Fluoroskopia - Fluoroscopy

Fluoroskopia
Nowoczesny fluoroskop
ICD-10-SZT	B?1
Siatka	D005471
[ edytuj na Wikidanych ]

Badanie jaskółki barowej wykonane za pomocą fluoroskopii.

Fluoroskopia ( / f l ʊəˈr ɒ s k ə p i / ) to technika obrazowania, która wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie do uzyskania ruchomych obrazów wnętrza obiektu w czasie rzeczywistym. W jej podstawowym zastosowaniem obrazowania medycznego , na fluoroscope ( / F l ʊər ə y k oʊ s / ) daje lekarzowi widzieć wewnętrznej struktury i funkcji u pacjenta, tak że działanie pompujące w sercu lub ruch połykania na przykład można oglądać. Funkcja ta jest przydatna zarówno do diagnostyki i leczenia i występuje na ogół radiologii , radiologii oraz obrazów prowadzone operacji .

W najprostszej postaci fluoroskop składa się ze źródła promieniowania rentgenowskiego i ekranu fluorescencyjnego , pomiędzy którymi umieszcza się pacjenta. Jednak od lat pięćdziesiątych większość fluoroskopów zawiera również wzmacniacze obrazu rentgenowskiego i kamery , aby poprawić widoczność obrazu i udostępnić go na zdalnym ekranie wyświetlacza. Przez wiele dziesięcioleci fluoroskopia miała tendencję do tworzenia obrazów na żywo, które nie były rejestrowane, ale od lat 60. XX wieku, wraz z rozwojem technologii, nagrywanie i odtwarzanie stały się normą.

Fluoroskopia jest podobna do radiografii i rentgenowskiej tomografii komputerowej (X-ray CT), ponieważ generuje obrazy za pomocą promieni rentgenowskich. Pierwotna różnica polegała na tym, że radiografia utrwalała nieruchome obrazy na kliszy, podczas gdy fluoroskopia zapewniała ruchome obrazy na żywo, które nie były przechowywane. Jednak obecnie radiografia, tomografia komputerowa i fluoroskopia to wszystkie tryby obrazowania cyfrowego z oprogramowaniem do analizy obrazu oraz przechowywania i wyszukiwania danych.

Użycie promieni rentgenowskich, formy promieniowania jonizującego , wymaga starannego zrównoważenia potencjalnego ryzyka związanego z zabiegiem z korzyściami płynącymi z zabiegu dla pacjenta. Ponieważ pacjent musi być narażony na ciągłe źródło promieniowania rentgenowskiego zamiast na chwilowy impuls, procedura fluoroskopowa na ogół poddaje pacjenta większej pochłoniętej dawce promieniowania niż zwykły (nieruchomy) radiogram . Tylko ważne zastosowania, takie jak ochrona zdrowia , bezpieczeństwo ciała, bezpieczeństwo żywności , testy nieniszczące i badania naukowe, spełniają próg ryzyka i korzyści . W pierwszej połowie XX wieku fluoroskopy do zakładania butów były używane w sklepach obuwniczych, ale zaprzestano ich stosowania, ponieważ nie uznaje się już za dopuszczalne stosowanie narażenia na promieniowanie, niezależnie od dawki, do celów nieistotnych. Wiele badań skierowano na zmniejszenie narażenia na promieniowanie, a ostatnie postępy w technologii fluoroskopii, takie jak cyfrowe przetwarzanie obrazu i detektory z płaskimi panelami, doprowadziły do ​​znacznie niższych dawek promieniowania niż w przypadku wcześniejszych procedur.

Fluoroskopia jest również wykorzystywana w skanerach bezpieczeństwa na lotniskach do sprawdzania ukrytej broni lub bomb. Maszyny te wykorzystują mniejsze dawki promieniowania niż fluoroskopia medyczna. Powodem wyższych dawek w zastosowaniach medycznych jest to, że są one bardziej wymagające w zakresie kontrastu tkankowego iz tego samego powodu czasami wymagają środków kontrastowych .

Mechanizm akcji

Światło widzialne jest widoczne gołym okiem (a tym samym tworzy obrazy, na które ludzie mogą patrzeć), ale nie przenika ono przez większość obiektów (tylko te półprzezroczyste ). W przeciwieństwie do tego, promienie rentgenowskie mogą przenikać szerszą gamę obiektów (takich jak ludzkie ciało), ale są niewidoczne gołym okiem. Aby wykorzystać przenikanie do celów obrazotwórczych, trzeba w jakiś sposób przekształcić zmiany natężenia promieni rentgenowskich (odpowiadające kontrastowi materiału, a tym samym kontrastowi obrazu) w formę, która jest widoczna. Klasyczna radiografia oparta na błonie osiąga to poprzez zmienne zmiany chemiczne, które promienie rentgenowskie indukują w błonie , a klasyczna fluoroskopia osiąga to poprzez fluorescencję , w której niektóre materiały przekształcają energię promieniowania rentgenowskiego (lub inne części widma ) w światło widzialne . To wykorzystanie materiałów fluorescencyjnych do stworzenia lunety to nazwa fluoroskopii.

Gdy promienie rentgenowskie przechodzą przez pacjenta, są osłabiane w różnych ilościach, gdy przechodzą przez różne tkanki ciała lub odbijają się od nich, rzucając cień rentgenowski tkanek nieprzepuszczalnych dla promieni rentgenowskich (takich jak tkanka kostna ) na ekranie fluorescencyjnym . Obrazy wyświetlane na ekranie są wytwarzane jako nietłumionego lub lekko osłabiony zdjęć rentgenowskich radioprzeziernych tkanek oddziałują z atomami na ekranie poprzez efekt fotoelektryczny , podając ich energii do elektronów . Podczas gdy znaczna część energii przekazywanej elektronom jest rozpraszana w postaci ciepła , jej część jest emitowana jako światło widzialne.

Pierwsi radiolodzy dostosowywali swoje oczy do oglądania przyćmionych obrazów fluoroskopowych, siedząc w zaciemnionych pokojach lub nosząc czerwone gogle adaptacyjne . Po opracowaniu wzmacniaczy obrazu rentgenowskiego , obrazy były wystarczająco jasne , aby widzieć bez okularów w normalnym świetle otoczenia .

Obecnie we wszystkich formach cyfrowego obrazowania rentgenowskiego (radiografia, fluoroskopia i tomografia komputerowa) konwersję energii promieniowania rentgenowskiego na światło widzialne można osiągnąć za pomocą tych samych typów czujników elektronicznych, takich jak detektory płaskiego panelu , które przetwarzają promieniowanie X. energia promieni na sygnały elektryczne , małe impulsy prądu, które przekazują informacje, które komputer może analizować, przechowywać i wyprowadzać w postaci obrazów. Ponieważ fluorescencja jest szczególnym przypadkiem luminescencji , cyfrowe obrazowanie rentgenowskie jest koncepcyjnie podobne do cyfrowego obrazowania promieniami gamma ( scyntygrafia , SPECT i PET ) pod tym względem, że w obu tych rodzinach trybów obrazowania informacje przekazywane przez zmienne tłumienie niewidzialnego pola elektromagnetycznego promieniowanie przechodzące przez tkanki o różnych gęstościach promieniotwórczych jest przekształcane przez czujnik elektroniczny na sygnał elektryczny, który jest przetwarzany przez komputer i wyprowadzany jako obraz w świetle widzialnym.

Historia

Wczesna epoka

Eksperymentator w latach 90. XIX wieku (u góry po prawej) badający swoją rękę za pomocą fluoroskopu.

Fluoroskopia klatki piersiowej z użyciem ręcznego ekranu fluorescencyjnego , 1909. Nie stosuje się ochrony przed promieniowaniem, ponieważ zagrożenia związane z promieniowaniem rentgenowskim nie zostały jeszcze rozpoznane.

Operacja chirurgiczna podczas I wojny światowej z użyciem fluoroskopu w celu znalezienia osadzonych pocisków, 1917.

Fluoroskopia klatki piersiowej w 1940 r.

Fluoskop do dopasowania butów Adrian używany przed 1950 r. w sklepach obuwniczych do badania dopasowania butów. Zaawansowana technologicznie sztuczka sprzedaży, zostały one wycofane z powodu obaw o niepotrzebne narażenie na promieniowanie.

Początki fluoroskopii i radiografii sięgają 8 listopada 1895 r., kiedy Wilhelm Röntgen , lub w języku angielskim Roentgen, zauważył ekran z platynocyjankiem baru fluoryzujący w wyniku ekspozycji na to, co później nazwał promieniowaniem rentgenowskim (algebraiczne x zmienne oznaczające „nieznany”). W ciągu kilku miesięcy od tego odkrycia powstały pierwsze prymitywne fluoroskopy. Te eksperymentalne fluoroskopy były po prostu cienkimi tekturowymi ekranami, które zostały pokryte od wewnątrz warstwą fluorescencyjnej soli metalu, przymocowane do tekturowego klosza w kształcie lejka, który wykluczał światło z pokoju przez okular obserwacyjny, który użytkownik przykładał do oka. Uzyskany w ten sposób obraz fluoroskopowy był dość słaby. Nawet gdy w końcu został ulepszony i wprowadzony komercyjnie do obrazowania diagnostycznego , ograniczone światło wytwarzane z ekranów fluorescencyjnych najwcześniejszych komercyjnych oscyloskopów wymagało, aby radiolog siedział przez pewien czas w zaciemnionym pokoju, w którym miała być wykonywana procedura obrazowania, aby najpierw przyzwyczaić swoje oczy w celu zwiększenia ich wrażliwości na postrzeganie słabego obrazu. Umieszczenie radiologa za ekranem również skutkowało znacznym dawkowaniem radiologa.

Pod koniec lat 90. XIX wieku Thomas Edison zaczął badać materiały pod kątem zdolności do fluorescencji podczas prześwietlenia promieniami rentgenowskimi, a na przełomie wieków wynalazł fluoroskop o wystarczającej intensywności obrazu, aby mógł być skomercjalizowany . Edison szybko odkrył, że ekrany wolframianu wapnia dają jaśniejsze obrazy. Edison jednak porzucił swoje badania w 1903 roku z powodu zagrożeń dla zdrowia, które towarzyszyły używaniu tych wczesnych urządzeń. Clarence Dally, dmuchacz szkła laboratoryjnego i probówki w laboratorium Edisona, był wielokrotnie narażony, cierpiał na zatrucie promieniowaniem, a później zachorował na agresywnego raka. Sam Edison uszkodził oko podczas testowania tych wczesnych fluoroskopów.

Podczas tego komercyjnego rozwoju niemowląt wielu błędnie przewidywało, że ruchome obrazy fluoroskopii całkowicie zastąpią rentgenografy (radiograficzne klisze z nieruchomymi obrazami), ale ówczesna lepsza jakość diagnostyczna rentgenografów i ich już wspomniana poprawa bezpieczeństwa niższej dawki promieniowania poprzez krótszą ekspozycję temu zapobiec. Innym czynnikiem było to, że zwykłe filmy z natury oferowały rejestrację obrazu w prosty i niedrogi sposób, podczas gdy nagrywanie i odtwarzanie fluoroskopii pozostawało bardziej złożoną i kosztowną propozycją przez kolejne dziesięciolecia ( omówione szczegółowo poniżej ).

Czerwone gogle adaptacyjne zostały opracowane przez Wilhelma Trendelenburga w 1916 roku, aby rozwiązać problem adaptacji oczu do ciemności , wcześniej badany przez Antoine'a Beclere'a . Powstałe czerwone światło z filtracji przez gogle prawidłowo uczulało oczy lekarza przed zabiegiem, jednocześnie pozwalając mu otrzymywać wystarczającą ilość światła do normalnego funkcjonowania.

Dopasowanie buta rentgenowskiego

Bardziej trywialne zastosowania tej technologii pojawiły się na początku lat dwudziestych, w tym fluoroskop do dopasowania butów, który był używany w sklepach obuwniczych i domach towarowych. Obawy dotyczące wpływu częstego lub słabo kontrolowanego zażywania wyrażano pod koniec lat 40. i 50. XX wieku. Kwestie poruszane przez lekarzy i pracowników służby zdrowia obejmowały możliwość oparzeń skóry, uszkodzenia kości i nieprawidłowego rozwoju stóp. Obawy te prowadzą do opracowania nowych wytycznych, przepisów i ostatecznie do końca praktyki na początku lat sześćdziesiątych. Sprzedawcy obuwia i przedstawiciele przemysłu czasami bronili ich używania, twierdząc, że nie ma dowodów na szkodę, a ich używanie zapobiega uszkodzeniom stóp spowodowanym przez źle dopasowane buty.

Podczas dopasowywania butów przerwano fluoroskopię, ponieważ ryzyko narażenia na promieniowanie przewyższało błahe korzyści. Tylko ważne zastosowania, takie jak ochrona zdrowia , bezpieczeństwo ciała, bezpieczeństwo żywności , testy nieniszczące i badania naukowe, spełniają próg ryzyka i korzyści .

Epoka analogowo-elektroniczna

fluoroskop z lat 50. XX wieku

Elektronika analogowa zrewolucjonizowała fluoroskopię. Opracowanie wzmacniacza obrazu rentgenowskiego przez firmę Westinghouse pod koniec lat 40. w połączeniu z kamerami telewizji przemysłowej z lat 50. pozwoliło uzyskać jaśniejszy obraz i lepszą ochronę przed promieniowaniem . Te czerwone okulary przystosowania się zbyteczne, ponieważ wzmacniaczy obrazu pozostawiono światło wytwarzane przez ekran fluorescencyjny wzmacniany i widoczne w oświetlonym pomieszczeniu. Dodanie kamery umożliwiło podgląd obrazu na monitorze, dzięki czemu radiolog może oglądać obrazy w osobnym pomieszczeniu z dala od ryzyka narażenia na promieniowanie . Rozpoczęcie w 1956 roku komercjalizacji magnetowidów pozwoliło na dowolne nagrywanie i odtwarzanie obrazów telewizyjnych.

Cyfrowa era elektroniki

Elektronika cyfrowa została zastosowana we fluoroskopii od wczesnych lat 60. XX wieku, kiedy Frederick G. Weighart i James F. McNulty (1929-2014) w Automation Industries, Inc., następnie w El Segundo w Kalifornii, wykonali na fluoroskopie pierwszy na świecie obraz do być generowane cyfrowo w czasie rzeczywistym, podczas gdy rozwija później skomercjalizowane przenośną aparaturę do pokładowego nieniszczących z marynarki samolotów . Sygnały fali prostokątnej wykryto na ekranie fluorescencyjnym w celu utworzenia obrazu.

Od końca lat 80. technologia obrazowania cyfrowego została ponownie wprowadzona do fluoroskopii po opracowaniu ulepszonych systemów detektorów. Nowoczesne ulepszenia ekran luminoforów , cyfrowego przetwarzania obrazu , analizę obrazu i detektorów płaskich pozwoliły celu poprawy jakości obrazu, przy jednoczesnym zmniejszeniu dawki promieniowania dla pacjenta. Nowoczesne fluoroskopy wykorzystują ekrany z jodku cezu (CsI) i wytwarzają obrazy o ograniczonych szumach, zapewniając minimalną dawkę promieniowania, a jednocześnie obrazy o akceptowalnej jakości.

Etymologia

W literaturze medycznej istnieje wiele nazw dla ruchomych obrazów zrobionych za pomocą promieni rentgenowskich. Obejmują one fluoroskopii , fluorografię , cinefluorography , photofluorography , fluororadiography , kimografia ( electrokymography , roentgenkymography ), cineradiography ( filmową ), videofluorography i videofluoroscopy . Dziś słowo fluoroskopii jest powszechnie rozumiane jako hypernym wszystkich wyżej wymienionych warunków, co wyjaśnia, dlaczego jest to najbardziej powszechnie stosowane i dlaczego inni spadają w użytku . Mnogość nazw jest idiomatycznym artefaktem zmian technologicznych , jak następuje:

Gdy tylko w latach 90. XIX wieku odkryto promienie rentgenowskie (i ich zastosowanie widzenia wewnątrz ciała), zaczęto szukać zarówno patrzenia, jak i rejestrowania. Zarówno ruchome obrazy na żywo, jak i zarejestrowane obrazy nieruchome były dostępne od samego początku przy użyciu prostego sprzętu; Tak więc zarówno „patrząc w ekran fluorescencyjny” ( fluoro + -scopy ) i „nagrywania / grawerowanie z promieniowaniem” ( radio- + -grafia ) natychmiast nazwany z New łacińskich słowach oba słowa są poświadczone od 1896 roku.

Jednak poszukiwanie zarejestrowanych ruchomych obrazów było bardziej złożonym wyzwaniem. W latach 90. XIX wieku wszelkiego rodzaju ruchome obrazy (wykonane w świetle widzialnym lub niewidzialnym) były nowymi technologiami . Ponieważ słowo fotografia (dosłownie „nagrywanie/grawerowanie światłem”) już dawno zostało uznane za kojarzące się z medium w postaci nieruchomego obrazu, słowo kinematografia (dosłownie „nagrywanie/grawerowanie ruchu”) zostało ukute dla nowego medium, jakim są ruchome obrazy w świetle widzialnym . Wkrótce ukuto kilka nowych słów dla uzyskania ruchomych obrazów radiograficznych. Często robiono to albo filmując prosty ekran fluoroskopowy kamerą filmową (nazywaną również fluorografią , kinefluorografią , fotofluorografią lub fluororadiografią ) albo wykonując szybkie seryjne zdjęcia rentgenowskie, które posłużyły jako klatki w filmie ( kineradiografia ). Tak czy inaczej, powstałą rolkę filmu można wyświetlić na projektorze filmowym . Inną grupą technik były różne rodzaje kymografii, których wspólnym tematem było rejestrowanie nagrań w ciągu kilku chwil, o koncepcji podobnej do filmu, choć niekoniecznie z odtwarzaniem filmowym; raczej sekwencyjne obrazy byłyby porównywane klatka po klatce (rozróżnienie porównywalne do trybu kafelkowego i trybu cine w dzisiejszej terminologii CT). Tak więc elektrokymografia i rentgenkymografia były jednymi z pierwszych sposobów rejestrowania obrazów z prostego ekranu fluoroskopowego.

Telewizja również znajdowała się na wczesnym etapie rozwoju w tych dziesięcioleciach (1890-1920), ale nawet po tym, jak telewizja komercyjna zaczęła się szeroko stosować po II wojnie światowej , przez pewien czas pozostawała medium tylko na żywo. W połowie lat 50. opracowano skomercjalizowaną możliwość przechwytywania ruchomych obrazów telewizyjnych na taśmę magnetyczną (za pomocą magnetowidu ). Ten wkrótce doprowadziło do dodaniem wideo prefiks słowa fluorografię i fluoroskopii , ze słowami videofluorography i videofluoroscopy poświadczone od roku 1960. W 1970 roku, przeniesiony z taśmy wideo studiach telewizyjnych i obrazowania medycznego na rynku konsumenckim z domowym wideo poprzez VHS i Betamax , a te formaty zostały również włączone do medycznego sprzętu wideo.

Tak więc z biegiem czasu kamery i nośniki zapisu do obrazowania fluoroskopowego rozwijały się w następujący sposób. Pierwotny rodzaj fluoroskopii, powszechny przez pierwsze pół wieku istnienia, po prostu nie wykorzystywał żadnej, ponieważ w większości przypadków diagnozowania i leczenia nie były one niezbędne. W przypadku śledztw, które musiały być transmitowane lub nagrywane (np. w celach szkoleniowych lub badawczych), medium były kamery filmowe wykorzystujące film (np. film 16 mm ). W latach 50. pojawiły się analogowe, elektroniczne kamery wideo (najpierw produkujące tylko obraz na żywo, ale później za pomocą magnetowidów ). Od lat 90. pojawiły się cyfrowe kamery wideo , płaskie detektory i przechowywanie danych na serwerach lokalnych lub (od niedawna) bezpiecznych serwerach w chmurze . Wszystkie nowsze modele fluoroskopów wykorzystują oprogramowanie do cyfrowego przetwarzania i analizy obrazu , które nie tylko pomaga uzyskać optymalną klarowność i kontrast obrazu, ale także umożliwia uzyskanie wyniku przy minimalnej dawce promieniowania (ponieważ przetwarzanie sygnału może pobierać niewielkie dane wejściowe z niskich dawek promieniowania i je wzmacniać a do pewnego stopnia także różnicowanie sygnału od szumu ).

Podczas gdy słowo cine ( / s ɪ n I / ) w powszechnym użyciu odnosi się do kina (to jest film) lub do określonych formatów filmowych ( filmowych cine ) nagranie taki film, w wykorzystaniu medycznej odnosi się do cineradiography lub, w ostatnich dziesięcioleciach do dowolnego trybu obrazowania cyfrowego, który generuje ruchome obrazy przypominające cine (na przykład nowsze systemy CT i MRI mogą wyświetlać obraz w trybie cine lub w trybie kafelkowym). Kineradiografia rejestruje obrazy fluoroskopowe narządów wewnętrznych, takich jak serce, wykonane podczas wstrzykiwania barwnika kontrastowego z szybkością 30 klatek na sekundę, aby lepiej uwidocznić obszary zwężenia lub zarejestrować ruchliwość w przewodzie pokarmowym organizmu. Technologia przedcyfrowa jest zastępowana cyfrowymi systemami obrazowania . Niektóre z nich zmniejszają liczbę klatek na sekundę, ale także zmniejszają dawkę promieniowania pochłoniętego przez pacjenta. W miarę ich poprawy liczba klatek na sekundę prawdopodobnie wzrośnie.

Dziś, dzięki konwergencji technologicznej , słowo fluoroskopia jest powszechnie rozumiane jako hipernim wszystkich wcześniejszych nazw ruchomych obrazów wykonanych promieniami rentgenowskimi, zarówno na żywo, jak i nagranych. Również dzięki konwergencji technologicznej, radiografia, tomografia komputerowa i fluoroskopia są teraz wszystkimi cyfrowymi trybami obrazowania wykorzystującymi promienie rentgenowskie z oprogramowaniem do analizy obrazu oraz łatwym przechowywaniem i wyszukiwaniem danych. Tak jak filmy, telewizja i filmy internetowe nie są już w znacznym stopniu oddzielnymi technologiami, a jedynie odmianami wspólnych tematów cyfrowych, tak samo są tryby obrazowania rentgenowskiego. I rzeczywiście, termin obrazowanie rentgenowskie jest ostatecznym hipernimem, który łączy je wszystkie, nawet obejmując zarówno fluoroskopię, jak i czterowymiarową CT (4DCT) (4DCT to najnowsza forma ruchomych obrazów wykonanych za pomocą promieni rentgenowskich). Jednak może upłynąć wiele dziesięcioleci, zanim wcześniejsze hiponimy wyjdą z użycia, nie tylko dlatego, że dzień, w którym 4D CT wypiera wszystkie wcześniejsze formy ruchomego obrazowania rentgenowskiego, może być jeszcze odległy.

Zagrożenia

Oparzenie fluoroskopowe od długiej ekspozycji

Ponieważ fluoroskopia wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie, formę promieniowania jonizującego , zabiegi fluoroskopowe mogą potencjalnie zwiększać ryzyko raka wywołanego promieniowaniem . Dawki promieniowania podawane pacjentowi w dużej mierze zależą od wielkości pacjenta, a także od czasu trwania zabiegu, przy czym typowe dawki promieniowania dla skóry podawane są na poziomie 20–50 mGy /min. Czasy ekspozycji różnią się w zależności od wykonywanego zabiegu, ale udokumentowano czas trwania zabiegu do 75 minut. Ze względu na długi czas trwania procedur, oprócz ryzyka zachorowania na raka i innych skutków promieniowania stochastycznego, zaobserwowano również deterministyczne skutki promieniowania, od łagodnego rumienia , odpowiadającego oparzeniu słonecznemu , do bardziej poważnych oparzeń.

Badanie urazów skóry wywołanych promieniowaniem zostało przeprowadzone w 1994 roku przez Food and Drug Administration (FDA), a następnie doradzono, aby zminimalizować dalsze urazy wywołane fluoroskopią. Problem urazów popromiennych spowodowanych fluoroskopią został dalej omówiony w artykułach przeglądowych w 2000 i 2010 roku.

Chociaż możliwe są deterministyczne skutki promieniowania, oparzenia popromienne nie są typowe dla standardowych procedur fluoroskopowych. Większość procedur, które trwają wystarczająco długo, aby spowodować oparzenia popromienne, jest częścią niezbędnych operacji ratujących życie.

Wzmacniacze obrazu rentgenowskiego mają na ogół układy redukujące promieniowanie, takie jak promieniowanie pulsacyjne, a nie stałe, oraz zatrzymujący ostatni obraz , który „zamraża” ekran i udostępnia go do badania bez narażania pacjenta na niepotrzebne promieniowanie.

Wprowadzono wzmacniacze obrazu zwiększające jasność ekranu, dzięki czemu pacjent musi być narażony na mniejszą dawkę promieni rentgenowskich. Chociaż zmniejsza to ryzyko wystąpienia jonizacji, nie usuwa jej całkowicie.

Ekwipunek

Pomieszczenie do fluoroskopii z przestrzenią kontrolną.

Aparat rentgenowski do fluoroskopii jest ogromnym atutem podczas operacji na implantach

Wzmacniacze obrazu rentgenowskiego

Wynalezienie w latach 50. wzmacniaczy obrazu rentgenowskiego umożliwiło widoczność obrazu na ekranie w normalnych warunkach oświetleniowych, a także umożliwiło rejestrację obrazu konwencjonalną kamerą. Kolejne ulepszenia obejmowały sprzężenie początkowo kamer wideo, a później aparatów cyfrowych wykorzystujących czujniki obrazu, takie jak urządzenia ze sprzężeniem ładunkowym lub czujniki z aktywnymi pikselami, aby umożliwić nagrywanie ruchomych obrazów i elektroniczne przechowywanie nieruchomych obrazów.

Nowoczesne wzmacniacze obrazu nie wykorzystują już oddzielnego ekranu fluorescencyjnego. Zamiast tego luminofor jodku cezu jest osadzany bezpośrednio na fotokatodzie wzmacniacza. W typowym systemie ogólnego przeznaczenia obraz wyjściowy jest około 10 ⁵ razy jaśniejszy niż obraz wejściowy. To wzmocnienie jasności obejmuje wzmocnienie strumienia (wzmocnienie liczby fotonów) i wzmocnienie minifikacji (koncentracja fotonów z dużego ekranu wejściowego na małym ekranie wyjściowym), każde po około 100. Ten poziom wzmocnienia jest wystarczający, aby szum kwantowy , ze względu na ograniczony liczba fotonów rentgenowskich, jest istotnym czynnikiem ograniczającym jakość obrazu.

W XRII znajduje się pięć mini elementów, które składają się na ten wzmacniacz, które są następujące:

• Koperta szkło przyczynia się do utrzymania próżni, rury, aby umożliwić kontrolę przepływu elektronów, ale nie posiada żadnej części funkcjonalne w tworzeniu obrazu.
• Wejściowy luminofor : kiedy promienie rentgenowskie wchodzą w interakcję z tym elementem, jego energia jest przekształcana w serię fotonów światła widzialnego, które pojawiają się w ten sposób na ekranie wzmacniającym/monitorze.
• Fotokatody stanowi cienka warstwa metalu, która składa się z reguły z cezu i antymonu, związki odpowiadające na stymulację światłem o emisji elektronów.
• W elektrostatyczne soczewki skupiające są umieszczone wzdłuż długości rury i są odpowiedzialne za ogniskowania elektronów w lampie z wejścia do wyjścia dla luminoforu.
• Luminoforu wyjściowy zwykle składa się z siarczku kadmu kryształów i co rejestruje przybycie fotoelektronów i zwykle prowadzi do około 50-70 razy.

Wzmacniacze obrazu są dostępne ze średnicami wejściowymi do 45 cm i rozdzielczością około 2-3 par linii mm- ¹ .

Detektory płaskie

Wprowadzenie detektorów płaskich pozwala na zastąpienie wzmacniacza obrazu w konstrukcji fluoroskopu. Detektory płaskoekranowe oferują zwiększoną czułość na promieniowanie rentgenowskie, a zatem mogą potencjalnie zmniejszyć dawkę promieniowania u pacjenta. Rozdzielczość czasowa jest również lepsza w porównaniu ze wzmacniaczami obrazu, co zmniejsza rozmycie ruchu. Współczynnik kontrastu jest również poprawiony w stosunku do wzmacniaczy obrazu: detektory płaskoekranowe są liniowe na bardzo dużej szerokości geograficznej, podczas gdy wzmacniacze obrazu mają maksymalny współczynnik kontrastu około 35:1. Rozdzielczość przestrzenna jest w przybliżeniu taka sama, chociaż wzmacniacz obrazu działający w trybie powiększenia może być nieco lepszy niż płaski panel.

Detektory płaskoekranowe są znacznie droższe w zakupie i naprawie niż wzmacniacze obrazu, więc ich zastosowanie jest głównie w specjalnościach wymagających szybkiego obrazowania, np. obrazowanie naczyń i cewnikowanie serca .

Środki kontrastowe

Szereg substancji zostało użytych jako środki kontrastowe , w tym związki srebra , bizmutu , cezu , toru , cyny , cyrkonu , tantalu , wolframu i lantanowców . Zastosowanie tlenek toru (dwutlenek toru) jako środek szybko zatrzymana jak toru powoduje wątroby raka .

Większość nowoczesnych wstrzykiwanych radiograficznych dodatnich środków kontrastowych jest opartych na jodze. Kontrast jodowany występuje w dwóch postaciach: związków jonowych i niejonowych. Kontrast niejonowy jest znacznie droższy niż jonowy (około trzy do pięciu razy droższy), jednak kontrast niejonowy jest zwykle bezpieczniejszy dla pacjenta, powodując mniej reakcji alergicznych i nieprzyjemnych skutków ubocznych, takich jak uczucie gorąca lub uderzenia gorąca. Większość ośrodków obrazowania stosuje obecnie wyłącznie kontrast niejonowy, stwierdzając, że korzyści dla pacjentów przewyższają koszty.

Negatywne radiograficzne środki kontrastowe to powietrze i dwutlenek węgla (CO ₂ ). Ten ostatni jest łatwo wchłaniany przez organizm i powoduje mniej skurczów. Można go również wstrzykiwać do krwi, gdzie powietrze absolutnie nie może ze względu na ryzyko zatoru powietrznego .

Obawy związane z obrazowaniem

Oprócz czynników rozmycia przestrzennego, które nękają wszystkie urządzenia do obrazowania rentgenowskiego, spowodowanych takimi rzeczami, jak efekt Lubbertsa , reabsorpcja K-fluorescencji i zakres elektronów , systemy fluoroskopowe również doświadczają rozmycia czasowego z powodu opóźnienia systemu . To rozmycie w czasie skutkuje uśrednianiem klatek razem. Pomaga to zredukować szumy na obrazach z nieruchomymi obiektami, ale powoduje rozmycie ruchu w przypadku poruszających się obiektów. Rozmycie czasowe komplikuje również pomiary wydajności systemu dla systemów fluoroskopowych.

Typowe procedury z wykorzystaniem fluoroskopii

• Badania przewodu pokarmowego , w tym lewatywy z baru , proktogramy kałowe , posiłki z baru i jaskółki baru oraz enterokliza .
• W wielu ośrodkach biopsję wątroby wykonuje się pod kontrolą fluoroskopową.
• Chirurgia ortopedyczna mająca na celu kierowanie nastawieniem złamania i umieszczeniem elementów metalowych.
• Chirurgia podiatryczna do kierowania nastawianiem złamań i stosowana w niektórych procedurach, które wymagają rozbudowanego sprzętu.
• Angiografia nóg, serca i naczyń mózgowych.
• Założenie PICC ( cewnik centralny wprowadzony obwodowo )
• Umieszczenie zgłębnika obciążonego (np. Dobhoffa) do dwunastnicy po nieudanych próbach bez fluoroskopii.
• Chirurgia urologiczna – szczególnie w pielografii wstecznej .
• Kardiologia w angiografii diagnostycznej, przezskórne interwencje wieńcowe ( rozruszniki serca , wszczepialne kardiowertery-defibrylatory i urządzenia do resynchronizacji serca )
• Dyskografia , inwazyjna procedura diagnostyczna do oceny patologii krążka międzykręgowego .
• Nakłucie lędźwiowe, fluoroskopia, pomaga wskazać, gdzie mogą trafić igły nakłucia lędźwiowego. Fluoroskopia może zmniejszyć liczbę prób wymaganych do udanego nakłucia lędźwiowego.

Inną powszechną procedurą jest zmodyfikowane badanie jaskółki barowej, podczas którego pacjent przyjmuje nasycone barem ciecze i ciała stałe. Radiolog rejestruje i wraz z logopedą interpretuje uzyskane obrazy, aby zdiagnozować zaburzenia połykania przez usta i gardło. Zmodyfikowane badania jaskółek barowych są również wykorzystywane do badania normalnej funkcji jaskółki.

Fluoroskopia przewodu pokarmowego

Fluoroskopia może być wykorzystana do zbadania układu pokarmowego za pomocą substancji nieprzepuszczającej promieni rentgenowskich (zwykle siarczan baru lub gastrografin ), którą wprowadza się do układu pokarmowego przez połykanie lub w postaci lewatywy . Jest to zwykle część techniki podwójnego kontrastu, wykorzystującej kontrast dodatni i ujemny. Siarczan baru pokrywa ściany przewodu pokarmowego (pozytywny kontrast), co pozwala na naświetlenie na zdjęciu rentgenowskim kształtu przewodu pokarmowego jako biały lub wyraźny. Można wtedy wprowadzić powietrze (negatywny kontrast), które na filmie wygląda na czarne. Posiłek barowy jest przykładem środka kontrastowego połkniętego w celu zbadania górnego odcinka przewodu pokarmowego. Zauważ, że chociaż rozpuszczalne związki baru są bardzo toksyczne, nierozpuszczalny siarczan baru jest nietoksyczny, ponieważ jego niska rozpuszczalność uniemożliwia organizmowi jego wchłanianie.

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Fluoroskopia FDA Radiologiczny Program Zdrowia
• „ Czy te stare fluoroskopy ze sklepu obuwniczego były zagrożeniem dla zdrowia? ” w Straight Dope , 27 listopada 1987 r
• Wideo z fluoroskopii w medycynie
• Film z fluoroskopii w dziedzinie badań nieniszczących