بررسی دستگاه ct- scan و عملکرد و مشکلات آن

بررسی دستگاه ct- scan و عملکرد و مشکلات آن

سی‌تی‌اسکن (CT Scan – Computed Tomography) یک روش پیشرفته تصویربرداری پزشکی است که با استفاده از اشعه ایکس و پردازش کامپیوتری، تصاویر مقطعی و سه‌بعدی بسیار دقیق از اندام‌های داخلی بدن ایجاد می‌کند. این تکنیک یکی از مهم‌ترین ابزارهای تشخیص در پزشکی مدرن است.

در ادامه توضیحی کامل، ساده و کاربردی می‌دهم: 

■ سی‌تی‌اسکن چیست؟

سی‌تی‌اسکن نوعی تصویربرداری است که در آن، دستگاه به شکل یک حلقه (گانتی) دور بیمار می‌چرخد و از زوایای مختلف صدها تصویر می‌گیرد. سپس کامپیوتر این تصاویر را ترکیب می‌کند و یک تصویر مقطعی دقیق از بدن می‌سازد.

این تصاویر می‌توانند:

• استخوان‌ها

• بافت‌های نرم

• رگ‌ها

• اندام‌های داخلی

• تومورها

را با دقت بالا نشان دهند.

■ اجزای اصلی دستگاه سی‌تی‌اسکن

• گانتری (Gantry)

• حلقه‌ای که تیوب اشعه X و آشکارسازها در آن قرار دارند.

• دور بیمار می‌چرخد.

• تیوب X-ray

• تولیدکننده پرتوهای ایکس.

• آشکارساز (Detector Array)

• پرتوهای عبوری از بدن را دریافت کرده و به سیگنال تبدیل می‌کند.

• میز حرکت‌کننده (Patient Table)

• بیمار به‌آرامی داخل گانتی جلو و عقب می‌شود.

• کنسول کامپیوتر

• پردازش تصاویر و نمایش خروجی‌ها. 

☆ مزایای سی‌تی‌اسکن

• سرعت بالا (اغلب چند ثانیه)

• نمایش جزییات دقیق استخوان‌ها و بافت نرم

• کاربرد عالی در اورژانس‌ها (سکته، تروما، خونریزی)

• ایجاد تصاویر سه‌بعدی

• مناسب برای بیمارانی که MRI برایشان دشوار است 

>> موارد استفاده

سی‌تی‌اسکن در بسیاری از تخصص‌ها استفاده می‌شود:

مغز

• سکته مغزی

• خونریزی داخل مغز

• تومورها

• ضربه به سر

ریه

• ذات‌الریه

• آمبولی ریه

• تومورها

• COVID-19 (برای ارزیابی درگیری ریه)

شکم و لگن

• آپاندیسیت

• سنگ کلیه

• توده‌ها

• آسیب‌های ناشی از حادثه

استخوان‌ها

• شکستگی‌های پیچیده

• برنامه‌ریزی جراحی

• ارزیابی ستون فقرات

قلب و عروق

• آنژیوگرافی سی‌تی (CTA)

• بررسی گرفتگی عروق 

☆ سی‌تی‌اسکن با تزریق چیست؟

در برخی موارد، برای بهتر دیده‌شدن رگ‌ها و اندام‌های خاص از ماده حاجب یددار (Contrast) استفاده می‌شود که از طریق رگ تزریق می‌شود.

این ماده باعث می‌شود ساختارهای داخلی واضح‌تر دیده شوند. 

⚠️ خطرات و محدودیت‌ها

• پرتو ایکس نسبتاً زیاد (اما در حد مجاز پزشکی)

• احتمال حساسیت به ماده حاجب (نادر)

• برای زنان باردار فقط در مواقع ضروری

■ انواع دستگاه‌های CT

براساس تعداد ردیف‌های آشکارساز:

• 16 Slice

• 32 Slice

• 64 Slice (رایج و پرکاربرد)

• 128, 256, 320 Slice

• Dual Source CT (دو تیوب – بسیار سریع)

هرچه تعداد اسلایس بیشتر باشد → سرعت و کیفیت تصویر بالاتر.

در ادامه ساختار (Structure) و عملکرد (Function) دستگاه سی‌تی‌اسکن را به‌صورت کاملاً دقیق و در عین حال ساده توضیح می‌دهم: 

■ ساختار (Structure) دستگاه CT-Scan

یک دستگاه سی‌تی‌اسکن از چند بخش اصلی تشکیل شده که هر کدام نقش بسیار مهمی در تولید تصویر دارند:

1) گانتری (Gantry) – حلقه مرکزی دستگاه

گانتری مهم‌ترین قسمت دستگاه است و شبیه یک حلقه بزرگ به‌نظر می‌رسد. داخل آن این اجزا قرار دارند:

الف) تیوب اشعه ایکس (X-ray Tube)

• تولیدکننده پرتوهای X با انرژی بالا

• حول بدن بیمار می‌چرخد

• توان بالا دارد تا بتواند در زمان کوتاه تصاویر متعدد ایجاد کند

ب) آشکارسازها (Detector Array)

• در مقابل تیوب قرار دارند

• پرتوهای عبوری از بدن را دریافت می‌کنند

• انرژی X-ray را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند

• تعداد و کیفیت آشکارسازها تعیین‌کننده رزولوشن دستگاه است

پ) کولیماتورها (Collimators)

• صفحات فلزی که شکل و پهنای پرتو X را تنظیم می‌کنند

• به‌ بهبود کیفیت تصویر کمک می‌کنند و دوز تشعشع را کاهش می‌دهند

2) تخت بیمار (Patient Table)

• از جنس مواد سبک مثل کربن

• به‌آرامی وارد گانتری می‌شود

• حرکت دقیق آن باعث می‌شود برش‌های متوالی و منظم ایجاد شود

3) سیستم کامپیوتری

• مسئول پردازش سیگنال‌ها و تبدیل آن‌ها به تصویر

• از الگوریتم‌هایی مثل Filtered Back Projection یا Iterative Reconstruction استفاده می‌کند

• امکان ایجاد تصاویر سه‌بعدی، بازسازی محورها و اندازه‌گیری‌ها را فراهم می‌کند

4) کنسول اپراتور

• جایی که تکنیسین پروتکل اسکن را تنظیم می‌کند

• شامل پارامترهایی مثل:

• kVp (ولتاژ)

• mA (جریان تیوب)

• Pitch

• Slice Thickness

■ عملکرد (Function) دستگاه CT-Scan

عملکرد دستگاه سی‌تی‌اسکن را می‌توان به چند مرحله تقسیم کرد:

1) تولید پرتو X و عبور آن از بدن

تیوب X-ray پرتو را با زاویه‌های مختلف به سمت بدن می‌فرستد.

هر بار که پرتو عبور می‌کند، بسته به نوع بافت (استخوان، عضله، چربی، هوا) مقدار متفاوتی از انرژی جذب یا تضعیف می‌شود.

2) دریافت پرتو توسط آشکارساز

آشکارساز شدت پرتو عبوری از هر نقطه بدن را اندازه می‌گیرد.

هر نقطه از بدن یک مقدار تضعیف (Attenuation) خاص دارد:

• استخوان → تضعیف زیاد

• عضله → متوسط

• چربی → کمتر

• هوا → بسیار کم

3) تبدیل داده خام به تصویر

کامپیوتر با استفاده از الگوریتم‌های ریاضی، داده‌های خام را تبدیل به تصویر می‌کند.

در گذشته از Back Projection استفاده می‌شد، اما امروزه:

• Filtered Back Projection (FBP)

• Iterative Reconstruction (کیفیت بالاتر – دوز کمتر)

استفاده می‌شود.

4) ایجاد برش‌های مقطعی (Slices)

نتیجه کار، تصاویر نازک لایه‌ای از بدن است.

وضوح این برش‌ها بسته به دستگاه می‌تواند ۴۰–۰.۵ میلی‌متر باشد.

5) بازسازی سه‌بعدی (3D Reconstruction)

کامپیوتر می‌تواند از مجموعه اسلایس‌ها:

• تصاویر 3D

• تصاویر MPR (Coronal, Sagittal)

• تصاویر MIP

• مدل‌های حجمی (Volumetric Rendering)

ایجاد کند.

این بازسازی‌ها در:

• جراحی‌ها

• اورژانس

• بررسی شکستگی‌ها

• آنژیوگرافی CT

بسیار کاربردی است.

■ چرا CT این‌قدر سریع و دقیق است؟

به‌خاطر سه فناوری کلیدی:

1. چرخش سریع تیوب و آشکارساز

در بسیاری دستگاه‌ها، یک چرخش کامل کمتر از ۰.۵ ثانیه طول می‌کشد.

2. تعداد زیاد آشکارسازها (Multi-slice)

مثلاً دستگاه 64-Slice می‌تواند در هر چرخش ۶۴ برش ایجاد کند.

3. پردازشگرهای قدرتمند

الگوریتم‌های بازسازی سریع باعث می‌شوند نتایج ظرف چند ثانیه آماده شوند.

در ادامه مشکلات رایج دستگاه سی‌تی‌اسکن و راه‌حل‌های عملی آن‌ها را به‌صورت دسته‌بندی‌شده و قابل‌استفاده برای تکنسین‌ها و کارشناسان بیان می‌کنم. این موارد شامل مشکلات فنی، نرم‌افزاری، تصویری و مدیریتی است.

■ مشکلات رایج دستگاه CT Scan و راه‌حل‌ها

1) مشکلات مربوط به کیفیت تصویر

○ مشکل 1: نویز زیاد (Image Noise)

علت‌ها:

• تنظیم نادرست mA یا kVp

• استفاده از ضخامت اسلایس خیلی نازک

• وزن زیاد بیمار

• خرابی آشکارسازها

• آرتیفکت حرکتی بیمار

راه‌حل‌ها:

• افزایش mA یا kVp در محدوده مجاز

• استفاده از Iterative Reconstruction برای کاهش نویز

• افزایش ضخامت برش (Slice Thickness)

• استفاده از تکنیک‌های کاهش حرکت (Breath Hold / Straps)

• بررسی عملکرد آشکارسازها با تست QC 

2) آرتیفکت‌های تصویری (Artifacts)

○ مشکل 2: آرتیفکت حلقه‌ای (Ring Artifact)

علت:

آشکارساز معیوب یا کالیبره نشده

راه‌حل:

• اجرای Detector Calibration

• تعویض آشکارساز معیوب

○ مشکل 3: آرتیفکت حرکتی (Motion Artifact)

علت:

بیمار تکان می‌خورد یا تنفس را نگه نمی‌دارد

راه‌حل:

• آموزش صحیح به بیمار

• استفاده از زمان اسکن کوتاه

• استفاده از تثبیت‌کننده‌ها

• افزایش Pitch

○ مشکل 4: آرتیفکت فلزی (Metal Artifact)

علت:

وجود پروتز، دندان، پیچ و پلاک‌های فلزی

راه‌حل:

• استفاده از تکنیک MAR (Metal Artifact Reduction)

• تغییر زاویه اسکن

• افزایش kVp

• استفاده از Iterative Reconstruction

3) مشکلات سخت‌افزاری

○ مشکل 5: گرم شدن بیش از حد تیوب X-ray

علت:

• تعداد زیاد اسکن پشت‌سرهم

• تهویه نامناسب دستگاه

• مشکل در سیستم خنک‌کننده

راه‌حل:

• افزایش فاصله زمانی بین اسکن‌ها

• سرویس دوره‌ای فن‌ها و چیلر

• بررسی ظرفیت حرارتی تیوب (Tube Heat Capacity)

○ مشکل 6: خرابی آشکارسازها

نشانه‌ها:

• خطوط عمودی یا افقی در تصویر

• ناصافی تصویر

• افت رزولوشن

راه‌حل:

• کالیبراسیون آشکارساز

• تعویض ماژول آسیب‌دیده

• تست QC روزانه

4) مشکلات نرم‌افزاری

○ مشکل 7: هنگ کردن سیستم یا خطای نرم‌افزاری

علت‌ها:

• اختلال در سیستم عامل دستگاه

• کمبود فضای ذخیره‌سازی

• خطا در PACS یا شبکه

راه‌حل‌ها:

• ریست نرم‌افزاری (Soft Reset)

• پاک‌سازی آرشیو قدیمی

• اتصال صحیح به PACS

• آپدیت نرم‌افزار در زمان سرویس دوره‌ای 

5) مشکلات مرتبط با بیمار

○ مشکل 8: حساسیت یا عوارض ماده حاجب (Contrast Allergy)

علت:

واکنش به ماده حاجب یددار

راه‌حل:

• گرفتن سابقه حساسیت

• استفاده از ماده حاجب غیر‌یونی کم‌اوزمولار

• پیش‌دارو (استروئید و آنتی‌هیستامین) در بیماران پرخطر

• کنترل علائم حیاتی

○ مشکل 9: نارسایی کلیوی مرتبط با کنتراست (CIN)

راه‌حل‌ها:

• بررسی عملکرد کلیه (BUN / Cr) قبل از اسکن

• آبرسانی کافی (IV hydration)

• استفاده از کمترین دوز ممکن ماده حاجب 

6) مشکلات مکانیکی

○ مشکل 10: گیر کردن تخت بیمار (Table Stuck)

علت‌ها:

• اختلال موتور

• عدم کالیبراسیون

• مانع فیزیکی

راه‌حل‌ها:

• ریست سیستم

• بررسی مانع

• تست حرکت دستی (Manual Override)

• کالیبراسیون میز 

7) مشکلات کیفیت ویدئو و مانیتور

○ مشکل 11: کم‌نور شدن تصویر یا خطای مانیتور

راه‌حل:

• بررسی کابل‌ها

• تنظیم روشنایی و کنتراست

• تعویض مانیتور در صورت نیاز 

☆راهکارهای پیشگیرانه (Preventive Maintenance)

• QC روزانه (Daily Quality Control)

• چک یکنواختی تصویر

• چک Detector

• تست Phantom

• سرویس دوره‌ای ماهانه / فصلی

• تمیزکاری فن‌ها

• بررسی اتصالات کابل‌ها

• تست حرارتی تیوب

• بررسی عملکرد چیلر و کولینگ

• Backup منظم داده‌ها

• آموزش پرسنل

• نحوه تنظیم پروتکل‌ها

• کاهش دوز تشعشع

• مدیریت آرتیفکت‌ها

نگهداشت (Maintenance) دستگاه سی‌تی‌اسکن بسیار حیاتی است، چون این دستگاه از حساس‌ترین و گران‌ترین تجهیزات تصویربرداری محسوب می‌شود و خرابی آن می‌تواند هم هزینه‌های سنگین داشته باشد و هم کیفیت تشخیص را تحت‌تأثیر قرار دهد. در ادامه، نگهداشت پیشگیرانه، دوره‌ای، تخصصی و عملیاتی دستگاه CT را به‌صورت جامع و کاربردی توضیح می‌دهم.

نگهداشت دستگاه CT Scan (Maintenance)

نگهداشت شامل سه بخش اصلی است:

• نگهداشت روزانه (Daily)

• نگهداشت دوره‌ای (PM)

• نگهداشت اضطراری (Corrective)

• مدیریت شرایط محیطی و ایمنی

به‌صورت دقیق هر کدام را توضیح می‌دهم: 

1) نگهداشت روزانه (Daily Maintenance)

این وظایف بیشتر بر عهده اپراتور و تکنسین رادیولوژی است: 

✔ تست QC روزانه (Daily Quality Control)

• تست یکنواختی تصویر (Homogeneity)

• تست نویز

• تست CT Number Accuracy با فانتوم استاندارد

• چک عملکرد آشکارساز (Detector Stability)

• چک ضخامت اسلایس (Slice Thickness Test) 

✔ بررسی وضعیت دستگاه

• چک دمای تیوب X-ray

• نظافت سطحی گانتری و میز بیمار

• بررسی کابل‌ها و اتصالات

• چک عملکرد فن‌های خنک‌کننده

• پاک‌سازی گرد و غبار اطراف دستگاه 

✔ بررسی نرم‌افزار

• سلامت PACS و ارتباط شبکه

• فضای ذخیره‌سازی دستگاه

• ریست نرم‌افزاری در صورت نیاز

2) نگهداشت ماهانه / دوره‌ای (Periodic Maintenance – PM)

این قسمت توسط مهندس تجهیزات پزشکی انجام می‌شود. 

الف) بررسی سیستم تیوب و ژنراتور

• چک ظرفیت حرارتی (Tube Heat Capacity)

• بررسی Arc و Sparks داخل تیوب

• بررسی ولتاژ و جریان (kVp / mA Accuracy)

• تست Warm-Up و Cool-Down تیوب

• بررسی سن تیوب و Life Remaining 

ب) بررسی آشکارسازها (Detectors)

• کالیبراسیون (Calibration) کامل

• تست Dead Detectors

• تست Linearity

• چک نویز و حساسیت هر Det Module

• بررسی پایه‌های اتصال و سیم‌ها 

پ) بررسی سیستم مکانیکی

• حرکت دقیق میز (Table Accuracy)

• کالیبراسیون موقعیت تخت

• Lubrication نقاط مکانیکی

• تست حرکت گانتری و Rotation Speed 

ت) سیستم خنک‌کننده

• چک سطح آب یا ژل خنک‌کننده (در چیلرها)

• بررسی دما و فشار سیستم کولینگ

• تمیزکاری فیلترهای هوا

• چک فن‌ها و تهویه داخلی 

ث) سیستم‌های الکترونیکی

• تست پاورساپلای‌ها

• بررسی UPS یا استابلایزر

• تست کابل‌های High Voltage

• بررسی ارتباطات داخلی Bus & Boards 

ج) نرم‌افزار و Firmware

• آپدیت‌های کنسول

• رفع خطاهای ثبت‌شده (Logs)

• بررسی ارتباط PACS و DICOM

• تست سرعت بازسازی تصاویر (Reconstruction Speed)

3) نگهداشت اضطراری (Corrective Maintenance)

در صورت خرابی دستگاه، موارد زیر باید بررسی شود:

❗ مشکلات رایج:

• گرمای بیش از حد تیوب

• اختلال در چرخش گانتری

• Dead Detector

• آرتیفکت‌های شدید تصویر

• خرابی سیستم خنک‌کننده

• خطاهای نرم‌افزار PACS

• گیر کردن میز بیمار 

✔ روش مدیریت خرابی:

• ثبت کامل خطا

• مطالعه Error Code دستگاه

• خاموش‌کردن ایمن (Safe Shutdown)

• بررسی شرایط محیطی دستگاه

• تست بخش‌های مختلف

• درخواست قطعه در صورت نیاز (Tube, Detector Module, HV Cable)

4) نگهداشت محیطی و شرایط اتاق دستگاه

سی‌تی‌اسکن به شدت به محیط وابسته است. 

✔ دما و رطوبت

• دما: ۲۰ تا ۲۴ درجه

• رطوبت: ۴۰ تا ۵۰ درصد

• تهویه مداوم با کولر گازی صنعتی یا چیلر 

✔ منبع تغذیه

• استفاده از UPS صنعتی

• استفاده از استابلایزر برای جلوگیری از نوسانات برق

• چک سالانه باتری UPS 

✔ تمیزی محیط

• بدون گرد و غبار (Dust-Free Room)

• تمیزکاری فیلترهای هوای اتاق دستگاه

• جلوگیری از نگهداری مواد فلزی سنگین نزدیک گانتری

5) مدیریت استهلاک دستگاه

✔ تیوب X-ray

• عمر مفید ۱ تا ۷ سال

• کاهش تعداد exposures غیرضروری

• رعایت Warm-Up روزانه

• کنترل دما قبل از اسکن‌های سنگین

✔ آشکارساز

• بسیار حساس است و ضربه باعث خرابی آن می‌شود

• باید از نوسان برق و رطوبت محافظت شود

✔ سیستم مکانیکی

• میز بیمار باید بدون ضربه و فشار استفاده شود

6) اسناد فنی و مدیریتی (Documentation)

هر مرکز باید داشته باشد:

• دفترچه QC روزانه

• لیست PM دوره‌ای

• Logbook خرابی‌ها

• لیست قطعات مصرفی

• برگه استانداردهای ایمنی پرتو

دوره آموزش تعمیر تجهیزات پزشکی

آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات بیمارستانی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات دندانپزشکی

دوره آموزش تعمیرات تجهیزات آزمایشگاهی

گروه سهند اولین مرکز آموزش تعمیرات تجهیزات پزشکی در ایران

@sahandbme