פלואורוסקופיה

פלואורוסקופיה (באנגלית: Fluoroscopy) או שיקוף, היא שיטת דימות היוצרת תמונה רציפה בזמן אמת על ידי קרני רנטגן. השיטה משמשת בעיקר כמכשיר דימות רפואי, במטרה לבחון את מערכות הגוף השונות לרבות מערכת השלד, מערכת העיכול, מערכת הנשימה, מערכת השתן ומערכת הרבייה^[1].

פלואורוסקופיה היא כלי אבחנתי וטיפולי ובוחנת הן את המבנה והן את התפקוד של המערכות השונות. זו הדגמה דינמית היוצרת תמונה נעה, לעומת צילום רנטגן המציג תמונה נחה. לדוגמה, השיטה מאפשרת לראות זרימת דם, לאבחן האם יש תקלה בזרימת הדם ולטפל בבעיה אם יש כזו^[2].

מכניזם

לעומת אור נראה אשר אינו חודר את מרבית האובייקטים אך נראה לעין, קרני רנטגן יכולות לחדור דרך אובייקטים רבים, ביניהם גוף האדם, אך הן אינן נראות לעין. בשימוש בקרני רנטגן למטרות דימות צריך להמיר את קרני הרנטגן לצורה אשר נראית לעין. פלואורוסקופיה קלאסית ממירה את האנרגיה הנוצרת על ידי קרני רנטגן לתמונה שנוצרת על לוח פלואורסצנטי. האזור הנבדק מונח בין שפופרת רנטגן ללוח פלואורסצנטי אשר עליו נראית התמונה. עם התפתחות הטכנולוגיה הומצאו עזרים אשר שכללו את השיקוף ואפשרו קבלת תמונה ברורה יותר, איכותית יותר ומפורטת יותר. כמות הבליעה או החדירה של קרני הרנטגן דרך הגוף מאפשרת לזהות מבנים ופתולוגיות. ככל שהרקמה דקה יותר התמונה תראה שחורה (קרן חודרת) ואילו רקמה דחוסה תראה לבנה (קרן נבלעת).

מחולל קרני רנטגן מספק את האנרגיה לשפופרת הרנטגן שיורה קרני רנטגן לעבר המטופל. הקרניים עוברות דרכו ונספגות במעצים התמונה. במעצים התמונה קרני הרנטגן מתורגמות לאור ונסרקות על ידי לוח CCD לתצוגה על מוניטור. עד להמצאת מעצים תמונה, על מנת לראות את התמונה הנוצרת על הלוח הפלואורסצנטי יש צורך בחדר חשוך ובמשקפיים מיוחדים.

המפעיל משתמש בשלט בקרה על מנת לכוון את התמונה. רוב המערכות משתמשות בקרינה פולסטיבית (pulsed fluoroscopy mode) המאפשרת חשיפה לקרינה למשכים קצרים של 10 מילי-שנייה ומקטינה את החשיפה לקרינה עד כ-75%^[3]. התמונה הנעה מוצגת באמצעות קצב פריימים גבוה של 25–30 תמונות לשנייה. המהירות מספיק גבוהה כך שהעין האנושית לא רואה את התמונות כתמונות בודדות אלא כסרט נע, ללא הבהובים. מנת הקרינה בכל פריים צריכה להוות כ-0.1% לעומת צילום רנטגן רגיל כדי שכמות הקרינה הכוללת לא תהיה גבוהה מדי, למרות המהירות הגבוהה^[4].

כיום ניתן להקליט ולהריץ את הסרט הנוצר, להדפיס תמונות ולשמור.

ציוד

X Ray image intensifier tubes

מגביר תמונה X-ray image intensifier

תפקידו של מעצים התמונה הוא להמיר את קלט האור אל פלט אור גבוה יותר באמצעות שני תהליכים: מזעור - בו מספר מצומצם של פוטוני אור נובעים מאזור קטן, והגברת שטף - בו אלקטרונים מואצים על ידי מתח גבוה ומייצרים יותר אור כאשר הם פוגעים במסך הפלואורסצנט. אותו העיקרון משמש ב'ראיית לילה' של משקפות צבאיות בתנאי אור נמוכים.

קרני רנטגן פוגעות במסך הפלואורסצנט (מסך הקלט) שצורתו מעט קמורה. על כל פוטון רנטגן שנקלט במסך, נפלטים בין 2000 ל-3000 פוטונים של אור מהמסך. פוטוני האור האלו לא נצפים ישירות. במקום, הם נופלים על פוטוקתודה (המכילה את היסוד אנטימון). פוטוני האור משתקפים דרך מראות אלומיניום בחלק החיצוני של מסך הקלט. אם אורך הגל של פוטוני האור תואם את ספקטרום הרגישות של הפוטוקתודה, בין 15 ל-20 אלקטרונים יפלטו על כל 100 פוטוני אור שנקלטו. האלקטרונים מואצים על ידי הפרש פוטנציאלים בין הפוטוקתודה לאנודה שנמצאת בהמשך התעלה. האלקטרונים עוברים דרך פתח גדול באנודה ופוגעים במסך הפלט, מסך פלואורסצנט קטן המותקן על גבי זכוכית נושאת. מסך הפלט מצופה במתכת, בדרך כלל אלומיניום, כדי למנוע כניסה של מקור אור חיצוני. כמו כן המעטפת מורידה אלקטרונים שהצטברו במסך הפלט. האלקטרונים היוצאים מהפוטוקתודה מרוכזים אל מסך הפלט על ידי אלקטרודות גליליות הנמצאות בין הפוטוקתודה לאנודה. בדרך כלל משתמשים ב-3 אלקטרודות מסוג זה. מעטפת הזכוכית מאוחסנת בתוך קופסת סגסוגת המכילה ברזל. הקופסה מחלישה שדות מגנטים שמקורם מחוץ למגביר, ובכך מונעת את השפעתם על תנועת האלקטרונים בתוכו.

לסיכום, ישנן ארבע העברות מידע מהמטופל ועד לרדיולוג. ראשית קרן הרנטגן מעבירה מידע מהמטופל אל מסך הקלט. במסך הקלט המידע משתנה מקרן רנטגן לפוטונים של אור נראה. לאחר שהפוטונים נקלטים בפוטוקתודה המידע משתנה לקרן אלקטרונים, שמגיעה אל מסך הקלט. במסך הקלט המידע עובר לתמונת אור שמוצגת על מסך טלוויזיה^[5].

תצוגת טלוויזיה

העברת המידע אל הטלוויזיה מתרחשת בשיטה של טלוויזיה במעגל סגור. ישנן שיטות רבות להצגת התמונה על מסך הטלוויזיה, ועם התקדמות הטכנולוגיה והמעבר ממצלמות אנלוגיות למצלמות דיגיטליות בשוק הצרכני, חל אותו המעבר בציוד הפלואורוסקופיה.

חומר ניגוד רדיולוגי

על מנת לראות איברים חלולים בפלואורוסקופיה, לדוגמה במערכת העיכול, יש להשתמש בחומר ניגוד רדיולוגי. בפלואורוסקופיה, חומר הניגוד העיקרי הוא מלח בריום, בדרך כלל בריום סולפט מעורבב עם מים, הניתן במהלך הבדיקה בשתייה או בחוקן. הוא ממלא ועוטף את הקירות הפנימיים של האיברים החלולים כך שניתן לראות אותם היטב^[6].

סיכונים

פלואורוסקופיה כרוכה בשימוש בקרני רנטגן, כלומר חושפת את המטופל לקרינה מייננת. כמות הקרינה אליה חשוף המטופל היא נמוכה יחסית, ולכן אם ההליך הכרחי מבחינה רפואית אין מניעה לבצעו. עבור כל מטופל תבחן התועלת הרפואית מול הסיכון שבקרינה. סיכונים מקרינה מייננת כוללים השלכות לטווח קצר (פגיעה בעור) או לטווח הארוך (סרטן). הסיכויים להיפגע מקרינה כתוצאה מפלואורוסקופיה קטנים מאוד מבחינה סטטיסטית. הסיכון יעלה כתלות במורכבות ההליך, משכו ועוצמת הקרינה. משך החשיפה תלוי בסוג ההליך. במטרה לצמצם את הסיכון בקרינה, צריך לבצע פלואורוסקופיה בחשיפה מינימלית ולזמן ההכרחי הקצר ביותר^[7].

שימושים

הליכים רפואיים שונים בהם יש שימוש בפלואורוסקופיה:

ניתוחים אורתופדיים
ניתוחים אורולוגיים
ביופסיה בהדרכת פלואורוסקופיה
אנגיוגרפיה
צנתור לב
ארתרוסקופיה
ERCP- אנדוסקופיה של דרכי מרה ולבלב
הכנסת קתטר
ניקור מותני
הוצאת גופים זרים ממערכת העיכול/ נשימה
אבחון הפרעות בבליעה

פלואורוסקופיה בשילוב CT

שיטה המשלבת שימוש בטומוגרפיה ממוחשבת (CT) ופלואורוסקופיה. ה-CT מאפשר ראייה תלת־ממדית של הגוף על ידי תמונות בחתכים והפלואורוסקופיה נותנת תמונה בזמן אמת ומאפשרת מעקב אחר תנועה. השיטה משמשת ככלי בפרוצדורות התערבותיות המצריכות דימות בזמן אמת^[8].

פלאורוסקופיה היא הכלי המרכזי ברדיולוגיה פולשנית. פלואורוסקופיה משולבת CT הומצאה בשנים האחרונות, והיא נותנת תמונה מפורטת וברורה יותר המציגה את המבנה המרחבי של הגוף מבפנים. יכולת זו, היא המקנה לשיטה את יתרונה על פני פלואורוסקופיה בלבד, ללא השילוב עם CT. נוסף על כך, בשל התמונה המפורטת, למבצע הפרוצדורות ישנה שליטה טובה יותר בהליך ומכאן ישנה ירידה בסיבוכים בפעולות שמבוצעות באמצעות השיטה. ישנם מחקרים אשר מראים שCT בשילוב פלואורוסקופיה יעיל וטוב לעומת אמצעי דימות אחרים- הן מבחינת מניעת סיבוכי ההליכים שמבוצעים בהנחית השיטה והן מבחינת יעילות אבחנתית^[9]^[10].

החיסרון העיקרי של השיטה היא כמות הקרינה הגבוהה הנדרשת, הנובעת מריבוי התמונות לשנייה בשילוב עם סורקי CT אשר מקרינים בעוצמה גדולה יותר מאשר צילומי רנטגן רגילים. לכן, יש לשקול עלות מול תועלת בהחלטה על שימוש בשיטה. במקרים מסוימים השיטה לא תהיה יעילה יותר מאשר שימוש בצורת דימות אחרת לדוגמת CT מופחת קרינה (low-dose CT)^[11]^[12].

פלואורוסקופיה מודרנית

מערכות הפלואורוסקופיה המודרנית משתמשות במסכים אלקטרונים אשר ממירים את האור הנראה לסיגנל וידאו המוצג במסך. אחד היתרונות בשיטה המודרנית הוא הריחוק היחסי של המפעיל מהמסך הפלואורסצנטי, מה שמקטין את החשיפה שלו לקרינה. גם המטופלים חשופים פחות לקרינה בעת המודרנית בשל יעילות ההליך והמבנה של המערכת^[4].

הפיזיקה והטכנולוגיה של הפלואורוסקופיה המודרנית שהוצגו לעיל לא השתנו בצורה משמעותית בשנים האחרונות והתמונות המתקבלות באמצעות פלואורוסקופיה הן יחסית מדויקות וברורות. אולם, עיקר הפיתוחים בשנים האחרונות נועדו למזער את כמות הקרינה. ישנו ניסיון לצמצום החשיפה לקרינה על ידי שימוש בפילטרי הגנה, מנגנונים אוטומטיים למינון חשיפה, פרוטוקולים להגבלת זמן החשיפה ודיוק ושכלול הפרוצדורות והכלים על מנת לקצר את זמן החשיפה^[13]^[14].

לקריאה נוספת

William R. Hendee ; E. Russell Ritenour, Medical Imaging physics 4th edition

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא פלואורוסקופיה בוויקישיתוף

הערות שוליים

^ בדיקת שיקוף, באתר בית החולים [[המרכז הרפואי ע"ש חיים שיבא – תל השומר |שיבא – תל השומר]]
^ Fluoroscopy Procedure, אתר בית החולים ג'ונס הופקינס (באנגלית)
^ Fluoroscope | Encyclopedia.com, www.encyclopedia.com
^ ¹ ² Modern Fluoroscopy Imaging Systems, www.imagewisely.org
^ William R. Hendee and E. Russell Ritenour, Medical Imaging Physics, 4th Edition, 2002
^ בדיקת שיקוף, באתר imaging.sheba.co.il
^ Center for Devices and Radiological Health, Fluoroscopy, FDA, 2019-06-14
^ Zach Drew, CT fluoroscopy | Radiology Reference Article | Radiopaedia.org, Radiopaedia (באנגלית)
^ {{{מחבר}}}, CT fluoroscopy-guided core needle biopsy of anterior mediastinal masses, Diagnostic and Interventional Imaging 99, 2018-02-01, עמ' 91–97 doi: 10.1016/j.diii.2017.10.007
^ Erik Garpestad, S. Nahum Goldberg, Felix Herth, Robert Garland, CT Fluoroscopy Guidance for Transbronchial Needle Aspiration: An Experience in 35 Patients, Chest 119, 2001-02-01, עמ' 329–332 doi: 10.1378/chest.119.2.329
^ Veer Shah, Travis Hillen, Jack Jennings, Comparison of low-dose CT with CT/CT fluoroscopy guidance in percutaneous sacral and supra-acetabular cementoplasty, Diagnostic and Interventional Radiology 25, 2019-9, עמ' 353–359 doi: 10.5152/dir.2019.18362
^ CT-enhanced fluoroscopy (באנגלית), נבדק ב-2020-08-21
^ AAPM Reports - Functionality and Operation of Fluoroscopic Automatic Brightness Control/Automatic Dose Rate Control Logic in Modern Cardiovascular and Interventional Angiography Systems, www.aapm.org
^ AAPM Reports - An Updated Description of the Professional Practice of Diagnostic and Imaging Medical Physics: The Report of AAPM Diagnostic Work and Workforce Study Subcommittee, www.aapm.org

[1] בדיקת שיקוף, באתר בית החולים [[המרכז הרפואי ע"ש חיים שיבא – תל השומר |שיבא – תל השומר]]

[2] Fluoroscopy Procedure, אתר בית החולים ג'ונס הופקינס (באנגלית)

[3] Fluoroscope | Encyclopedia.com, www.encyclopedia.com

[imagewisely.org-4] ¹ ² Modern Fluoroscopy Imaging Systems, www.imagewisely.org

[5] William R. Hendee and E. Russell Ritenour, Medical Imaging Physics, 4th Edition, 2002

[6] בדיקת שיקוף, באתר imaging.sheba.co.il

[7] Center for Devices and Radiological Health, Fluoroscopy, FDA, 2019-06-14

[8] Zach Drew, CT fluoroscopy | Radiology Reference Article | Radiopaedia.org, Radiopaedia (באנגלית)

[9] {{{מחבר}}}, CT fluoroscopy-guided core needle biopsy of anterior mediastinal masses, Diagnostic and Interventional Imaging 99, 2018-02-01, עמ' 91–97 doi: 10.1016/j.diii.2017.10.007

[10] Erik Garpestad, S. Nahum Goldberg, Felix Herth, Robert Garland, CT Fluoroscopy Guidance for Transbronchial Needle Aspiration: An Experience in 35 Patients, Chest 119, 2001-02-01, עמ' 329–332 doi: 10.1378/chest.119.2.329

[11] Veer Shah, Travis Hillen, Jack Jennings, Comparison of low-dose CT with CT/CT fluoroscopy guidance in percutaneous sacral and supra-acetabular cementoplasty, Diagnostic and Interventional Radiology 25, 2019-9, עמ' 353–359 doi: 10.5152/dir.2019.18362

[12] CT-enhanced fluoroscopy (באנגלית), נבדק ב-2020-08-21

[13] AAPM Reports - Functionality and Operation of Fluoroscopic Automatic Brightness Control/Automatic Dose Rate Control Logic in Modern Cardiovascular and Interventional Angiography Systems, www.aapm.org

[14] AAPM Reports - An Updated Description of the Professional Practice of Diagnostic and Imaging Medical Physics: The Report of AAPM Diagnostic Work and Workforce Study Subcommittee, www.aapm.org

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]