برگرفته از مجله مهندسی پزشکی

قصد داريم مطالبي را جهت آشنايي بيشتر با آنژيوگرافي و وسايل و تجهيزات

مورد استفاده در آن و دستگاه‌هاي آن و خدماتي كه اين روش درماني انجام مي‌دهد براي تشخيص بيماري‌ها و كمك به درمان بيماران، كاهش زمان Hospitalization، كاهش هزينه‌هاي درمان، افزايش شانس موفقيت درمان و بهبودي بيماران، شيوه‌هاي نوين درمان بيماري‌هاي Vascular و همچنين درمان انواع تومورهاي Hypo & Hyper  Vascular و ناهنجاري‌هاي شرياني - وريدي و آنوريسم‌ها و . . .   به طور منظم و پي درپي چاپ كنيم.

آنژيوگرافي
بـه مطـالعـه راديـولـوژيـك عـروقـي بـا تزريق ماده حـاجـب محلول در آب ( مواد حاجب محلول در چربي باعث انسداد و آمبولي عروقي خوني و مرگ مي‌گردند) كه ممكن است به طور مستقيم با سوزن پـونكسيـون و يـا بـه روش كـاتتريزاسيون با هدايت فلوروسكوپي انجام شود ، آنژيوگرافي مي گويند . البتـه در جريان اين آزمايش جدا از مطالعه مرحله شـريـانـي ، فـازهـاي سيـاهرگي و مويرگي نيز مورد مطالعه قرار مي‌گيرند.
اين آزمايش از  همان اوايل كشف اشعه ايكس آغاز شد.  به طوري كه اولين باردرسال 1896 هابيك و

ليندنتال با تزريق ماده حاجب امولسيون مخلوط گـچ سـرخـرگ‌هاي يك دست قطع شده  انسان را نشان دادند.به علت نبودن مواد حاجب مناسب تا سال 1923 هيچ آزمايشي به روي عروق خوني انسان زنده صورت نگرفت. در سال 1923 اولين ونوگرافي با استفاده از بروميد استرنسيوم  و يك سال  بعد اولين آنژيوگرافي ران با يديد سديم (NaI) به روي انسان زنده انجام شد.
آنـژيـوگـرافـي از دو كلمـه آنـژيو به معناي رگ يا عروق و كلمه گرافي به معناي نگاشتن و ثبت كردن تشكيل شده است.
آنژيوگرافي به دو دسته اصلي آنژيوگرافي قلب و آنـژيوگرافي پريفرال تقسيم مي‌شوند. آنژيوگرافي در بـــخـــشـــــــي بـــــــه نــــــام كــــــت لــــــب (Catheterization Laboratory) انجام مي‌شود.
بـيـمـــاري‌هـــاي قـلـــب و عـــروق از شــايــع تــريــن بيماري‌هاي قرن حاضر محسوب شده و نارسايي

قلبي بزرگ‌ترين عامل مرگ و مير در جوامع صنعتي و نـيـمه صنعتي به حساب مي‌آيد. به دليل اهميت موضوع، ابزارها و روش‌هاي مختلفي براي بررسي نحوه عملكرد قلب در پزشكي نوين ابداع شده كه از جمله آن ها مي‌توان به رگ نگاري (Angiography) به كمك تصويربرداري اشعه X اشاره كرد. هدف در اين روش به دست آوردن انواع مختلف و مكمل اطـــلاعــات ســاخـتــاري (Structural) و عـمـلـكــردي (Functional) از قـلـب اسـت، بـه نحوي كه به كمك آن‌ها پزشك متخصص نه تنها توانايي تشخيص نوع بـيـمـاري قـلـبـي را داشـتـه بـاشـد، بـلـكـه بـتـواند بروز نارسايي قلبي احتمالي در آينده را نيز پيش بيني و از آن جلوگيري كند.
ايــن روش در درمـان بـيـمـاري تـصـلـب شـرايـيـن كاربرد بسيار گسترده‌اي دارد و در مقايسه با عمل جـراحي از مزاياي متعدد از جمله درد بسيار كم، كاهش خطر مرگ ومير و اقتصادي بودن برخوردار است.بررسي ساير عروق بدن به جز قلب در مقوله آنژيوگرافي پريفرال قرار مي‌گيرد.
امروزه آنژيوگرافي از يك اقدام پاراكلينيك براي كمك به تشخيص بهتر يا دقيق بيماري به يك اقدام اصلي

در زمينه درمان بيماري‌هاي عروقي و وابسته تـبــديــل شـده اسـت و ممكـن اسـت در آينـده نقـش تشخيصي خود را به CTA و MRA يا . . . واگذار كند.

بيماري‌هاي قلب و عروق از شايع ترين بيماري‌هاي قرن حاضر محسوب شده و نارسايي قلبي بزرگ ترين عامل مرگ و مير در جوامع صنعتي و نيمه صنعتي به حساب ميآيد. به دليل اهميت موضوع، ابزارها و روش‌هاي مختلفي براي بررسي نحوه عملكرد قلب در پزشكي نوين ابداع شده كه از جمله آن ها مي‌توان به رگ نگاري (Angiography) به كمك تصويربرداري اشعه X اشاره كرد. هدف در اين روش به دست آوردن انواع مختلف و مكمل اطلاعات ساختاري (Structural) و عملكردي (Functional) از قلب  و عروق است، به نحوي كه به كمك آن‌ها پزشك متخصص نه تنها توانايي تشخيص نوع بيماري قلبي  يا عروقي را داشته باشد، بلكه بتواند  بروز نارسايي قلبي احتمالي در آينده را نيز پيش بيني و از آن جلوگيري كند.

دستگاه آنژيوگرافي چگونه كار مي كند
در آنژيوگرافي ‌يك كاتتر پلاستيكي نازك به داخـل يـك رگ بـزرگ سـطـحـي (نـظـيـر شـريـان

فمـورال‌،شـريـان بـراكيـال، وريد جوگولر) وارد مي‌شود و به سمت ناحيه هدف هدايت مي شود. سپس ماده حاجب يد دار به داخل رگ تزريق مي‌شود.
سپس پرتوهاي ايكس از دستگاه سي آرم به ســمــــت نــــاحـيـــه هـــدف تـــابـــانـــده مـــي شـــود و گـيرنده‌هايي در قسمت پايين دستگاه سي آرم وجود دارد كه اين پرتوها را جذب مي كنند
پس از اين فرايند، تصويري واضح و دقيق از رگ و قــســمــــت هــــاي مــخــتــلـــف آن بـــر روي مونيتورديده مي شود. در هنگام عكس‌برداري به علت اينكه بافت عروقي بدن جزء نسج نرم بوده و تراكم كمي دارد بنابراين اشعه به راحتي از همه آن ها عبور كرده و بر روي فيلم نمي توان هـيـچ تصـويـري داشـت. بـه هميـن علـت جهـت مشخص كردن ساختمان و وضعيت عروق بدن از مـواد حـاجـب اسـتـفـاده مـي‌كـنـند و در لحظه عكس‌برداري اين مواد را به داخل عروق هدايت كرده و همزمان عكس‌برداري انجام مي شود.

اجزاي مختلف و اساسي  دستگاه آنژيوگرافي 
1-تخت آنژيوگرافي (Angiography Table)
 ‌از اجزاء ثابت يك سيستم آنژيو محسوب مي‌شود. از آنجا كه اين وسيله حامل بيمار است، مستقيماً با

ايمني بيمار مرتبط بوده، بنابراين بايد از درجه ايمني و اطمينان بالايي برخوردار باشد. (highly reliable  highly safe)
قابل استريل بودن اجزاء مختلف تخت، ضريب جذب بسيار پائين رويه تخت و عدم وجود هر گونه مانع فلزي بر سر راه تصوير، از خواص اين نوع تخت‌ها است.  
تـخـت مـخصوص آنژيوگرافي (Frameless) ساخته مي‌شود. تخت بايد Frameless باشد به‌جهت اينكه هيچ نوع سايه و اطلاعات تصويري ساختگي ايجاد نكند.
1- سي آرم (C-ARM)
2-عـقـيـده بـسـيـاري از مـتـخـصصين اين است، كه براي آزمايشات مربوط به عروق مثلCoronary   artery يا Cerebral   arteryبايد نماهايي در زاواياي مختلف در اختيار باشد. به همين دليل نه تنها نماهاي تمام رخ و نيم‌رخ بلكه نماهاي مختلف از زواياي ديگر نيز براي ارتقاء كيفيت تشخيصي سيستم‌هاي آنژيوگرافي امري مهم و اساسي محسوب مي‌شود. سي آرم‌هايي كه مجهز به پايه‌هاي محكم شده بر روي زمين هستند چرخش همزمان و منطبق تيوب مولد اشعه و سيستم تصويري را ممكن ساخته و از اين طريق نمايش نماها تحت هر زاويه‌ايي  امكان‌پذير مي‌شود.
3- نگه دارنده‌هاي سقفي (Ceiling Suspension)  
نگه دارنده‌هاي سقفي به دليل اشغال نكردن فضاي كف اتاق، فضايي بسيار راحت و بـدون ايـجـاد

مـزاحـمـت را بـراي پـرسـنـل حـاضـر در اتـاق آنـژيـور فـراهـم مـي‌كـنند. اين نگه‌دارنده‌ها مي‌توانند همراه با سي آرم‌هاي مختلف و يا تيوب مولد اشعه به‌كار گرفته شوند.
4-انژكتور اتوماتيك مواد حاجب (Injector)
كنترل سرعت  و فشار تزريق مواد حاجب به همراه زمان صحيح تزريق امري بسيار دقـيـق و حايز اهميت است. انژكتورهاي اتوماتيك به راحتي گستره وسيعي از تنظيم فاكتورهاي لازم را در اختيار قرار داده و همزماني صحيح با ژنراتور مولد اشعه را برقرار مـي‌كنـد. ايـن نـوع انـژكتـورهـا تقـريبـاً در تمـامي سيستم‌هاي آنژيوگرافي، CT و غيره به كار گرفته مي‌شوند.
5- ژنراتور مولد اشعه  (Generator)
 ‌از نوع ولتاژ ثابت با قدرت 500 ميلي آمپر، 150كيلو وات كه بسته به عضو مورد بررسي و ميزان نفوذ

اشعه ايكس تغيير مي‌كند.
6- تيوب مولد اشعه   X-Ray Tube )  x )
با اندازه كانوني مختلف مي تواند در اختيار باشد.Multi Focal Spot    
7- دوربين سينه Cine   camera
8-(Digital   Subtraction   Angiography (DSA
 ‌در مورد اين تكنيك تصوير برداري در شماره هاي اتي بحث خواهد شد. به‌وسيله استفاده از DSA

بررسي عروق به تنهايي و بدون همراهي با بافت‌هاي مجاور فراهم شده است.
9- IntensifieR 
تقـويـت كننـده هـاي تصـويـر بـاعث مي‌شوند كه در ازاي مقداركمتري رادياسيون تصاوير با كيفيت بهتر  و دقيق‌تري داشته باشيم

نيازهاي اساسي در آنژيوگرافي
(BASIC REQUIREMENTS)
1- ارائه تصاوير با كيفيت بر روي مونيتور
2-  ارائه تصاوير به صورت (Real Time) با دقت بسيار بالا و امكان پردازش تصوير پس از دريافت 

3- تابش زاويه اي (Angled   Projection)
4- ابزار ثبت آثار حياتي و توانايي برنامه ريزي كردن انژكتور اتوماتيك و سيستم كنترل ژنراتور اشعه ايكس با آثار حياتي.
5- ژنراتور مناسب، توان مناسب، ثبات فاكتورهاي راديوگرافي، تشعشع كنترل شده و  با كيفيت .
6- عدم نياز به حركت دادن بيمار  
7- سهولت استفاده در مواقع اورژانس
8- فضاي مناسب براي كار پزشك و دستياران در هنگام عبور كاتتر در عروق بيمار  
9- اطمينان از عدم تابش غير برنامه ريزي شده پرتوي x
10- قابل استريل بودن دستگاه ،‌لوازم و ...
11- ايمني كامل در مقابل شوك الكتريكي
12- دوز كمتر اشعه
بنابراين مي توان گفت اطلاعات مربوط به فرم، وضعيت و چگونگي،‌ محل و نوع ضايعه، تشخيص را

ممكن و اقدام بعدي را بلافاصله مشخص مي كند.
بـه‌طور خلاصه دستگاه‌هاي آنژيوگرافي به دو دسته كاردياك و پريفرال تقسيم مي‌شوند كه در نوع كاردياك به‌دليل عضو مورد بررسي  كه قلب است و متحرك تصاوير به‌صورت No Subtraction مورد ارزيابي قرار مي‌گيرند  ولي در بخش پريفرال به‌دليل اينكه  اعضاي مورد بررسي Motion ندارند مي‌توان از تكنيك آنژيوگراني ديجيتال با تفريق Digital  Subtraction  Angiographyا ستفاده نمود

سيستم‌هاي آنژيوگرافي در انواع و مدل‌هاي

مختلفي طراحي شده‌اند. در آنژيوگرافي X-ray  استاندارد، تصاوير رگ‌ها اغلب توسط استخوان‌ها مبهم و تاريك مي‌شوند به خصوص هنگامي كه هدف از تصوير برداري، رگ‌هاي درون جمجمه است.
آنژيوگرافي تفاضلي يا DSA كه مخفف شده Digital  Subtraction Angiography است براي بهبود ديدن و ارزيابي (Visualization & Evaluation) عروق ابداع و توسعه يافته است. در اين تكنيك تصاوير به دست آمده قبل از تزريق ماده حاجب و پس از تزريق توسط كامپيوتر تفريق (Subtract) مي‌شود. بنابراين ساختمان آناتوميكيرا كه در دو تصوير يكسان است،  مي‌توان حذف كرد و در نتيجه فقط تصوير رگ‌ها باقي مي‌ماند. ابتدا تصاوير بايد ديجيتال شوند يعني از فرم آنالوگ به‌صورت رقمي در بيايند تا بتوانند از يكديگر تفريق شوند. تصويري كه قبل از تزريق ماده حاجب به دست مي‌آيد، Mask Image ناميده مي‌شود‌.
‌پردازشگرآنژيوگرافي تفاضلي تصوير Mask و تصوير با تزريق ماده حاجب را پس از تفريق به واحد نمايش (Monitoring Unit) مي‌فرستد. سيستم‌هاي آنژيوگرافي DSA مي‌تواند پردازش‌هاي نهايي قابل توجهي بر روي تصوير انجام دهند.

 ‌از زمان نصب اولين دستگاه راديولوژي در سال 1310 توسط دانشمند بزرگ ايراني مرحوم پروفسور

محمود حسابي در ايران (بيمارستان سيناي تهران)، تحولات تكنيكي و فناوري‌هاي جـديـد در زمينـه علـوم تصـويـربـرداري پزشكي باعث شده تا پرتوشناسي جايگاه ويژه‌اي را در تشخيص زودهنگام، به موقع و دقيق بسياري از بيماري‌ها در دنيا و ايران كسب كند. امروزه با استفاده از سيستم‌هاي مدرن تصويربرداري از جـمـلــه دسـتگـاه‌هـاي تصـويـربـرداري ديجيتـال، مـامـوگـرافـي ديـجـيـتـال، آنـژيوگرافي ديجيتال با سـابـتـراكـشـن، تـومـوگـرافي كامپيوتري اسپيرال (SPIRAL CT)، تصويربرداري MRI، سونوگرافي و داپلر رنگي (color Doppler) مي‌توان با دقت و سرعت بيشتر به تشخيص بيماري‌ها دست يافت. همچنين بيشتر روش‌هاي تهاجمي به لطف فناوري‌هاي پيشرفته به صورت غير تهاجمي اجرا مي شوند.
در حال حاضر، علاوه بر تشخيص بيماري‌ها، با استفاده از تكنيك‌ها و تجهيزات مدرن مي‌توان به درمان برخي از بيماري‌ها و يا تضعيف اثر آن‌ها اقدام كرد كه به‌طورمثال آمبوليزاسيون شرياني تومورها يكي از موارد حائز اهميت و قابل ذكر در اين زمينه به‌شمار مي‌رود. در نهايت مي‌توان اظهار كرد كه ارتقاء كيفيت خدمات تشخيصي و بعضا درماني در بخش‌هاي تصويربرداري پزشكي با تشخيص زود هنگام بيماري‌ها سبب افزايش سطح سلامت افراد جامعه مي شود.
 
بهبود تصاوير رگ‌ها باآنژيوگرافي تفاضلي (DSA)
حالت‌هاي پردازش شامل ‌ فيلتر كردن و اندازه‌گيري‌هاي كمي آن‌ها، مي‌تواند هر تغيير مكان و حركتي را

كه در Mask Image رخ مي‌دهد، تصحيح كند.  
در آنــژيــوگـرافـي تفـاضلـي DSA بـه‌طـور معمـول از جـريـان تيـوب اشعـه ايكـس بيـن (mA‌‌500‌-100)، ولتاژ بين KV( 120-60)، ماتريكس  (1024*1024 Or 512*512)و مقدار تصوير در ثانيه f/s(  24-0.8 :)Frame Rate بسته به ضخامت عضو مورد بررسي و دانسيته غالب آن كه  به‌طور مثال بيشتر عناصر تشكيل دهنده آن استخوان است يا بافت نرم (Bone Density Or Soft Tissue) و سرعت جريان خون در آن چگونه است، تركيبي از المان‌هاي بالا براي به‌دست آوردن تصوير با حداكثر وضوح استفاده مي‌شود. با  تابش اشعه ايكس  تصويربرداري انجام مي‌شود و تصاوير در طول تزريق ماده حاجب جمع آوري شده و از تـصــويــر‌‌Mask كــه كـمــي پـيــش از تـزريـق مـاده حاجب ذخيره شده، كم مي‌شود. 
بيشتر آزمايشات آنژيوگرافي 25 تا 45 دقيقه زمـان بـراي انجـام دادن نياز دارند. آنژيوگرافي تـفـــاضـلـــي 

مـحــدوده وسـيـعــي از كــاربــردهــاي كلينيكي را شامل مي‌شود  و براي تصويربرداري از شـكــم،  سـيـستـم تنفسـي، شـريـان كـاروتيـد و رگ‌هاي درون جمجمه‌اي و رگ‌هاي محيطي به كار مي‌رود‌.
 ‌تـصـوير Mask نهايتا از تمام تصاوير بعد از تزريق تفريق مي‌شود. براي بالا بردن كنتراست تصوير به دست آمده از "window level &" استفاده مي‌شود . همچنين امكان كنترل و پردازش نهايي ديتا وجود دارد.  
پـردازش نـهـايـي شـامل window و تنظيمات سطوح و همچنين شامل آناليزهايي براي حذف آرتيفكت  مانند Land Escape , Mask Image Change , Filtration ‌‌و از همه مهم‌تر Pixel Shifting است.

پارامترهاي كارآيي سيستم آنژيوگرافي تفاضلي 
پـارامـتـرهـاي كـارآيـي و بـازده بـراي سـيـسـتم آنـــژيـــوگــرافــي تـفــاضـلــي  بــه كـيـفـيــت تـصــويــر
بـر‌مـي‌گـردد  و بـا يك فانتوم مي‌توانند ارزيابي شوند. اين پارامترها به صورت زير هستند:
‌1-بهبود كنتراست
‌2-يكنواختي فضايي
 ‌‌3-خطي بودن تابش اشعه
 ‌4-كاهش آرتيفكت

كاهش آرتيفكت‌هاي حركت بيمار در آنژيوگرافي DSA

اگر موقعيت پيكسل جسم پس‌زمينه مانند استخوان، هوا و... در طول تصوير برداري حركت كند، نتيجه

آن ثبت نادرست و ايجاد تصوير مبهم است كه آرتيفكت ناميده مي‌شود و وضوح و شفافيت ديدن رگ‌ها را مبهم مي‌سازد. ثبت نادرست ممكن است، به دليل حركت بيمار، تيوب اشعه X،   همچنين نوسانات منبع برق  و نقص و ايراد حلقه تصويربرداري رخ دهد. آرتيفكت‌هايي كه از وسايل ايجاد مي‌شود، رفلكس نوسانات نامناسب از تجهيزات هستند و نبايد وجود داشته باشند. حركت بيمار علت اساسي در تنزل كيفيت تصوير در آنژيوگرافي تفاضلي است. اگرچه تكنيك‌هاي متعددي در دو دهـه اخيـر بـراي بهبـود تصـاويـر آنـژيـوگـرافـي تفـاضلـي  بـه كـار گـرفتـه شده است، اما آرتيفكت‌هاي حركتي را نمي‌توان به طور كامل حذف كرد.  
يكي از اين تكنيك‌ها Remasking است كه در آن يكي از فريم‌هاي برداشته شده پس از اينكه حركت رخ داد، به عنوان تصوير Mask جــديــد اسـتـفــاده و از تـصــويــرهــاي بـعــدي كـم مي‌شود.
 ‌تكنيك دوم مربوط به ثبت دو تصوير است كه بايد با يكديگر تفريق شوند. آن‌ها كه نسبت به يكديگر شيفت پيدا مي‌كنند و گاهي نيز چرخش پيدا مي‌كنند.  

در آنژيو گرافي DSA، ثابت و بي حركت بودن عـضــو مــورد بــررسـي اهـمـيـت ويـژه‌اي دارد تـا تصوير اوليه (mask) كه از تصاوير بعدي حاوي كنتراست كم مي‌شود تصويري دقيق از عروق را ارايه كند و براي اين منظور سعي مي‌شود عضو مورد بررسي در آنژيو حين Sequence Recording كاملا بي حركت باشد تا در بازبيني تصاوير Subtraction كه به اختصار به آن Sub Images مي‌گويند به‌صورت Pure فقط نقشه عروق مورد بررسي، ديده شود.

اين بي‌حركت بودن و Immobilization عضو، حين بررسي يك قسمت از بدن مثلا عروق مغزي در فاز سياهرگي يا Venous Phase بيشتر  نمود  پيدا مي‌كند زيرا:
1-بايد زمان بيشتري عضو نسبت به  Phase Arterial بي حركت باشد زيرا كه در پرفيوژن طبيعي بدن ابتدا فاز سرخرگي سپس مويرگي و در نهايت فاز سياهرگي را داريم.

2-تراكم ماده حاجب در فاز شرياني بالاست و كيفيت تصويري خوبي از نقشه شريان را در اين فاز داريم

ولي در فاز سياهرگي ماده حاجب رقيق شده است و نياز به بي حركتي و كيفيت بالاتر تصاوير براي جبران كاهش دانسيته ماده حاجب داريم.

سيستم‌هاي آنژيوگرافي ديجيتال جهت تهيه تصاوير

DSA با تهيه تصوير ديجيتال اوليه پيش از تزريق ماده حاجب به بيمار (Mask) شروع مي‌شود.  
تصاوير بعدي در حين وپس از تزريق ماده حاجب گرفته مي‌شود و سپس توسط كامپيوتر تصوير اوليه از تصوير پس از تزريق  تفريق مي‌شود و تصوير باقي مانده تنها عروق داراي ماده حاجب را نشان مي‌دهد و  Subtracted Images  ناميده مي‌شود.
سه روش استاندارد در تهيه تصاوير DSA عبارت است از:

1-روش سريال (Serial Mode)
2-روش مداوم (Continuous Mode)

3-روش اختلاف فاصله زماني 
  (Time - Interval Difference)
در روش سريال، مجموعه‌اي از اكسپوزهاي كـوتـاه بـا ميلـي آمپـر زيـاد ( 320- 500 ) استفـاده

مـي‌شـود. در ايـن روش، تـصـاويـرنـويـز كـمتر و كيفيت بهتري دارند Brightness & contrast (Low Noise , good sharpness  &) اما  دوز اشعه در اين تكنيك به مراتب از تكنيك‌هاي ديگر بيشتر است.
 ‌در روش مـــداوم تــصــويــر بــرداري تــوســط دوزهـاي نسبتا پايين پرتو X صورت مي‌گيرد، ميلي آمپر در رنج  ‌و گستره حدود 7- 20 است ولي چون تعداد فوتون‌هاي مورد استفاده بسيار كمتر است ميزان نويز تصوير در مقايسه با تصاوير تهيه شده با روش سريال، بالاتر بوده و

قدرت تفكيك كنتراست نا‌مطلوب است و در حال حاضر روش فلوروسكوپيك مداوم به ندرت مورد استفاده قرار مي‌گيرد و بعضي توليد كنندگان توليد آن‌را متوقف كرده‌اند.در تصوير برداري با روش TID نيز از تصاويري با ميلي آمپر پايين و فلوروسكوپيك  نيز مي‌توان استفاده كرد، با اين تفاوت اساسي كه تصاوير متوالي از تصوير قبلي خود و نه از يك تصوير اوليه پيش از تزريق تفريق مي‌شوند.كاربرد عمده تصوير برداري با روش TID نمايش ساختمان‌هايي نظير قلب و ريه است كه از نظر جريان ماده حاجب به سرعت در حال تغيير است و حركت ذاتي دارد كه در تناقض با تصاوير تفريقي است و براي فايق شدن بر اين مشكل به جاي داشتن يك تصوير Mask تعداد زيادي Mask داريم و در واقع هر تصوير  Mask تصوير بعد از خود خواهد بود، اما محاسبات بسيار بيشتر مي‌شود تا Reconstruction نهايي حاصل شود.

دو نوع ديگر تهيه تصاوير DSA نيز وجود دارد كه زير مجموعه Serial Mode محسوب مي‌شود :   
1- Bolus Chasing Technique 
2- Rotational or Spine Technique

در Bolus Chasing Technique كه بيشتر در آنژيوگرافي اندام تحتاني استفاده مي‌شود ابتدا كل آن اندام در يك راستا قرار مي‌گيرد، سپس به‌صورت در حالي‌كه C-Arm ثابت است Motorized Table به آرامي  از زير آن عبور مي‌كند و بدين ترتيب بسته به طول اندام چندين تصوير Mask داريم سپس يك‌بار ديگر در حاليكه ماده حاجب توسط Injector تزريق مي‌شود كل اندام از زير C-Arm عبور مي‌كند و بدين ترتيب تصوير هر قسمتي از اندام مورد نظر از Mask Image خود كم مي‌شود و تصاوير Subtracted به‌دست مي‌آيد. حسن اين تكنيك در اين است كه با يك دوز تزريق ماده حاجب و تعقيب آن در عروق بيمار Subtracted   Images در زمان كمتر و مصرف

ماده حاجب كمتر و به‌دنبال آن كاهش در هزينه‌ها راداريم.
مواد حاجب مورد استفاده در آنژيوگرافي‌ها بيشتردفع كليوي دارد و Reno toxic بوده و يكي از دلايل)

ATN  Acute Tubular Necrosis ( هستند و بيماراني كه جهت Limb Angiography مـراجعـه مـي‌كننـد

معمـولا بيماري‌هاي زمينه‌اي همراه نيز دارند و مصرف ماده حاجب كمتر همراه با تصاوير با كيفيت كه ضايعه عروقي بيمار را مشخص كند سيار كمك كننده است.

در  Rotational or Spine Technique برخلاف تكنيك بالا عضو مورد نظر كه معمولا در آنژيوگرافي‌هاي مغزي استفاده مي‌شود و تخت ثابت است و اين بار  C-Arm از زاويه‌اي كـه تعييـن مـي‌شـود تـا زاويه بعدي (به‌طور معمول 180 درجه) به‌دور عضو مورد نظر مي‌چرخد.

در اين تكنيك نيز ابتدا قبل از تزريق ماده حاجب چندين تصوير Mask بسته به گستره زاويـه‌اي تهيـه مـي‌شـود. سپـس يكبـار ديگـر در حـالـي‌كـه مـاده حـاجـب تـوسـط Injector تـزريق مي‌شود و عضو و

تخت ثابت است، به‌دور عضو مورد نظر مي‌چرخد و بدين ترتيب تصوير هر قسمتي از عضو مورد نظر از Mask Image خود كــم مــي‌شــود و تـصــاويـر Subtracted بـه‌دسـت مي‌آيد. در اين تكنيك نيز با تزريق ماده حاجب كـمـتــر و زمــان حــداقـل تصـاويـر منـاسبـي بـراي قضاوت در مورد ضايعه عروقي بيمار به‌دست مي‌آيد.

در رابطه با فيزيك جريان خون و علل اصلي گرفتگي عروق قلبي و چگونگي روش‌ها و مطالعات باليني و رفع آن‌ها را مورد بررسي قرار مي‌دهيم.   ‌

هر سلول بدن مانند دستگاه منفردي كار مي‌كند كه شرايط لازم براي كار آن‌ها عبارت است از :

1-تامين منابع غذايي براي توليد انرژي
2-تامين اكسيژن براي تركيب با غذا و آزاد كردن انرژي 
3- وجود راهي براي دفع مواد زايد كه بيشتر گرما و 2 C‌O‌ و H2O  است. 
 به‌دليل وجود بيليون‌ها سلول در بدن انسان به يك سيستم انتقالي دقيق نيازمند است.
اين وظيفه مهم بر عهده دستگاه گردش خون است. 7 درصد وزن بدن يا حدود Kg 4/5 از وزن يك فرد 64 كيلويي خون است.
 ‌قلب  يك تلمبه دوگانه  براي حركت خون در دو سيستم اصلي گردش خون  ‌
1-گردش خون ششي در شش‌ها كه از بطن راست شروع مي‌شود و به دهليز چپ ختم مي‌شود.
2-گردش خون عمومي كه از بطن چپ شروع مي‌شود و به دهليز راست ختم مي‌شود.
در يك فرد طبيعي خون پس از گردش در يك سيستم توسط بخش ديگر قلب به سيستم دوم تلمبه مي‌شود.

هر بخش از قلب در هر انقباض در يك فرد بالغ معمولي نزديك به ml 80‌ خون را تلمبه مي‌كند.
80درصد حجم خون بدن در گردش خون عمومي  به‌ترتيب 15درصد در سرخرگ‌ها 10درصد در مويرگ‌ها  و 75درصد در سياهرگ‌ها جاري هستند. 20درصد حجم خون بدن در گردش خون ششي به‌ترتيب 7درصد در مويرگ‌هاي ششي و 93درصد بقيه به‌طور برابر در سرخرگ‌ها و سياهرگ‌هاي ششي جريان دارد.

خون شما با چه سرعتي در جريان است؟ 

با ورود خون از قلب به آئورت و سپس به سرخرگ‌هاي كوچك و آرتريول‌ها، سرعت جريان خون كاهش مي‌يابد. سرعت جريان خون نسبت عكس با سطح برش كل رگ‌هاي حامل خون دارد. سرعت برابر است با آهنگ جريان تقسيم بر مساحت سطح برش. سرعت متوسط در آئورت حدود c‌m‌/sec‌30 است ولي سرعت در يك مويرگ فقط 1m‌m‌/se‌c  است. تبادل 2 C‌O‌ و 2 O‌ در مويرگ‌ها انجام مي‌شود و اين سرعت كم زمان لازم براي انتشار گازها را فراهم مي‌آورد.
سهولت و دشواري جريان افتادن يك مايع حاكي از ميزان ويسكوزيته  است. يكاي اندازه گيري وسكوزيته در  دستگاه SI‌ پاسكال ثانيه (Pas)‌ است. ويسكوزيته آب معمولي حدود 10-3 Pas‌ است . ويسكوزيته خون حدود  3-10 ×‌3   3-10×‌4 پاسكال ثانيه (Pas)‌ است كه به در صد گلبول‌هاي قرمز خون ( هماتوكريت) بستگي دارد.
علاوه بر ويسكوزيته عوامل ديگري نيز در حركت خون در رگ‌ها تاثير دارند:

اختلاف فشار دو سر رگ، طول رگ و شعاع آن.
در قرن نوزدهم پوازوي  (Poiseuille) براي پي بردن به قوانيني كه حركت خون را در دستگاه گردش خون كنترل مي‌كند، حركت آب را در لوله‌هايي با اندازه‌هاي مختلف بررسي كرد.
طبق قانون پوازوي جريان درون يك لوله به اختلاف فشار دو سر آن (PA-PB)‌‌-‌  ، طول لوله (L )‌، شعاع آن (R)‌  و ويسكوزيته مايع بستگي دارد. اگر اختلاف فشار دو برابر شود، آهنگ جريان نيز دو برابر مي‌شود. جريان با طول و ويسكوزيته نسبت عكس دارد. مهم‌ترين كشف پوازوي ارتباط آهنگ جريان با شعاع لوله است. معادله پوازوي در نهايت به‌صورت زير بيان مي‌شود:

همان‌طور كه ملاحظه مي‌شود شعاع، بيشترين تاثير را بر آهنگ جريان دارد. يكاي اندازه گيري آهنگ

جريان در  دستگاه SI‌ برحسب متر مكعب برثانيه است. قانون پوازوي در مورد لوله‌هاي سخت با شعاع ثابت صدق مي‌كند. با توجه به اين‌كه سرخرگ‌هاي اصلي بدن ديواره كشسان دارند و قطر آن‌ها با هر تپش قلب اندكي افزايش مي‌يابد، حركت خون كاملا طبق  قانون پوازوي صورت نمي گيرد. افزون براين، ويسكوزيته خون با تغيير ميزان جريان اندكي تغيير مي‌كند كه البته اين تاثير قابل چشم پوشي است.
اگرچه مساحت سطح برش عرضي آرتريول‌ها به مراتب بيشتر از آئورت است ولي بخش بزرگ افت فشار در آرتريول‌ها رخ مي‌دهد؛ زيرا مقاومت زياد جريان با فاكتور R4‌ توليد مي‌شود. افت بعدي فشار كه بسيار بيشتر است در مويرگ‌ها صورت مي‌گيرد.

جريان لايه اي و متلاطم خون
 جريان لايه اي
‌ ‌جريان آرام و بدون صدا
‌ ‌مانند جريان آرام آب در رودخانه

جریان متلاطم و پر سرو صدا
‌ ‌‌جريان بدون صداي خون در اكثر رگ‌ها
‌ ‌جريان متلاطم  ‌
‌ ‌جريان متلاطم و پر سر و صدا
‌ ‌‌جريان خون در دريچه‌هاي قلب

بازده جريان
 ‌بازده جريان لايه اي بيشتر از جريان متلاطم است.  ‌
بازده جريان در يك سرخرگ داراي گرفتگي
 ‌در يك سرخرگ بسته فشار مورد نياز براي ايجاد يك آهنگ جريان مشخص بزرگ‌تر از آن در يك سرخرگ

سالم با همان اندازه است. به‌علاوه اگر قرار باشد قلب آهنگ جريان را از VA‌ به VB‌ افزايش دهد به‌علت تلاطم حاصل از گرفتگي سرخرگ افزايش فشار بسيار بالاتري ضروري خواهد بود.در مقايسه با  نشان مي‌دهد كه قلب بايد بيشتر كار كند.

فرآيندهاي گرفتگي رگ‌هاي قلب
فرآيندهاي زيادي باعث گرفتگي رگ‌هاي قلب، پيدايش سلول‌هاي سرطاني و آسيب شبكه ارتباطي اعصاب در مغز مي‌شوند.  ‌
سبزيجات و ميوه‌ها، داراي مواد آنتي اكسيداني هستند. مغز براي خنثي كردن راديكال‌هاي آزاد نياز به آنتي اكسيدان‌ها دارد. راديكال‌هاي آزاد به سلول‌هاي عصبي آسيب مي‌رسانند و عمل واسطه‌هاي شيميايي اعصاب را مختل مي‌كنند.وقتي سن شما افزايش مي‌يابد، قدرت دفاعي بدنتان ضعيف مي‌شود، در نتيجه اثر تخريبي راديكال‌هاي آزاد افزايش مي‌يابد. آنتي اكسيدان ها، حالت ارتجاعي رگ‌ها و قوت ضربان‌هاي قلب را حفظ مي‌كنند. 20 درصد خون خارج شده از قلب به مغز مي‌رود. هر چيزي كه مانع از جريان خون به مغز شود، قدرت يادگيري و ذهني فرد را كاهش مي‌دهد. وقتي كه جريان خون در مغز مختل شود، باعث سكته و خونريزي مغزي مي‌شود؛ چنين چيزي خطرناك و كشنده است. به تدريج يك سري حملات مغزي ضعيف اتفاق مي‌افتد كه در ابتدا باعث كاهش حافظه و فراموشي مي‌شود و در نهايت رگ‌هاي مغزي آسيب مي‌بينند و حالتي شبيه بيماري آلزايمر به وجود مي‌آيد.
افزايش هموسيستئين خون (اسيد آمينه اي كه از هضم پروتئين حيواني در بدن توليد مي‌شود) رگ‌هاي خوني را مجروح مي‌كند و باعث پيدايش پلاك 
( بافت زخمي و مجروح ) مي‌شود.  ‌يك بررسي نشان داد افزايش هموسيستئين خون، حافظه مردان مسن را كاهش مي‌دهد. مطالعات ديگري نيز ثابت كرده كه اين امر باعث تنگ شدن سرخرگ‌هاي كاروتيد (رگ‌هاي بزرگي كه خون را به مغز مي‌رسانند) مي‌شود. ‌فشار خون بالا، سرخرگ‌ها و سياهرگ‌ها را ملتهب مي‌كند و باعث تنگ شدن آن‌ها مي‌شود و شرايطي را به وجود مي‌آورد كه پلاك‌ها افزايش مي‌يابد و سكته مغزي رخ مي‌دهد. ‌افرادي كه به طور مزمن داراي فشار خون بالا هستند، با افزايش سن، در يادآوري ، خلاصه كردن و بررسي مطالب دچار مشكل مي‌شوند. اسكن مغزي نشان مي‌دهد افراد دچار فشار خون بالا، بي سبب دچار حملات خفيف مغزي مي‌شوند. محققان مي‌گويند حتي افزايش جزئي فشار خون، تغييرات عمده اي در مغز به وجود مي‌آورد.

 قبل در رابطه با سيستم‌ها، تكنيك‌های آنژيوگرافي، روش‌های آنژيوگرافي تفاضلي و فيزيك گردش خون دربدن انسان مقالاتي را ارائه داديم در اين مقاله به پژوهشي در رابطه با حركت نوساني گايد واير در تكنيك‌های مختلف آنژيوگرافي و همچنين بررسی کاربردی کردن هر چه بیشتر مقوله فیزیک و توابع آن در پزشکی کلینیکال و اینترونشن‌ها و به کاربستن همزمان فرمول‌های فیزیکی و طب در كنار يكديگر وبسط اين موضوع در آنژيوگرافي خواهیم پرداخت که در ادامه می خوانید.

   برای هدایت کتترها (Catheter)   وابزار ترمیم عروقی شامل انواع Stent , Balloon  Embolization

Device و... در عروق بیمار نیاز به گاید وایر است که انواع وسایز و طول متفاوتی دارد.
آشنایی با این وسیله به ظاهر ساده و بهره برداری صحیح، باعث راندمان بهینه و دسترسی بهتر به ضایعات عروقی و جلوگیری از Complication می‌شود.
 گاید وایرها به دو دسته Hydrophilic وHydrophobic  تقسیم می‌شوند که در طول‌ها (Cm) و قطرهای مختلف (Inch ) و درجه محکمی از قبیل standard, stiff یا Floppy وجود دارند. گاید وایرها کمک می‌کنند که ابزار آنژیوگرافی یا آنژیوپلاستی به شریان یا ورید دارای Lesion هدایت شوند و تصویر برداری و یا ترمیم عروق انجام گیرد.
از نظرFluid Mechanics گاید وایر یک محیط Flexible است که امکان حمل موج‌های مکانیکی را دارد.

گاید وایر می‌تواند موجی (آشفتگی) را که پزشک بر اثر چرخش در آن ایجاد می‌کند در طول خود جابجا کند و در نهایت این نیرو را به سیال اطراف خود (خون) یا دیواره عروق منتقل کند. از آنجایی‌که دامنه حرکت در موج ایجاد شده بر روی گاید وایر، کم و به‌طورمعمول بیشتر طول گاید وایر در داخل یک لوله (کتتر یا گایدینگ کتتر یا میکروکتتر ) قرار دارد و محدودیت در دامنه حرکت ایجاد می‌شود و همین‌طور چشمه موج (دست پزشک ) معمولا ایجاد کننده یک آشفتگی هماهنگ است می‌توان موج ایجاد شده را یک موج سینوسی بنامیم.
آشنایی با میزان Flexibility یک گاید وایر باعث می‌شود که چشمه موج به اندازه‌اي حرکت به گاید وایر دهد که از برخورد آن با دیواره عروق و مشکل‌های بعدی جلوگیری کند. در نتیجه زمانی که نوسان‌های گاید وایر به سیال اطراف ( خون ) منتقل شد یک موج دوره‌ای به‌صورت تراکم و انبساط در محل اثرایجاد می‌کند که با توجه به جهت حرکت خون و فشار خون در داخل عروق و جهت ایجاد موج می‌توانیم بر هم نهی موجی سازنده یا ویرانگر داشته باشیم. سرعت انتقال نوسان را می‌توانیم از رابطه:
    F / µ = √ V
 به‌دست آورد که µ جرم واحد طول گاید وایر است  = M / L µ و F  نیروی کشش گاید است.
سرعت انتشار موج در یک محیط به مشخصات فیزیکی محیط ( جنس محیط، دمای محیط، فشار سیال

و ...) نیز بستگی دارد و نشان‌دهنده الزام پزشک به اطلاع از دما  و فشار خون بیمار در هنگام آنژیوگرافی برای مانور بهتر و آسیب نرساندن وسایل آنژیوگرافی به دیواره عروق است .
نکته دیگر نقاط هم فاز و فاز مخالف در کار کردن با گاید وایر در آنژیوگرافی است که پزشک به‌عنوان چشمه موج می‌تواند برای هدایت بهتر ابزار از ترکیب حرکات هم فاز و فاز مخالف استفاده کند. 
در نوسان ایجاد شده چون راستای نوسان عمود بر راستای انتشار موج است. موجی عرضی است و تابع موج آن که وضعیت هر نقطه از نوسانگر نسبت به وضع تعادل را نشان می‌دهد برابر خواهد بود با:
                  ( u = A sin ( ωt – kx  
 هر نوسانگری دارای انرژی است. انرژی نوسان گاید وایر در نهایت به دیواره عروق منتقل می‌شود.  این انرژی که توسط موج حمل می‌شود با مجذور دامنه و نیز با مجذور بسامد موج نسبت مستقیم دارد :                                                                          
    E = ½ mω²A²                                         

در آنژیو گرافی  به‌دلیل Radiopaque  بودن گاید وایر و سایر ابزارمورد استفاده در آنژیو٬ می‌بایست تحت

هدایت فلوروسکوپی اقدام به حرکت دادن گاید وایر و ابزار در داخل عروق بیمار نمود و میزان چرخش و ایجاد موج بر روی گاید وایررا تحت هدایت فلوروسکوپی مشاهده و برای افزایش یا کاهش نیروی به‌کار برده تصمیم گیری کرد.
گاید وایر در آنژیوگرافی از الگوی نوسان‌گر با یک انتهای ثابت (انتهای در دست پزشک) پیروی می‌کند كه انتهای ثابت گره ( Node ) و در انتهای آزاد شکم 
(Abdomen )تشکیل می‌شود.
در پایان به نظر می‌رسد که در صورت به‌کار بردن نکات ذکر شده در استفاده از گاید وایر و رعایت نکات زیر گام موثری در استفاده از آن برداشته ایم:
1 – استفاده از گاید وایر در سایز مناسب عروق مورد مطالعه در آنژيوگرافي.
2 - استفاده از گاید وایر به‌صورتی که سر نرم و J شکل آن ابتدا وارد کتتر شود، سر نرم و J شکل گاید وایر تاثیر زیادی در هدایت و راهبری گاید وایر دارد و آسیب ندیدن آن در هنگام خروج از Package  باعث انتقال چرخش و مانورهای دست پزشک ( چشمه موج ) و راهبری صحیح آن می‌شود.
3 - در صورت احساس مقاومت در برابر حرکت گاید وایر در عروق لازم است که Procedure قطع شود و

نسبت به شناسایی و درصورت امکان رفع آن اقدام شود درغیر این‌صورت وارد کردن نیروی اضافی موجب آسیب رساندن به دیواره عروق و پارگی عروق می‌شود.
4 – نکته خیلی مهم در استفاده از گاید وایرها در عروق استفاده از فلوروسکوپی از هنگام ورود گاید وایر به بدن بیمار و پیگیری هر گونه حرکت و مانوری در داخل عروق با هدایت آن است.
5- استفاده ازگاید وایر‌ها فقط محدود به آنژیو گرافی یا اینترونشن‌های عروقی نیست و در انواع درمان‌های مداخله‌ای پرکوتانه در بیماران کاربرد دارد  اما در این آشنایی سعی شد پژوهشی مبنی بر تاثیر رفتاریک جسم منعطف ( گاید وایر ) در یک سیال ( خون ) انجام شود.
بررسی فوق برای کاربردی کردن هر چه بیشتر مقوله فیزیک و توابع آن در پزشکی کلینیکال و اینترونشن‌ها و به‌کاربستن همزمان فرمول‌های فیزیکی و طب و نه از بابت مطالعات نظری انجام شد.