اقرأ في هذا المقال
في التصوير الشعاعي أو التنظير الفلوري، يقوم المرء بإنشاء صورة ظل أو إسقاط لخصائص التوهين لجسم الإنسان على مستوى. وهكذا فإن كل شعاع من المصدر إلى نقطة معينة على الفيلم، كما تتراكم الهياكل التشريحية فوق بعضها البعض ويتم تسويتها في الصورة الشعاعية.
تقنيات التصوير الطبية والتأثيرات البيولوجية لها
التصوير المقطعي
في التصوير الشعاعي أو التنظير الفلوري، يقوم المرء بإنشاء صورة ظل أو إسقاط لخصائص التوهين لجسم الإنسان على مستوى. وهكذا فإن كل شعاع من المصدر إلى نقطة معينة على الفيلم، كما تتراكم الهياكل التشريحية فوق بعضها البعض ويتم تسويتها في الصورة الشعاعية.
في محاولة لإعطاء منظور مختلف، يمكن للمرء الحصول على توقعات من اتجاهين مختلفين (على سبيل المثال، صورة شعاعية جانبية وأمامية وخلفية)، بحيث تختلف الهياكل المتراكمة فوق بعضها البعض في كل إسقاط. في أواخر الستينيات، خلص الباحثون إلى أنه إذا حصل المرء على بيانات إسقاط من عدد كافٍ من الزوايا المختلفة، فيمكنه إعادة بناء خصائص التوهين لكل عنصر حجم في الجسم وعرضها كصورة مقطعية.
يتم الكشف عن الأشعة السينية من المصدر بواسطة سلسلة من أجهزة الكشف الفردية (بدلاً من الفيلم) بعد اختراق الجسم ويحدد كل كاشف شعاعًا من المصدر عبر الجسم وبالتالي إنشاء إسقاط. يبلغ عرض شعاع الأشعة السينية في البعد العمودي للصفحة حوالي 10 مم فقط ومن ثم يتم تصوير شريحة واحدة فقط من الجسم في الاتجاه الطولي في المرة الواحدة.
يتم تدوير أنبوب الأشعة السينية بمقدار 360 درجة حول المريض على 720 نتوءًا بفواصل زمنية 0.5 درجة، عندئذٍ يكون الكمبيوتر قادرًا على إعادة بناء صورة مقطعية لشريحة الجسم عن طريق تقسيم الشريحة إلى مصفوفة تخيلية، كما يقوم الكمبيوتر بتعيين قيمة عددية لكل بكسل، والتي تمثل مقدار التوهين الذي يساهم به عنصر حجم الجسم الذي يمثله هذا البكسل ويتم تحويل هذه الأرقام إلى صورة ذات مقياس رمادي لعرضها. في سلسلة المسح المحوري، بعد الانتهاء من شريحة واحدة يتقدم المريض عبر أريكة آلية بمقدار 10 مم لتصوير الشريحة المجاورة ويمكن عمل ما يصل إلى 30 شريحة (صور) لإعادة بناء التشريح على مدى 30- سم طول المريض.
التصوير بالرنين المغناطيسي
تم استخدام التقنية المسماة بالرنين المغناطيسي النووي، التي طورها الفيزيائيون في الأربعينيات لأول مرة لتصوير جسم الإنسان في أواخر السبعينيات، حيث تمتلك نوى بعض الذرات (خاصة نوى الهيدروجين في الجسم) زخمًا زاويًا أساسيًا يسمى الدوران، مما يجعلها تتصرف مثل مغناطيسات صغيرة تدور، عند وضعها في مجال مغناطيسي خارجي موحد وإثارة نبضة راديوية مضبوطة على تردد طنين يتناسب مع شدة المجال المغناطيسي المطبق خارجيًا، فإن محور دوران النوى سيتقدم حول اتجاه المجال المغناطيسي المطبق في بطريقة مماثلة لمبادرة الجيروسكوب المائل أو القمة حول اتجاه مجال الجاذبية.
يمكن الكشف عن هذه المبادرة، لأن تجميع مغناطيس المعالجة (البروتونات في الجسم) يحث على تذبذب الجهد في ملف الالتقاط أو المستقبل، كما يمكن اكتشاف هذا التذبذب عند تردد (Larmor) عن طريق توصيل ملف الالتقاط إلى جهاز استقبال لاسلكي، وبالتالي يمكن للمرء سماع البروتونات تغني في انسجام تام في الملف على تردد (Larmor).
هذا لا يوفر معلومات التصوير ومع ذلك، إذا كان المجال المغناطيسي الخارجي غير منتظم في الفضاء بطريقة معروفة (على سبيل المثال، يتم استخدام تدرج المجال المغناطيسي)، فإن البروتونات في مواقع مختلفة سوف تتقدم بترددات مختلفة، وبالتالي إنشاء علاقة بين الموقع في الجسم والتردد المسبق. مع تطبيق مثل هذا التدرج اللوني لم تعد البروتونات تغني في انسجام تام ولكن بترددات مختلفة اعتمادًا على موقعها، وهذا يعني أنه سيكون في المكان الذي يكون فيه المجال المغناطيسي أكبر والباريتون حيث يكون أصغر.
من خلال الاستماع إلى ترددات مختلفة، يمكن للمرء أن يستنتج من قوة الإشارة عند تردد معين عدد البروتونات الموجودة في الموقع المقابل لذلك التردد، كما تسمح طريقة التصوير هذه برسم خريطة لكثافة البروتونات في الجسم بثلاثة أبعاد. ومع ذلك، يتم الحصول على معظم الصور وعرضها كصور مقطعية مستوية مماثلة لتلك الموجودة في التصوير المقطعي المحوسب ولها شريحة سمكها 10 مم وحجم مصفوفة يبلغ عادة 128256.
لمزيد من التباين، يمكن أيضًا ترجيح صور كثافة البروتون بأوقات الاسترخاء وهي مقاييس لأوقات إعادة اصطفاف البروتونات فيما يتعلق باتجاه المجال المغناطيسي، كما يتم تحقيق هذا الترجيح عادةً عن طريق تغيير فترات النبضات الراديوية والتباعد في مجموعة متنوعة من متواليات النبض ويكون تسلسل نبض صدى الدوران هو الأكثر استخدامًا.
تتكون أجهزة آلة التصوير بالرنين المغناطيسي (النووية) بشكل نموذجي من ملف أسطواني فائق التوصيل يحيط بالمريض لتوليد مجال مغناطيسي كبير وثابت وملفات مساعدة لتوليد تدرجات المجال المغناطيسي وملفات جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي على مقربة من المريض، إلكترونيات لإرسال واستقبال الترددات الراديوية وجهاز كمبيوتر لتنظيم الأحداث وإعادة بناء الصورة المكانية من أطياف التردد.
التصوير بالموجات فوق الصوتية
يتم استخدام موجات الصوت (أو الضغط) في نطاق التردد 3 ميجاهرتز إلى 10 ميجاهرتز لتصوير الجسم عن طريق الكشف عن شدة الموجات المنعكسة من مختلف الأعضاء وعرض هذه الكثافة المنعكسة على هيئة صورة ذات مقياس رمادي (أو ملونة)، كما تتولد الموجات الصوتية عن طريق تطبيق نبضة كهربائية على بلورة كهرضغطية، تعمل هذه البلورة أيضًا كمستقبل للموجات المنعكسة بعد إنهاء نبضة جهاز الإرسال.
يحتوي محول طاقة الموجات فوق الصوتية النموذجي على مجموعة خطية من هذه البلورات، والتي يمكن إطلاقها بالتسلسل أو تشغيلها كمصفوفة مرحلية لجعل حزمة الموجات فوق الصوتية تفحص بسرعة عبر منطقة بعرض 5 إلى 10 سم للتصوير في الوقت الحقيقي، كما يتم تحديد عمق التصوير المفيد من خلال التردد. الترددات الأعلى (أطوال موجية أقصر) لديها قابلية اختراق أقل. على سبيل المثال، عند 10 ميغا هرتز يقتصر عمق التصوير على بضعة سنتيمترات. لسوء الحظ، كلما انخفض التردد كانت الدقة المحورية أضعف، لأنه لا يمكن فصل الكائنات الأقرب من بعضها البعض من الطول الموجي.
وبالتالي، هناك مفاضلة بين الدقة المحورية وعمق الاختراق. نظرًا لأن الإشعاع بالموجات فوق الصوتية غير مؤين، لم يتم ملاحظة أي آثار بيولوجية ضارة عند مستويات القدرة التشخيصية.
التأثيرات البيولوجية للأشعة السينية
ترجع التأثيرات البيولوجية للإشعاع السيني إلى ارتداد الإلكترونات الناتجة عن امتصاص أو تشتت الأشعة السينية الساقطة، حيث تمتلك هذه الإلكترونات طاقة حركية كافية لتأين مئات الذرات على طول مسارها، كما قد تتلف هذه الإلكترونات جزيئات الحمض النووي مباشرة أو تنتج جذورًا حرة يمكن أن تسبب ضررًا كيميائيًا للمادة الجينية، وقد يؤدي أي من التأثيرين إلى موت الخلية أو حدوث طفرة، لا يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير بالموجات فوق الصوتية الإشعاع المؤين ولا يوجد دليل مهم على أن أي ضرر بيولوجي ينتج عن طرق التصوير هذه.
- التأثير على المريض: الخطر الأساسي على المرضى الذين يخضعون لفحوصات الأشعة السينية الطبية هو السرطان الناجم عن الإشعاع وخاصة سرطان الدم والغدة الدرقية والثدي والرئة وسرطان الجهاز الهضمي، كما تعتبر هذه المخاطر النسبية مرتبطة بجرعة الإشعاع والجرعة الفعالة والتي هي في الأساس التعرض لأعضاء حرجة مختلفة مضروبة في عامل وزن الأعضاء.
- التأثير على المريض الحامل: يتكون الجنين من خلايا تنقسم بسرعة. وبالتالي، فهو أكثر حساسية للإشعاع خاصة في الأشهر الثلاثة الأولى، كما تتمثل المخاطر الرئيسية التي يتعرض لها الجنين من تشعيع الرحم في تحريض السرطان والتشوه (مثل صغر حجم الرأس) والتخلف العقلي، يجب أن تسأل كل مريضة في سن الإنجاب عما إذا كانت حاملاً إذا كان الأمر كذلك.
فيجب الموازنة بين المخاطر النسبية لإجراء الأشعة السينية التشخيصية مقابل الفائدة المتوقعة قبل تنفيذ الإجراء أو ينبغي النظر في إجراءات التصوير البديلة مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو الموجات فوق الصوتية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الخطر الإضافي من إجراءات الأشعة السينية التشخيصية لا يكاد يذكر بشكل عام مقارنة بالمخاطر العادية للحمل، لأن جرعات الجنين عادة ما تكون أقل من 5 أشعة في هذه الإجراءات.
