فلوروسکوپی یک روش تصویربرداری پرتو ایکس به صورت زنده است که امکان مشاهده حرکت داخلی بدن را در زمان واقعی فراهم می‌کند. وقتی از این روش به عنوان «هدایت» استفاده می‌شود، یعنی در طول انجام یک روش مداخله‌ای (مثل وارد کردن کاتتر، سوزن، استنت و غیره) از تصاویر فلوروسکوپی به عنوان راهنما استفاده می‌کنیم تا ابزار پزشکی را دقیق‌تر به محل هدف برسانیم.
هدایت فلوروسکوپی معمول است در مداخلات قلبی‌عروقی، اورولوژی، ارتوپدی، نورولوژی، درد و رادیولوژی مداخله‌ای.
برای درک بهتر هدایت فلوروسکوپی، باید به برخی اصول فیزیک پرتو ایکس و نحوه عملکرد دستگاه فلوروسکوپ آشنا باشیم.
دستگاه فلوروسکوپ یک منبع پرتو ایکس دارد که پرتوها را از یک سمت می‌تاباند و گیرنده‌ای در سمت دیگر قرار دارد.
با عبور پرتو از بافت‌های بدن، بعضی پرتوها جذب می‌شوند، بعضی منتشر می‌شوند و برخی عبور می‌کنند — این تفاوت جذب باعث شکل‌گیری تصویر می‌شود.
در روش فلوروسکوپی، پرتو ایکس به صورت پیوسته یا فریم به فریم ارسال می‌شود تا تصویر زنده تولید شود.
در حالت قدیمی‌تر، از «تقویت‌کننده تصویر» (image intensifier) استفاده می‌شد که پرتو ایکس را به نور مرئی تبدیل می‌کرد و سپس این نور به سنسور تبدیل می‌گردد.
امروزه بسیاری از سیستم‌ها از آشکارسازهای دیجیتال (Flat Panel Detector) استفاده می‌کنند که کارایی بالاتر و نویز کمتر دارند.
جهت C-arm (بازوی C شکل) قابل جابجایی است تا بتوان تصاویر از زوایای مختلف (قدامی-خلفی، لترال، اریب) گرفت.
فیلترهای فلزات سبک (مثل آلومینیوم یا رزین‌های مخصوص) ممکن است در مسیر پرتو قرار داده شوند تا پرتوهای کم‌انرژی که بیشترین تأثیر زیان‌آور را دارند، حذف شوند.
نرخ فریم (Frame Rate) به تعداد فریم‌هایی که در ثانیه ثبت می‌شود، اشاره دارد. فریم پایین‌تر = دوز کمتر، اما ممکن است حرکت سریع را به خوبی نشان ندهد.
روش «پالس فلوروسکوپی» یا «فلوروسکوپی پالسی» (فلوروسکوپی غیرپیوسته) یکی از روش‌هایی است که در آن پرتو به صورت خلاصه و به صورت پالس تابانده می‌شود تا دوز کاهش یابد.
فاصله بین منبع پرتو و بیمار، و فاصله بین بیمار و آشکارساز، بر کیفیت تصویر و مقدار دوز تابش تأثیر دارد.
نزدیک‌تر بودن بدن به آشکارساز و دورتر از منبع پرتو معمولاً تصویر واضح‌تری ایجاد می‌کند و دوز را کاهش می‌دهد.
فلوروسکوپی هدایت شده تقریباً در بسیاری از رشته‌های مداخله‌ای پزشکی کاربرد دارد. در ادامه برخی از رایج‌ترین کاربردها را بررسی می‌کنیم:
در آنژیوگرافی، قرار دادن استنت، بالون آنژیوپلاستی، عبور کاتترها در شریان‌ها و وریدها، ترمیم نقص‌ها (مثل ترمیم نارسایی دریچه‌ها) — همگی نیاز به هدایت زنده دارند تا ابزار به محل دقیق برسد.
روش‌هایی مانند آنژیوپلاستی عروق محیطی، ترمیم آئورت به روش اندوواسکولار (EVAR)، آمبولیزاسیون تومور، انسداد عروق یا شریان‌های تغذیه‌کننده تومور، قرار دادن استنت در شریان کبد یا کلیه و خیلی موارد دیگر، همگی با هدایت فلوروسکوپی انجام می‌شوند.
در تزریق‌های اپیدورال، بلوک‌های مفاصل فاست، رادیوفرکوئنسی و سایر روش‌ها، فلوروسکوپی کمک می‌کند سوزن به محل دقیق برسد و از تزریق خارج بافت جلوگیری شود. مثلاً در مطالعه‌ای در زمینه بلوک شاخه‌های میانی کمری، استفاده از فلوروسکوپی کنترل شده کمک به صحت قرارگیری سوزن کرده است.
مثلاً در تغییر یا تعویض استنت حالب، یا در قرار دادن استنت فلزی حالب به جای نوع مزدوج-J، راهنمایی فلوروسکوپی کاربرد دارد. در یک مطالعه موردی، قرار دادن استنت حالب فلزی از طریق روش ترانس‌اورتورال تحت هدایت فلوروسکوپی گزارش شده است.
در ثابت‌سازی‌های کم تهاجمی ستون فقرات، پیچ‌کشی مهره‌ها، قرار دادن ابزارهای کمکی (لينک‌ها، ثابت‌کننده‌ها)، هدایت فلوروسکوپی معمول است تا ابزارها در موقعیت صحیح قرار گیرند و از آسیب به عصب یا ساختار مجاور جلوگیری شود.
در مغز و عروق مغزی، استفاده از فلوروسکوپی در مداخلات نورورادیولوژی مثل آنژیوپلاستی عروق مغزی، بازکردن شریان‌های مغزی یا قرار دادن استنت در عروق مغز متداول است.
تصویربرداری زنده: امکان دیدن حرکت ابزار و ملاحظه آنی موقعیت را فراهم می‌کند.
دقت بالا: ابزار می‌تواند دقیق‌تر به هدف برسد.
صرفه‌جویی در زمان: به خاطر راهنمایی زنده، زمان روش کاهش می‌یابد.
کاهش عوارض: با کنترل مداوم، احتمال خطا و آسیب به بافت‌های اطراف کاهش می‌یابد.
انعطاف‌پذیری زاویه‌ای: امکان تغییر زاویه C-arm برای دید بهتر در جهت‌های مختلف.
تابش به بیمار و تیم پزشکی: یکی از مهم‌ترین مشکلات.
هزینه تجهیزات: دستگاه‌های فلوروسکوپ پیشرفته و سیستم‌های آشکارساز دیجیتال هزینه بر هستند.
محدودیت در عمق بافتی: در بافت‌های ضخیم یا در حضور مواد متراکم (استخوان، فلز) ممکن است کیفیت تصویر کاهش یابد.
اعوجاج هندسی و پارالاکس: تصویربرداری پیچیده ممکن است باعث اعوجاج تصویر شود، به ویژه در زاویه‌های غیر مستقیم.
نیاز به تجربه اپراتور: بینایی بر پایه تجربه و مهارت اپراتور در تشخیص تصویر مهم است.
تاخیر زمانی کوچک: در بعضی سیستم‌ها ممکن است تأخیر جزئی بین حرکت ابزار و نمایش در تصویر وجود داشته باشد.
یکی از دغدغه‌های اساسی در هدایت فلوروسکوپی، تابش یونیزان است که می‌تواند برای بیمار و پزشکان مضر باشد.
ضرر بافتی حاد و مزمن: تابش زیاد می‌تواند باعث آسیب به سلول‌ها و بافت شود.
افزایش خطر سرطان: در درازمدت ممکن است خطر سرطان افزایش یابد، به خصوص در افراد با قرارگیری مکرر در معرض.
اثرات ژنتیکی و پیش‌زمینه حساس: افراد با استعداد ژنتیکی یا کسانی که تحت پرتو درمانی هستند، حساس‌ترند.
هر کشور و سازمان بین‌المللی (مثلاً کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتوها — ICRP) استانداردهایی برای حداکثر دوز تابش تعیین کرده‌اند. اپراتورها موظفند این محدودیت‌ها را رعایت کنند و روش‌هایی برای کاهش دوز به کار برند.
استفاده از سپر سربی، پیش‌بند سربی برای پزشک و دستیار
استفاده از فیلترهای تابش
فاصله گرفتن از منبع پرتو
قرار دادن بیمار نزدیک‌تر به آشکارساز تا فاصله بین منبع و بیمار افزایش یابد
استفاده از دوز پایین، نرخ فریم کم یا پالس فلوروسکوپی
سیستم‌های فلوروسکوپ باید مرتباً مورد کالیبراسیون قرار گیرند و بررسی کیفیت تصویر انجام شود تا در عین ایجاد بهترین تصویر، تابش به حداقل برسد.
برای این‌که هدایت فلوروسکوپی کارآمد و ایمن باشد، باید تکنیک‌ها و روش‌هایی برای کاهش تابش را به کار برد. در اینجا برخی از روش‌های رایج را بررسی می‌کنیم:
استفاده از پالس فلوروسکوپی یا فلوروسکوپی پالسی باعث می‌شود پرتوی ایکس به صورت متناوب تابانده شود، نه به صورت پیوسته، و این به کاهش دوز کمک می‌کند.
همچنین استفاده از نرخ فریم پایین (مثلاً ۷٫۵ فریم بر ثانیه به جای ۱۵ یا ۳۰) در مواقعی که حرکت سریع لازم نیست، مؤثر است.
کاهش ولتاژ (kVp) و جریان (mA) تا حد ممکن بدون کاهش کیفیت
استفاده از فیلترهای سخت‌کننده (مثل آلومینیوم)
تنظیم مناسب کنتراست و تقویت تصویر
انتخاب زاویه‌های بهینه برای کاهش ضخامت عبور پرتو
به کارگیری collimation (یعنی باریک کردن پرتو به منطقه‌ی مورد نیاز)
قراردادن بیمار نزدیک آشکارساز
جابجایی C-arm طوری که فاصله منبع به بیمار تا حد امکان زیاد باشد
جلوگیری از حرکت ناگهانی بیمار که نیاز به افزایش دوز دارد
استفاده از تابلو سربی، سپرهای محافظ و شیلد برای اعضای بدن غیرمورد هدف
کاهش زمان استفاده از فلوروسکوپی (یعنی فقط وقتی لازم است فعال باشد)
ثبت و مانیتور کردن زمان تابش برای هر مداخله
استفاده از سیستم‌های هشدار تجاوز از زمان
ترکیب فلوروسکوپی با روش‌های دیگر مثل راهنمایی اولتراسوند
استفاده از تصویربرداری پیش از مداخله (CT، MRI) برای تعیین مسیر بهینه
بهره‌گیری از سیستم‌های تصویربرداری کم‌دوز پیشرفته یا سیستم‌های ثبت و بازبینی
استفاده از الگوریتم‌های کاهش نویز
جبران‌کننده‌های دیجیتال
بازسازی تصویر هوشمند
فشرده‌سازی داده‌ها و بهینه‌سازی تصویر
در ادامه، یک چارچوب کلی برای اجرای مداخلات تحت هدایت فلوروسکوپی ارائه می‌شود:
برنامه‌ریزی پیش از مداخله
بررسی تصاویر تشخیصی پیشین (CT، MRI، سونوگرافی)
تعیین مسیر دسترسی به هدف
آماده‌سازی وسایل، کاتترها، استنت‌ها، ابزار کمکی
تعیین تنظیمات مبداء دستگاه فلوروسکوپ
موقعیت‌دهی بیمار
بیمار در موقعیت راحت و پایدار
استفاده از پدها و تکیه‌گاه‌ها
محافظت از اعضایی که در معرض تابش هستند
کالیبراسیون و راه‌اندازی دستگاه
تنظیم کنتراست، روشنایی، فیلترها
هرگونه تست کیفیت اولیه
انتخاب زاویه اولیه C-arm
مقدمه‌ی ابزار
وارد کردن راهنما، سیم راهنما
آزمون اولیه موقعیت با تصویر فلوروسکوپی
در صورت لزوم اصلاح مسیر
انتقال ابزار به محل هدف
حرکت مرحله به مرحله ابزار زیر نظارت زنده
بررسی در زاویه‌های متفاوت (AP، لترال، اریب)
اصلاحات لازم در مسیر
انجام مداخله
قرار دادن استنت، تزریق ماده، برداشت نمونه، اعمال درمان
کنترل نهایی موقعیت ابزار و نتیجه مداخله
در صورت نیاز، تکرار تصویربرداری
خاتمه و خروج ابزار
برداشت ابزار به آرامی
بررسی زخم و خونریزی
ثبت زمان تابش، دوز دریافتی، عکس‌های نهایی
پیگیری بعدی
بررسی بالینی
تصویربرداری کنترلی
ارزیابی نتایج و عوارض احتمالی
در یک مطالعه منتشر شده، محققان دو مورد قرار دادن استنت فلزی حالب از طریق مسیر ترانس‌اورتورال تحت هدایت فلوروسکوپی گزارش کردند. آنها نشان دادند که این روش می‌تواند جایگزینی مناسب برای روش‌های سیستوسکوپی یا عبور از مسیر پوستی باشد.
در این مطالعه، مراحل زیر دنبال شد:
استفاده از سیم راهنما
بیرون آوردن استنت قبلی با کمک سیم اسنِر
قرار دادن سیم جدید در کلیه
بادکردن بالون برای گشادکردن تنگی
قرار دادن استنت فلزی
تأیید عبور مناسب ماده‌ی حاجب به مثانه
نتایج نشان داد که استنت برای مدت حداقل شش ماه باز بماند و عملکرد کلیه خوب باشد.
در درمان درد کمر و مفاصل فاست، فلوروسکوپی به عنوان روش راهنما معمول است و بسیاری از مطالعات از آن استفاده کرده‌اند. به عنوان مثال، در مقاله بررسی مداخلات مزمن کمری، ذکر شده که فلوروسکوپی امکان قراردهی دقیق سوزن و جلوگیری از خطاهای داخل‌عروقی یا نفوذ نادرست را فراهم می‌کند.
یکی از تحقیقات نوظهور، استفاده از فلوروسکوپی مجازی همراه با ردیابی مغناطیسی است. در این ابداع، بازسازی سه‌بعدی ابزار با کمک ردیاب مغناطیسی به تصویر فلوروسکوپی افزوده می‌شود تا درک عمق و جهت حرکت ابزار بهبود یابد. در یکی از مطالعات، خطای حدود ۳٫۴۲ میلی‌متر در نوک سوزن گزارش شده است.
مطالعه دیگری با تمرکز بر ادغام ردیاب مغناطیسی و فلوروسکوپی، نشان داد که می‌توان بدون تأثیر منفی بر فرآیند معمولی تصویربرداری، عملکرد ردیاب را بهبود داد.
این نوع فناوری‌ها ممکن است در آینده کمک بزرگی برای کاهش تابش (با کاهش تعداد فریم‌ها یا نیاز به زاویه‌های متعدد) و بهبود دقت ابزار باشند.
فلوروسکوپی یکی از ارکان مداخلات پزشکی بوده و همچنان در حال تکامل است. در ادامه برخی گرایش‌ها و نوآوری‌هایی که در آینده می‌توانند نقش مهمی داشته باشند را بررسی می‌کنیم:
همان‌طور که در بخش قبل ذکر شد، ادغام ردیاب‌های مغناطیسی با فلوروسکوپی به منظور افزودن اطلاعات سه‌بعدی و کاهش نیاز به نمای چندگانه در حال پژوهش است.
می‌توان تصویر فلوروسکوپی را با سیستم واقعیت افزوده ترکیب کرد تا ابزار پزشکی (سوزن، کاتتر) به صورت گرافیکی روی تصویر نمایش یابد. این کار باعث کاهش خطا و تسهیل تصمیم‌گیری می‌شود. به عنوان مثال، یک سیستم برای جراحی ارتوپدی «on-the-fly AR» پیشنهاد شده که بر پایه یک نشانگر چندمودالی تنظیم شده تا ارتباط بین نمایش AR و سیستم فلوروسکوپ برقرار شود.
آشکارسازهای حساس‌تر، پردازش تصویر هوشمند و فشرده‌سازی داده می‌توانند امکان تصویربرداری با دوز بسیار پایین را فراهم کنند، بدون آن‌که کیفیت تصویر به شکلی غیرقابل‌قبول افت کند.
مثلاً استفاده همزمان از اولتراسوند (برای راهنمایی اولیۀ سوزن) و سپس تأیید نهایی با فلوروسکوپی، یا روش هیبریدی با CT فلوروسکوپی یا MRI راهنمایی شده، جهت افزایش دقت و کاهش تابش.
هوش مصنوعی می‌تواند در بهینه‌سازی پارامترهای دستگاه به صورت بلادرنگ دخیل شود: تشخیص خودکار بهترین نمای تصویری، تنظیم خودکار کنتراست و روشنایی، پیش‌بینی مسیر ابزار بر اساس تصاویر گذشته و پیشنهاد حرکت بعدی.
طراحی سیستم‌های کوچک‌تر، قابل حمل و کم‌هزینه‌تر موجب می‌شود هدایت فلوروسکوپی در محیط‌های محدود (مثل برخی مطب‌ها یا مراکز کوچک) امکان‌پذیر شود.
در این مقاله، ما دید جامعی به هدایت فلوروسکوپی ارائه دادیم، از اصول فنی تا کاربردها، مزایا، محدودیت‌ها، روش‌های کاهش تابش، مثال‌های واقعی و چشم‌انداز آینده.
نکات کلیدی به اختصار:
هدایت فلوروسکوپی به معنای استفاده از تصویربرداری زنده پرتو ایکس در جریان مداخلات برای راهنمایی ابزار است.
این روش در بسیاری از رشته‌ها مانند قلبی‌عروقی، اورولوژی، ارتوپدی، درد و رادیولوژی مداخله‌ای کاربرد فراوان دارد.
دوز تابش یکی از چالش‌های اصلی است و باید با روش‌هایی نظیر پالس فلوروسکوپی، کاهش نرخ فریم، فیلترها، موقعیت‌دهی مناسب و کنترل زمان بهینه شود.
ترکیب با فناوری‌های نو مانند ردیاب مغناطیسی، واقعیت افزوده و هوش مصنوعی می‌تواند آینده روش را متحول کند.
تجربه اپراتور، کیفیت دستگاه، و رعایت کنترل کیفیت برای نتایج موفق حیاتی است.
