جهاز MRI الجزء الثاثل قابل للتحميل.DOC

الجزء الثالث من جهاز MRI
المهندس حمدي وداعه

تمغنط المعادن وجذبها للجهاز
كل ما هو في غرفة الرنين المغناطيسي هي مواد مقاومة للمغنطة، لا يسمح بتعدي حدود معينه قرب غرفة الرنين المغناطسي بأي معدن ممغنط، ويجب فحص كل ما يتم دخوله لغرفة الرنين المغناطيسي مثل الكراسي المتحركة ومساند المحاليل والأجهزه الخاصة بالمرضى مثل منظم ضربات القلب... إلخ وهناك قلق كبير من الزيادة الهائلة في عدد الحوادث المبلغ عنها بسبب التصوير بالرنين المغناطيسي والتي تصل لمنظمة الأغذية والعقاقير الامريكية (FDA) فمنذ عام 2004، وهو العام الأخير الذي سجل انخفاضا في عدد حوادث التصوير بالرنين المغناطيسي أفادت التقارير أن حوادث التصوير بالرنين المغناطيسي ازدادت بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، بينت إدارة الاغذية والعقاقير في تقرير لها عام 2008 بأن الزيادة بلغت 277 ٪ عن معدل عام 2004. اما الأصوات العالية الناتجة خلال الفحص فيجب لبس غطاء الأذن لانه ضروري لأي شخص داخل غرفة التصوير بالرنين المغناطيسي أثناء الفحص.
الخوف من الأماكن المغلقة
يكون الخوف من الأماكن المغلقة بسبب تصميم بعض أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ،و الذي قد يكون غير مناسب وذلك في بعض النماذج القديمة والتي تكون مغلقة كأنبوب طويل إلى حد ما أو أشبه بالنفق. وفد يكون الجزء الذي يحتاج إلى تصوير من الجسم لا بد أن يتم تصويره في مركز النفق. وأيظا قد يكون وقت الفحص طويل جدا في بعض تلك الأجهزة القديمة (قد يصل أحيانا إلى 40 دقيقة) ،أما في الأجهزة الحديثة قد يكون الوقت أقصر. وهذا يعني التقليل من هذه المشكلة. ويمكن حل هذه المشكله باستخدام التخدير وطمأنت المريض وشرح والاستعداد الجيد للفحص.
تسرب الهيليوم في الفائق التوصيل
يسبب تسرب الهليوم نقص الأوكسجين ثم الاختناق ,الهيليوم هو الأكثر استخداما في التصوير بالرنين المغناطيسي، ويخضع لخطر الانفجار و التوسع الهائل عندما يتغير من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية لذلك ينبغي تزويد الغرفة بمروحة وتهوية كافية.

الفصل الثاني
التصور بالرنين المغناطيسي

فكرة عمل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي MRI
جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي هو جهاز تصوير مثل جهاز اشعة اكس او جهاز CT ولكن يستخدم المجال المغناطيسي وامواج الراديو للحصول على الصور دقيقة وتفصيلية وثلاثية الابعاد تمكن الطبيب من رؤية الاجزاء الداخلية لجسم الانسان من عظام ومقاصل والدم وخصوصا الانسجة الرقيقة مثل الدماغ بدون استخدام لاشعة اكس او الحقن بالاصباغ لتعزيز التباين , ومن خلاله يمكن اكتشاف التغيرات التي قد تطرأ على بعض اعضاء الجسم نتيجة لمرض ما وذلك بالمقارنة مع الاعضاء السليمة . وقد جاء اكتشاف هذا الجهاز في 1977 حيث اعتبر حدثا مذهلا في عالم الطب الحديث, حيث في ذلك التاريخ تم اجراء اول فحص باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي وقد استغرقت عملية التصوير اكثر من 5 ساعات ولم تكن تلك الصورة واضحة بالمقارنة بتلك التي نحصل عليها في ايامنا هذه. ويرجع التطور في تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي الى جهود سبع سنوات للعلماء ريموند دامادين ولاري مانكوف ومايكل جولد سميث. وقد اطلقوا على هذا الجهاز اسم Indomitable في بداية الامر والذي يعني القوي للدلالة على الجهود المضنية التي بذلوها على مدار السبع سنوات من العمل والبحث لجعل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي حقيقة بعد ان كان مجرد فكرة.

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، وفي هذه المقالة سوف نتعرف على فكرة عمل هذا الجهاز المتطور وماذا يحدث لجسم الانسان عندما يوجد في داخل هذا الجهاز؟ وماذا نرى بواسطته؟ ولماذا يجب على الشخص ان يبقى ساكنا طوال وقت مكوثه داخل الجهاز اثناء الفحص؟ هذه الاسئلة وغيرها الكثير سنحاول الاجابة عنها في هذه المقالة.
الفكرة والأساس
يبلغ طول جهاز التصوير بالزنين المغناطيسي (MRI) 3 أمتار وطوله 2 متر وارتفاعه 2 متر كما يحتوي على انبوبة افقية تمتد خلال مغناطيس، يستلقي المريض على ظهره على سرير خاص يمر ببطء من خلال الأنبوبة داخل المغناطيس. وليس بالضروري ان يتم ادخال جسم المريض بالكامل داخل التجويف المغناطيسي وانما يعتمد ذلك على نوع الفحص المطلوب، وتختلف أجهزة MRIبالحجم والشكل حسب الجزء من الجسم المراد فحصه وتصويره حيث يتطلب وجود ذلك الجزء من الجسم في مركز التجويف المغناطيسي. بالاضافة الى وجود المغناطيس والذي سنتعرف لاحقا على دوره فب جهاز MRI فان مصدرا لامواج الراديو يستخدم كمصدر لتوليد نبضات من الطاقة. يقوم جهاز MRI بتصوير ادق التفاصيل في داخل جسم المريض بدقة نصف مليمتر ليكون صور ثنائية الابعاد او ثلاثية الابعاد .
جهاز MRI يمكن الطبيب مشاهدة وفحص داخل جسم الانسان بدقة عالية بالمقارنة باجهزة التصوير الطبية المعروفة الاخرى. حيث انه لا يترك أي تفاصيل الا ووفرها وبالتالي لا حاجة لاستخدام اجهزة تصوير اخرى اذا حصلنا على صورة بجهاز MRI كما انه بتعديل بعض العوامل اثناء الفحص فان جهاز MRI يسبب في تغير في جلد الانسان مما ينتج عنه صور مختلفة تمكن الطبيب من استنتاج ما اذا كان ذلك طبيعيا او غير ذلك . كما يمكن ان يتم تصوير تدفق الدم في كل من جسم الانسان حتى في ادق الشعيرات الدموية مما يسمح بانجاز الدراسات على انظمة واجهزة الانسان الرئيسية كما تجدر الاشارة الى انه ليس بالضرورة حقن المريض بمادة التباين التي تستخدم في اجهزة التصوير الاخرى.
المجال المغناطيسي
لمعرفة كيف يعمل جهاز MRI يجب ان نركز اولاً على المجال المغناطيسي المستخدم في الجهاز والذي يحتوي اسمه على كلمة مغناطيسي، فمصدر المجال المغناطيسي والذي سنتحدث عنه بعد قليل 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 جهاز NMR.
ونظرا لارتفاع شدة المجال المغناطيسي المستخدم في جهاز MRI فان الكثير من الاحتياطات التي يجب اخذها في عين الاعتبار قبل تشغيل الجهاز فهذا المجال قادرا على جذب القطع الحديدية مثل الدبابيس والمفاتيح والاقلام وادوات الطبيب الحديدية مثل المقص والمشرط وغيره من الادوات الصغيرة مما تجعلها تندفع في اتجاه المجال المغناطيسي بقوة كبيرة مثل الرصاصة في اتجاه التجويف المغناطيسي حيث يفترض وجود المريض المراد تصويره واذا اصطدمت تلك الاشياء باحد فانها وبلا شك ستؤذيه , كما ان هذا المجال سيفسد بطاقات الائتمان واقراص الكومبيوتر المغناطيسية ويمحي كل البيانات التي عليها.
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.

صور للدماغ باستخدام جهاز MRI لاعمار مختلفة حيث على اليسار لعمر 25 عام والوسط 86 عام واليمين 78 عام لدماغ شخص مصاب بمرض Alzheimer.
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.
أجزاء جهاز MRI
ذكرنا في المقدمة أن المغناطيس يعد الجزء الرئيسي للجهاز وبه تجويف لادخال المريض داخله كما يتضح في الصورة وهناك ثلاث انواع من المغناطيسات التي يمكن استخدامها في اجهزة MRI.

صورة MRI لدماغ شخص مصاب بالسرطان في الدماغ
أنواع المغناطيس المستخدم
1- 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. يتميز هذا النوع من المغاطيس بقلة تكلفته بالمقارنة بالمغناطيس المصنع من المواد فائقة التوصيل المستخدم في النوع الثالث ولكن يحتاج هذا المغناطيس إلى تيار كهربي كبير تصل قدرته إلى 50,000 وات نظراً لمقاومته المرتفعة نسبياً وهذا يجعل تكاليف التشغيل باهظة جدا وخصوصا أذا تطلب الامر الوصول إلى مجال مغناطيسي شدته 0.3 تسلا.
2- المغناطيس الدائم: وهو ينتج مجال مغناطيسي طوال الوقت مما يعنى تكلفة تشغيل قليلة ولكن المشكلة تكمن في حجم المغناطيس ووزنه والذي يصل إلى اكثر من 7 طن لتوليد مجال مغناطيسي شدته 0.4 تسلا وهذا سبب في صعوبة تصنيعه واستخدامه.
3- المغناطيس الفائق: وهو المغناطيس المستخدم عادة في اجهزة MRI ويستخدم مواد فائقة التوصيل لعمل ملف اسطواني حول اسطوانة كما في المغناطيس الكهربائي ولكن هنا التيار الكهربائي اللازم اقل بكثير من السابق وذلك لان مقاومة هذه الاسلاك معدومة. وهذا النوع من الاسلاك الفائقة التوصيل تعمل عند درجات منخفضة جدا قريبة من الصفر المطلق وذلك من خلال تبريدها بسائل الهيليوم الذي تكون درجة حرارته 452.4 درجة مئوية تحت الصفر. والمريض داخل المغناطيس لن يشعر بهذه البرودة القارصة لان المغناطيس معزول ومفرغ من الهواء ايضا . وبهذه الطريقة يمكن الوصول الى مجال مغناطيس بشدة 2 تسلا او اكثر ولكن المواد فائقة التوصيل مكلفة جداً وعملية التبريد المستمر بالهيليوم السائل مكلفة ايضاً. ولكن بالرغم من التكليف الباهظة يعتبر هذا النوع من المغناطسات الانسب والافضل للوصول الى 2 تسلا والذي يعني صور في غاية الوضوح والدقة. قد تتسائل الان ما علاقة المجال المغناطيسي بالتصوير ووضوحه؟ وهذا ما سنجيب عنه ولكن بعد ان نكمل الشرح عن باقي اجزاء الجهاز. المغناطيس يجعل الجهاز ثقيل جداً فانماذج القديمة منه كان وزنها يصل إلى 8000 كيلو جرام في حين ان الاجهزة الحديثة والمطورة وصل وزنها إلى 4500 كيلو جرام والجدير بالذكر ان ثمن الجهاز يزيد عن المليون دولار.
اذا الجزء الرئيسي من تركيب الجهاز هو المغناطيس الضخم الذي يولد مجالاً مغناطيسياً منتظماً. ولكن هناك نوع اخر من المغناطيس ويعتبر الجزء الثاني من تركيب الجهاز وهو مغناطيس يولد مجالاً مغناطيسيا متزايد بحيث شدته تتغير من 180 جاوس إلى 270 جاوس وهذا لا شك مجال مغناطسي صغير جداً بالمقارنة بما تحدثنا عنه في السابق ولاحقا سيتم شرح وظيفة ودور المجال المغناطيسي المنتظم والمتزايد.