Radiology PDF - Physics of Radiation

Radiology Lec 1. Physics of Radiation ‫ اريـج‬.‫د‬ Introduction Radiology is the science that deals with diagnosis, therapeutic and researches application of high...

Radiology Lec 1. Physics of Radiation ‫ اريـج‬.‫د‬ Introduction Radiology is the science that deals with diagnosis, therapeutic and researches application of high energy radiation..‫ علم األشعة هو العلم الذي يهتم بالتشخيص والعالج والبحث في تطبيقات اإلشعاع عالي الطاقة‬ Dental radiography is a process of image production for an object through the use of x – radiation. ‫التصوير الشعاعي لألسنان هو عملية إنتاج صورة لجسم ما من خالل استخدام األشعة السينية‬ Radiologic examination is an integral component of the diagnostic procedure. Dentists often make radiographic images of patients to obtain additional information beyond that available from a clinical examination or their patient's history. Information from these images is combined with the clinical examination and history to make a diagnosis and formulate an appropriate treatment plan. ‫ الفحص‬ ‫ غالبًا ما يقوم أطباء األسنان بعمل صور باألشعة السينية للمرضى للحصول‬.‫باألشعة السينية هو جزء ال يتجزأ من عملية التشخيص‬ ‫ يتم دمج المعلومات من هذه الصور مع‬.‫على معلومات إضافية تتجاوز تلك المتوفرة من الفحص السريري أو تاريخ المريض‬.‫الفحص السريري والتاريخ الطبي للتوصل إلى التشخيص وصياغة خطة العالج المناسبة‬ Nature of Radiation ‫طبيعة اإلشعاع‬ Radiation is the transmission of energy through space and matter. It may occur in two forms: (1) electromagnetic and (2) particulate )1( :‫ وقد يحدث في شكلين‬.‫اإلشعاع هو انتقال الطاقة عبر الفضاء والمادة‬.‫) جسيمات‬2(‫كهرومغناطيسي و‬ Fig 1. Electromagnetic spectrum showing Photons used in dental radiography –x-ray (blue) have energies of 10 to 120 keV. Magnetic resonance (MR) imaging uses radio waves (orange). ‫ الطيف الكهرومغناطيسي الذي يوضح الفوتونات المستخدمة في التصوير الشعاعي لألسنان – األشعة‬. 1 ‫الشكل‬ ‫) الموجات‬...( ‫ يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي‬.‫ كيلو إلكترون فولت‬120 ‫ إلى‬10 ‫السينية (األزرق) لها طاقات تتراوح من‬.)‫الراديوية (البرتقالي‬ 1  X – Ray was discovered by (Roentgen) in 1895,it travels in a form of pure energy and the basic unit is x – ray photon or (quantum). ‫ وهي تنتقل على شكل‬،‫م‬1895 ‫ تم اكتشاف األشعة السينية بواسطة (رونتجن) عام‬.)‫طاقة نقية والوحدة األساسية هي أشعة إكس الفوتونية أو (الكوانتية‬ X – Ray photons travel with a wave motion called (sine – wave) and the distance between the crests of these waves called (wave – length) which measured by a unit (A˚). The X – ray photons wave length used in diagnostic radiography is ranged between 0.1 – 0.5 A˚ , and the amount of energy contained in each photon called (photon energy) which depend on Wave length and Frequency of x – ray The high frequency of X – ray the shorter wave length photons this shorter wave length photon has more energy than a low frequency long wave length type of X – ray photons. ‫ تنتقل فوتونات األشعة السينية بحركة‬ ‫˚) ويتراوح طول موجة‬..( ‫موجية تسمى (موجة جيبية) والمسافة بين قمم هذه الموجات تسمى (طول الموجة) والتي تقاس بوحدة‬ ‫˚ وتسمى كمية الطاقة التي يحتويها كل فوتون‬.. 0.5 – 0.1 ‫فوتونات األشعة السينية المستخدمة في التصوير الشعاعي التشخيصي بين‬ ‫(طاقة الفوتون) والتي تعتمد على طول الموجة وتردد األشعة السينية‬ ‫التردد العالي لألشعة السينية الفوتونات ذات الطول الموجي األقصر هذا الفوتون ذو الطول الموجي األقصر لديه طاقة أكبر من فوتونات‬.‫األشعة السينية ذات الطول الموجي الطويل ذات التردد المنخفض‬ Comparison between x – ray and light ‫مقارنة بين األشعة السينية والضوء‬ 1. Both belong to the same electro – magnetic radiation family. ‫ كالهما ينتميان إلى نفس عائلة اإلشعاع‬.1.‫الكهرومغناطيسي‬ 2. Both travel in straight lines at the same speed which is 186,000 miles per seconds. ‫ كالهما‬.2.‫ ميل في الثانية‬186000 ‫يسافران في خطوط مستقيمة بنفس السرعة التي تبلغ‬ 3. Both affected the photographic films and made them black. ‫ كالهما أثر على األفالم الفوتوغرافية‬.3.‫وجعلها سوداء‬ 4. Both not affected by magnetic fields ‫ كالهما ال يتأثر بالمجاالت المغناطيسية‬.4 5. X-ray and light cast the shadows of the objects in the same manner ‫ األشعة السينية والضوء يلقيان‬.5 ‫ظالالً على األشياء بنفس الطريقة‬ 6. X-ray has the ability to penetrate objects that the light cannot pass through ‫ تتمتع األشعة السينية‬.6 ‫بالقدرة على اختراق األشياء التي ال يستطيع الضوء المرور من خاللها‬ 7. X-ray has the ability to ionize atoms ‫ األشعة السينية لديها القدرة على تأين الذرات‬.7 8. X-ray has the ability to produce light (blue light) when it hits some objects and this phenomena called (fluorescence). ‫ لألشعة السينية القدرة على إنتاج الضوء (الضوء األزرق) عندما تصطدم ببعض األجسام‬. 8.)‫وهذه الظاهرة تسمى (الفلورسنت‬ 9. X-ray is invisible ‫ األشعة السينية غير مرئية‬.9 2 Components of X-ray machine and generation of X-ray ‫مكونات جهاز األشعة السينية وتوليد األشعة السينية‬ X-ray machines produce x-rays that pass through a patient's tissues and strike a digital receptor or film to make a radiographic image. The primary components of an x-ray machine are the xray tube and its power supply, positioned within the tube head. ‫تنتج أجهزة األشعة السينية األشعة السينية التي تمر عبر‬ ً ‫ المكونات األساسية لجهاز األشعة السينية هي أنبوب‬.‫مستقبال رقميًا أو فيل ًما لتكوين صورة شعاعية‬ ‫أنسجة المريض وتضرب‬.‫ الموجود داخل رأس األنبوب‬،‫األشعة السينية ومصدر الطاقة الخاص به‬ A control panel allows the operator to adjust the duration of the exposure, and often the energy and exposure rate, of the xray beam. An electrical insulating material, usually oil, surrounds the tube and transformers. Often, the tube is recessed within the tube head to increase the source-to-object distance and minimize distortion. ‫ للحصول‬.‫ لشعاع األشعة السينية‬،‫ الطاقة‬،‫تومض لوحة التحكم لضبط مدة التعرض‬ ً ‫ غالبًا ما يكون ما يكون متباينًا داخل رأس التعاون متنو‬.‫ باألنبوب والمحوالت‬،... ،‫على مادة عازلة للكهرباء‬ ‫عا بين المصدر‬.... ‫والجسم‬ Fig 2: most important components of x-ray machine X–ray tube is composed of a cathode and an anode situated within an evacuated glass envelope or tube.The glass of the tube is leaded to prevent (the generated X – ray) from escaping in all directions. While the window is of unleaded glass so that X – ray exist out through this window. ‫ زجاج‬.‫يتكون أنبوب األشعة السينية من كاثود وأنود يقعان داخل غالف أو أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء‬ ‫ بينما النافذة مصنوعة من زجاج‬.‫األنبوب مغطى بالرصاص لمنع األشعة السينية المتولدة من الهروب في جميع االتجاهات‬.‫خا ٍل من الرصاص بحيث تخرج األشعة السينية من خالل هذه النافذة‬ The cathode consists of a filament and a focusing cup. The filament is the source of electrons within the x-ray tube. It is a coil of tungsten wire approximately 2 mm in diameter and 1 cm or less in length, and typically contains approximately 1% thorium, which greatly increases the release of electrons from the heated wire. The filament is heated by a low-voltage source and emits electrons at a rate proportional to the temperature of the filament..‫يتكون الكاثود من خيط وكأس تركيز‬ ‫ مم وطوله‬2 ‫ يبلغ قطره حوالي‬... ‫ وهو عبارة عن ملف من سلك‬.‫والخيط هو مصدر اإللكترونات داخل أنبوب األشعة السينية‬.‫ مما يزيد بشكل كبير من إطالق اإللكترونات من السلك الساخن‬،‫ من الثوريوم‬% 1 ‫ ويحتوي عادة على حوالي‬،‫ سم أو أقل‬1.‫يتم تسخين الخيط بواسطة مصدر منخفض الجهد وينبعث منه اإللكترونات بمعدل يتناسب مع درجة حرارة الخيط‬ 3  The filament lies in a focusing cup, a negatively charged concave molybdenum bowl. The electrons emitted by the filament into a narrow beam directed at a small rectangular area on the anode called the focal spot. The x-ray tube is evacuated to prevent collision of the fast-moving electrons with gas molecules, which would significantly reduce their speed. The vacuum also prevents oxidation, or “burnout,” of the filament. ‫ تنطلق اإللكترونات‬.‫ وهو وعاء مقعر من الموليبدينوم مشحون سلبًا‬،‫يقع الخيط في كأس تركيز‬ ‫ يتم تفريغ أنبوب األشعة‬.‫ال منبعثة من الخيط في شعاع ضيق موجه إلى منطقة مستطيلة صغيرة على األنود تسمى النقطة البؤرية‬ ‫ يمنع الفراغ أيضًا أكسدة الخيط‬.‫ مما يقلل من سرعتها بشكل كبير‬،‫السينية لمنع تصادم اإللكترونات سريعة الحركة مع جزيئات الغاز‬."‫أو "احتراقه‬ The anode in an x-ray tube consists of a tungsten target embedded in a copper stem.The purpose of the target in an x-ray tube is to convert the kinetic energy of the colliding electrons into x-ray photons. The conversion of the kinetic energy of the electrons into x-ray photons is an inefficient process, with more than 99% of the electron kinetic energy converted to heat. The target is made of tungsten, an element that has several characteristics of an ideal target material, including the following: ‫ الغرض من الهدف في أنبوب‬.‫ مدمج في ساق نحاسية‬... ‫يتكون األنود في أنبوب األشعة السينية من هدف من‬ ‫ إن تحويل الطاقة الحركية‬.‫األشعة السينية هو تحويل الطاقة الحركية لإللكترونات المتصادمة إلى فوتونات األشعة السينية‬ ‫ من طاقة حركية اإللكترون إلى‬٪99 ‫ حيث يتم تحويل أكثر من‬،‫لإللكترونات إلى فوتونات األشعة السينية هو عملية غير فعالة‬ :‫ بما في ذلك ما يلي‬،‫ وهو عنصر يتمتع بالعديد من خصائص مادة الهدف المثالية‬،... ‫ الهدف مصنوع من‬.‫حرارة‬ 1. High atomic number (74), allows for efficient x-ray production. ،)74( ‫ العدد الذري المرتفع‬.1.‫يسمح بإنتاج األشعة السينية بكفاءة‬ 2. High melting point (3422°C), to withstand heat produced during x-ray production..2.‫ لتحمل الحرارة الناتجة أثناء إنتاج األشعة السينية‬،)‫ درجة مئوية‬3422( ‫نقطة انصهار عالية‬ 3. High thermal conductivity (173 W m−1 K−1), to dissipate the heat produced away from the target..‫ لتبديد الحرارة الناتجة بعيدًا عن الهدف‬،)1−‫ كلفن‬1−‫م‬/‫ واط‬173( ‫ موصلية حرارية عالية‬.3 4. Low vapor pressure at the working temperatures of an x-ray tube, to help maintain vacuum in the tube at high operating temperatures. ‫ انخفاض ضغط البخار عند درجات حرارة‬.4.‫ للمساعدة في الحفاظ على الفراغ في األنبوب عند درجات حرارة التشغيل العالية‬،‫التشغيل ألنبوب األشعة السينية‬ The tungsten target is typically embedded in a large block of copper which functions as a thermal conductor to remove heat from the tungsten, reducing the risk of the target melting. ‫يتم عادةً تضمين‬.‫ مما يقلل من خطر ذوبان الهدف‬،... ‫ في كتلة كبيرة من النحاس تعمل كموصل حراري إلزالة الحرارة من‬... ‫هدف‬ To produce x-rays, electrons stream from the filament in the cathode to the target in the anode, where the energy from some of the electrons is converted into x-rays. ‫ تتدفق‬،‫إلنتاج األشعة السينية‬ ‫ حيث يتم تحويل طاقة بعض اإللكترونات إلى أشعة‬،‫اإللكترونات من الخيط الموجود في الكاثود إلى الهدف الموجود في األنود‬.‫سينية‬ 4  Fig 3: x-ray tube head and production of useful x-ray beam Fig 4: (A) Dental x-ray tube with cathode on left and copper anode on right. (B) Focusing cup containing a filament (arrow) in the cathode. (C) Copper anode with tungsten inset. ‫ (أ) أنبوب‬:4 ‫الشكل‬ ‫ (ب) كوب التركيز الذي يحتوي على خيط (سهم) في‬.‫األشعة السينية لألسنان مع الكاثود على اليسار واألنود النحاسي على اليمين‬.... ‫ (ج) أنود نحاسي مع قطعة من‬.‫الكاثود‬ Types of radiation ‫أنواع اإلشعاع‬ 1. Central ray: is X– ray photons that traveling in very center of the cone of radiation (radiation beam), and it’s commonly used to fix and locate the position of X – ray beam. :‫ الشعاع المركزي‬.1 ‫ ويستخدم عادة لتثبيت وتحديد‬،)‫هو عبارة عن فوتونات األشعة السينية التي تسافر في مركز مخروط اإلشعاع (شعاع اإلشعاع‬.‫موقع شعاع األشعة السينية‬ 2. Bremsstrahlung radiation: radiation produced when projectile electron is slowed by the electric field of target atom nucleus. ‫ اإلشعاع الناتج عندما يتباطأ إلكترون المقذوف بسبب المجال الكهربائي‬:‫ إشعاع الكبح‬.2.‫لنواة الذرة المستهدفة‬ 3. Characteristic radiation: radiation produced when an outer shell electron fills an inner shell void (empty orbital). ‫ اإلشعاع الناتج عندما يمأل إلكترون الغالف الخارجي فراغ الغالف الداخلي‬:‫ اإلشعاع المميز‬. 3.)‫(المدار الفارغ‬ 4. Primary radiation: Radiation emerging from the X – ray machine in form of collimated useful X – ray beam.‫ اإلشعاع الصادر من جهاز األشعة السينية في شكل شعاع أشعة سينية مفيد ومتوازن‬:‫ اإلشعاع األولي‬. 4 5 5. Secondary radiation: Radiation result from interaction of primary beam with matter ‫ اإلشعاع‬.5 ‫ اإلشعاع الناتج عن تفاعل الشعاع األولي مع المادة‬:‫الثانوي‬ 6. Leakage radiation: x-ray that escape through the protective housing and result in unnecessary exposure of the patient and radiologic technologist and have no value in diagnostic radiology..6 ‫ األشعة السينية التي تتسرب من خالل الغالف الواقي وتؤدي إلى تعرض غير ضروري للمريض وفني‬:‫اإلشعاع المتسرب‬.‫األشعة وليس لها قيمة في األشعة التشخيصية‬ Definition of terms used in X – ray interaction:- :‫تعريف المصطلحات المستخدمة في تفاعل األشعة السينية‬ Scattering: - change in direction of photon with or without a loss of energy. ‫ تغير في‬- :‫ التشتت‬.‫اتجاه الفوتون مع أو بدون فقدان الطاقة‬ Absorption: - deposition of energy i.e. removal of energy from the beam. ‫ ترسب‬- :‫ االمتصاص‬.‫الطاقة أي إزالة الطاقة من الشعاع‬ Attenuation: - reduction in the intensity of X – ray beam caused by absorption and scattering attenuation = absorption + scattering. ‫ انخفاض في شدة شعاع األشعة السينية بسبب االمتصاص‬- :....‫ التشتت‬+ ‫ = االمتصاص‬... ‫والتشتت‬ Ionization: - removal of an electron from neutral atom..‫ إزالة إلكترون من الذرة المتعادلة‬- :‫ التأين‬ X-ray interaction with matter (Absorption of X – ray) ‫تفاعل األشعة السينية مع المادة (امتصاص‬ )‫األشعة السينية‬ x – Ray absorbed by any form of matter (solid, liquid, and gas) when photons reach an atom, different types of interaction may occur depends on photon energy: ‫األشعة السينية التي يمتصها أي شكل‬ ‫ قد تحدث أنواع مختلفة من التفاعل تعتمد على طاقة‬،‫من أشكال المادة (صلبة وسائلة وغازية) عندما تصل الفوتونات إلى الذرة‬ :‫الفوتون‬ 1. X – Ray photons can pass through the atom without any change occurred to both of them..‫ تستطيع فوتونات األشعة السينية المرور عبر الذرة دون أن يحدث أي تغيير في كليهما‬.1 2. Coherent scattering sometimes called classical scattering or Thompson scattering occur by interaction of low energy x-ray photon and atom. there is no loss of photon energy only changes in direction (photon of scattered radiation). ‫ التشتت المتماسك ويسمى أحيانًا التشتت‬.2 ‫ ال يوجد فقدان‬.‫الكالسيكي أو تشتت تومسون يحدث عن طريق تفاعل فوتون األشعة السينية منخفض الطاقة مع الذرة‬.)‫لطاقة الفوتون فقط يتغير االتجاه (فوتون اإلشعاع المبعثر‬ 6 3. Compton Effect: occur between moderate energy x-ray photon and free or loosely bound outer shell electron of atom. It result in ionization of atom (ejection of Compton recoil electron) , reduction of photon energy (there is some absorption of photon energy by ejected electron which undergoes further ionization interaction within the tissue) , and change in x-ray direction (scattered radiation ). ‫ يحدث بين فوتون األشعة السينية متوسط الطاقة‬:‫ تأثير كومبتون‬.3 ‫ وينتج عن ذلك تأين الذرة (طرد إلكترون ارتداد‬.‫وإلكترون الغالف الخارجي الحر أو المقيد بشكل فضفاض للذرة‬ ‫ وانخفاض طاقة الفوتون (يحدث بعض امتصاص طاقة الفوتون بواسطة اإللكترون المقذوف الذي يخضع‬،)‫كومبتون‬.)‫ وتغير في اتجاه األشعة السينية (إشعاع مبعثر‬،)‫لمزيد من تفاعل التأين داخل األنسجة‬ 4. Photoelectric effect: occur by X – Ray photon interaction with inner – shell electron of the tissue atom (ex. From k shell) , the X – ray photon disappears and deposits all its energy this process is pure absorption. Now the inner – shell electron is ejected with considerable energy (now called a photo – electron) in to the tissue for further interaction with other electrons of other tissue atoms. ‫ يحدث عن طريق تفاعل فوتون األشعة السينية مع‬:‫ التأثير الكهروضوئي‬.4 ‫ يختفي فوتون األشعة السينية ويترسب كل‬،)‫إلكترون الغالف الداخلي لذرة النسيج (على سبيل المثال من غالف ك‬ ‫ اآلن يتم إخراج اإللكترون الموجود في الغالف الداخلي بطاقة كبيرة (يسمى‬.‫ هذه العملية هي امتصاص نقي‬،‫طاقته‬.‫ اآلن إلكترون ضوئي) إلى النسيج لمزيد من التفاعل مع اإللكترونات األخرى لذرات األنسجة األخرى‬So this high – energy ejected photo electron behaves like the original high energy X – ray photons interact and eject other electrons as it passes through the tissues, these ejected electrons are responsible for the majority of ionization interactions within the tissue and the possible resulting damage attributable to the X – rays. ‫لذا فإن اإللكترون الضوئي عالي الطاقة المنبعث يتصرف‬ ‫مثل فوتونات األشعة السينية عالية الطاقة األصلية التي تتفاعل وتطرد اإللكترونات األخرى أثناء مرورها عبر‬ ‫ وهذه اإللكترونات المنبعثة مسؤولة عن غالبية تفاعالت التأين داخل األنسجة واألضرار الناتجة المحتملة‬،‫األنسجة‬.‫المنسوبة إلى األشعة السينية‬ 7 When k electron removed out of its orbital, an electron from L shell falls in to k shell and release energy in the form of x-ray photon. This photon has definite wavelength of a particular element, this phenomena is used to identify elements and the radiation is called characteristic radiation. ‫عندما يتم‬ ‫ هذا الفوتون‬.‫ ويطلق طاقة في شكل فوتون أشعة سينية‬.. ‫ إلى الغالف‬.. ‫ يسقط إلكترون من الغالف‬،‫ من مداره‬.. ‫إخراج إلكترون‬.‫ ت ُستخدم هذه الظاهرة لتحديد العناصر ويسمى اإلشعاع باإلشعاع المميز‬،‫له طول موجي محدد لعنصر معين‬ There are two other types of interaction Pair production ( between high energy x-ray photon and nuclear force field ) and photodisintegration (between high energy photon and nucleus) but both of them not occur in diagnostic radiology. ‫ إنتاج الزوج (بين فوتون األشعة السينية‬:‫هناك نوعان آخران من التفاعل‬ ‫ ولكن ال يحدث كالهما في‬،)‫عالي الطاقة وحقل القوة النووية) والتفكك الضوئي (بين فوتون األشعة السينية عالي الطاقة والنواة‬.‫األشعة التشخيصية‬ Filtration ‫الترشيح‬ X – ray used in dentistry must be able to penetrate dental hard tissues (teeth and bone). The longer wave length X – ray (soft X – ray) are not useful in diagnostic radiology thus removal of these long wave length photons from the beam by passing the beam through a filter made from Aluminum which absorb most of long wave length photons (soft X – ray), ‫يجب أن تكون األشعة السينية‬ ‫ األشعة السينية ذات الطول الموجي‬.)‫المستخدمة في طب األسنان قادرة على اختراق األنسجة الصلبة لألسنان (األسنان والعظام‬ ‫األطول (األشعة السينية الناعمة) ليست مفيدة في األشعة التشخيصية وبالتالي إزالة هذه الفوتونات ذات الطول الموجي الطويل‬ ‫من الشعاع عن طريق تمرير الشعاع من خالل مرشح مصنوع من األلومنيوم يمتص معظم الفوتونات ذات الطول الموجي‬ ،)‫الطويل (األشعة السينية الناعمة‬ the resulting X – ray beam will consist mainly of X – ray photons with short wave length, high energy photons and high penetrating power that’s why they named (hard X – ray beam). ‫سيتكون‬ ‫ وفوتونات الطاقة العالية وقوة‬،‫شعاع األشعة السينية الناتج بشكل أساسي من فوتونات األشعة السينية ذات الطول الموجي القصير‬.)‫ ولهذا السبب أطلقوا عليه اسم (شعاع األشعة السينية الصلبة‬،‫االختراق العالية‬ Types of filtration: 1. Inherent filtration: done by filter built-in to the X – ray machine by manufacturer (as glass wall, the insulating oil and the metal housing of the tube). The inherent filtration tends to increase with age because some of tungsten metal of both target and filament is vaporized and deposited on the inside of the tube window. ‫ يتم ذلك عن‬:‫ الترشيح المتأصل‬.1 ‫طريق مرشح مدمج في جهاز األشعة السينية من قبل الشركة المصنعة (مثل الجدار الزجاجي والزيت العازل‬ ‫ لكل من الهدف‬... ‫ يميل الترشيح المتأصل إلى الزيادة مع تقدم العمر ألن بعض معدن‬.)‫والغالف المعدني لألنبوب‬.‫والخيوط يتبخر ويترسب على الجانب الداخلي من نافذة األنبوب‬ 2. Added filtration : done by using aluminum sheet as extra filter. *[total filtration = inherent filtration + added filtration] ‫ يتم ذلك باستخدام صفائح األلومنيوم كمرشح‬:‫ الترشيح اإلضافي‬.2 ]‫ الترشيح اإلضافي‬+ ‫ *[الترشيح اإلجمالي = الترشيح المتأصل‬.‫إضافي‬ 8  fig 3: aluminum filter attached to the tube head Collimation ‫الموازنة‬ Is a process used to control the size and shape of X – ray beam. In diagnostic radiography its essential to get the diameter of circular X – ray beam at patients skin surface is not great than 2.75 inches, while for Rectangular X – ray beam the dimensions at the skin should be approximately 1½ × 2 inches. ‫ في التصوير الشعاعي التشخيصي من‬.‫هي عملية تستخدم للتحكم في حجم وشكل شعاع األشعة السينية‬ ‫ أما بالنسبة لشعاع األشعة‬،‫ بوصة‬2.75 ‫الضروري أن ال يزيد قطر شعاع األشعة السينية الدائري عند سطح جلد المريض عن‬.‫ بوصة‬2 × ½1 ‫السينية المستطيل فيجب أن تكون األبعاد عند الجلد حوالي‬ Types of collimators: 1. diaphragms (round or rectangular shape)..)‫ الحاجز (شكل دائري أو مستطيل‬.1 2. metal cylinders, cones and rectangular tubes..‫ األسطوانات المعدنية والمخاريط واألنابيب المستطيلة‬.2 Diaphragm Consists of a metal plate or disk made from lead with a hole in the center of the disk which allow the beam to pass through it only. ‫الحاجز يتكون من لوحة معدنية أو قرص مصنوع من الرصاص‬.‫مع وجود ثقب في وسط القرص يسمح للشعاع بالمرور من خالله فقط‬ The shape of X – ray beam determine by the shape of the diaphragm hole such diaphragm is placed over the opening in the head of X – ray machine. ‫يتم تحديد شكل شعاع األشعة السينية من خالل شكل ثقب‬.‫ حيث يوضع الحاجز فوق الفتحة الموجودة في رأس جهاز األشعة السينية‬،‫الحاجز‬ fig 4: collimator attached to the end of tube head a b X- ray Film X- ray Film exposed tissues Fig 5: comparison between exposed tissues with (a)rectangular and (b)round collimators 9  Half – value layer: :‫طبقة نصف القيمة‬ It’s a method of monitoring the penetration quality of the X – ray beam. Determination of half – value layer is done by placing thin filtering material such as aluminum filter in front of the beam so we continue increase the thickness of filtering material until we have a thickness that reduce the number of X – ray photons in the beam passing through it to (one half) this will representing a half – value layer for such beam of radiation. ‫ يتم تحديد طبقة‬.‫إنها طريقة لمراقبة جودة اختراق شعاع األشعة السينية‬ ‫ ثم نستمر في زيادة سمك مادة الترشيح‬،‫نصف القيمة عن طريق وضع مادة ترشيح رقيقة مثل مرشح األلومنيوم أمام الشعاع‬ ‫حتى نحصل على سمك يقلل من عدد فوتونات األشعة السينية في الشعاع المارة من خاللها إلى (نصف) وهذا سيمثل طبقة‬.‫نصف القيمة لمثل هذا الشعاع من اإلشعاع‬ High half value layer the high penetrating ability of the beam. In oral diagnosis the acceptable value is approximately 2 mm of aluminum ‫ في‬.‫طبقة نصف القيمة العالية هي قدرة اختراق عالية للشعاع‬ ‫ مم من األلومنيوم‬2 ‫التشخيص عن طريق الفم تكون القيمة المقبولة حوالي‬ X-ray measuring units: :‫وحدات قياس األشعة السينية‬ 1. Traditional Units ‫الوحدات التقليدية‬ Roentgen ( R) is the basic unit of radiation exposure for the amount of X-radiation or gamma radiation which will produced in one cc of air ions carrying one electrostatic unit of either sign. ‫رونتجن (ر) هي الوحدة األساسية لقياس التعرض اإلشعاعي لكمية اإلشعاع السينية أو إشعاع جاما التي سيتم إنتاجها في سم‬.‫مكعب واحد من أيونات الهواء التي تحمل وحدة كهروستاتيكية واحدة ألي من اإلشارتين‬ rad ( roentgens absorbed dose ) is a measure of the amount of energy absorbed by an organ or tissue..‫ (جرعة الرونتجن الممتصة) هو مقياس لكمية الطاقة التي يمتصها العضو أو النسيج‬... rem ( roentgens equivalent man ) is a measure of the degree of damage caused to different organs or tissues..‫ (مكافئ رونتجن لإلنسان) هو مقياس لدرجة الضرر الذي يلحق بأعضاء أو أنسجة مختلفة‬... Curie (Ci) : is the unit of quantity of radioactive material and not the radiation emitted by that material..‫ هي وحدة كمية المادة المشعة وليست اإلشعاع المنبعث من تلك المادة‬:)..(.. RBE: is a relative biological effectiveness dose..‫ هي جرعة الفعالية البيولوجية النسبية‬:.. 2. International system of units SI Units... ‫النظام الدولي للوحدات‬ Coulomb per kilogram (C\kg) : 1 C\kg = 3876 R Gray (Gy) : 1 Gy = 100 rad Sievert (Sv) : 1 Sv = 100 rem Becquerel (Bq) : 1 Bq=2.7 x 10*11 Ci ~ By: Zai. Mohammed ~ 10