الأشعة السينية في التشخيص الطبي – الامتصاص وطيف الأشعة السينية والتصوير المقطعي

ماذا تعرض

تضعف الأشعة السينية أُسيًّا في المادة، I = I₀·e^(−µx)؛ وقيمة µ للعظم أكبر منها للنسيج الرخو فيظهر التباين في الصورة الشعاعية، والأشعة الأكثر صلادة (جهد أعلى) تنفذ بسهولة أكبر لكنها تعطي تباينًا أقل. وتبيّن شاشة «طيف الأشعة السينية» كيف ينتجها الأنبوب: طيف متصل من إشعاع الكبح ينتهي عند λmin = hc/(eV)، يضاف إليه الخطان المميزان Kα وKβ لمادة المصعد عندما تتجاوز eV طاقة ربط المستوى K. أما شاشة «التصوير المقطعي» فتلتقط إسقاطات لمقطع من البطن من زوايا كثيرة وتعيد بناءه بالإسقاط الخلفي المرشَّح، فتعرض أعداد التصوير المقطعي وأثر مادة التباين والموازنة بين الجرعة والتشويش.

طريقة الاستخدام

في شاشة «الامتصاص» حرّك «السُّمك» و«جهد الأنبوب» و«نسبة العظم» وقارن التباين والجرعة النسبية. وفي «طيف الأشعة السينية» غيّر «جهد الأنبوب V» و«المصعد (الهدف)» و«تيار الأنبوب» و«مرشح الألومنيوم»، واضغط «تسجيل» عند عدة قيم للجهد، واستخدم التمثيل البياني لـ λmin مقابل 1/V لإيجاد h. وفي «التصوير المقطعي» اضغط «مسح»، وقلّل «عدد الإسقاطات»، وألغِ «الترشيح قبل الإسقاط الخلفي»، وفعّل «حقن مادة التباين»، ثم المس الصورة لقراءة أعداد التصوير المقطعي.

المعاملات القابلة للتغيير

• جهد الأنبوب 40–140 kV
• سُمك جزء الجسم 2–30 cm
• نسبة العظم على امتداد المسار 0–60 %
• الشاشة الامتصاص, طيف الأشعة السينية, التصوير المقطعي
• جهد الأنبوب (الطيف) 10–150 kV
• مادة المصعد التنغستن, الموليبدينوم, النحاس
• تيار الأنبوب 1–10 mA
• سُمك مرشح الألومنيوم 0–5 mm
• المحور الأفقي للطيف الطول الموجي, طاقة الفوتون
• عدد إسقاطات التصوير المقطعي 1–180
• جرعة التصوير المقطعي منخفضة, قياسية, مرتفعة
• الترشيح في إعادة بناء الصورة المقطعية
• مادة التباين

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يبدو العظم أفتح من النسيج الرخو في صورة الأشعة السينية؟
2. لماذا يقصر λmin عند رفع جهد الأنبوب بينما يبقى الخط Kα عند الطول الموجي نفسه؟
3. لماذا تظهر خطوط في صورة مقطعية مبنية من إسقاطات قليلة، وما الذي يغيّره الترشيح؟