهده عکس توجه میکند،نگاه بکند.

عکس CT چطور ساخته میشود؟

عکس هر مقطع توسط آمده به اجزاء حجمی ( voxel ) تقسیم می شود که تعداد voxel ها بستگی به نوع سیستم ما دارد ( به طور متداول ۵۱۲*۵۱۲ یا ۱۰۲۴*۱۰۲۴) . در طول هر اسکن تعداد زیادی فوتون اشعه x از هر voxel گذر می کند و شدت اشعه x عبوری توسط دتکتورها اندازه گیری می شود.

با بهره گیری از اطلاعات توسط آمده از این دتکتورها و مقایسه آن با شدت اولیه اشعه x میزان تضعیف رخ داده در هر voxel قابل محاسبه است. بنا بر میزان تضعیف رخ داده به هر voxel یک میزان عددی اختصاص پیدا میکند. در عکس نو سازی شده یک رنگ از مقیاسی خاکستری (بین سفید رنگ تا مشکی)، متناسب با عدد هر پیکسل به آن اختصاص داده می شود.

عکس شماره 4 ⇩
عکس ۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، مخترع سی تی اسکن

منابع: زومیت،‌ پرتو امید،‌ آکاایران

———————————-

مسئول متن : شكوفه ک.

دانستنی ها در بخش دانش و فناوری سايت سرزه

بیت انتخابی از دیوان حافظ :

نقشی بر آب می‌زنم از گريه حاليا
««« »»»
تا کی شود قرين حقيقت مجاز من

۲۱ ماه مرداد: سالروز درگذشت سر گادفری هانسفیلد، نوآور سی تی اسکن

TT / 266 — TP / 23%

با دیگران به اشتراک بگذارید

نظر دهید