بالرنين التصوير جهاز عمل فكرة المغناطيسي

�از ��عة اكس او جه��از اش��ل جه��وير مث��از تص��الCTجهاز التصوير بالرنين المغناطيسي هو جه��تخدم المج� ولكن يس�زاء��ة األج��بيب من رؤي��اد تمكن الط� المغناطيسي وامواج الراديو للحصول على الصور دقيقة وتفصيلية وثالثية االبع�عة��تخدام الش��دون اس��دماغ ب� الداخلية لجسم االنسان من عظام ومفاصل والدم وخصوصا االنسجة الرقيقة مثل ال اكس أو الحقن باالصباغ لتعزيز التباين، ومن خالله يمكن اكتشاف التغيرات التي قد تطرأ على بعض أعضاء الجسم

�ام نتيجة لمرض ما وذلك بالمقارنة مع األعضاء السليمة.��و ع��الث من يولي��از في الث��ذا الجه��اف ه��اء اكتش��د ج� وق] في ع�الم الطب الح�ديث.1977 ] م�ذهال �اريخ تم إج�راء أول فحص باس�تخدام ، حيث اعتبر حدثا��ك الت� حيث في ذل

�ثر من ��وير اك��ة التص��حة5التصوير بالرنين المغناطيسي وقد استغرقت عملي��ورة واض��ك الص��اعات ولم تكن تل� س ويرجع التط�ور في تكنولوجي�ا التص�وير ب�الرنين المغناطيس�ي إلى المقارنة بتلك التي نحصل عليها في ايامنا هذه.

�م جهود سبع سنوات للعلماء ريموند دامادين والري مانكوف ومايكل جولدسميث.� وقد اطلقوا على هذا الجهاز اسIndomitableبع���دار الس��ذلوها على م��تي ب��نية ال��ود المض��ة على الجه��وي للدالل��ني الق� في بداية األمر والذي يع

سنوات من العمل والبحث لجعل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي حقيقة بعد ان كان مجرد فكرة.

 

�م ��رف باس��دة وتع��ا معق��ي هي تكنولوجي��الرنين المغناطيس��وير ب��ة MRIالتص��ار للجمل� Magnetic وهي اختصResonance Imagingووي�� والتي في الحقيقة تعتمد على الظاهرة الفيزيائية المعروفة بالرنين المغناطيسي الن

�ر ��ووي ويختص��ي الن��رنين المغناطيس��از ال��ةNMRIوالتي من األجدر ان يكون اسم الجه��ع الكلم�] للواق �را� ولكن نظ�رف على ،MRIالنووي على المريض او المستمع فإن العلماء فضلوا االكتفاء باالسم ��ة س�وف نتع� وفي هذه المقال

�رى��اذا ن��از؟ وم��ذا الجه��ل ه��د في داخ��دما يوج��ان عن��م االنس��دث لجس��اذا يح��ور وم� فكرة عمل هذا الجهاز المتط�ئلة بواسطته؟ ولماذا يجب على الشخص ان يبقى ساكنا طوال وقت مكوثه داخل الجهاز اثناء الفحص؟��ذه االس� ه

وغيرها الكثير سنحاول االجابة عنها في هذه المقالة.

 

 

الفكرة واالساس

متر كما يحتوي على انبوبة2 متر وارتفاعه 2 أمتار وطوله 3( MRIيبلغ طول جهاز التصوير بالزنين المغناطيسي ) افقية تمتد خالل مغناطيس، يس�تلقي الم�ريض على ظه�ره على س�رير خ�اص يم�ر ببطء من خالل األنبوب�ة داخ�ل

وليس بالضروري ان يتم ادخال جسم المريض بالكامل داخل التجويف المغناطيسي وانما يعتمد ذلك المغناطيس. بالحجم والشكل حسب الجزء من الجسم المراد فحصه وتصويرهMRIعلى نوع الفحص المطلوب، وتختلف أجهزة

حيث يتطلب وجود ذلك الجزء من الجسم في مركز التجويف المغناطيسي.

   

المجال المغناطيسي

�ويMRIلمعرفة كيف يعمل جهاز ��ذي يحت��از وال��تخدم في الجه�] على المجال المغناطيسي المس يجب ان نركز اوال�ي��ر الرئيس��و العنص��ل ه��د قلي��ه بع� اسمه على كلمة مغناطيسي، فمصدر المجال المغناطيسي والذي سنتحدث عن

�ال،2 وتصل شدة المجال المغناصيسي المستخدم في الجهاز ما يزيد عن  للجهاز ويشكل اكبر جزء فيه تركيبه.� تس�اوي ��ال10000والتسال هي وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي والتي تس��دة المج��غ ش��ة تبل��اوس وللمعرف� ج

.NMR جاوس وهذا داللة على ضخامة المجال المغناطيسي المستخدم في جهاز 0.5المغناطيسي لألرض

�ال� ولذلك قبل ادخ�ا��د يحمله��تي ق��ة ال��ياء المعدني� المريض والمختصين الى غرفة الجهاز فإنه يتم اجراء فحص دقيق للتخلص من األش المريض اما االشخاص الذين زرعت في اجسامهم قطع معدنية لتثبيت العظام فإنه يسمح لهم استخدام الجهاز الن�د عن � 6تلك القطع اصبحت ثابتة وال يمكن ان تتحرك تحت تأثير المجال المغناطيسي وخاصة اذا مر عليها مدة تزي

�از ��وير بجه� MRIاسابيع واذا وجد نتيجة الفحص احتواء الجسم على اية معادن قابلة للحركة اليسمح للمريض بالتص .CATويتم تحويله الى وسيلة تصوير اخرى مثل

 

 

86 عام والوسط 25 العمار مختلفة حيث على اليسار لعمر MRIصور للدماغ باستخدام جهاز .Alzheimer عام لدماغ شخص مصاب بمرض 78عام واليمين

 

�ي��ال المغناطيس��أثير المج��وث على ت��ري بح� كذلك ال يسمح للمرأة الحامل باستخدام الجهاز ألنه لحتى األن لم تج على الجنين ويخشى من تأثر خاليا الجنين بالمجال المغناطيسي وخصوصا وانها تكون في طور االنقسام والنمو.

 

MRIأجزاء جهاز

�ح في��ا يتض��ه كم��ريض داخل��ال الم��ف الدخ� ذكرنا في المقدمة أن المغناطيس يعد الجزء الرئيسي للجهاز وبه تجوي .MRIالصورة وهناك ثالث انواع من المغناطيسات التي يمكن استخدامها في اجهزة

 

 

لدماغ شخص مصاب بالسرطان في الدماغMRIصورة

 

أنواع المغناطيس المستخدم

�ار( المغناطيس الكهربي:1)��لك تي��رر بالس� ويحتوي على العديد من لفات من سلك حول اسطوانة فارغة ويم�وع من كهربي مما يعمل على توليد مجال مغناطيسي طالما استمر مرور التيار الكهربي في السلك.� يتميز هذا الن

المغاطيس بقلة تكلفته بالمقارنة بالمغناطيس المصنع من المواد فائقة التوصيل المستخدم في النوع الثالث ولكن�ذا50,000يحتاج هذا المغناطيس إلى تيار كهربي كبير تصل قدرته إلى �] وه �بيا��ة نس��ه المرتفع�] لمقاومت �را� وات نظ

تسال.0.3يجعل تكاليف التشغيل باهظة جدا وخصوصا أذا تطلب االمر الوصول إلى مجال مغناطيسي شدته

 

وهو ينتج مجال مغناطيسي طوال الوقت مما يعنى تكلفة تشغيل قليلة ولكن المشكلة( المغناطيس الدائم:2) تس�ال وه�ذا0.4 طن لتوليد مجال مغناطيسي شدته 7تكمن في حجم المغناطيس ووزنه والذي يصل إلى اكثر من

سبب في صعوبة تصنيعه واستخدامه.

 

تسال والذي2ولكن بالرغم من التكليف الباهظة يعتبر هذا النوع من المغناطسات االنسب واالفضل للوصول الى   وهذا ماقد تتسائل االن ما عالقة المجال المغناطيسي بالتصوير ووضوحه؟. يعني صور في غاية الوضوح والدقة

سنجيب عنه ولكن بعد ان نكمل الشرح عن باقي اجزاء الجهاز.

�ل إلى  ��ا يص��ان وزنه��ه ك��ة من��اذج القديم�] فانم �دا��رام في حين ان8000المغناطيس يجعل الجهاز ثقيل ج��و ج� كيل�ون4500االجهزة الحديثة والمطورة وصل وزنها إلى ��د عن الملي��از يزي��ذكر ان ثمن الجه��دير بال��رام والج��و ج� كيل

 دوالر.

�وع �]. ولكن هناك ن ] منتظما ] مغناطيسيا اذا الجزء الرئيسي من تركيب الجهاز هو المغناطيس الضخم الذي يولد مجاال] مغناطيس�يا متزاي�د بحيث اخر من المغناطيس ويعتبر الجزء الثاني من تركيب الجه�از وه�و مغن�اطيس يول�د مج�اال

] بالمقارن�ة بم�ا تح�دثنا عن�ه270 جاوس إلى 180شدته تتغير من جاوس وهذا ال شك مجال مغناطسي صغير ج�دا في السابق والحقا سيتم شرح وظيفة ودور المجال المغناطيسي المنتظم والمتزايد.

 

لالعضاء الداخلية لجسم االنسانMRIصور

بينما يقوم المجال المغناطيسي المنتظم بغمر كامل جسم المريض فإن المغناطيس الثاني يعمل على توليد مجال

 مغناطيسي متغير.

اما الجزء الثالث من تركيب الجهاز هو مولد امواج الراديو التي تخترق جسم المريض عند اجراء التصوير. والشكل واالجهزة االلكترونية المتحكمة في تشغيله.MRIالتالي يوضح االجزاء الرئيسية لتركيب جهاز

 

واالجهزة االلكترونية المتحكمة في تشغيلهMRIمخطط لالجزاء الرئيسية لتركيب جهاز

 

 

MRIكيف نحصل على الصور باستخدام

 

�ة� نعلم ان أية مادة ومنها جسم االنسان يتكون من باليين الذرات المختلفة، ونواة هذه الذرات تتحرك حركة دوراني حول محور كما في الشكل الموضح ادناه حيث تشكل هذه الحركة شكل مخروط حول محور الدوران.

 

شكل يوضح ذرة الهيدروجين في حركة دورانية حول المجال المغناطيسي

�قلة��ورة متس��ا بص��ول محوره� ولنتخيل ان هذه الباليين من االنوية عشوائية في حركتها حيث ان كل نواة تتحرك ح�از ��ة ولكن جه��الي من ذرات مختلف��ة وبالت��واد مختلف��ون من م��م مك� MRIعن النواة األخرى، وكما نعلم ان الجس

�زم��ه ع��د ول��ون واح��وي على بروت��واة تحت��ة الن الن��ذرة المثالي��ا ال��دروجين حيث انه��ط علي ذرة الهي��يركز فق� س�وف��ا س��ارجي فإنه��ي خ�] وهذا يعني انه عندما تتعرض ذرة الهيدروجين إلى مجال مغناطيس مغناطيسي كبير نسبيا

�دث تتأثر به بحيث يصبح اتجاه العزم المغناطيسي في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي او في عكسه.� كما يح�ال��اه المج��ة في اتج��تقر في النهاي��ا وتس��ول محوره��دور ح��ي حيث ت��ال مغناطيس��ية في مج��رة المغناطيس� لالب

المغناطيسي كما يمكن اجبارها على ان تستقر في عكس اتجاه المجال المغناطيسي.

كل بروتونات ذرة الهيدروجين تترتب في اتجاه المجال أو في عكس اتجاه المجال وال يمكن ان العدد األعظم من تلك البوترونات عزومها المغناطيسية تلغي بعضها يكون هناك ترتيب اخر.

البعض وال يبقى إال القليل كما في الشكل البروتون المميز باللون األحمر فال يوجد بروتون اخر بعكس اتجاهه ليالشي عزمه المغناطيسي.

وظيفة امواج الراديو

CT وتوضح التباين العالي والوضوح مقارنة بصورة جهاز MRIصورة لدماغ انسان باستخدام

 

إذا نستنتج من ذلك ما يلي

MRIمخطط توضيحي لمكونات جهاز التصوير باستخدام الرنين المغناطيسي

 

الحصول على الصور

�ل� كما في التصوير باشعة اكس او التصوير باالشع المقطعية فإنه يتم حقن المريض بمادة لزيادة التباين الذي تعم�ة� على توضيح الجزء المراد تص�ويره في الجس�م وتم�يزه عن األعض�اء المج�اورة ك�ذلك ه�و نفس الح�ال في حال�تخدمة��ادة المس� التصوير بجهاز الرنين المغناطيسي ولكن المادة المستخدمة في هذه الحالة تختلف، حيث ان الم�أين��تخدمة تت��ادة المس� في حالة التصوير باشعة اكس او االشعة المقطعية التي تستخدم اشعة اكس ايضا فإن الم�ادة� اذا تعرضت الشعة اكس مما يعني انها سوف توقف اشعة اكس من النفاذ من ذلك العضو الذي يحتوي على م

�تخدمة التباين.��اين المس� وبهذا نحصل على صورة لذلك العضو عن طريق الظل الذي تم تصويره. ولكن مادة التب�جة��ي الموض�عي لالنس�]، فهي تعمل على تغير المجال المغناطيس في الرنين المغناطيسي لها وظيفة مختلفة تماما

التي تفحص، وتصبح استجابة االنسجة الطبيعية مختلف عن االنسجة المصابة بمرض مما تعطي نتائج مختلفة.

 

MRIمزايا جهاز

 

MRIعيوب جهاز

 

 

MRIتطورات مستقبلية متوقع لجهاز

100 عاما مقارنة باجهزة اشعة اكس التي مر عليها اكثر من 20في اوجها فهي عمرها ال يتعد MRI تعد اجهزةيعد محدودا النها في افضل صورة ممكنة وتعطى نتائج ممتازة وصور دقيقة MRI عام ولذلك التطوير على اجهزة

] ومخصصة لوظيفة مخددة مثل ان نجد اجهزة MRI ولكن من الممكن ان يتم تطوير أجزة وواضحة. اصغر حجما رنين مغناطيسي مخصصة لتصوير بعض اعضاء الجسم مثل تصوير الذراع أو العمود الفقري او الركبة أو الرقبة أو

كذلك يعمل العلماء على استخدام اجهزة الرنين المغناطيسي  التجويف البطني أو القفص الصدري او الدماغ.على تصوير ذماغ االنسان اثناء قيامه باداء بعض المهام مثل الضغط على كرة او النظر إلى صورة لمعرفة كيف

وبالتالي فإن مستقبل اجهزة الرنين المغناطيسي موجهة إلى االبحاث العلمية التي يمكن ان تتم  يعمل الدماغ.الغالف باستخدامه لفهم العديد من اسرار جسم االنسان. تدخل أن يمكن الشمسية الريح زيئات

الجزيئات الشفق المغناطيسي، تخلق األرض نحو وتتجه المغناطيسي الغالف تدخل التي.القطبي

م أقوى تمتلك األرض لكن مغناطيسي، غالف لهما األخرى والكواكب للشمس

أنهم من بالرغم العلماء يعتقد

الطيور المهاجرة ترى المجال المغناطيسي لألرض

توصل العلماء في ألمانيا لحل للغز المتعلق بكيفية تعرف الطيور المهاجرة على الدوام على طريقها من الشمال للجنوب على الرغم من

الضباب والغيوم والطقس السيئ حيث يرى هؤالء العلماء أن الطيورتسترشد في رحلتها برؤيتها للمجال المغناطيسي لألرض.

وكان الخبراء يعرفون منذ فترة أن عيون الطيور فيها مستقبالت جزيئية خاصة حساسة التجاهات المغناطيسية.ولكن يقول العلماء األلمان في

جامعة أولدنبورج ألول مرة إنهم اكتشفوا أن هذه المستقبالت الجزيئية مرتبطة على نحو مباشر بمنطقة في المخ تعرف بأنها تعالج المعلومات

البصرية. ويقول دومينيك هايرز وهو عالم البيولوجيا الذي قاد فريق البحث الذي أجرى الدراسة في جامعة أولدنبورج: "نحن

نعتقد أن الطيور ربما ترى المجال المغناطيسي".وقد حقن هايرز وزمالؤه طيورا من نوع الشحرور بصبغة خاصةيمكن تتبعها لدى مرورها باأللياف العصبية.

ووضع الفريق نوعا من الصبغة التي يمكن تتبعها في العين في حين تم وضع صبغة أخرى من هذا النوع في منطقة من المخ تدعى "كالستر إن" وهي المنطقة التي تكون نشطة في تعرف الطائر على االتجاه.ويقول هايرز

إن ذلك أثبت أن هناك صلة مباشرة بين العين وهذه المنطقة في المخ ومن ثم فإن المجال المغناطيسي أو االتجاه المغناطيسي ربما يتبدى للطائر في صورة بقعة من الضوء أو الظالم وهو ما يمكنه من االستدالل على

.الجهة وتعديل اتجاه