مقدمه:
در میان تمام ماشین ها و دستگاه های گران قیمت و پیچیده، علم تصویربرداری پزشکی برای بسیاری از افراد، ظاهری مبهم دارد. چطور این دستگاه ها می‌توانند اشعه ایکس تولید کنند و آن گاه از عضوی از بدن رد شده و بر روی یک فیلم، تصویری از آن عضو به دست می آید. چطور دستگاه سونوگرافی با حرکت دادن قسمتی از آن بر روی بدن، حرکت اعضای داخلی جنین و مایعات را به خوبی نشان می دهد. بیمار هنگام قرار گرفتن در دستگاه های سی تی اسکن و ام آر آی با ترس خاصی از این که آیا ممکن است تحت خطر باشد، یا بعد از مدتی مشکلی به وجود آید، یا مجبور است برای تشخیص و درمان بیماری خود، خطر استفاده از این سیستم‌ها را بپذیرد.
تصویربرداری از اعضای بدن برای اولین بار توسط ویلهلم کنراد رونتگن فیزیکدان آلمانی و استاد دانشگاه ورزبورگ (wurzburg) آلمان در سال ۱۸۹۵ میلادی هم زمان با کشف اشعه ایکس از استخوان های دست همسرش انجام گرفت. علت نام گذاری ایکس به این اشعه نداشتن ایده به خصوصی در مورد آن بود. بنابراین آن را اشعه ناشناخته یا مجهول ایکس نامیدند و تصویرگیری با این اشعه، رادیولوژی نامیده شد.
سیر تحولی و رشد
تصویربرداری از اعضای بدن در سال ۱۸۹۵ توسط رونتگن با کشف پرتو ایکس پا به عرصه وجود گذاشت. برخلاف سایر اختراعات و اکتشافات که سال ها بعد و پس از طی مراحل سخت مورد قبول قرار می گیرند، خیلی زود و بلافاصله دو ماه پس از کشف بـرای اولیـن بار در جهان در بیمارستان نیوهمپشیر (Newhampshire) شهر ورزبورگ آلمان در مورد شکستگی استخوان و درمان آن به کار برده شد. رادیوگرافی از زمان کشف رونتگن به طور مداوم استفاده می شود و با گذشت نزدیک به یک قرن با تغییرات تکنیکـی از جملـه تـومـوگـرافی، فلوروسکوپی، تــومــوگــرافــی کــامـپـیــوتــری یــا سـی‌تـی اسکـن، سـونـوگـرافـی، پـزشـکی هسته‌ای، و ام آر آی و دسـتگاه پت (PET) دچار تحولاتی شده که در دهـــه اخــیـــر بـــه آن تــصـــویــربــرداری (Imaging) می‌گویند، و دگرگونی عظیمی را در تشخیص بـهـتـر بیماری ها و نیز درمان آن ها ایجاد کرده اسـت. بـدون تـوجـه به خطرات و بیماری‌های جدید و ناشناخته‌ای که هر روز بشر را تهدید مـی‌کـنـد، نـقـش تـصـویـرگـیـری از قـسـمـت‌هـای مختلف بدن بیشتر آشکار می‌شود. هر چند که در اوایــل، تـصــویــرگـیــری پــزشـکـی محـدود بـه استفاده از اشعه ایکس و دیدن استخوان یا اجسام خارجی در بدن بود، اما هم اکنون حتی پارگی عروق در قلب یا یک رباط در زانو یا میزان مایع مفصلی در مفصل ها با سیستم‌هایی که روز به روز در حال پیشرفت هستند قابل مشاهده است. بـنــابــرایـن تـشـخـیـص و درمـان آن هـا سـریـع تـر صــورت مــی‌گـیــرد. از آن جــایــی کــه ســلامتـی انسان‌ها مهم ترین بعد زندگی آن ها است نقش این علم در زندگی آشکارتر می‌شود.
انواع مختلف تصویربرداری پزشکی و دستگاه های تصویربرداری پزشکی
رادیوگرافی: در تشخیص انواع شکستگی، در رفتگی، انواع تنگی و زخم ها در انــدام‌‌هــای گــوارشــی، پــارگــی انــدام هــا، بـیـمــاری هــای مفصلـی و غیـره از ایـن نـوع تصویربرداری استفاده می‌شود.
سـی‌تـی اسـکـن: مـوارد اورژانـس بـیـمـاری های مغزی مثل این ایست و شوک و خونریزی ها به سرعت قابل مشاهده‌اند. هم چنین ستون فقرات، قفسه سینه و شکم اعمال این نوع تصویربرداری ضروری است.
سونوگرافی: جهت بررسی انواع بیماری های مربوط به سیستم صفراوی، ادراری، عروق، قلب و زنان باردار و بچه ها از سونوگرافی استفاده می شود.
ام آر آی: (MRI) این نوع تصویربرداری ساختمان های خیلی ریز را به سرعت نمایان می‌کند و حد بین بافت های مجاور را به خوبی نمایان می سازد. ماهیچه ها، عروق، تاندون ها و رباط ها را نیز به خوبی نمایان می کند.
انواع وسایل تصویربرداری پزشکی
دستگاه های رادیولوژی ساده: در این دستگاه ها به وسیله تولید اشعه ایکس در یک تیوپ و به کاربردن یک سری تکنیک ها و شرایط لازم و عبور اشعه از بدن بیمار و برخورد آن با فیلم و سپس ثبت تصویر به وسیله دستگاه های ظهور و ثبوت از اعضای مختلف بدن تصویربرداری می شود.
دستگاه سی‌تی اسکن: computerized tomography در این دستگاه تصویر برداری مقطعی و عرضی توسط چرخش دستگاه به دور عضور مورد نظر صورت می گیرد و در هر چرخش یک مقطع از عضو را در کوتاه ترین زمان تصویرگیری می کند و تصاویر توسط کامپیوتر بازسازی می شوند.
دستگاه ام آر آی :magnetic Resonance Imaging استفاده از یک میدان مغناطیسی بزرگ است که وقتی بیمار در آن قرار می‌گیرد، امواج ر
ادیویی که دستگاه می‌فرستد، بر‌روی هسته اتم هیدروژن در بدن اثر گذاشته و آن ها را در یک میدان مغناطیسی قرار می‌دهد. سپس تصویرگیری توسط کامپیوتر از مقاطع مختلف عضو مورد نظر صورت می گیرد.
دستگاه PET-Positron Emission tomography: برای استفاده از این سیستم یک عنصر رادیواکتیو که پوزیترون تولید می‌کند، وارد بدن بیمار می‌شود و سپس دو عدد پرتو گاما تولید می شود. بر این اساس در این سیستم آناتومی و فیزیولوژی بدن مشخص می‌شود.
پـزشـکـی هسته‌ای: (RNI) یک ماده رادیواکتیو از طریق داخل رگی یا خوراکی یا استنشاقی مورد استفاده بیمار قرار می گیرد. به علت اعمال متابولیک در بدن این مواد رادیواکتیو در محل خاصی تجمع می یابند. سپس یک دوربین در این سیستم به نام دوربین گاما تعداد تشعشعات گامای ساطع شده از بیمار را شمارش می‌کند که نشان دهنده میزان جذب اکتیویته در آن عضو مورد نظر است. در نتیجه یک بیماری خاص مثلا تومور میتواند در شمارش تغییر به وجود آورد و بیماری تشخیص داده می شود.
حفاظت در برابر پرتوهای یون ساز
از آن جا که تابش پرتوها توسط بعضی سیستم های تصویربرداری برای درمان یا تصویرگیری میتواند تغییرات بیولوژیک ایجاد کند. ولی فرد برای تشکیل تصویر این خطر را تحمل می کند. پس بایستی در مقابل این پرتوها حفاظت ویژه‌ای را به کار برد، چه برای افراد شاغل که با این پرتوها کار می‌کنند و چه برای بیمارانی که در معرض این پرتوها قرار می‌گیرند. یعنی باید قسمت هایی از بدن بیمار که جهت تصویربرداری مورد نـظــر نـیـسـتـنــد از قــرارگـیــری در مـعـرض اشعـه خودداری شود.
بـا تـوجـه بـه تـاریـخچه این علم و تغییرات و دگرگونی عظیمی که در طول یک قرن در این علم به وقوع پیوسته که هم‌اکنون سرعت جریان خون در عروق مغزی را به وسیله سیستم PET قـابـل انـدازه گـیری است. پس انتظار تحولاتی چون تصویرگیری در سطح تک‌تک سلول های بدن در آینده وجود دارد.
تاثیر میدان های الکترومغناطیسی بر انسان
امروزه مصرف انرژی در صنعت برق رو به افزایش است و اثرات مخربی بر روی سلامتی و ایـمـنـی انسان داشته است. تاثیرات میدان های الـکـتــریـکـی و مـغـنـاطـیـسـی بـر روی سـلامـت و بهـداشـت انسـان از مضرات این صنعت است. میـدان هـای مغنـاطیسـی و الکتـریکـی بـه وسیله خطـوط نیرو، سیم های الکتریکی و تجهیزات الکتریکی تولید می شود و خطوط نامرئی نیرو هستند که در اطراف هر وسیله وجود دارند و قدرت آن با افزایش ولتاژ افزایش می‌یابد. میدان الکترومغناطیسی از وسایل برقی و نیز خطوط انتقال نیروی برق با ولتاژ زیاد حاصل می شود. میـدان الکتـرومغنـاطیسـی بـر روی سیستم های عـصـبــی و رشــد و تـکــامــل و تــرمـیـم سلـول هـا اخـتـلالاتـی ایـجـاد مـی‌کـنـد و مـوجـب پـیـدایش امــراض نــاشـنــاخـتــه مــانـنــد انــواع ســرطـان هـا، تومورهای مغزی و ناباروری در انسان می‌شود همچنین افرادی که به دفعات و به مدت طولانی در معرض چنین میدان هایی قرار می‌گیرند و نیز افراد شاغل در صنایع برق و تلفن، تعمیرکاران تلویزیون و جوشکاران آسیب پذیرتر هستند. پس باید با نصب دستگاه های کنترل سرطان زایی در محیط کار و شناسایی منابع تولید الکترومغناطیسی، رعایت نکات ایمنی در محیط کار و در صورت امکان استفاده از تجهیزاتی که دارای حداقل میزان انتشار امواج الکترومغناطیسی است محیطی مناسب برای کار و فعالیت ایجاد کرد.
درون تمام ارگانیزم های زنده، جریان الکتریکی و میدان های الکتریکی با منشا داخلی وجود دارد که در مکانیسم های پیچیده کنترل فیزیولوژیک نظیر اختلال در سیستم های عصبی، عضلانی، فعالیت سلولی و رشد و تکامل و ترمیم بافت ها نقش دارند. لذا لازم است ویژگی های مصنوعی آثار احتمالی آن ها در سیستم های بیولوژیک مورد بررسی قرار گیرند. میدان های الکترومغناطیسی (EMF) ابتدا موجب سرگیجه، وزوز گوش، ضعف و خستگی و تار شدن دید چشم و خواب آلودگی هنگام کار و همچنین پیدایش امـــراض نـــاشـنـــاخـتـــه، تـغـیـیـــر تـــرکـیـبـــات خــون، اخـتــلال در سـیـسـتــم هــای عـصـبــی عضلانی،دگرگونی ژنتیکی، بروز سرطان هایی چون لنفوم، لوسمی، تومورهای مغزی، سرطان غدد بزاقی و اختلال در باروری در زنان و مردان می‌شود.
انـســان در زنــدگــی روزمــره در مـحـیــط کــار و خــانــه و مـدرسـه در معـرض میـدان الکترومغناطیسی و الکتریکی است و این میدان الکتریکی حاصل از تولید، انتقال و استفاده از الکتریسیته است. مطالعاتی در رابطه با سلامتی انسان در مورد کسانی که در معرض میدان مغناطیسی و انواع سرطان ها از نوع لوسمی و سرطان مغز صورت گرفته است.
تعدادی از محققان در مورد ارتباط قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی و سرطان تردید دارند. زیرا تفسیر آن از نظر بیولوژیک مشکل است و نتایج تحقیقات متفاوت به نظر می‌رسد و با هم هماهنگی ندارند. بسیاری از محققان توافق بر این دارند که نیاز به اطلاعات بیشتری در خصوص تاثیرات میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر سلامت انسان است.
تصویربرداری در پرتوپزشکی
مشکل تصویربرداری از بدن انسان این است که ماده ای کدر و غیر شفاف است، نگاه کردن درون بدن انسان نیز به طور کلی دردناک است. در گذشته روش معمول دیدن درون بدن انسان جراحی بود اما امروزه با استفاده از انبوهی از روش های جدید دیگر نیازی به این روش های سخت نیست. تصویربرداری اشعه X، MRI، تصویربرداری CAT و ما فوق صوت برخی از این تکنیک ها هستند. هر کدام از این تکنیک ها مزایا و معایبی دارنـد که باعث می شود برای شرایط مختلف واعضای مختلف بدن مفید باشند.
تکنیک های تصویربرداری پزشکی هسته ای روش های جدیدی را برای نگاه کردن به درون بـدن انسـان بـرای پـزشکـان فـراهم می کند. این تـکـنـیــک هــا تــرکـیـبــی از اسـتـفـاده از کـامپیـوتـر، حسگرها و مواد رادیواکتیو است.
این روش ها عبارتند از:
توموگرافی با استفاده از تابش پوزیترون (PET)
اسپکت SPECT
تصویر برداری قلبی – عروقی
اسکن استخوان
هــــــر کــــــدام از ایــــــن روش هـــــا از یـــکـــــی از خصوصیات عناصر رادیواکتیو برای تولید یک تصویر استفاده می کنند.
تـصـویـربـرداری در پـزشکـی هستـه ای بـرای شناسایی موارد زیر بسیار مفید است:
تومورها
آنوریسم Aneurysms
نـارسـایـی سـلـول هـای خـونی و اختلال در عملکرد دستگاه های بدن مثل غده تیروئید و ریه
استفاده از هر کدام از این روش های خاص یا مجموعه ای از آن ها بستگی به علائم بیمار و نوع بیماری دارد.
سونوگرافی
کلمه سونوگرافی از لفظ لاتین sono به معنی صـوت و نـیـز graphic بـه مـعنی شکل و ترسیم گرفته شده و ultrasound از ultra به معنی ماورا و نـیـز sound بـه مـعـنی صوت یا صدا گرفته شده اسـت. نـخـسـتـیـن دسـتـگـاه تـولـیـد کـنـنـده امواج فـراصـوت در پـزشـکـی، در سال ۱۹۳۷ میلادی تـوسط دوسیک اختراع شد و روی مغز انسان امتحان شد. اگر چه فراصوت در ابتدا فقط برای مـشـخـص کـردن خـط وسط مغز بود، اکنون به صـورت یـک روش تـشـخـیـصـی و درمانی مهم در‌آمده و پیشرفت روز به روز انواع نسل های دستگاه های تولید فراصوت، تحولات عظیمی در تشخیص و درمان در علم پزشکی به وجود آورده است.
امواج فراصوت به شکلی از انرژی از امواج مکانیکی گفته می‌شود که فرکانس آن ها بالاتر از حد شنوایی انسان باشد. گوش انسان قادر است امواج بین ۲۰ هرتز تا ۲۰۰۰۰ هرتز را بشنود. هر موج (شنوایی یا فراصوت) یک آشفتگی مکانیکی در یک محیط گاز، مایع یا جامد است که به بیرون از چشمه صوتی و با سرعتی یکنـواخـت و معیـن حـرکت می‌کند. در حرکت یا گسیل موج مکانیکی، ماده منتقل نمی‌شود. اگر ارتعاش ذرات در جهت عمود بر انتشار صوت باشد، موج عرضی است که بیشتر در جامدات رخ می‌دهد و در صورتی که ارتعاش در راستای انتشار امواج باشد، موج طولی است. انتشار در بافت های بدن به صورت امواج طولی است.
کاربرد امواج فراصوت
۱٫ کاربرد تشخیصی (سونوگرافی)
۲٫ بیماری های زنان و زایمان (Gynocology) مانند بررسی قلب جنین، اندازه گیری قطر سر (سن جنین)، بررسی جایگاه اتصال جفت و محل ناف، تومورهای پستان.
۳٫ بیماری های مغز و اعصاب (Neurology) مانند بررسی تومور مغزی، خون ریزی مغزی به صورت اکوگرام مغزی یا اکوانسفالوگرافی.
۴٫ بیماری های چشم (ophthalmalogy) مانند تشخیص اجسام خارجی در درون چشم، تومور عصبی، خون ریزی شبکیه، اندازه گیری قطر چشم، فاصله عدسی از شبکیه.
۵٫ بیماری های کبدی (Hepatic) مانند بررسی کیست و آبسه‌کبدی.
۶٫ بیماری‌های قلبی (cardology) مانند بررسی اکوکار دیوگرافی.
۷٫ دندان پزشکی مانند اندازه‌گیری ضخامت بافت نرم در حفره‌های دهانی.
۸٫ این امواج به علت این‌که مانند تشعشعات یونیزان عمل نمی‌کنند. بنابراین برای زنان و کودکان بی‌خطر هستند.
۹٫ کاربرد درمانی (سونوتراپی)
۱۰٫ کاربرد گرمایی
با جذب امواج فراصوت به وسیله بدن بخشی از انرژی آن به گرما تبدیل می‌شود. گرمای موضعی حاصل از جذب امواج فراصوت بهبودی را تسریع می‌کند. قابلیت کشسانی کلاژن (پروتئینی ارتجاعی) را افزایش می‌دهد. کشش در جوشگاه های زخم (scars) افزایش می‌دهد و باعث بهبود آن ها می‌شود. اگر اسکار به بافت های زیرین خود چسبیده باشد، باعث آزاد شدن آن ها می‌شود. گرمای حاصل از امواج فراصوت با گرمای حاصل از گرمایش متفاوت است.
میکروماساژ مکانیکی
بـه هنگـام فشـردگی و انبساط محیط، امواج طـولـی فـراصـوتـی روی بـافت اثر می‌گذارند و باعث جابجایی آب میان بافتی و در نتیجه باعث کاهش ورم (تجمع آب میان بافتی در اثر ضربه به یک محل) می‌شوند.
فـراصـوت در بسیـاری از موارد برای از بین بـردن مـواد دفعـی در اثـر ضـربـه و کاهش خطر چسبندگی بافت ها به هم به کار می‌رود.
درمــــان ورم کــهــنــــه یــــا مـــزمـــن: فـــراصـــوت چسبندگی هایی که میان ساختمان های مجاور ممکن است ایجاد شود را می‌شکند.
خطرات فراصوت سوختگی
اگــر امــواج پـیــوسـتــه و در یــک مـکـان بـدون چرخش به کار روند، در بافت باعث سوختگی می‌شود و باید امواج حرکت داده شوند.
پارگی کروموزومی
استفـاده دراز مـدت از امـواج اولتـراسـونـد بـا شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان می‌دهد.
ایجاد حفره
یــکــــی از عــــوامــــل کــــاهــــش انــــرژی امـــواج اولتـراسـونـد هنگـام گـذشتـن از بافت های بدن ایجاد حفره یا کاویتاسیون است. همه محلول ها شـامل مقدار قابل ملاحظه‌ای حباب های گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسان های امواج اولتراسوند در داخل محلول ها میتواند بر روی بافت ها تغییرات بیولوژیک ایجاد کند (پــارگـی در دیـواره یـاختـه‌هـا و از هـم گسستـن مولکول های بزرگ)
طراحی و اجرای سیستم ارت برای دستگاههای تصویر برداری پزشکی
با توجه به توضیحات داده شده در مورد دستگاههای تصویر برداری پزشکی طراحی و اجرای یک سیستم ارتمناسب ضروری میباشد و لازم است قسمت های فلزی دستگاههای مذکور به شبکه ارت اتصال یابند با توجه به تماس مستقیم اکثر دستگاههای تصویر برداری دستگاه در طی اسکن با بدن بیمار و احتمال شوک الکتریکی ناشی از اتصالی فاز به بدنه دستگاه و حساسیت سیستم در مقابل امواج الکترومغناطیسی که میتواند ناشی ازصاعقه و یا اثرات سویچینگ موجود در شبکه برق باشد حداکثر مقاومت چاه ارت احداثی برای این دستگاهها یک اهم پیشنهاد میگردد
منبع:BMEcenter.ir
