الملخص
يُعد التصوير المقطعي المحوسب بعدّ الفوتونات (Photon-Counting CT – PCCT) تطورًا مهمًا في التصوير التشخيصي، إذ يستخدم كواشف تسجّل فوتونات الأشعة السينية بصورة فردية وتصنّفها وفق طاقتها. وتتيح هذه التقنية تحسين إظهار التفاصيل الدقيقة والحصول على معلومات طيفية تساعد على التمييز بين المواد. تستعرض المقالة مبادئ التقنية ومزاياها وتطبيقاتها وتحدياتها، مع التأكيد على أن تحسين الصورة وخفض الجرعة يعتمدان على بروتوكول الفحص والمهمة التشخيصية. PMC
الكلمات المفتاحية
عدّ الفوتونات؛ التصوير المقطعي المحوسب؛ الكواشف شبه الموصلة؛ التصوير الطيفي؛ الدقة المكانية؛ الجرعة الإشعاعية.
المقدمة
يعتمد التصوير المقطعي المحوسب على قياس توهين الأشعة السينية من زوايا متعددة وإعادة بناء صور مقطعية للجسم. وقد أضافت تقنية عدّ الفوتونات طريقة أكثر تفصيلًا لتسجيل الإشعاع النافذ، مما يدعم تحسين الصور والمعلومات التشخيصية. وحصل أول جهاز من هذه التقنية على تصريح للاستخدام السريري من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية عام 2021. nibib.nih.gov
المبدأ الفيزيائي
تستخدم الكواشف التقليدية مواد وميضية لتحويل الأشعة السينية إلى ضوء، ثم إلى إشارات كهربائية، وتجمع الطاقة المترسبة خلال فترة زمنية محددة. أما كواشف عدّ الفوتونات فتستخدم مواد شبه موصلة لتحويل الفوتونات مباشرةً إلى نبضات كهربائية، مما يسمح بعدّها وتصنيفها ضمن نطاقات طاقة. PMC
تحسين جودة الصورة والتصوير الطيفي
يسمح تصميم الكواشف باستخدام عناصر كشف صغيرة لتحسين الدقة المكانية. كما تساعد عتبات الطاقة على استبعاد معظم الضوضاء الإلكترونية. وتتيح المعلومات الطيفية فصل مساهمات بعض المواد، مثل اليود، وتوليد صور افتراضية أحادية الطاقة، مما يضيف معلومات إلى الصور التشريحية التقليدية. PMC
الجرعة الإشعاعية ومادة التباين
قد تسمح كفاءة الكشف بخفض الجرعة الإشعاعية أو كمية مادة التباين في بعض الفحوص مع الحفاظ على جودة تشخيصية مناسبة. لكن مقدار الخفض يختلف بحسب المريض والبروتوكول؛ ولذلك لا توجد نسبة ثابتة تنطبق على جميع الحالات. nibib.nih.gov
التطبيقات الطبية
تشمل التطبيقات تصوير الشرايين التاجية والدعامات، وتقييم التفاصيل الدقيقة في الرئة والعظام والأذن الداخلية. وقد تساعد الدقة المرتفعة على تقليل المظهر المتضخم للتكلسات والدعامات، بينما تدعم الصور الطيفية تقييم توزيع اليود وتمييز بعض المواد. وتظل الفائدة مرتبطة بنوع الفحص والسؤال السريري. PMC
التحديات التقنية
تشمل التحديات تراكب النبضات عند وصول فوتونات متقاربة زمنيًا، ومشاركة الشحنة بين عناصر الكشف، مما قد يؤثر في تقدير العدد والطاقة. كما تتطلب الصور عالية الدقة موارد أكبر للمعالجة والتخزين، وقد ترتفع ضوضاؤها عند استخدام مقاطع دقيقة جدًا. PMC
الخاتمة
يمثل التصوير المقطعي بعدّ الفوتونات تقدمًا في الجمع بين التفاصيل التشريحية والمعلومات الطيفية. ويتطلب الاستفادة منه اختيار بروتوكولات مناسبة وتقييم جودة الصورة والجرعة معًا، بحيث تخدم الإمكانات التقنية الحاجة التشخيصية الفعلية.
جامعة المستقبل – الجامعة الأولى في العراق