Tomografia komputerowa

1.Budowa TK

Gantra jest kwadratową obudową z otworem w środku. Dostęp personelu do pacjenta jest możliwy z obu stron otworu gantry. Średnica otworu jest nazywana aperturą, która w większości aparatów wynosi 70 cm, a także ma system laserowych markerów ułatwiających prawidłowe pozycjonowanie pacjenta podczas badania.

Zawiera elementy takie jak: generator wysokiego napięcia, lampa rentgenowska na obracającej się ramie, pierścień detektorów, pierścienie ślizgowe, kolimatory.

Generator wysokiego napięcia zamocowany jest na obracającej się ramie razem z lampą rentgenowską.

Kolimatory (układ przesłon) - kolimator składa się z 4 par szczęk ołowiowych, które ograniczają wiązkę (przesłona głębinowa), można je zsuwać i rozsuwać – określają wielkość pola. Szczęki przesuwane są za pomocą pokręteł, linek, bloczków, które poruszają szczęki. Pozwalają określić promień środkowy. Kolimator ma od strony lampy otwór i tym otworem przylega do filtra. Od strony pacjenta jest pleksi z okienkiem, na którym narysowane są linie poprzeczne i podłużne oraz miejsce ich schodzenia się.

Detektory - umieszczone są na nieruchomym pierścieniu wokół otworu gantry. Przetwarzają energię promieniowania rtg na odpowiadający jej sygnał elektryczny. Detektory ksenonowe zastąpiono krystalicznymi. Są one zbudowane z 2 elementów: kryształu scyntylacyjnego, który pod wpływem kwantów promieniowania X emituje krótkotrwały impuls świetlny i fotodiody zamieniającej światło na odpowiedniej wartości sygnał elektryczny.

Pierścienie ślizgowe - rozmieszczone są wokół otworu gantry mają szczotki z materiału przewodzącego prąd elektryczny niezbędny do działania aparatu, pierścień ślizgowy umożliwia ciągły obrót lampy rentgenowskiej wokół otworu lampy zastępując lampy wysokiego napięcia.

Stół - służy do układania na nim pacjenta. Ruchomość stołu w 3 płaszczyznach ułatwia odpowiednie ułożenie i transport pacjenta. Stół, wraz z pacjentem, wprowadza się w głąb okola.

Lampa rentgenowska - zbudowana z bańki szklanej wypełnionej próżnią 10^-8 mm Hg. Wewnątrz znajdują się dwie elektrody: katoda i anoda. Zwykle są to lampy dwuogniskowe, chłodzone powietrzem lub wodą. Ruch lampy w czasie ekspozycji wymaga specjalnego systemu jej zasilania. W zestawach konwencjonalnych prąd wysokiego napięcia jest dostarczany z transformatora do lampy za pomocą kabli. Zaś przy stałej rotacji lampy jest przez pierścień, po którym się porusza.

Komputer – steruje pracą zestawu, procesorem rekonstrukcji i następowym przetwarzaniem obrazu.

Konsola – łączność między wykonującym badanie a aparatem zapewnia konsola operatora. Konsola służy do rejestracji danych pacjenta, wyboru odpowiedniego programu badania, a dzięki monitorowi obrazowemu pozwala śledzić przebieg badania.

2.Na czym polega tomografia spiralna

Polega na połączeniu ciągłego ruchu obrotowego układu lampa-detektor i przesuwu stołu wzdłuż pacjenta. Lampa obraca się w sposób ciągły podczas gdy pacjent przesuwany jest przez gantry aparatu. Przez to następuje: •skrócenie czasu badania, •zebranie odczytu z całej objętości,•dawka przyjętego przez pacjenta promieniowania jest mniejsza niż w standardowej metodzie.

Uzyskane dane z badania są przechowywane następnie możliwa jest elektroniczna rekonstrukcja potrzebnych obrazów. Czas uzyskiwania obrazów może być długi, lecz nie angażuje pacjenta.

Spiralna tomografia komputerowa umożliwia dokładne pomiary odległościowe i objętościowe, prezentacje trójwymiarowe a także odzwierciedlenia światła narządów rurowych np.: przewodu pokarmowego, tchawicy, oskrzeli, dróg wyprowadzających mocz i dróg żółciowych.

Rezonans magnetyczny

1.Budowa blokowa tomografu w systemie MRI

Cylinder znajdujący się pod zewnętrzną obudową składa się z kilku przylegających do siebie warstw.

Wszystkie warstwy współpracują ze sobą w wytworzeniu jednorodnego pola magnetycznego bezpiecznego dla człowieka.

Okole (gantry) - jest to zamknięta przestrzeń, w której umieszcza się cewkę głównego pola magnetycznego, cewki gradientowe, cewkę RF. W środkowej części okola znajduje się otwór, w który wprowadza się pacjenta.

Stół - układa się na nim pacjenta. Ruchomość stołu ułatwia odpowiednie ułożenie pacjenta. Stół wraz z pacjentem wprowadza się w głąb okola.

System komputerowy interpretujący wszystkie docierające zwrotnie sygnały.

UPS – system zasilania awaryjnego

Magnes o silnym stałym polu magnetycznym

2. Podstawowe elementy konstrukcyjne aparatu MRI

klatka Faradaya – izoluje pomieszczenie z polem magnetycznym tak by nie przedostawało się dalej, wytłumia sygnał. Amplituda sygnału odbierana z tkanki ludzkiej jest na poziomie tła, dlatego w przypadku rezonansu magnetycznego klatka Faradaya jest wykonana z miedzi, wszystkie kable są dodatkowo izolowane, drzwi również poprzez specjalne zamknięcie.

nadajnik RF– generator RF ma moc 20W, system gradientów - X, Y, Z, również 3 wzmacniacze do gradientów;

układ chłodzenia, wymiennik ciepła - najczęściej spotyka się chłodzenie ciekłym helem. Jest to niezwykle ważne w przypadku systemów z magnesami nadprzewodnikowymi

3. Rodzaje cewek

Cewki gradientowe- umieszczone są na obwodzie wewnętrznym magnesu i stanowią końcowy element gradientowy. Dzięki systemowi gradientowemu można wybierać warstwy, ich odstępy, obszary saturacji. Ich praca wywołuje hałas. Podczas uruchamiania cewek gradientowych przepływa przez nie wysokonapięciowy prąd o zmiennej sinusoidzie, co powoduje ruchy drgające cewek zatopionych w plastiku. Służą one do przestrzennego zróżnicowania pola magnetycznego w trzech podstawowych płaszczyznach, koniecznego do uzyskania obrazów warstwowych.

cewki odbiorcze – powierzchowne - mają różny kształt, umieszczone są bezpośrednio na badanej okolicy i są wyłącznie cewkami odbiorczymi. Większość z nich odbiera sygnał z pobliskich tkanek, a struktury głębsze są dla nich niedostępne.

cewki pola stałego – objętościowe - stosowane we wszystkich aparatach MR. Są stałą częścią aparatu, ponieważ są to nadajniki impulsów i odbiorniki sygnału podczas badania większych anatomiczne narządów ludzkiego ciała.

cewki kompensacyjne - mają za zadanie niwelować niejednorodności pola magnetycznego. Poprzez regulację elektryczną i mechaniczną umożliwiają osiągniecie wyższej jednorodności tego pola.

cewka wielosegmentowa - układ wielu cewek każda z oddzielnym wzmacniaczem

4. Rodzaje magnesów

Magnesy stałe – zawsze namagnesowane, nie wymagają dostarczenia energii, zbudowane z silnie namagnesowanych materiałów ferromagnetycznych (stopy żelaza i kobaltu. Ich zaletą jest duża stabilność generowanego pola, brak poboru energii elektrycznej, niska cena i koszt eksploatacji.

Magnesy oporowe – źródłem pola jest przepływający w uzwojeniu prąd elektryczny o dużym natężeniu. Zaleta to minimalny efekt rozproszenia pola. Oprócz kosztów chłodzenia dochodzą duże koszty związane z poborem energii elektrycznej. Czas rozruchu trwa kilkanaście minut.

Magnesy nadprzewodzące – cewki wykonane ze specjalnego materiału nadprzewodzącego (stop niobu z tytanem), uzwojenie jest cały czas w ciekłym helu lub jego oparach. Hel uzupełnia się raz na 6-9 miesięcy w ilości 250-500 l. Zaleta to wysokie pola i bardzo dobre jednorodności, brak zasilania. Wadą duży koszt zakupu i dość duży utrzymania związane z wymianami głowicy chłodzącej.

EKG

1.Budowa aparatu do EKG

1.Galwanometr – bardzo precyzyjny i czuły miernik elektryczny, służący do mierzenia niewielkich wartości natężenia prądu. Potrafi on wykryć nawet milionowe części ampera.
W elektrokardiografach możemy rozróżnić: Galwanometry strunowe (obecnie niestosowane), Galwanometry zwierciadełkowe, Elektronowa lampa promieniowa.

2.Wzmacniacze sygnału: Lampy elektronowe, Wzmacniacze tranzystorowe.

3.Znaczniki czasu – chronografy w nowszych aparatach, które są wyposażone w pisaki znaczniki czasu kontrolują szybkość przesuwającej się taśmy wytwarzając impulsy co 1 sekundę.

4.Mechanizm napędowy – jako mechanizm napędowy w aparacie wykorzystuje się małe silniczki o stałej prędkości obrotów. Zadaniem mechanizmu jest przesuwanie papieru podczas wydruku.

5.Licznik – uwidaczniający ilość zużytej taśmy.

6.Kaseta magazynowa i odbiorcza – w miejscu przejścia papieru między kasetami odbywa się zapis elektrokardiogramu.

7.Urządzenia do wzorcowania – stosowane celem oceny prawidłowości napięcia poszczególnych załamków elektrokardiogramu. Urządzenia te pozwalają kontrolować nastawienia czułości aparatu.

Terapia radioizotopowa

1.Podstawowe elementy stymulatora, do czego służy.

Składa się z lampy Rtg, wzmacniacza obrazu z torem wizyjnym i komputera. Jest urządzeniem, które wytwarzając promieniowanie X, umożliwia dokładną lokalizację zmian nowotworowych w ciele pacjenta. Dane uzyskane podczas stymulacji wykorzystywane są bezpośrednio w procesie planowanego leczenia. Podstawową cechą stymulatora jest zdolność do generowania wiązki promieniowania o geometrii ściśle odpowiadającej geometrii wiązki wytwarzanej w urządzeniu terapeutycznym. Za pomocą stymulatora można określić obszar napromieniowania, kąt wyjścia promieniowania i parametry techniczne aparatury. Wykonuje się również zdjęcia weryfikujące, które służą do archiwizacji i są podstawą do wykonywania osłon indywidualnych.

2.Kolimator

Kolimator składa się z 2 par ruchomych osłon zwanymi szczękami. Kolimator zamocowany jest w precyzyjnie dopasowanym łożysku, które umożliwia obrót o 360 stopni. Pozwala na to dokładne ustawienie kolimatora w stosunku do izocentrum dla wszystkich położeń ramienia.

4.Wyposażenie dodatkowe w pracowni teleradioterapii

1.Kolimator – kształtuje wiązkę promieniowania, dając prostokątne przekroje wiązki. Szczęki kolimatorów zwykle konstruowane są w postaci dwóch przemieszczalnych ortogonalnie par, co umożliwia tworzenie pól symetrycznych. W obecnie konstruowanych kolimatorach często możliwe jest niezależne ustawianie każdej ze szczęk, co pozwala formować pola niesymetryczne względem osi głównej wiązki.

2.Filtry klinowe tzw. Bolusy – dodatkowe warstwy tkankopodobnego absolwenta umieszczane na ciele pacjenta.

3.Filtry kompensacyjne – podobnie jak bolusy redukują wpływ nieregularnego kształtu, ale nie powodują efektu utraty ochrony skóry

4.Osłony indywidualne – umożliwiają formowanie pól o nieregularnych kształtach

5.Klin dynamiczny – profil wiązki klinowanej klinem dynamicznym jest uzyskiwany przez ruch jednej ze szczęk kolimatora w trakcie wykonywania ekspozycji. Jest to dodatkowa funkcja akceleratora i może być stosowana jedynie dla prom. X w terapii stacjonarnej. Dzięki temu uzyskuje się rozkład dawki podobny do otrzymanego przy użyciu rzeczywistego filtra klinowego.

Medycyna nuklearna

1.Budowa Gamma-kamery

Kolimator - są zbudowane z ołowianej blach o średnicy takiej samej jak średnica kryształu scyntylacyjnego. Grubość kolimatora jest różna i dobierana w zależności od przeprowadzonego badania, gdyż ma wpływ na parametry uzyskiwanego obrazu. Można je podzielić na: Kolimatory wąskie lub szpilkowe, kolimatory o otworach równoległych, wachlarzowe lub rozbieżne, kolimatory stożkowe lub zbieżne.

Kryształ scyntylacyjny jest jednolitym, dużym kryształem, zazwyczaj jodku sodowego aktywowanego talem. Jego średnica wynosi od około 28 cm - 61 cm, grubość zaś do 9,5 cm. Na powierzchni kryształu scyntylacyjnego umieszczane są fotopowielacze, w liczbie do 150 sztuk (Najczęściej 37 lub 53).

Fotopowielacze - zadaniem pojedynczego fotopowielacza jest konwersja błysku scyntylacyjnego na sygnał elektryczny z jednoczesnym wzmocnieniem sygnału.

Układy pozycjonowania, Ekran kamery, Komputer

2.PET/CT – budowa skanera i zasada działania

Skanery PET/CT składają się ze skanera PET i nowoczesnego tomografu komputerowego. Oba badania wykonywane są bezpośrednio po sobie (w ramach jednej procedury), a konstrukcja urządzenia oraz nowoczesne oprogramowanie umożliwiają nałożenie obrazów. Uzyskujemy, więc obraz funkcji narządów z możliwością dokładnej lokalizacji anatomicznej. Podstawowe elementy każdego skanera to kryształ scyntylacyjny, fotopowielacze oraz układy pozycjonujące.

Zasada działania: Podstawową cechą obrazu pozytonowego jest odzwierciedlenie procesów fizjologicznych lub patologicznych zachodzących w organizmie na poziomie pojedynczej komórki. Podając odpowiedni radiofarmaceutyk jesteśmy w stanie zobrazować przemiany, jakim podlega on w żywym organizmie. Większość radiofarmaceutyków to substancje codziennie wykorzystywane przez organizm lub ich analogi. Dzięki temu możliwe jest uwidocznienie i zlokalizowanie nieprawidłowości już na poziomie komórki lub grupy komórek.

Spirometria

1.Budowa spirometru

Stanowisko pomiarowe do badań spirometrycznych wyposażone jest w spirometr LUNGTEST 1000SB będący stacjonarnym urządzeniem do badań czynnościowych układu oddechowego. Składa się z trzech zasadniczych elementów: modułu pomiarowego, komputera z drukarką oraz pakietu oprogramowania. Zadaniem modułu pomiarowego jest przetworzenie parametrów ciśnienia

2. Dodatkowe wyposażenie spirometru składa się z:

-przetwornika,-stabilizatora wysokiego napięcia,-autotransformatora,-zasilacza napięciowego zamieniającego zmienne napięcie dostępne w sieci elektrycznej na cały zestaw stałych napięć,-częstościomierza,-oscyloskopu – przyrządu elektronicznego służącego do obserwowania, obrazowania i badania przebiegów zależności pomiędzy dwoma wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej

-miernika częstości przepływu powietrza, którego zadaniem jest pomiar temperatury, wilgotności względnej, prędkości przepływu oraz ciśnienia statycznego w miejscu wykonywania pomiarów,-miernika różnicy ciśnień

3.Typy spirometrów

W spirometrze turbinowym strumień powietrza porusza turbinę połączoną z prądniczką. Jeden obrót prądniczki daje ściśle określoną wartość napięcia elektrycznego, która jest przeliczana na przepływ. 
W spirometrze ciśnieniowym powietrze wywołuje różnicę ciśnień w dwóch różnych miejscach głowicy – za i przed przeszkodą umieszczoną w głowicy. Ciśnienie wywołuje nacisk na sensor, który przekłada tę siłę na wartość przepływu.

Spirometry termiczne - Pomiar termiczny polega na monitorowaniu efektu schładzania podgrzewanego czujnika przez opływające go powietrze – wdychane lub wydychane. Występują dwa czujniki. Jeden monitoruje aktualną temperaturę powietrza. Drugi czujnik stanowi element podgrzewany.

Spirometr ultradźwiękowy używa do pomiaru różnicę czasów przejścia fal ultradźwiękowych w oparciu o tzw. efekt Dopplera.