أجيال الأشعة المقطعية CT Generations

أجيال الأشعة المقطعية CT Generations

• الجيل الأول 1st generation 

يتكون من أنبوبة أشعة واحدة single x-ray tube مع خلية واحدة مستقبلة للأشعة detector. وشكل الإشعاع يأتي دقيق بما يشبه القلم pencil beam .في هذا الجيل تتحرك أنبوبة الاشعة مع المستقبل لمسح المريض من اليمين إلى اليسار في زاوية واحدة فقط وهذا يسمى translate. بعد ذلك تدور انبوبة الأشعة rotate حول المريض لمسح المريض أيضاً ولكن من زاوية أخرى.

تتكرر هذه العملية  لكل إسقاط projection حتى يتم تصوير المريض بشكل كامل ولذلك كان يستغرق الفحص وقت طويل جداً. يسمى هذا الجيل بـ المسح/الدوران translate/rotate. كانت صور هذا الجيل تعتبر ثورة في مجال التصوير الطبي على الرغم من عدم وضوح الصورة بشكل جيد poor spatial resolution إلا أن صور هذا الجيل تعبر غير مسبوقة خاصة رؤية بطينات الدماغ Brain Ventricles.

• الجيل الثاني 2nd generation 

مازالت تستخدم في هذا الجيل تقنية translate/rotate ولكن تم التغيير في خاصيتين. الأولى هي اضافة عدة مستقبلات للأشعة multiple detectors  وهذا ادى لتقليل مدة الفحص. العامل الآخر هو شكل الإشعاع narrow fan beam.

الجيل الثاني في الأشعة المقطعية

• الجيل الثالث 3rd generation

هذا الجيل يسمى دوران/دوران rotate/rotate لأنه لايوجد من حاجة للتوقف ففي هذا الجيل تم إضافة عدد أكثر من مستقبلات الأشعة وتنظيمها بشكل يشبه القوس. بالإضافة لتوسيع زاوية الإشعاع wide fan beam ليتم مسح جزء أكبر من المريض.  هذا أدى إلى تقليل سرعة الفحص بشكل كبير مقارنة بالجيلين الأول والثاني.

الجيل الثالث

• الجيل الرابع 4th generation

تغير تصميم المستقبلات في هذا الجيل بحيث تكون ثابته وعلى شكل دائرة كاملة Stationary Ring Detectors.ومازالت أنبوبة الأشعة تدور حول المريض،  ويعتبر هذا النوع مكلف لكثرة عدد المستقبلات في جهاز الأشعة المقطعية.

الجيل الرابع من أجيال الأشعة المقطعية

تم تطوير الجيل الرابع للتغلب على الـ Ring Artifact الذي هو نتيجة لخلل في أحد مستقبلات الأشعة. شاهد الصورة ادناه لتقريب الفكرة.

Ring Artifact CT

الجدول ادناه هو ملخص لأجيال الأشعة المقطعية الأربعة:

ملخص لأجيال الأشعة المقطعية الأربعة

• الجيل الخامس 5th generation

تم تصميم هذا الجيل للحصول على فحص أشعة مقطعية سريع جداً خاصة لتصوير القلب. يسمى هذا الجيل بـ EBCT وترمز إلى Electron Beam Computed Tomography  وأحياناً يسمى بـ الفحص فوق السريع Ultrafast CT. ولنأخذ بعين الإعتبار هنا أن هذا الجهاز يصدر أشعة سينية كبقية أجيال الأشعة المقطعية وليست إلكترونات كما يتبادر إلى الذهن عندما سماع التسمية ولكن يختلف هذا الجيل عن البقية إختلافاً جوهرياً في التصميم. فهو لايحتوي على أنبوبة أشعة تقليدية ويوجد بدلاً عن ذلك بندقية إلكترونات Electron Gun. كما يوجد أيضاً مستقبلات الأشعة تكون ثابتة وموجودة على شكل قوس يقابلها قوس آخر ثابت مصنوع من التنجستن Tungusten وهو مصدر الأشعة السينية عندما تصتطدم به الإلكترونات. وهنا يكون التنجستن بمثابة الأنود anode.

الجيل الخامس في الأشعة المقطعية

على الرغم من سرعة هذا الجهاز إلا أن وضوح صوره هي أحد أهم عيوبه low spatial resolution & high noise level  مما أدى إلى قلة إنتشار هذا الجيل. أيضاً التطورات على الجيلين الثالث والرابع خاصة التصوير الحلزوني والأشعة المقطعية متعددة المقاطع ساهمت في تقليل الوقت المستغرق للفحص بوضوح صور عالي مما ادى إلى عدم الحاجة للجيل الخامس.

• الجيل السادس 6th generation

هذا الجيل يستخدم تقنية التصوير الحلزوني Helical/Spiral وتتحرك فيه الطاولة التي عليها المريض في نفس الوقت الذي يتم فيه التصوير دون الحاجة إلى التوقف لمسح المريض. أدى هذا بالضرورة إلى تقليل الوقت بشكل كبير جداُ .

تصوير الأشعة المقطعية الحلزوني

تصوير الأشعة المقطعية الحلزوني

أحد أهم التقنيات التي أدت إلى ظهور التصوير المقطعي الحلزوني هو تقنية حلقة الإنزلاق Slip-Ring Technology.  أغنت هذه التقنية عن إستخدام الكيابل لتزويد أنبوبة الأشعة بالطاقة. فالكيابل تمنع إستمرارية دوران أنبوبة الأشعة بشكل مستمر وبوجودها لابد من التوقف لتعود الكيابل في الوضع الطبيعي لكي لاتتشابك. في تقنية الإنزلاق الحلقي يتم توصيل الكهرباء إلى الأجزاء المتحركة بشكل مستمر عن طريق حلقات دائرية وعدة فرش brushes.

• الجيل السابع 7th generation

الأشعة المقطعية متعددة الشرائح Multislice Computed Tomography. كان يستخدم في الأجيال السابقة عدة خلايا مستقبلة  للأشعة ولكنها توجد في مقطع أو شريحة واحدة ولكن في هذا الجيل تم إضافة عدة شرائح أخرى لتقليل الوقت. مثلاً جهاز الأشعة المقطعية بأربع شرائح و 64 شريحة – 128 شريحة … إلخ.

أيضاُ في هذا الجيل تستخدم تقنية التصوير الحلزوني ممايزيد من سرعة الفحص حتى أصبح تصوير القلب النابض بشكل دائم ليس بعائق.

التصوير الحلزوني مع تعدد الشرائح