شرح الموضوع
يعتقد كثير من العلماء أن استخدام الفيزياء الطبية بدأ في العام 1895م عندما اكتشف العالم ويليام رونتجن الأشعة السينية (X-Ray)، وقد يكون التاريخ الحقيقي أقدم من ذلك بكثير، حيث إن…
الفصل الأول التشخيص بالأشعة والأمواج فوق الصوتية
- بيان كيفية تكوين صورة بالأشعة السينية.
- تفسير استخدام الصبغات الملونة في التصوير بالأشعة السينية.
- تعداد مجالات استخدام الأشعة السينية في التشخيص.
- ذكر الحالات التي يستخدم فيها المنظار الطبي.
- توضيح فكرة عمل التصوير الطبقي واستخداماته.
- توضيح مخاطر استخدام التصوير الطبقي.
- بيان فكرة عمل جهاز الرنين المغناطيسي.
- توضيح ميزات استخدام المنظار الطبي في التشخيص.
من طين أبقراط إلى صور الجسم
يعتقد كثير من العلماء أن استخدام الفيزياء الطبية بدأ في العام 1895م عندما اكتشف العالم ويليام رونتجن (Wilhelm Rontgen) الأشعة السينية (X-Ray)
- أبقراط اليوناني (377-460 ق.م): دهن الطين على ظهر المريض لمعرفة المنطقة المصابة، حيث إنها تكون أكثر سخونة من غيرها؛ وتؤدي لجفاف الطين بشكل أسرع.
- اليوم: أصبح من الممكن تصوير الأشعة الحرارية الصادرة عن مناطق الجسم المختلفة باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء.
(1) (1) (1) اكتشاف الأشعة السينية (X-Ray):
رونتجن واكتشاف الأشعة المجهولة
- أهميته: يعد التصوير بالأشعة السينية من أكثر طرق التصوير الطبي استخداماً.
- الاكتشاف: اكتشف ويليام رونتجن الأشعة السينية في العام 1895م.
- كيف: كان يمرر تياراً كهربائياً خلال أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء، فلاحظ توهجاً على لوح بالقرب منه.
- الاسم: أطلق عليها أشعة X، أي الأشعة المجهولة لأنها كانت مجهولة بالنسبة له.
- أول صورة: ليد زوجته، عندما وضعت يدها أمام مصدر الأشعة فتكونت لها صورة على فيلم حساس خلفها.
- الجائزة: حصل على جائزة نوبل في الفيزياء في العام 1901م.

التشخيص بالأشعة السينية:
لماذا تظهر العظام بيضاء والرئتان سوداء؟
- الأشعة السينية: جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، تسير بسرعة الضوء، وطاقتها العالية تمكنها من المرور خلال الأنسجة الحية.
- العظام (عالية الكثافة): تحتوي عناصر ذات أعداد ذرية عالية مثل الكالسيوم، فتمتص نسبة كبيرة من الأشعة، فيظهر لها ظل أبيض.
- العضلات والدهون (أقل كثافة): أعدادها الذرية أقل، فتسمح بمرور نسبة أكبر من الأشعة، فتظهر بدرجات الرمادي المختلفة.
- الرئتان (تحتويان هواء): تنفذ منها معظم الأشعة السينية، فتظهر ظلالها على الفيلم باللون الأسود.

التصوير باستخدام الصبغات الملونة (الفلوروسكوبي:
مادة التباين: كيف نرى الكبد والمعدة؟
- المشكلة: لا تظهر بعض الأعضاء مثل الكبد أو المعدة أو الأمعاء أو الأوعية الدموية عند التصوير بالأشعة السينية في الوضع الطبيعي.
- الحل: يتم إعطاء المريض صبغة معينة إما عن طريق الحقن أو عن طريق الفم.
- أمثلة: اليود وعدده الذري 53، والباريوم وعدده الذري 56.
- الصور: يقوم الطبيب بالتقاط الصورة التي يريدها عند فترات زمنية محددة للتشخيص فيما بعد.
- فحص الجهاز البولي: تُحقن الصبغة الملونة وهي اليود عن طريق الوريد، وتفرز عن طريق الجهاز البولي، حيث يتم رؤية أجزائه بوضوح.
- فحص المعدة والإثنا عشر: تناول صبغة الباريوم عن طريق الفم، وتظهر الصور على شاشة تلفزيونية.
- الامتناع عن الأكل والشرب قبل الفحص بست ساعات.
- الامتناع عن التدخين قبل الفحص بـ 24 ساعة.
- أمان الصبغات: الباريوم واليود من المواد قليلة السمية، ويتخلص الجسم منها بسهولة، إلا عند الحساسية لمادة التباين فتظهر أعراض جانبية كالحساسية والإمساك.
مجالات التصوير بالأشعة السينية:
متى نلجأ إلى الأشعة السينية؟
- الفائدة: تزداد دقة التشخيص واكتشاف الأمراض بشكل مبكر، وتساعد الطبيب في اختيار الأسلوب الأمثل في العلاج.
- الحالات التي يستخدم فيها التصوير بالأشعة السينية:
- فحص إصابات العظام وتشخيص الكسور.
- فحص الرئتين.
- معرفة حجم الأعضاء الداخلية وموقعها بالنسبة للأعضاء الأخرى.
- فحص الأسنان.
- فحص الثدي.
- الكشف عن وجود أجسام غريبة داخل الجسم.
الآثار الجانبية لاستخدام الأشعة السينية (X-Ray) في التصوير:
الوجه الآخر: آثار الأشعة السينية الجانبية
- الآثار: يمكن أن تحدث حروقاً، ولها تأثير في خلايا النخاع العظمي والغدد التناسلية.
- في الخلية: تسبب تغيرات في نواتها الحية؛ مما يؤدي لحدوث طفرات جينية يترتب عليها تشوهات خلقية عند الولادة.
- الحمل: ينصح الأطباء بعدم استخدامها للمرأة الحامل في الأشهر الأولى من الحمل.
- الوقاية: تستخدم الواقيات الرصاصية لحماية العاملين بها لقدرة الرصاص العالية على امتصاص هذه الأشعة.
- الهيئة الدولية للطاقة الذرية: نشرت توصيات للحماية والأمان، ووضعت قوانين منظمة لاستعمالات هذه الأشعة.
- حددت معايير ومواصفات محددة لصناعة الأجهزة التي تنتج هذه الأشعة، وألزمت الشركات الصانعة بها.
- حددت المقادير والجرعات الإشعاعية العظمى المسموح بها.

(1) (1) (2) التصوير الطبقي (Computerized
التصوير الطبقي: صورة ثلاثية الأبعاد
- التفاصيل: تعطي تفاصيل الأنسجة الرخوة كالأنسجة العضلية والأوعية الدموية أو الأعضاء كالدماغ، كما يمكنها تصوير مقاطع عرضية.
- التقليدية: تعطي الأشعة السينية التقليدية صوراً مسطحة ثنائية الأبعاد.
- الفكرة: توجيه أشعة (X) على جسم الإنسان مع تحريكه حركة دائرية حول مركز الجسم؛ لأخذ مئات الصور من زوايا مختلفة.
- التجميع: تجمع الصور الناتجة (الظلال المتكونة على الجانب المقابل لكل زاوية) في ذاكرة الكمبيوتر، الذي يكوّن صورة ثلاثية الأبعاد للجسم.
- الجودة: الصور أكثر تفصيلاً ووضوحاً بالمقارنة مع التصوير التقليدي باستخدام أشعة (X).
- المحاليل: للحصول على صورة ذات جودة أكثر، يحقن المريض في بعض الأحيان بمحاليل تجعل ظهور الأعضاء الداخلية أكثر وضوحاً.
مجالات استخدام التصوير الطبقي:
أين يفيد التصوير الطبقي؟
- من المجالات التي يستخدم فيها التصوير الطبقي:
- تشخيص أمراض الرئة كالالتهابات والسرطان.
- تصوير أعضاء البطن والحوض لاكتشاف الالتهابات والأورام والنزيف.
- تشخيص أمراض الكبد والبنكرياس.
- الكشف عن حصى الكلى والمرارة.
- تشخيص إصابات الرأس والنزيف وأورام الدماغ.
- تشخيص أمراض القلب.
مخاطر التصوير الطبقي:
ثمن التفاصيل: الإشعاع والحساسية
- التعرض: يتعرض المريض للإشعاع لفترة طويلة مقارنة بأخذ صورة بالأشعة السينية العادية التي لا تستغرق إلا لحظات قليلة.
- الفوائد أكبر: دقة التشخيص، ووضوح الصور وتفاصيلها، واستخدام أقل نسبة إشعاع ممكنة.
- الأجنة: يشكل خطراً على الأجنة؛ لذلك يتم اللجوء للموجات فوق الصوتية أو الرنين المغناطيسي للمرأة الحامل.
- الحساسية: قد يحدث رد فعل من الجسم تجاه مادة التباين، وأغلب الحالات تقتصر على بعض الحكة أو الطفح الجلدي.
- الحالات النادرة: قد يكون رد الفعل شديد الخطورة خاصة على الكلى.
(1) (1) (3) التصوير بالرنين المغناطيسي (Magnetic
الرنين المغناطيسي: صور دقيقة بلا أشعة سينية
- الجهاز: اخترع عام 1977م، ويحتوي على تجويف أفقي يحيط به مغناطيس، يستلقي المريض على ظهره داخله.
- الميزات:
- يصور كل المقاطع ومن جميع الاتجاهات دون الحاجة إلى تحريك الجهاز.
- الأشعة المستخدمة أشعة راديوية غير خطرة، وتأثيرها على أنسجة الجسم أقل بكثير من الأشعة السينية.
- الصور التي يتم الحصول عليها عالية الدقة والوضوح.
- قبل الفحص: يقوم المريض بالإجابة خطياً عن بعض الأسئلة المتعلقة بوضعه الصحي بشكل عام، وأسئلة أخرى تتعلق بمدى خوفه من الأماكن الضيقة.
- أثناء الفحص: يستمر التصوير لمدة قد تصل إلى نصف ساعة أو أكثر أحياناً، ويسمع المريض أصواتاً قد تكون مزعجة.
- ما يخفف الضيق: سماعات تخفف حدة الأصوات، واتصال مباشر مع الفني في حال تعرض المريض للضيق.
(1) (1) (4) التشخيص بالأمواج فوق الصوتية (Ultrasound)
الأمواج فوق الصوتية: تصوير بالصدى
- استخدامها: تستخدم في مجال الطب للتشخيص دون إجراء العمليات الجراحية.
- الفكرة: تعتمد على سقوط هذه الأمواج على الجسم وانعكاسها عنه.
- الإرسال: يصدر الجهاز أمواجاً ذات ترددات صوتية عالية تتراوح بين 1 إلى 5 ميجاهيرتز، توجه إلى جسم المريض من خلال مجس خاص.

- الانعكاس: ينعكس جزء من الأمواج الحدود الفاصلة بين مكونات جسم الإنسان، وتعود إلى المجس.
- الصورة: يغذى بها الحاسوب المرفق بالجهاز، الذي يقوم بحساب المسافة بين المجس وطبقة الجلد أو العضو الذي انعكست عنه الأمواج؛ ليكون صورة للأعضاء.
مجالات استخدام الأمواج فوق الصوتية في التشخيص:
ما الذي نفحصه بالأمواج فوق الصوتية؟
- الحمل وأمراض النساء: لقياس حجم الجنين وتحديد وضعه، إضافة إلى تحديد عدد الأجنة، وفحص جنس الجنين، ومعدل نموه، وفحص كمية السائل المحيط بالجنين.
- والكشف عن الأورام السرطانية داخل المبيض والثدي.
- أمراض القلب: لتحديد وجود خلل وظيفي أو تركيبي في القلب، وفي قياس معدل تدفق الدم خلال القلب والأوعية الدموية الرئيسية.
- أمراض الجهاز البولي: لقياس كمية تدفق الدم خلال الكليتين، والكشف عن الترسبات الكلسية (الحصى) في الكلية.
مخاطر استخدام الأمواج فوق الصوتية:
هل الأمواج فوق الصوتية آمنة؟
- السجل: لم تسجل أية حالات مرضية في الإنسان أو الحيوان نتيجة إجراء فحوصات بواسطة الأمواج فوق الصوتية.
- مع ذلك: ينصح باستخدامها كلما دعت الضرورة فقط.
- السبب: تمتص بسهولة في الماء الموجود في الأنسجة الحية؛ مما يسبب ارتفاعاً موضعياً في درجة الحرارة للمناطق المعرضة لها.
(1) (1) (5) المنظار
المنظار: كاميرا داخل الجسم
- الاستخدام: فحص الأعضاء أو الأوعية الدموية الموجودة داخل الجسم.
- ما يتيحه للجراح: رؤية الأعضاء الداخلية مباشرة، أو أخذ عينات، أو إجراء جراحات داخلية باستخدام مقصات أو ملاقط دقيقة مثبتة في نهاية المنظار.
- الإضاءة: تحمل أغلب المناظير مصدراً ضوئياً ينير المنطقة التي سيتم فحصها، وفي بعض الأحيان يتم إرسال الصورة إلى شاشة أمام الطبيب.
أنواع المناظير واستخداماتها:
أنواع المناظير واستخداماتها
- منظار الجهاز الهضمي:
- العلوي: لفحص المريء والمسالك المعوية العليا.
- السفلي: لفحص القولون.

- منظار الجهاز التنفسي: لفحص القصبات والرئتين، ويتم فيه إدخال المنظار من الأنف أو الفم.
- منظار المفاصل: يتم فيه إدخال المنظار من خلال شق صغير بالقرب من المفصل الذي يراد فحصه.
- منظار الجهاز البولي: يتم إدخال المنظار من خلال مجرى البول.

ميزات استخدام المنظار:
لماذا يفضّل الأطباء المنظار؟
- الدقة: يعد استخدام المنظار من الطرق الدقيقة في التشخيص.
- بديل الجراحة: أدى إلى الاستغناء عن العمليات الجراحية في كثير من الحالات، ولا يحتاج إلى قطع عميق في الجسم، ولا يترك آثاراً أو ندوباً بعد العملية.
- التعافي: قلل من احتمال حدوث الالتهابات والألم التي تعقب العمليات الجراحية التقليدية؛ مما أدى إلى تقليل فترة بقاء المريض في المستشفى.
أسئلة الفصل الأول
أسئلة الفصل الأول: اختبر نفسك
كيف يتم تكوين صورة للعظام بواسطة أشعة (X)؟
- أ. تمتص العظام نسبة كبيرة من الأشعة السينية، وتظهر باللون الأسود.
- ب. تمتص العظام نسبة قليلة من الأشعة السينية، وتظهر باللون الأبيض.
- ج. لا تمرر العظام الأشعة السينية، وتبدو باللون الرمادي.
- د. تمتص العظام الأشعة السينية بنسبة كبيرة، وتبدو باللون الأبيض.
ما تردد الأمواج فوق الصوتية المستخدمة في التصوير الطبي؟
- أ. 20 - 20000 هيرتز.
- ب. 2 - 20 كيلو هيرتز.
- ج. 10 - 20 ميجا هيرتز.
- د. 1 - 5 ميجا هيرتز.
ما نوع الأمواج أو الأشعة المستخدمة لتكوين الصور في جهاز الرنين المغناطيسي؟
- أ. أشعة راديوية.
- ب. أشعة سينية.
- ج. أمواج فوق صوتية.
- د. أشعة فوق بنفسجية.
أي طرق التشخيص الآتية الأكثر خطورة على الإنسان؟
- أ. التصوير بالأشعة السينية.
- ب. التصوير الطبقي.
- ج. التصوير بالرنين المغناطيسي.
- د. التصوير بالأمواج فوق الصوتية.
ما سبب اعتبار التصوير الطبقي أكثر خطورة من التصوير بالأشعة السينية العادية؟
- أ. لأن الأشعة المستخدمة في التصوير الطبقي أخطر.
- ب. بسبب المواد الملونة المستخدمة دائماً في التصوير الطبقي.
- ج. لأن فترة التعرض للإشعاع أكبر في التصوير الطبقي.
- د. بسبب اختراق الأشعة طبقات عميقة من الجسم في التصوير الطبقي.
ما الأجزاء التي تظهر بكل من الألوان: الأسود والأبيض والرمادي في صورة الأشعة السينية؟
وضح المقصود بكل من: الفلوروسكوبي، والمنظار.
علل ما يأتي:
- أ. امتصاص العظام نسبة كبيرة من أشعة (X).
- ب. استخدام كل من اليود والباريوم كمواد للتباين في تقنية التصوير بالفلوروسكوبي.
- ج. يمنع تعريض مريض يحتوي جسمه على شظايا معدنية لجهاز الرنين المغناطيسي.
قارن بين التصوير الطبقي والتصوير بالرنين المغناطيسي من حيث: الأشعة المستخدمة في كل منهما، والخطورة، ودقة التشخيص.
عند الحاجة لأخذ عدة صور بالأشعة السينية على فترات متقاربة، ما الإجراءات المتخذة قبل تصوير المريض بأشعة (X)؟
ناقش دور الهيئة الدولية للطاقة الذرية للحماية من مخاطر استخدام الأشعة السينية للأغراض الطبية.
عدد ثلاثة من الاستخدامات الطبية للمنظار.
قارن بين منظار الجهاز الهضمي العلوي ومنظار الجهاز الهضمي السفلي من حيث: طريقة إدخاله، والأعضاء التي يتم تشخيصها.