فوریتهای پزشکی رامهرمز

سير رشد و تحولي
پديده تشديد در مورد هسته هاي اتم اولين بار توسط فليکس بلانچ (Flix-Blanch) و ادوارد بورسل (Edvard-Borsel) در سال 1946 کشف شد. اين دو دانشمند به خاطر اين کار در سال 1952 جايزه نوبل دريافت کردند. هسته هاي اتمها داراي بسامدهاي متفاوت هستند اگر اين بسامدها را بتوان مشخص کرد مي توان از اين پديده در تعيين نوع اتم استفاده کرد. در بين سالهاي 1950 تا 1970 با تکيه بر اين ويژگي (NMR) يا تشديد مغناطيسي هسته ابداع شد که از آن براي تشخيص ساختمان فيزيکي و شيميايي مولکولها استفاده مي شود.

در سال 1970 بود که دريافتند اگر نيروي محرک را در هسته هايي که در اثر پديده تشديد انرژي دريافت کرده و دامنه نوسان آنها را افزايش يافته است قطع کنيم، هسته ها با از دست دادن اين انرژي به صورت امواج الکترومغناطيسي و مقداري هم گرما به حالت پايه خود برمي گردند. اين زمان برگشت به حالت پايه در ترکيبات مختلف متفاوت است با شناسايي اين پديده سعي کردند از اين ويژگي براي ايجاد تصوير استفاده کنند که پايه روشي به نام MRI شده است. اولين بار ريموند داماديان (Rimond-Damadyan) از اين ويژگي براي تشخيص تومورها استفاده کرد. بعد از وي افراد ديگري در اين زمينه کار کردند و با بکارگيري فنون و روشهاي بهتر زمان لازم براي تصوير برداري را کاهش دادند. روش ها و فنون جديد ارائه شده امروزه MRI را به يک روش مفيد براي تصوير برداري مبدل کرده است.

مکانيزم کار MRI
سه نوع حرکت در اتم مورد بحث است.

چرخش الکترونها حول محور خود
چرخش الکترون به دور هسته
چرخش هسته به دور محور چرخش

هسته هايي که تعداد نوکلئونهاي آنها فرد است (مجموع پروتون و نوترونهاي هسته را نوکلئون مي گويند) به دور محور خود حرکت چرخشي دارند اين ويژگي را ويژگي اسپين و اين هسته ها را هسته فعال تشديد مغناطيسي مي گويند. به علاوه اين هسته ها را مي توان مانند يک مغناطيس کوچک با قطبهاي N و S در نظر گرفت. به اين دليل گفته مي شود هسته يک دو قطبي مغناطيسي است و اين ويژگي مغناطيسي ذاتي را همان مغناطيس مي گويند. پس هسته فعال تشديد مغناطيسي داراي دو ويژگي اسپيني و ممان مغناطيسي است.

در بدن انسان هسته هايي که اين ويژگي را داشته باشند N15 ، O17 ، C13 ، P31 ، Na23 ، H هستند. در تصوير سازي به غير از اينکه هسته از نظر مغناطيسي بايد فعال باشد فراواني لازم در نمونه را نيز بايد داشته باشد. هسته اتم هيدروژن هم ميدان مغناطيسي دارد ، هم در تمام بدن پخش است و چون هسته کوچک است و تحت تاثير يک پروتون قرار دارد، ممان مغناطيسي آن بزرگ مي باشد. در نتيجه در تصويربرداري مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد.

ساختمان دستگاه MRI
بطور عمده بدن انسان از آب و چربي تشکيل شده است. آب 3/2 وزن بدن را شامل مي شود و داراي دو اتم هيدروژن و يک اتم اکسيژن در هر مولکول است. مولکولهاي چربي نيز به مقدار زيادي هيدروژن دارند. به طور کلي مقدار اتم هيدروژن بدن تقريبا 63 درصد است. و اين اتم که مقدارش بيشتر از ديگر عناصر است، داراي سيگنال MRI مي باشد. از آنجايي که بين محتواي آب اندامها و بافتها تفاوت وجود دارد، و همچنين در خيلي از بيماريها روند آسيب رساني منجر به تغيير در محتواي آب مي شود، اين روش تصوير برداري بطور وسيع در پزشکي بکار برده مي شود.

دستگاه MRI لوله اي است که بوسيله آهنرباي دايره اي شکل دواري احاطه شده است. اين آهنربا ميدان مغناطيسي ايجاد مي کند. در اينجا موج راديويي با طول موجهاي متفاوت سطح نمونه را جاروب مي کنند. انتهاي نمونه با جذب انرژي از موج راديويي هم فرکانس با چرخش آنها ، به حالت انرژي بالاتري مي روند و در راستاي ميدان مغناطيسي خارجي قرار مي گيرند.

با قطع ميدان اين هسته ها به حالت اوليه خود برمي گردند. در اين هنگام است که از ماده امواج الکترومغناطيسي با بسامد راديويي تابش مي شود که توسط سيم پيچي که به آن کويل مي گويند، دريافت انجام مي شود. اين سيم امواج دريافتي را به جريان الکتريکي تبديل مي کند. سپس اين جريانها تقويت مي شوند و به عنوان سيگنالهاي MRI به رايانه داده مي شود. رايانه با استفاده از سيستم تبديلي به نام تبديل فوريه اين داده ها را به تصوير تبديل مي کنند. اين تصوير بسيار دقيق است و تغييرات بسيار کوچک را نيز مي تواند نشان دهد.

نحوه تصويربرداري
فردي که قرار است با اين روش مورد تصويربرداري قرار گيرد نبايد هيچ شي فلزي مانند ساعت ، انگشتر ، مفصل مصنوعي و .... داشته باشد. و يا شي فلزي در نزديکي دستگاه MRI قرار گيرد ، زيرا ميدان مغناطيسي روي اين مواد فرومغناطيسي اثر گذاشته و نه تنها باعث تداخل در امر تصويربرداري مي شود، بلکه مي تواند به خود فرد نيز آسيب برساند به همين دليل است که دستگاه MRI را در اتاق هاي ويژه اي قرار مي دهند. اين اتاقها نسبت به امواج الکترومغناطيسي نفوذناپذبرند. در نتيجه امکان ورود يا خروج براي اين امواج وجود ندارد. به علاوه لباس مخصوصي را تن بيمار مي کنند که هيچ قسمت فلزي نداشته باشد.

در حين عمل تصويربرداري فرد بايد آرام باشد. به اين منظور مي توان يک آرام بخش ملايم به وي داد. سپس او را روي تخت خوابانده و از وي مي خواهند که به طور عادي نفس بکشد. بعد از اينکه فرد در دستگاه قرار گرفت، محل مورد تصويربرداري را با نور مشخص مي کنند و اسکن کردن شروع مي شود. در فواصل زماني که اسکن کردن قطع مي شود وي مي تواند قدري حرکت کند ، ولي نه آنقدر که از محل مورد نظر جابجا شود. شخص در طول اسکن مي تواند از طريق دکمه اي که در اختيار او قرار داده اند به مسئولين اطلاع دهد، و اسکن کردن متوقف شود. بعد از اتمام کار اطلاعات تصويري به رايانه اي داده مي شود و رايانه با بررسي اطلاعات ، تصويري ايجاد مي کند که روي فيلم منعکس مي شود.

موارد منع کاربرد
اگر فرد قلب مصنوعي يا درون کاشت فلزي و يا به طور کلي فلز در بدن خود داشته باشد (گلوله يا ترکش) نبايد از MRI استفاده کند. زيرا ميدان مغناطيسي مي تواند باعث جابجايي آنها شود. همچنين اگر فرد ترسي از محبوس شدن در دستگاه را داشته باشد، بايد اين مطالب را به مسئولين مربوطه اطلاع دهد.به طور کلي در تمامي تست هاي تشخيصي که با اشعه ارتباط دارند خانم هاي حامله بايد به متخصص اطلاع بدهند تا از تأثيرات منفي اشعه بر جنين جلوگيري شود.

موارد کاربرد
از اين روش مي توان براي تشخيص ، درمان و دنبال کردن مسير بيماري استفاده نمود. مثلا تمام ناهنجاريهاي مغز و نخاع به وسيله MRI نشان داده مي شود. با اين روش مي توان تشخيص داد که درد کمر به علت درد عضله است و يا به علت فشار روي عصب مي باشد. همچنين در درمان و تشخيص و روند توسعه سرطان از اين روش استفاده مي شود. موارد کاربرد MRI بسيار زياد است که در اين جا فقط چند نمونه ذکر شد.

اهميت MRI
MRI روشي است که در حدود 50 سال از عمر آن مي گذرد. ولي در اين مدت پيشرفت هاي بسياري کرده و جوايز نوبل متعددي به اين موضوع تعلق گرفته است. براي مثال جايزه نوبل پزشکي سال 2003 به پاول لاتربر و پيتر منسفيلدبه خاطر کار بر روي MRI تعلق گرفت. پاول لاتربر نشان داد که به کار بردن گراديان در ميدان مغناطيسي ايجاد تصويرهاي دو بعدي را ممکن مي سازد. وي در سال 1973 توضيح داد که چگونه با اضافه کردن گراديان مغناطيسي به آهنرباي مرکزي امکان آشکارسازي مقطع عرضي لوله اي که در آن آب معمولي وجود دارد و با آب سنگين احاطه شده است، ممکن مي شود. هيچ روش تصوير برداري نمي تواند بين آب سنگين و آب معمولي فرق قائل شود.

پيتر منسفيلد گراديان را در ميدان مغناطيسي مورد استفاده قرار داد تا بتواند به طور دقيق تفاوتهاي تشديد را نشان دهد. اين قدم اصلي براي ايجاد يک روش کاربردي تصويرسازي بود. همچنين وي نشان داد که چگونه با تغيير سريع گراديان مي توان به سرعت تصوير بدست آورد ، که به اين روش Echo-Planer scaning مي گويند. اين روش در دهه اخير در کاربردهاي باليني مفيد بوده است. تعدد در جوايز نوبل مربوط به MRI اهميت اين موضوع را به خوبي نشان مي دهد. اين روش ، تصاويري با دقت بالا از اندامهاي بدن فراهم مي کند و امروزه به ميزان زيادي در دنيا کاربرد دارد و مي تواند جايگزين روشهاي قبلي شود. زيرا با توجه به دانش امروزه ما هيچ عارضه جانبي ندارد. 

منبع. dostan.ir