25 من فبراير 2010 - موقع فنيو الاشعه بمصر
الرئيسية » 2010 » فبراير » 25

تبلورت خلال العقود الثلاثة الماضية مصادر عديدة تساهم في التعرض الإشعاعي الصنعي نتيجة التطور الذي حدث في استعمال الإشعاعات والزيادة المطردة في نوع وعدد المحطات النووية ومصادر الإشعاع عموما. 
ومن المصادر المميزة هذه هي؛ التعرض الطبي, المتساقطات النووية, المخلفات المشعة, وتعرض الحرفيين العامين في مجال الإشعاع. وزاد التعرض الطبي للإشعاعات المؤينة زيادة كبيرة مقارنة بالتعرضات الأخرى وذلك باتجاهين؛ أولهما عدد المتعرضين في حقلي التشخيص والعلاج، وثانيهما كمية الجرعة المستلمة. 
وخمنت دراسة أجرتها المنظمة العالمية للوقاية من الإشعاع أن حوالي 90 % من مجموع الجرع الاشعاعية التي يستلمها الناس في مختلف دول العالم هي من التعرض الطبي للإشعاعات المؤينة. وأن اكثر من 70% من التعرض الطبي الكلي هو من التعرض لأشعة أكس عند الفحص؛ أي ان أكثر من 60% من التعرض للفرد هو من التعرض الرقوق الشعاعية في المستشفيات. 
ويعدّ نخاع العظم, الغدد التناسلية, والجنين من الأعضاء الحرجة الأكثر خطورة وضرراً نسبة ًإلى أعضاء الجسم الأخرى مما يستدعي الوقوف عند هذه الزيادات المخيفة التي نشرت وخاصة بعد تطور الأجهزة السينية المقطعية اللوبية لمعرفة أثار تلك الاشعة وكيفية الحدّ منها.

 تمهيد

من المعلوم أن كافة الصفات والخصائص التي يتميز فيها الجسم البشري بدأً من لون الشعر وطول القامة وانتهاءً بلون البشرة وغير ذلك من المميزات المتعددة الأخرى, تكون منتظمة كما لو كانت مبرمجة بجهاز كومبيوتر لمخطط الجينات الذي يتكون داخل كل خلية من خلايا الجسم. ومن الناحية النظرية, يمكن القول بأن خلية بشرية واحدة تولد خلايا الجسم الإنساني الكامل. ومن المعروف أيضاً إن القوى الكهربائية هي التي تحافظ على شكل وجمالية الخلية الحية بصورة عامة.
والتجاذب الضعيف ما بين الدقائق الذرية الموجبة الشحنة والإلكترونات السالبة الشحنة هي التي تربط الأجزاء المختلفة للخلايا. ورغم إن الذرات والإلكترونات داخل الخلية تتحرك لمسافة بينية صغيرة جداً, إلا إن هذه الحركة ولتناهي صغرها لا تؤثر البتة على شكل الخلية العام. لنتخيل إذن ما الذي يحدث عندما تدخل الأشعة السينية أو الجسيمات النووية السريعة جداً إلى الخلية. إن تأثير هذه العملية يمكن أن يكون مدمراً للغاية وذلك بسبب طاقة هذه الإشعاعات التي تفوق مئات المرات القوى التي تربط أجزاء الخلية إلى بعضها. وعليه فإن الخلايا الحية سوف تتضرر على نحو كبير بسبب تلف البناء الكهربائي الذي يحافظ على بنية الخلية, وعندئذ تموت الخلية. أما إذا كانت طاقة الإشعاع أقل تأثيراً فإن الخلايا قد تبقى حية لكن الإشعاع يؤثر في هذه الحالة على فعاليتها الحيوية التي تتضرر إلى حد كبير يؤدي إلى تغيير هندستها أو شكلها الأصلي، ومن ثم فإن الخلية التي بقيت حية سوف قد تتحول تدريجياً لتصبح خلية سرطانية تقوم بصورة ذاتية بتوليد خلايا سرطانية أخرى. أما أضرار الإشعاع الطفيفة جداً فإنه بالإمكان تلافيها وتقويمها لتواصل الخلايا نشاطها الاعتيادي.
كما يحدث غالباً في الأبحاث العلمية كان"رونكتن" يتابع موضوعاً آخراً عندما اكتشف الأشعة السينية. فلقد حدث ذلك صدفة عندما كان يدرس كهربائية الغازات خلال أنابيب زجاجية "كما في انابيب النيونات الضوئية" تدعى انابيب كروك. إذ كانت المختبرات الفيزياوية في أوروبا آنذاك منهمكة في دراسة التوصيل الكهربائي للإلكترونات خلال تلك الأنابيب لمعرفة خواص غازات مختلفة. وفي أحد أيام شتاء عام 1895 وبالتحديد في الثامن من شهر تشرين الثاني (نوفمبر). عندما كان يراقب"رونتكن" توهج أنبوبة كروك في مختبر جامعة "فيرز برنج" بألمانيا لاحظ حدوث وميض على غطاء أناء قرب الأنبوبة. في ذلك اليوم الغائم كان قد غطى أجهزته بالورق الأسود، وأسدل ستائر الشبابيك، ولم يكن على المنضدة التي يعمل عليها سوى أناء يحوي على أملاح الباريوم المغطاة أيضا. وكانت العتمة تامة كي يلاحظ بدقة كيفية حدوث الحزم الضوئية للغازات جراء مرور الأشعة في انبوبة كروك من مهبطها إلى المصعد. أعاد تجربته هذه أكثر من مرة، وفي كل حالة كان يغير موقع إناء الباريوم، ويلاحظ الوميض الذي يزداد توهجاً كلما قرب الإناء من موقع أنبوبة كروك. حول "رونكتن"اهتمامه من موضوع الغازات إلى دراسة هذا الضوء المجهول الأصل لديه، ودعاه بالأشعة المجهولة" السينية". أعاد رونتكن تجاربه فوجد لهذه الأشعة القدرة على اختراق الورق والطبقات الخفيفة من المعادن والكتب والخشب. وأهم من ذلك كله وجد إن أنسجة جسم الإنسان شفافة جداً لهذه الأشعة، بينما تمنع عظام الجسم مرور هذه الأشعة. كان ذلك عندما شاهد خيال عظام يده على مواد وميضية حال اختراق هذه الأشعة لتلك اليد. من أوائل الصور الفوتوغرافية التي أخذها رونتكن كانت لعظام يد زوجته "على الرغم من أنهما كانا على وفاق" بواسطة الأشعة، ولم تلبث هذه الطريقة أن انتشرت في مجال الفحص الطبي في العالم كله, فما هو كنه هذه الأشعة؟ 
ولم يمض شهر نوفمبر من ذلك العام إلا وثبّت كافة الخواص المعروفة لأشعته في الوقت الحاضر. وقبل نهاية عام 1895 قدم تقريراً وافياً بالتجارب التي أجراها إلى الجمعية العلمية بباريس. 

 تولد الأشعة السينية


الأشعة السينية موجات كهرومغناطيسية تشبه موجات الضوء والكهرباء والموجات اللاسلكية الأخرى. ليس لها شحنة ولذا تتأثر بالمجالات الكهربائية أو المغناطيسية الاعتيادية, ويمكن الحصول عليها عند قذف هدف ما بإلكترونات مسرعة بتعجيل عال. يحدث ذلك داخل أنبوبة تسمى أنبوبة الأشعة السينية. إذ تتكون الأنبوبة الزجاجية هذه من فتيلة معدنية هي باعث الإلكترونات ويسمى المهبط, و من مستقبل لهذه الإلكترونات والمسمى بالمصعد يحيطها غلاف زجاجي مقفل يفرغ تفريغاً جيداً من الهواء. فتيلة المهبط هي سلك معدني من مادة التنكستن، أما المصعد فهو كتلة كبيرة نسبياً من معدن النحاس تحتضن في نهايتها وبشكل هندسي منتظم قطعة صغيرة من معدن التنكستن أيضاً كهدف للإلكترونات القادمة من الفتيلة عبر الأنبوبة المفرغة من الهواء. تسرع الإلكترونات خلال الأنبوبة بواسطة جهد كهربائي وتسلط على الهدف فإذا ما اصطدمت به فستنبعث الأشعة السينية خارج الأنبوبة مخترقة الزجاج بزاوية معينة وحسب التعرض الذي تستخدم له. 

 
مجالات تطبيق الأشعة

للأشعة السينية كما لباقي ضروب الأشعة النووية فوائد مهمة اقتصادياً وتقنياً وصحياً لا يمكن الاستغناء عن استخدامها في الحياة العصرية المتقدمة. وترجع معظم اهم فوائد الأشعة السينية إلى اختلاف قدرتها لاختراق المواد اعتمادا على كثافة المواد ونوعيتها وإلى نوعية الأشعة المنعكسة عن هذه المواد بعد سقوط الأشعة السينية عليها.
ففي الصناعة استخدمت الأشعة السينية للتأكد من نوعية وكفاءة لحام الأنابيب والأحواض المعدنية ومن حسن صب السبائك ومعرفة خلوها من الفقاعات الهوائية والشوائب أو عدم انتظام توزيع مكونات السبيكة. وفي مجال البحوث تستخدم لدراسة الأشكال البلورية للمواد ودراسة أطياف العناصر لمعرفة توزيع ونقاوة هذه العناصر. وفي عالم الزراعة لقتل الآفات الزراعية وخزن الحبوب وتحسين نوعيتها. 
أما التطبيقات الطبية للأشعة فتعدّ من أولى وأهم التطبيقات, فقد غزت هذه التطبيقات مجالي التشخيص والعلاج. ففي مجال التشخيص استخدمت لتصوير تراكيب عظام الجسم لمعرفة الخلل والكسر وعدم الانتظام وتطورت هذه التقنية وأصبح من الممكن تصوير أي عضو آخر غير عظمي بالاستعانة بمركبات كيماوية يمتصها عضو ما بحيث تكون تلك الأنسجة أما عاكسة أو غير نافذ للأشعة السينية إضافة إلى استخدامها لمعرفة وضع الجنين وحجمه.
وفي مجال العلاج الطبي فقد سجلت الأشعة السينية أولى هذه الحالات عام 1896 في فيينا، وذلك لمعالجة كثة في الشعر على جسم طفلة عمرها (5) سنوات حيث تساقط تاركا وراءه احمرارا اختفى بعد زمن. وحاليا تستخدم للقضاء على مختلف من أنواع الأورام السرطانية باستخدام الطاقة المناسبة لتلك الحالة.


 التأثير البايولوجي للأشعة السينية


تحوي الخلية على أكثر المركبات والمعادن الضرورية للجسم إلا أن الماء يكون معظم أجزاء الخلية. يختلف الإشعاع النووي بضمنه الأشعة السينية في تأثيره عن باقي أنواع الأشعة كالضوء والحرارة في أنه يقوم بتأين الماء الموجود في الخلايا الحية مما يؤدي إلى اختلال نظام عمل هذه الخلايا. وكنتيجة لهذا التأين تتكسر الكروموسومات أو تتكون سلسلة لولبية لجذور تعيق الكروموسومات من إعادة التكوين المماثل للأصل. 
ويمكن إجمال الظواهر الناجمة عن تأثير الإشعاع على الخلايا كما يلي:
اولاَ- موت الخلايا.
ثانياَ- منع تكاثر تلك الخلايا المصابة.
ثالثاَ- تغيير كنه الخلايا وبهذا لا تولد خلايا معينة.
رابعاَ- تغيير المعدل الزمني لتولد خلايا معينة.

وهذه التأثيرات تظهر على جسم الإنسان كما يلي:
أ – تأثيرات جسدية وفيها تظهر الأعراض على جسم المتعرض للإشعاع.
ب- تأثيرات وراثية وفيها تظهر الأعراض على الخلف أو على الأجيال.

وفي كلا الحالتين هناك تأثيرات آنية وتأثيرات متأخرة ربما لا تظهر إلا بعد زمن طويل. فبعد عام واحد من اكتشاف الأشعة السينية ظهرت إحدى المقالات عن التأثيرات السلبية لإعادة الفحص بالأشعة على اليد وفي سنة1911 درست حوالي مئة حالة للإصابة بالسرطانات نتيجة استعمال الأشعة، وأن (50) حالة منها كانت للمشتغلين بالإشعاع. ورغم أن هذه الدراسات أوحت بالتأثيرات الضارة للأشعة السينية آنياً لكنها لم تدرس الجانب الأهم من الموضوع، وهو التأثيرات المتأخرة، ومنها التأثيرات الوراثية على الخلف. ومن التأثيرات المتأخرة هو السرطان الذي يظهر بعد (10) إلى (30) سنة منذ زمن التعرض، وإن من المشتغلين من أصيب بالعمى بعد (25) سنة من توقفه عن العمل في مجال التشخيص الطبي. 

ويمكن إيجاز الظواهر كما يلي:
1– تكون سرطان الجلد. 
2- تغيرات في نخاع العظم الذي يولد كريات الدم والتسبب في سرطان الدم.
3- تغيرات في عدد وطبيعة خلايا الدم.
4- الأورام السرطانية المختلفة.
5- إعتام عدسة العين.
6- التأثيرات الوراثية والتشوهات الخلقية.
7- التأثير على تكامل نمو الجنين والقصور الذهني.
 



التأثير الجسدي للإشعاع



في سنة1922 ظهرت دراسة تخمينية مفادها إن أكثر من مئة فيزياوي مشتغل بالإشعاع توفي نتيجة الأورام التي ظهرت عليهم، وأضافت هذه الدراسة أن حالات الإصابة بسرطان الدم ارتفعت إلى ( 9 ) أضعاف بين هؤلاء, وهكذا توالت الدراسات عن هبوط معدل العمر والتأثيرات الأخرى المرافقة. وهنا يظهر التأثير البايولوجي للإشعاع على الإنسان نتيجة التأثير على الخلايا المفردة المكونة للجسم، وهذا التأثير ربما يطول أو يقصر تبعاً لنوعية وكمية وطبيعة التأين. وعليه تتأثر الأنسجة الحية ثم أجهزة الجسم تبعاً لذلك التأثير. وتعدّ خلايا الأنسجة الأسرع انقساماً هي الأكثر حساسية للإشعاع من خلايا الأنسجة التي تتولد على نمط بطيء.
فالقناة الهضميـة في الجسم البشري هي منطقة ذات خلايا سريعة التوالد والانقسام وعليه فإن أضرار الإشعاع تكون مباشرة في هذه الأجزاء وسرعان ما تظهر أعراض الغثيان والتقيؤ والإسهال. حيث أن الأضرار قد تؤدي إلى دخول محتويات الأمعاء إلى مجرى الدم مباشرة من التمزقات في مناطق التضرر، ومن ثم يؤدي إلى فقدان الدم والنزيف والإصابة بفقر الدم. خلايا نخاع العظم هي الأخرى تنقسم بسرعة وبهذا تكون حساسة جداً للإشعاعات، وهي التي تقوم بإنتاج معظم كريات الدم البيضاء التي تساعد على مقاومة الأمراض ومقاومة الإصابات. وأن تلف هذه الخلايا تجعل الشخص عرضة للإصابات الكثيرة، وتنخفض مقاومته إلى حد كبير وخطير. كما إن كريات الدم البيضاء تكون مسؤولة عن توليد الخلايا التي تساعد على تخثر الدم, إذ يتوقف النزيف في مواقع الجروح والإصابات الأخرى. وفي حالة تلف خلايا النخاع فسيستمر النزف حتى الموت. تتولد كذلك الكريات اللمفاوية داخل الغدد الليمفاوية والطحال وتقوم هذه الأجزاء بتوليد الكيمياويات الطبيعية المضادة، والتي تعتبر سلاح آخر لمقاومة الجسم للأمراض. لذا فإن تدمير الأوعية اللمفاوية يؤدي إلى شل مقاومة الجسم للأمراض.



التأثير الوراثي للإشعاع

إن المرأة تكون نصف المجتمع حيث إنها تضطلع بمسؤوليات مهمة في العملية التنموية للجنين والتربوية للطفل. والتي تعتبر الحجر الأساس في التكوين الفكري والاستعداد الذاتي للناشئة. وعليها ان تعي بصورة جيدة تأثيرات الأشعة السينية والصور الشعاعية على الجنين والطفل. 
يعذّ تعرض الحوامل للإشعاع عن طريق الخطأ من المواضيع التي لم تحل لحد الآن, ولازالت تتضارب حولها الآراء سواء من الجهات الطبية أو الجهات المتعرضة للإشعاع، وأنه لمن الضروري إصدار تعليمات واضحة تعتمد على خبرة علمية وعلى أرقام مثبتة ليكون الجميع على بينة وتتخذ القرارات على ضوئها. كما أنه ربما نجد من الضروري إصدار تشريع لتكون الجهات الطبية في حل من النتائج في حالة التعرض عن طريق الخطأ, بعد أن يتم إفهام المرأة بنصوص التشريع، وربما يتطلب تقديم تعهد بذلك.
لوحظ إن الخصية قليلة الحساسية بالنسبة للعلامات الورمية حيث إلى الآن لم تسجل التقارير الرسمية ثبوت حالات ورمية من جراء تعرض هذا العضو للإشعاع. 
أما الضعف في الإنجاب للنساء المتعرضات فيختلف بالنسبة للعمر من امرأة إلى أخرى. حيث إن علامات سن اليأس مع توقف دائمي للإنجاب قد يحصل من جراء امتصاص جرعة إشعاعية قدرها (2 كرى) لامرأة في سن الأربعين, لكن هذه الجرعة قد تؤدي إلى توقف وقتي للانحباس في الطمث في بنت سن العشرين. 
ويعزى الفرق في ذلك إن إنتاج البيوض الجديدة متوقف عادة في عمر الطفولة، ويزداد عدد هذه تدريجياً مع العمر بعد الطمث الرئيسي. وعند فقدان البيضة من المبيض خلال خروجها أو لأي سبب آخر فإنها لا تعوض ببديل. 
وفي الجانب الآخر في الرجل تجهز عملية استكمال الحيامن الذكرية في الخصية عند نمو وتكامل الحيامن الذكرية داخل الخلايا الوراثية. لذا فإن نضوب هذه الحيامن من جراء الإشعاع يمكن إعادته فيما لو بقيت كمية كافية من المكونات الحية الذكرية لإعادة ترميم العطب في الخصية. لقد دلت التجارب إن عدد الحيامن يقل مؤقتاً عند التعرض لجرعة (0.25 كرى) عندما تعطى بمعدل عالي، أما العقم الدائمي فلا يتم بأقل من تعرض قدره عشرة أضعاف هذا الرقم؛ أي بمعدل جرعة لا تقل عن (2.5 كرى).
الغدد التناسلية هي الأنسجة المسؤولة عن حدوث تغيرات وراثية نتيجة التغيرات الحاصلة في الكروموسومات عند زيادة كمية التعرض الإشعاعي لتلك المناطق. 
وإن تلك التغيرات لوحظت على اللبائن الصغيرة، وعلى الأحياء الواطئة نتيجة للتجارب التي أجريت عليها، أما بالنسبة للإنسان فإن الطفرات الوراثية الاعتيادية الحاصلة نتيجة الأمراض الوراثية الأخرى تحول دون معرفة آثار التغيرات نتيجة التعرض الإشعاعي عندما يكون هذا التعرض حاصلاً بالخطأ. 
ومهما يكن من شيء فإنه لم تدرس أي من حالات تعرض الإنسان دراسة كافية للاستقرار النهائي عن زيادة مديات هذه الأمراض أو الظواهر التناسلية وعلاقة ذلك بمعدل التغير الذي يطرأ على الأعضاء الجنسية المختلفة حتى على الكائنات الحية الأخرى. 
لكنه من المسلم به إن معدل التغيرات لحالة ما يزداد بزيادة الجرعة الإشعاعية المستلمة. وإن الزيادة في الطفرات الوراثية الشائعة تكون أقل في الجيل الأول والثاني عند تعرض جميع الجسم وبصورة منتظمة.
إن التعرض قبل الولادة وخلال الطفولة ربما تتداخل بعضها ببعض مع عملية النمو والتطور الطبيعي للطفل ويصعب التمييز بين الحالتين. ومع ذلك فإن التغيرات تعتمد على عوامل منها كمية الجرعة والعمر ومن المتوقع ظهور بعض الأورام وبمعدلات أعلى في طور الأجنة والأعمار الصغيرة مما هو عليه بعد تقدم العمر أو بعد البلوغ.
يعد الأذى الناجم من جراء التعرض الإشعاعي على جنين المرأة الحامل والعاملة بالإشعاع من ضمن الأضرار المتأتية على العاملين بالإشعاع. إن الخطر الرئيسي من جراء الإشعاع عند عملية الحمل هي عملية زرع الجنين في جدار الرحم وعملية فشل الزرع، والذي يؤدي إلى موت الجنين داخل الرحم. أما عملية ضعف أو عدم تطور مراحل نمو الجنين داخل الرحم فهي أضعف احتمالاً من عملية فشل الزرع داخل جدار الرحم، كما هو الحال في عملية الأذى الذي يحصل للطفل بعد الولادة، والذي يعتبر من الاحتمالات القليلة. ويمكن تخمين معدل هذا الضرر جراء هذا العامل من دراسة العوامل التالية:
أ) نسبة عدد الحوامل بالإشعاع في وقت ما.
ب) مقدار الأذى الحاصل لكل سيفرت من التعرضات قبل حدوث الولادة.
جـ) الخطورة الحاصلة ومدة الأذى خلال تكون أعضاء الجنين.
د) معدل الخطورة الناجمة عن حدوث أورام خلال الفترة التي تعقب تكامل أعضاء الجنين.
مع ما سبق لم يخمن بالضبط زمن الخطر المباشر على الإنسان لمعرفة الفترة الحرجة لزرع الجنين، لكن على أية حال يمكن تقدير تلك المدة بثمانية أيام. الخطورة الثانية على الجنين خلال فترة تكامله، والتي تكمن في تشوه الجنين نتيجة للعطب الذي يحصل خلال الفترة الرئيسية لتكون أعضاء الجنين. أما عملية موت الأجنة فهي حتى على القوارض لا تحدث إلا في جرع اكثر من (100 راد) إن فترة تكون أعضاء الجنين البشري تمتد حوالي خمسة أسابيع من وقت الزرع في جدار الرحم. ولم يلاحظ تغيرات بعد هذه الفترة على الجنين بسبب التعرض للإشعاع على الرغم من حدوث بعض الأذى في حالات التعرض العالي.
إن قنبلة"نكازاكي" والتعرض الأقل في"هيروشيما" أوضحا حدوث صغر في حجم الرأس، وزيادة في قصورات عقلية للولادات المتأثرة بالإشعاع في مدايات الحمل. أما بالنسبة للتشوهات الخلقية المضافة أو الزائدة عن الوضع العام فلم تعطيها التقارير ولا الدراسات في"نكازاكي" و"هيروشيما". أي إنه لم تؤشر زيادة في معدل التشوهات. لذا فإن التشوهات الحادثة نتيجة تعرض عالي ومعدل تعرض إشعاعي عالي على الأجنة المعرضين خلال السبعة عشر أسابيع الأولى من الحمل أي بمقدار (4) مرات بقدر فترة تكون الأعضاء.
وبناءاً على ما سبق فإنه يمكن تخمين التأثيرات على الخلايا الجنسية الواردة أعلاه بالشكل التالي: 
1- أورام الأجهزة التناسلية وتغيرات في كنه الأعضاء.
2- تغيرات في عدد الخلايا الجنسية.
3- تغيرات في نوعية الخلايا الجنسية.
4- تغيرات في تأثيرات تكامل نمو الجنين سواء كانت تشوهات أو قصور ذهني. 
ويتخذ هذا الأذى على جهاز تناسل الرجل الأضرار التالية:
1- علامات ورمية.
2- ضعف إنجاب الفرد المتعرض. 
3- تأثيرات وراثية في السلالة.

أن مهام الفيزياويين الصحيين والمسؤولين عن الوقاية من الإشعاع في مراكزهم هو تقليل تلك المضار الناجمة إلى أقل ما يمكن مع عدم الإخلال بالفائدة المرجوة من ذلك الاستخدام. ولهم في ذلك طرق وتقنيات عملية معقدة تبدأ من اختيار الموقع ونوعية البناء المستعمل لتصاميم غرف الأشعة إلى الدروع الواقية أثناء إجراء الفحص.

 

الدليل النظري للوقاية من الأشعة



لا زالت القوانين المعمول بها تعتبر إن جرعة (2.5) ملرم بالساعة, هو أعلى حد مسموح به (للعاملين في حقل الإشعاع) التعرض له خلال (35) ساعة عمل في الأسبوع الواحد. ومن الناحية النظرية هناك ثلاثة عوامل يمكننا التحكم بواحد منها أو أكثر لتقليل الجرع العالمية التي يتعرض لها الجسم عن طريق التعرض الخارجي وهذه العوامل هي:-
1- تقليل زمن التعرض للإشعاع.
2- الابتعاد عن المصدر الإشعاعي.
3- وضع الدروع الواقية بين المصدر والكائن الحي.

1) الزمن:
رغم إن بعض التأثيرات البايولوجية للإشعاع تعتمد على معدل الجرعة الإشعاعية في الحدود العليا المعرض لها الجسم الحي. إلا أن المعادلة التي تربط بين التأثير السلبي للاشعاع وتقليل زمن التعرض لازالت قائمة في جميع حالات السيطرة على المحيط البيئوي الإشعاعي للجرع الاعتيادية والواطئة. كما أن لمعدل التعرض في زمن معين تأثيره ايضاً. فمثلاً المصور الشعاعي الذي يعمل (5) أيام في الأسبوع في مجال إشعاعي قدرة (25) ملرم في الساعة عليه أن يقتصر العمل على (48) دقيقة في اليوم الواحد كي لا تزيد الجرعة الكلية المستلمة على (20) ملرم في اليوم الواحد وبمعدل (100) ملرم في الأسبوع، وأن يركن إلى مبدأ المناوبة بين أكثر من مصدر واحد عند الحاجة, إن هذا أحد الحلول كي تبقى الأعمال ضمن قواعد السلامة.

2 ) البـعــد:
مما لاشك فيه إن التعرض الإشعاعي يقل بزيادة المسافة عن المصدر المشع. وإن عامل البعد يعتبر من أسهل الطرق وأقواها لمعظم حالات الوقاية من الإشعاع، ويقل التعرض مع مربع المسافة، كما هو الحال عند البعد عن مصدر ضوئي اعتيادي.

3 ) الدروع الواقية:
وضع الدروع الواقية (الحواجز) على المصادر المشعة هي الطريقة التي تسهل العمل على مقربة من تلك المصادر إذا ما تتطلب العمل التواجد قرب الجهاز لمدة طويلة. 

 



 التطبيق العملي للوقاية 



أما من النواحي العملية فهناك أساليب عديدة يمكن إتباعها لتقليل الجرعة المستلمة من الأشعة السينية.
6-1 تجنب إجراء الفحوصات غير الضرورية:
1- بعض المسوحات الطبية العامة غير الذات أهمية.
2 - الاختبارات الروتينية لأغراض التعيين.
3 - اختبارات التقاعد وتقدير حالات العجز.
4 - الاختبارات المكثفة للعمل في المستشفيات والأغراض الطبية الأخرى.
5 - اختبارات التأمين على الحياة.
6- مجرد رغبة بعض المرضى للفحص بالأشعة. 

قد تكون هناك أسباب وجيهة لقسم من هذه الاختبارات في بعض الظروف لكن الفائدة المتوخاة من كل حالة يجب أن تدرس بالاعتناء الطبي الدائم والمستمر. وتتخذ أشعة الصدر أهمية خاصة في مجال الاختبارات بالأشعة السينية وذلك لزيادة عددها بالنسبة لباقي الفحوصات ولقربها من نخاع العمود الفقري وأثرها عليه. ولذا خصت الهيئات الصحية اهتماما مميزاً لمشروع فحص الصدر بالأشعة السينية يتضمن ما يلي:
1 ) ينبغي أن يشمل المشروع على ملخص دائم لمعرفة فيما إذا كانت لنتائج الفحوص أهمية في اكتشاف مرض ما يوازي محاذير استمرارية تلك الفحوص.
2 ) ينبغي أن يكون مشروع الفحص مخصصا بشكل يجعل عملية معالجة وتتبع حاله ما سريعة ومنظمة.
3 ) ينبغي أن تجري الاختبارات بأجهزة وأدوات تكفل أقل حد لتعرض المريض والمشغل والأشخاص القريبين من مصدر الأشعة. 
4) ينبغي حماية كل الأجزاء الأخرى من جسم الإنسان، والتي لا تدخل ضمن نطاق برنامج فحص الصدر مثل: العمود الفقري أو المناطق السفلى من الجسم.
وإن دعت الحاجة فيتطلب اهتماما بالغاً من قبل المشرفين سواء كانوا مشغلين أو أطباء.
6-2 إجراءات داخل المستشفى.
وللوقاية من الإشعاع في المستشفيات ثلاثة محاور هي:
أولا: وقاية العاملين بالإشعاع, وقاية المريض من الأشعة الفائضة عن الحاجة وغيرالمرغوب فيها, وقاية المراجعين للمستشفى.
أولا: في مجال وقاية العاملين ينبغي.
1- العمل داخل غرفة السيطرة وإحكام سد المنافذ.
2- عدم دخول أكثر من عامل واحد أثناء أخذ الصور الشعاعية.
3- التأكد من عدم وجود تسرب للأشعة بالأجهزة الموجودة.
4- حمل فلم التعرض الإشعاعي دائما أثناء العمل.
5- عدم مسك المريض من قبل العاملين بالإشعاع حيث تكراره يؤدي إلى أضرار، والاعتماد في الحالات الضرورية على مسكه من قبل المرافق له.
6- اعتماد وتطبيق توصيات الفيزياويين الصحيين في مركز الوقاية من الإشعاع، والاتصال بهم مباشرة عند الحاجة.
7- في حالة الحاجة لإعادة الفحوصات البيولوجية "غير الملحة" ينبغي أن لا تقل الفترة عن ستة أشهر.
ثانياَ: في مجال وقاية المريض فعلى عاتق المريض, تقع المسؤوليات الآتية:
1- إعطاء المعلومات الدقيقة والصحيحة للطبيب المعالج.
2- ملأ الاستمارات الخاصة بالفحوصات الشعاعية بصورة واضحة وكاملة. 
3- إخبار الطبيب عند وجود حالة الحمل أو الشك بوجود الحمل.
4- الاحتفاظ بالصور الشعاعية مهما كانت قديمة، وعرضها على الطبيب عند الحاجة لتلافي تكرار التصوير الشعاعي قدر الامكان.
5- عدم الإلحاح على أخذ الصور الشعاعية فالطبيب هو الذي يقدر ضرورة ذلك, ولا يفوتني أن اذكر أن جدة لي كانت تلحّ عليّ ان أصطحبها للتصوير الشعاعي، وبعد التصوير تقول أنها أحسن الآن وكأنه علاج. 
6- التقيّد بتعليمات المصور الشعاعي في الثبات وعدم الحركة أو التوقف عن التنفس لتجنب إعادة الصورة.
7- الالتزام بتعليمات المصور عند وضع الدروع الواقية للمناطق الأخرى للجسم أو عند وضع الموجهات والمرشحات الأخرى.

ثالثاَ: وفي مجال وقاية المراجعين ينبغي:
1- عدم التجمع أو الانتظار قرب غرف الأشعة في العيادات أو المستشفيات.
2- عدم الإصرار على مرافقة المريض داخل غرف الأشعة ما لم تكن حاجة ماسة إلى ذلك, وبطلب من المصور الشعاعي.
3- عدم جلب الأطفال إلى المستشفيات عند أخذ الصور الشعاعية.
ومن الممكن اتخاذ إجراءات عامة داخل المستشفيات من أجل حماية المريض وعلى صعيدين فيزياوي ونظامي أهمها؛
1- إقامة كافة أجهزة الأشعة السينية التابعة لمستشفى ما في بناية قسم الأشعة على أن تكون غرف الفحص واسعة لاحتواء الجهاز والمعدات الأخرى مجال واسع ومناسب لعمل المشغل وأن يكون الاستعداد لبدء الفحص ملائمة لكفاءات عالية.
2- حفظ الصور الشعاعية للمرضى في مكتبة خاصة لقسم الأشعة للعودة اليها كما هو الحال في الدول المتقدمة بدل ان تشاهد تلك الصور مرمية قبالة ابواب المستشفيات. ان في ذلك هدر مادي كبير، وجهد لايستهان به، فضلاً عن تعرض لامبرر له لأفراد المجتمع.
3- إقامة دورات للعاملين بالاشعاع في المستشفيات للتعرف على ومقدار الجرع الاشعاعية التي يستلمها المريض من الأجهزة الحديثة, فضلاً عما يستجد من ابحاث 

مشاهده: 746 | أضاف: mostafa | التاريخ: 2010-02-25


gamma camera


ألجاما كاميرا عبارة عن جهاز الكتروني يستخدم في التشخيص الطبي لتصوير توزيع المركبات الإشعاعية في الأنسجة .(بعد حقن المريض بها)

وبشكل عام :

هو جهاز للتصوير يستخدم في مجال الطب غالبا في الطب النووي لتصوير أشعة جاما المنبثقة من المركبات الإشعاعية في الجسم .

وهو جهاز يتكون من كاشف أو أكثر ( detector ) منصوبة بين المكان الذي يضعون فيه المريض وموصول بنظام تحكم لتشغيل الجهاز وتخزين الصور .



طريقة عملها

جاما كاميرا لها كاشف كبير يسمى بـ (البلورة الوامضة ) ، هذا الكاشف يكشف الأشعة المنبثقة من المركبات المشعة في النسيج مثلا وتحولها إلى أشارات ضوئية وهذه الإشارات الضوئية تتحول إلى أشارات كهربائية التي بدورها تتحول إلى إشارات في الكمبيوتر ويتم تحويلها ببرامج معينة تحولها إلى صور ، والصورة الناتجة يتم رؤيتها في النظام المرئي وتحويلها إلى فيلم ليتم تخزينها أو إرسالها .


الأجزاء التي تتكون منها الجاما كاميرا :


الكوليميتر collimator


باختصار هو أشبه بفلتر .. بفلتر سيل من الأشعة بحيث انه يمرر فقط الأشعة التي تكون متوازية تقريبا مع بعض

ويتم التقاط الصورة في جهة واحدة من الاشعاعات المتوازية التي تم فلترتها اما اذا تم استخدام الجهاز بدون كولاماتر سيقم بتصوير الجزء المرغوب من كل الجهات حسب الاشعة القادمة من كل جهة وبالتالي لن تنتج صورة واضحة او دقيقة.

كاشف وامض

عادة هذا الكاشف للكشاف عن فوتونات جاما ، والكاشف الذي عادة يتم استخدامه في كاميرات الجاما تتكون من [NaI(Tl)] ....

ويتم استخدام هذا المركب نظرا لجودته وقوة فعاليته في التقاط أو الكشف عن إشعاعات جاما المنطلقة من المركب المشع ، ويتفاعل هذا الكاشف مع فوتونات أشعة جاما بالنظرية الكهروضوئية او نظرية كومبتون مع ايونات اليود في البلورة (التي يتكون منها الكاشف ) .

وهذا التفاعل يسبب باطلاق الالكترونات والتي بدورها تتفاعل مع البلورة لانتاج الضوء في عملية تعرف باسم scintillation او الوميض او اطلاق الشرارات.


Photomultiplier Tubes

من كاشف الوميض لا يصلنا سواء كمية قليله من الضوء ولذلك الـPhotomultiplier Tubes وهي أنابيب متصلة بالجهة الخلفية من البلورة وفي مقدمة الـPhotomultiplier يوجد مايسمى بالفوتوكاثود الذي اذا تم تحفيزه بفوتونات الضوء ، يطلق الكترونات.

الـPhotomultiplier عبارة عن آلة تكشف وتكبر الالكترونات التي ينتجها الفوتوكاثود ، لكل 7 – 10 فوتونات موجهة على الفوتوكاثود يتم توليد الكترون واحد فقط ، وهذا الالكترون الذي من الكاثود يتم تركيزه على الداينود الذي يختزن هذا الالكترون ويعيد اطلاق العديد من الالكترونات عادة من 6 إلى 10 وهذه الالكترونات الجديدة يتم تركيزها على الداينود وتعاد العملية مرة أخرى وأخرى في dynodes متعددة ، وفي قاعدة الـPhotomultiplier Tube يوجد آنود الذي بدوره يجذب هذه المجموعة الكبيرة من الالكترونات وتحويلها إلى نبض كهربائي .




كل جاما كاميرا لها مجموعة من هذه الانابيب يتم ترتيبها بشكل هندسي معين ، والكاميرا النموذجية تحتوي من 37 الى 91 انبوب


 وضعية التسليكات الكهربائية :

منطقيا يعني الوضعية يجب أن تكون تابعه لأنابيب الفوتومالتيبلاير المذكورة في الأعلى بحيث أنها تستقبل النبضات الكهربائية من الأنابيب

إلى الـSMC وهو اختصار لـ Summing Matrix Circuit او قالب تجميع النبضات وهذا يسمح بوضعية الدوائر أن تحدد كل ومضة حدثت على بلورة الكاشف.



Data Analysis Computer

في النهاية يتم تحويل كل هذه الإشارات إلى الكمبيوتر وبعدها يتم استخدام برامج معينة لإخراج الصورة بشكل ثلاثي الإبعاد أما تكون رمادية أو ملونة على حسب البرنامج المتوفر ..

وبعدها يتم تبسيطها وتحليلها ليتم تخزينها علي الأقراص.

وهذه هي الخمسة الأجزاء المهمة في جهاز كاميرا جاما..


وهنا بعض الصور لأحدث كاميرات جاما ..




مشاهده: 1224 | أضاف: mostafa | التاريخ: 2010-02-25

التصوير بالرنين المغناطيسي

هي تكنولوجيا معقدة وتعرف باسم MRI وهي اختصار للجملة Magnetic Resonance Imaging والتي في الحقيقة تعتمد على الظاهرة الفيزيائية المعروفة بالرنين المغناطيسي النووي والتي من الأجدر ان يكون اسم الجهاز الرنين المغناطيسي النووي ويختصر NMRI ولكن نظراً للواقع الكلمة النووي على المريض او المستمع فإن العلماء فضلوا الاكتفاء بالاسم MRI.

المجال المغناطيسي

مصدر المجال المغناطيسي هو العنصر الرئيسي للجهاز ويشكل اكبر جزء فيه تركيبه.  وتصل شدة المجال المغناصيسي المستخدم في الجهاز ما يزيد عن 2 تسلا، والتسلا هي وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي والتي تساوي 10000 جاوس وللمعرفة تبلغ شدة المجال المغناطيسي للأرض 0.5 جاوس وهذا دلالة على ضخامة المجال المغناطيسي المستخدم في جهازNMR.

 

ولذلك قبل ادخال المريض والمختصين الى غرفة الجهاز فإنه يتم اجراء فحص دقيق للتخلص من الأشياء المعدنية التي قد يحملها المريض اما الاشخاص الذين زرعت في اجسامهم قطع معدنية لتثبيت العظام فإنه يسمح لهم استخدام الجهاز لان تلك القطع اصبحت ثابتة ولا يمكن ان تتحرك تحت تأثير المجال المغناطيسي وخاصة اذا مر عليها مدة تزيد عن 6 اسابيع واذا وجد نتيجة الفحص احتواء الجسم على اية معادن قابلة للحركة لايسمح للمريض بالتصوير بجهاز MRI ويتم تحويله الى وسيلة تصوير اخرى مثل CAT.

 

كذلك لا يسمح للمرأة الحامل باستخدام الجهاز لأنه لحتى الأن لم تجري بحوث على تأثير المجال المغناطيسي على الجنين ويخشى من تأثر خلايا الجنين بالمجال المغناطيسي وخصوصا وانها تكون في طور الانقسام والنمو.

كيف نحصل على الصور باستخدام MRI

أي مادة ومنها جسم الانسان يتكون من بلايين الذرات المختلفة، ونواة هذه الذرات تتحرك حركة دورانية حول محورها

ولنتخيل ان هذه البلايين من الانوية عشوائية في حركتها وكما نعلم ان الجسم مكون من مواد مختلفة وبالتالي من ذرات مختلفة ولكن جهاز MRI سيركز فقط علي ذرة الهيدروجين حيث انها الذرة المثالية


كل بروتونات ذرة الهيدروجين تترتب في اتجاه المجال أو في عكس اتجاه المجال ولا يمكن ان يكون هناك ترتيب اخر.  العدد الأعظم من تلك البوترونات عزومها المغناطيسية تلغي بعضها البعض ولا يبقى إلا القليل

 

وظيفة امواج الراديو     

عند ايقاف امواج الراديو  فان البرتونات التي تاثرت بامواج الراديو ترجع الي وضعها الاصلي محرره الطاقه التي اكتسبتها ويتم التقاط هذه الطاقه بواسطه ملف توليد امواج الراديو وترسل الي الكمبيوتر لتحليلها عن طريق معادلات رياضيه  تسمي تحويلات فورير   وبالتالي تترجم الي صور


تواريخ وعلماء

 

جاء اكتشاف هذا الجهاز في الثالث من يوليو عام 1977، حيث تم إجراء أول فحص باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي وقد استغرقت عملية التصوير اكثر من 5 ساعات

يرجع التطور في تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي إلى جهود سبع سنوات للعلماء ريموند دامادين ولاري مانكوف ومايكل جولدسميث

مميزات ذره  الهيدروجين

 

1- متوافره بالجسم بكثره فمثلا موجوده في الماء الذي يمثل 71 % من وزن الجسم كما يوجد فيمركبات اخري مثل  النشا والدهون والبروتينات

2- سهل الدراسه لاحتوائه علي بروتون والكترون واحد

3-  له طاقه حركه لدوران الالكترون حول نفسه مغزليا

4- له طاقه وضع لدوران شحنه موجبه حول النواه  ينتج عن هذا الدوران شحنه

   مغناطيسيه

أنواع المغناطيس المستخدم

المغناطيس الكهربي

 ويحتوي على العديد من لفات من سلك حول اسطوانة فارغة ويمرر بالسلك تيار كهربي مما يعمل على توليد مجال مغناطيسي طالما استمر مرور التيار الكهربي في السلك. 

مميزاته 1- قلة تكلفته

عيوبه 1- يحتاج هذا المغناطيس إلى تيار كهربي كبير تصل قدرته إلى

           50,000  وات 

       2- تكاليف التشغيل باهظة جدا

المغناطيس الدائم

وهو ينتج مجال مغناطيسي طوال الوقت

 مميزاته 1- تكلفة تشغيل قليلة

عيوبه 1- حجم المغناطيس ووزنه والذي يصل إلى اكثر من 7 طن لتوليد مجال مغناطيسي شدته 0.4 تسلا وهذا سبب في صعوبة تصنيعه واستخدامه.

المغناطيس الفائق

  وهو المستخدم عاده في بعض اجهزه الرنين المغناطيسي ويستخدم مواد فائقه التوصيل لعمل ملف اسطواني حول اسطوانه

يعمل عند درجه حراره منخفضه جدا تصل الي الصفر حيث يتم تبريده بسائل الهيليوم

مميزاته 1- يحتاج الي تيار كهربي قليل

عيوبه  1- تكلفة تشغيله عاليه لارتفاع اسعار المواد فائقه التوصيل وكذا عمليه    التبريد بالهيليوم

 

فكره عمل جهاز الرنين المغناطيسي

 

تعتمد فكره التصوير علي تصوير ذره الهيدروجين بالجسم وباعتبار ان انويه هذه الذرات في حاله حركه عشوائيه

عند وضع المريض داخل جهاز الرنين المغناطيسي  يتعرض الي :-

1- مجال مغناطيسي قوي وبذلك تنتظم حركه البرتونات  مع اتجاه المجال المغناطيسي

2- موجات راديو تردديه RF  لها نفس تردد ذره الهيدروجين تعمل علي اثاره البرتونات وتكسبها طاقه فتنتقل من حاله الطاقه الدنيا الي حاله الطاقه العليا وعند

ايقاف  RFتعود البرتونات الي حاله الطاقه الدنيا او مايسمي بعمليهRelaxsation   

 

اما موازيه للمجال المغناطيسي 

long tudinal فتسمي T1

- او عموديه علي المجال المغناطيسي transvers فتسمي T2 

\يختلف زمن عوده البرتونات  او عمليه باختلاف نوع النسيج  دم اوعظم او عضلات  هذا الاختلاف في الزمن يتحول بواسطه الكمبيوتر الي اختلاف في تباين اجزاء الصوره  بين الاسود والابيض مرورا بدرجات الرمادي

اذا :-

 T1هو الزمن اللازم للبرتونات للعوده في اتجاه موازي للمجال المغناطيسي

T2الزمن اللازم للبرتونات للعوده في اتجاه  عمودي علي المجال المغناطيسي  

 هو الزمن اللازم للبرتونات للعوده بزاويه انحراف علي المجال المغناطيسيBd

  هي مقدار زاويه انحراف البرتونات اثناء عمليه FA

مشاهده: 1063 | أضاف: mostafa | التاريخ: 2010-02-25

 

جهاز التصوير المقطعي



Computerized Axial TomographyCAT

من الاجهزة الطبية الحديثة التي تستخدم اشعة اكس في الحصول

 مجسمة لجسم الانسان بدلاً من صور اشعة اكس التقليدية التي توفر صورة معلومات بسيطة عن الهيكل العظمي للانسان وبعض الاعضاء العضوية. وتعتبر اجهزة التصوير المقطعية هي تطور للتصوير والتشخيص باستخدام اشعة اكس واعتمد تطوره على التطور الهائل في الكمبيوتر وسرعته. وباستخدام اجهزة CAT يستطيع الطبيب فحص وتشخيص جسم الانسان بدقة تصل تمكنه من النظر الى جسم الانسان كأنه مكون من شرائح رقيقة لتحديد المرض ومكانه بدقة وسرعة عالية


شرح مفصل لفكرة عمل جهاز التصوير بالاشعة المقطعية

 

 

الاسم العلمي لجهاز الاشعة المقطعية هو

 Computerized Axial

Tomography (CAT) ويعرف اختصارا بـ CT اي Computerized Tomography (CT). وهو عبارة عن جهاز مسح ينتج اشعة اكس، واشعة اكس هي اشعة ذات طاقة عالية تخترق الانسجة الحية لجسم الانسان ولا تخترق العضام، وتعتبر اشعة اكس جزء من الطيف الكهرومغناطيسي والذي يتكون من فوتونات تنطلق بسرعة الضوء والتي تبلغ 300,000 كيلومتر في الثانية ذات تردد عالي وطاقة أكبر بكثير من طاقة الضوء المرئي. وقد تم شرح اشعة

في التصوير العادي باستخدام اشعة اكس يعمل جهاز التصوير باصدار اشعة اكس على الجزء المحدد من جسم الانسان ويتم استقبال الاشعة التي تنفذ من الجسم على الجهة المقابلة على فيلم خاص، والصورة التي تلتقط عبارة عن ظل هذه الاشعة على جسم الانسان وحيث انها تخترق الانسجة الحية للجسم ولا تخترق العظام فإن الظل هو عبارة عن صورة العضام

وحيث ان الظل هو عبارة عن صورة في بعدين لا تعطي فكرة كاملة عن شكل الجسم. ولتوضيح ذلك دعنا نستعين بالمثال الموضح في الشكل ادناه حيث يقف شخص عند احد اركان الغرفة ويحمل في يده اليمنى بالقرب من صدره ثمرة الاناناس وفي يده اليسرى ثمرة موز، فإذا ما تم تسيط الضوء من مصباح في الاتجاه الجانبي للشخص فإن الظل الذي يتكون سوف يوضح لك ان الشخص يحمل الاناناس فقط ولا يعطي اي معلومة اذا ما كان يحمل موزة في اليد الاخرى وكذلك الحال اذا ما سلط الضوء بالاتجاه الامامي للشخص فإن الظل المتكون سوف يظهر لك ان الشخص يحمل الموزة بيده اليسرى بينما لا تملك اية معلومة عن ماذا يحمل بيده اليمنى على افتراض انك لا ترى الا الظل فقط.


ما تم مناقشته في المثال السابق هو بالضبط ما يحدث في حالة التصوير التقليدي باستخدام اشعة اكس فإذا ما كانت المنطقة المراد تصويرها في جسم الانسان تحتوي على عظمة صغيرة وخلفها او امامها عظمة كبيرة فإن الصورة الناتجة ستظهر العظمة الكبيرة فقط، ولتصوير العظمة الصغيرة لابد من الطلب من الشخص الدوران بالنسبة لجهاز اشعة اكس او جعل اشعة اكس تدور حوله بالزاوية المناسبة لتصوير العظمة الصغيرة.
ولنعود الى مثالنا السابق مرة اخرى فلكي نستطيع رؤية الموزة والاناناس فإننا نحتاج الى ان ننظر الى الظل المتكون عن كل جانب لنستطيع تخيل ما يحمله في كلتا يديه. وهذه هي الفكرة الاساسية التي يعتمد عليها جهاز الشعة المقطعية حيث يعمل الجهاز على توجيه اشعة اكس على جسم الانسان مع تحريكه حركة دائرية حول مركز الجسم لاخذ المئات من الصور على زوايا مختلفة ويتم تجميع الصور الناتجة (الظلال المتكونة على الجانب المقابل لكل زاوية) في ذاكرة الكمبيوتر الذي يقوم بدوره بتجميعها وتكوين صورة ثلاثية الابعاد للجسم

 

 

مراحل تطور جهاز الاشعة المقطعية

 

اول جهاز تصوير بالاشعة المقطعية تم اختراعه بواسطة العالم البريطاني Godfrey Newbold Hounsfield في مختبرات البحوث المركزية لشركة ثورن اي ام اي حيث بدأ بوضع فكرته في 1967 وتمكن في العام 1972 من انتاج اول جهاز تصوير بالاشعة المقطعة وحصل على جائزة نوبل في العام 1979مع شريكه Allan McLeod Cormack الذي عمل معه فيما بعد

 

النموذج الأصلي الذي تم تصميمه في العام 1971 صمم ليتمكن من اخذ 160 مقطع لجسم الانسان وكل مقطع يتم اخذ 180 صورة حول محور الجسم أي صورة لكل درجة ولقد اخذت عملية التصوير أكثر من 5 دقائق. والصور التي تم تجميعها تأخذ حوالي 2.5 ساعة ليتمكن الكمبيوتر من تكوين الصورة.
تم انتاج أول جهاز تصوير مقطعي لتصوير الدماغ وسمي على اسم الشركة EMI Scanner واستخدم في مستشفى اتكنسون مورلي في في ولاية وينبلدون البريطانية واول شخص تم عمل مسح مقطهعي لدماغه كان في العام 1972، و احتاجت عملية مسح مقطع واحد إلى 4 دقائق والزمن المطلوب لتكوين الصورة بواسطة الكمبيوتر يحتاج إلى 7 دقائق لكل صورة. وهذا الجهاز يحتاج إلى وضع الشخص في وعاء خاص مملوء بالماء لتقليل التعرض لاشعة اكس الصادرة من الجهاز اثناء عملية المسح والتصوير
الصور الناتجة من هذا الجهاز كانت ضعيفة من ناحية القدرة التحليلية

Resolution وتبلغ 80*80 بكسيل فقط

 

اجيال جهاز المسح المقطعي

 

تصنف اجهزة المسح المقطعية إلى عدة اجيال حسب تطور الية المسح وسرعته والمدة الزمنية المستغرقة لتكوين الصورة، وسوف نستعرض هذه الاجيال ونناقش مراحل تطورها.

الجيل الأول

استخدم الجيل الأول من الماسحات المقطعية شعاع بسمك قلم الرصاص يوجه الى الجسم ويتم رصده بواسطة كاشف واحد او اثنين فقط. والصور يتم تجميعها من خلال مسح دوراني وانتقالي حيث يكون مصدر اشعة اكس والكاشف مثبتان في جهاز يسمى الجانتري gantry ويدوران بالنسبة لبعضهما البعض بحيث يكون جسم الانسان في محور الدوران لهما. وتقدر المدة الزمنية للصورة الواحدة حوالي 4 دقائق حيث يكون الجانتري قد عمل دورة كاملة 180 درجة ثم ينتقل الجانتري لمسح جزء اخر من جسم الانسان. وكان استخدام هذا الجيل يتطلب غمر جسم المريض في حوض مائي لتقليل تعرضه لاشعة اكس


الجيل الثاني

تم تطوير جهاز المسح المقطعي بحيث زاد عدد الكواشف واصبح شعاع اشعة اكس اكثر اتساعاً ليغطي الكواشف المقابلة له. طريقة المسح لا زالت شبيه بطريقة المسح المستخدمة في الجيل الأول عبارة عن مسح دائرة وانتقالي حول جسم الانسان، وزيادة عدد الكواشف وزيادة اتساع اشعة اكس ادى إلى ان تكون دورة المسح لكل مقطع من مقاطع الجسم تغطي 180 درجة بانتقال 30 درجة بدلا من درجة واحدة كما كان في الجيل الأول مما ادى إلى تقليل زمن


الجيل الثالث

طرأ تطور ملحوظ على الجيل الثالث من حيث السرعة في الحصول على الصورة، وذلك بالغاء الحركة الانتقالية وجعل الحركة دائرية فقط، مما جعل زمن المسح ثانية واحدة فقط. وللتخلص من الحركة الانتقالية اثناء المسح في الجيل الثالث تم تصميم الكواشف التي ترصد اشعة اكس التي تنفذ من جسم الانسان على شكل قوس مما يحافظ على مسافة ثابتة بين مصدر اشعة اكس والكواشف اثناء الدوران. كما تم اضافة حواجز بين المريض واشعة اكس وبين المريض والكواشف لنضمن حزمة رقيقة من اشعة اكس التي تنفذ الى جسم الانسان مما يقلل من تعرضه للاشعة


الجيل الرابع

تم تصميم الجيل الرابع مشابها للجيل الثالث من ناحية المسح بحركة دائرية فقط، والاضافة التي طرأت هي على الكواشف التي تم تثبيتها على كامل محيط الجانتري والتي بلغ عددها 1000 كاشف، مما جعل الحركة مقصورة على مصدر اشعة اكس فقط مع ثبات الكواشف لانها تحيط كامل الجانتري. هذا التصميم جعل مسح مقطع كامل للجسم لا يستغرق اكثر من ثانية واحدة


آلية تكوين الصورة

بينما يستلقي الشخص المراد تصويره بجهاز المسح القطعي على سرير خاص يتحرك السرير ببطء ليصبح في منتصف جهاز المسح الجانتري ويحتوي الجانتري على جهاز اشعة اكس الذي يدور في حلقة حول المريض ويحتوي الجانتري على الكواشف الحساسة لاشعة اكس في الجهة المقابلة لاشعة اكس، وبالتالي يكون الشخص المستلقي على السرير في مركز الدوران وبين مصدر اشعة اكس والكواشف
يتحكم في دوران اشعة اكس والكواشف داخل الجانتري موتور خاص يتحكم فيه الكمبيوتر ليحدد زاوية وسرعة الدوران. بعد اتمام دورة كاملة يكون الجهاز قد صور مقطع من الجسم فيتحرك السرير بالنسبة للجانتري ويتم مسح وتصوير مقطع اخر من الجسم.


عرفة الكمبيوتر والتحكم بجهاز CAT


وبهذه الطريقة يكون الجهاز قد صور باستخدام اشعة اكس كل المنطقة المطلوب تصويرها على شكل مقاطع من خلال انتقال ودوران اشعة اكس داخل الجانتري او ما يشبه الحركة الحلزونية. يتحكم الكمبيوتر في شدة اشعة اكس حسب المنطقة المراد تصويرها من جسم الانسان. وبعد الانتهاء من مسح كل جسم الانسان يقوم الكمبيوتر بتجميع كل المعلومات التي حصل عليها من الكواشف ليكون صورة ثلاثية الابعاد للجسم، والجدير بالذكر انه لا يتم مسح كامل جسم الانسان فعادة الطبيب يحدد للفني المختص الجزء المطلوب مسحه


وحيث ان تصوير الجسم يتم من خلال مقطع مقطع ومن مختلف الزوايا فإن الصور التي نحصل عليها بواسطة جهاز الاشعة المقطعية تكون اكثر تفصيلاً ووضوحاً بالمقارنة بالتصوير التقليدي باستخدام اشعة اكس

 

مشاهده: 787 | أضاف: mostafa | التاريخ: 2010-02-25

تعريف الأشعة السينية وخواصها

أشعة السينية (بالإنجليزية: X ray‏) هي نوع من الأشعة الكهرومغناطيسية بطول الموجة من 10 إلى 0.01 نانومتر أي أن طاقة أشعتها بين 120 إلكترون فولت (eV) و 120 ألف إلكترون فولت (keV). تستخدم الأشعة السينية في كثير من المجالات الطبية فهي تعطى صور واضحة للعظام  التي تظهر باللون الأبيض والهواء والأنسجة يظهران باللون الأسود،

اكتشافها العالم الألماني وليام رونتجن عام 1896 في جامعة فورتسبورغ، ونال عنها جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1901.
 حيث لاحظ أنها قادرة أن تعطي ظلاً للأجسام الموجودة في مسيرها ولجهله بطبيعتها دعاها بالأشعة المجهولة.
الأشعة السينية شكل من أشكال الطاقة تنسب إلى مجموعة الإشعاعات الكهرومغناطيسية حيث تتكون الموجات الكهرومغناطيسية من وحدات من الطاقة تدعى photon، ليس لها كتلة ولا وزن وبذلك فهي تختلف عن الأشعة الجسمية Corpuscular والتي تتركب من أجزاء من المادة أو الذرة والتي تملك وزناً وكتلة مثل جزئيات electron-proton-Alpha
كلما زاد عدد الإلكترونات كلما قل ثبات الذرة ومال العنصر نحو التفكك والتحول وهذا ما ينطبق على العناصر المشعة مثل Plutinum-Uranium, Radium .


استخدمتها

    * التصوير الشعاعي في الطب للكشف عن الأسنان والعظام وكسورها وتحديد مواقع الأجسام الصلبة مثل الشظايا أو الرصاص في الجسم، وكذلك الكشف عن الأورام في الجسم،

    * علاج الأورام الخبيثة والقضاء عليها. فالأشعة السينية تميت الخلايا السرطانية وتقضي عليها، أما خلايا الجسم السليمة فهي تستعيد حيويتها بعد فترة نقاهة وتعود سليمة متعافية.

    * في الصناعة تستخدم لقياس سمك المواد والكشف عن عيوبها ومراقبة الجودة والنوعية في صناعة السبائك المعدنية والقطع المستخدمة في السيارات والطائرات وغيرها.

    * في مجال الأمن تستخدم الأشعة السينية في مراقبة حقائب المسافرين في المطارات بحثاً عن أسلحة أو قنابل

    * في علم دراسة الأجسام الصلبة إذ انه باستخدام انعراج الأشعة السينية اتضح وجود تناظر معين في بعض أنواع الجوامد (البلورات) وكانت تلك بداية انطلاقة جبارة في دراسة خصائص الجوامد والتركيب البلوري, ومعرفة التركيب الذري للعناصر.

    * في مجال الفن استخدمت للتعرف على أساليب الرسامين والتمييز بين اللوحات الحقيقية واللوحات المزيفة، وذلك لأن الألوان المستعملة في اللوحات القديمة تحتوي على كثير من المركبات المعدنية التي تمتص الأشعة السينية، وأما الألوان المستعملة في اللوحات الحديثة فهي مركبات عضوية تمتص الأشعة السينية بكميات اقل

 

تصدر الأشعة السينية بطريقتين:

 

    * بواسطة تعجيل (تسريع) الجسيمات المشحونة وتكون عادة إلكترونات - وهذه تكوّن أشعة انكباح Bremsstrahlung التي تشكل طيفا مستمرا (أي خليط من الموجات الكهرومغناطيسية القصيرة والقصيرة جدا).

 

    * أو عند انتقالات الإلكترون في غلاف الذرة أو الجزيئ من مستوي عال جدا للطاقة إلى مستوي منخفض. وهذه هي الأشعة السينية المتميزة بطول موجة معين، ويكون لها طاقة محددة.

 

وتستغل كلتا الحالتين في صمام أشعة سينية، حيث تنشأ الإلكترونات عند المهبط المتوهج (فتيل متوهج مثل فتيل اللمبة) وتسرع ثم تصطدم بالمصعد الموجب الشحنة فتنكبح بشدة. وعندئذ تنتج الأشعة السينية وحرارة. 99 % من الطاقة الكهربائية المستخدمة تظهر على هيئة حرارة ليست مفيدة وفقط 1% من الطاقة يتحول إلى الأشعة السينية. ويحدث اصطدام الإلكترونات بإلكترونات ذرات معدن المصعد وتطيح بها خارج الذرة، ونظرا لأن الذرة لا تبقى طويلا خالية من أحد إلكتروناتها، فيمتلئ المكان الشاغر بإلكترون من خارج الذرة ويصدر مع هذا الانتقال شعاعا من الأشعة السينية ذا طول موجة محددة.

 

ويستخدم اليوم السيراميك كمادة للمصعد ويكون مكان اصطدام الإلكترونات عليه مغطى بالموليبدنوم أو بالنحاس أو بالتنجستن.

 

خطورة الأشعة السينية

 

تنتمي الأشعة السينية إلى الإشعاعات المؤينة. أي تسبب في تأين الوسط الذي تمر فيه وذلك بفصل بعض الإلكترونات في الذرات والجزيئات. فيمكنها إحداث تغيرات في الخلايا الحية قد تؤدي إلى المرض بالسرطان. ولذلك تضع الحكومات تعليمات وقوانين تتعلق باستعمال الأشعة السينية سواء في الطب أو في الصناعة، وتراقب إتباع تلك التعليمات وتعاقب المخالفين للتعليمات طبقا للقوانين الموضوعة في هذا الشأن.

 

ولكن تستعمل الأشعة السينية أيضا في مكافحة مرض السرطان بطريقة تركيز الأشعة السينية على الخلايا السرطانية. ويعتبر الحامض النووي DNA في الكائنات الحية حثاث جدا للأشعة السينية، حيث يتزايد إتلافه بتزايد امتصاصه تلك الأشعة. أي أن التعرض إلى جرعة صغيرة من تلك الأشعة مهما كانت صغيرة، يكمن فيها احتمال تحول إحدى الخلايا الحية إلى خلية سرطانية. ولهذا يؤخذ هذا الاحتمال لحدوث السرطان في الاعتبار عند استخدام الأشعة السينية في التشخيص أو في العلاج.

 

وبصفة عامة يجب أن لا تتعرض المرأة الحامل للأشعة السينية على البدن، كما يجب الحذر جدا من استخدامها على الأطفال، وهي قد تسبب العقم عند الرجال والنساء إذا تعرضت الأجهزة التناسلية لها.

 

مشاهده: 613 | أضاف: mostafa | التاريخ: 2010-02-25

شاهد هذا الفيديو
طريقة الدخول
تصويت
‪‬
إحصائية

المتواجدين بالموقع: 0
زوار: 0
مستخدمين: 0
التوقيت الان