ظهور نسل جدید ‌MRI با ابعاد کوچکتر

دستگاه‌های ‌تصویربرداری‌، جیبی‌ می‌شوند

این که بنیانگذار صنعت MRI را چه کسی بدانیم، سوال سختی است؛ چرا که از 3000 سال پیش از میلاد مسیح که سقراط مفهوم اتم را تا حدودی توصیف کرد، در حقیقت بذر این نهال تنومند در دنیای پزشکی کاشته شده است. اگر بخواهیم نقطه عطف این فناوری را تا حدودی روشن کنیم، به نام ریموند نامادین می‌رسیم.

کد خبر: ۲۱۳۳۲۸

او پزشکی است که با علم بر دانش فیزیک در سال 1970 تصمیم گرفت نمایشگری را طراحی کند که با تکیه بر خواص مغناطیسی اتم‌ها در سیستم‌های زیستی علی‌الخصوص بدن انسان بتواند تفاوت‌های ساختاری را در بافت‌های سالم و غیرسالم بدن تشخیص دهد. او سرانجام دستگاهی ساخت که می‌توانست یک پالس اتمی تشدید شده را به بافت بدن موش‌ها بتاباند و براساس سیگنال خاصی که از بافت هدف دریافت می‌کرد، ماهیت بافت مورد نظر را تشخیص دهد.

بر پایه این اصل، بتدریج فناوری بزرگ و غول پیکر MRI شکل گرفت.

وقتی هسته اتم‌ها انرژی دریافت می‌کند، دامنه نوسان آن افزایش می‌یابد. هنگامی که نیروی محرک را در هسته‌هایی که بر اثر پدیده تشدید انرژی دریافت کرده و دامنه نوسان آنها افزایش یافته است قطع کنیم، هسته‌ها با از دست دادن این انرژی به صورت امواج الکترومغناطیسی و مقداری گرما به حالت پایه خود برمی‌گردند. این زمان برگشت به حالت پایه در ترکیبات مختلف متفاوت است. از این ویژگی برای ساخت تصویر استفاده می‌شود که پایه روشی به نام MRI شده است. در این روش برای ایجاد تصویر، بدن از سه جهت تحت تابش یک میدان مغناطیسی قوی قرار می‌گیرد که گاهی‌ 60 هزار برابر شدت میدان مغناطیسی زمین است. از آنجا که در تمام اندام‌های بدن به مقدار معینی آب وجود دارد، هیدروژن‌های موجود در آب که دوقطبی هستند تحت تاثیر میدان مغناطیسی در یک جهت به خط می‌شوند. اگر در این حالت به بدن امواج رادیویی با فرکانس معین بتابانیم، سبب تولید یک جریان الکتریکی توسط هیدروژن خواهیم شد که می‌توان با یک تقویت‌کننده و یک دستگاه رایانه تصویری از ناحیه مربوطه دریافت کرد.

از آنجا که در روش تصویربرداری به شیوه MRI از میدان مغناطیسی قوی استفاده می‌شود، باید به یاد داشت هنگامی که بیمار برای اسکن آماده می‌شود، هیچ گونه فلزی به همراه نداشته باشد زیرا سبب اخلال در تصویر می‌شود.

همچنین این روش را نباید برای افرادی که از باتری‌های به جای قلب استفاده می‌کنند، به کار برد.

وسیله‌ای برای تشخیص بیماری‌ها

از MRI می‌توان برای تشخیص و دنبال کردن روند بهبود بیماری‌ها استفاده کرد. بیشتر ناهنجاری‌های مغز و نخاع به وسیله MRI قابل تشخیص‌اند. همچنین برای بررسی دقیق وضعیت ستون مهره‌ها و عضله‌های اطراف می‌توان از این روش استفاده کرد. بعلاوه این روش در تشخیص و روند پیشروی سرطان قابل استفاده است.

نسل جدیدMRI

وقتی صحبت از MRI می‌شود، همه ما به یاد دستگاه‌های بزرگ و گرانقیمتی می‌افتیم که در بیمارستان‌ها به چشم می‌خورد. همان طور که می‌دانیم MRI یکی از روش‌های مهم تصویربرداری در پزشکی است که امکان مطالعه دقیق بافت را فراهم می‌آورد؛ اما MRI یک عیب بزرگ دارد و آن دستگاه بسیار حجیم و گرانقیمت بودن آن است و جابه‌جا‌یی‌اش امکان‌پذیر نسیت.

یک گروه محقق در مرکز مهندسی تکنولوژی بیومدیکال فرانهوفر در سانکت اینگبرت موفق به ساخت دستگاه MRI شدند که براحتی قابل نقل و انتقال است. این مرکز با کمپانی نیوزیلندی مگریتک در جهت تولید دستگاه‌های کوچک همکاری می‌کند.

دکتر فرانک ولک، سرپرست این گروه، فناوری به کار رفته در این دستگاه جدید را به این صورت توصیف می‌کند: «به جای استفاده از آهن‌رباهای غول‌آسا که برای خنک شدن به هلیم مایع و نیتروژن نیاز دارند، از آهن‌رباهای فوق‌قوی دائمی استفاده کرده‌ایم. این آهن‌رباها برخلاف آهن‌رباهای مورد استفاده در دستگاه‌های MRI عظیم‌الجثه، به خنک شدن نیاز ندارند.»

در ساختار دستگاه MRI قابل حمل که به MRI جیبی معروف شده است، چندین آهن‌ربای دائمی طوری در کنار هم قرار گرفته‌اند که فضای مغناطیسی آنها با هم تلاقی می‌کند و یک فضای هوموژن ایجاد می‌شود. به این ترتیب سازندگان توانستند در ساخت یک طیف‌سنج با تشدید مغناطیسی که قابلیت حمل و نقل دارد و از انواع قبلی ارزان‌تر است، موفقیت لازم را کسب کنند. این دستگاه قابلیت این را دارد که با باتری نیز شارژ شود.

اندازه گیری باMRI ‌های هسته‌ای‌

NMR مخفف عبارت Nuclear Magnetic Resonance به معنی تشدید مغناطیسی هسته‌ای است که محققان توانسته‌اند آن را در اندازه جیبی و قابل حمل بسازند. این دستگاه در شناسایی تغییرات محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد و این کار را با آنالیز کردن نمونه‌های به دست آمده از توده‌های یخ انجام می‌دهد. البته این روش نمی‌تواند به عنوان جایگزینی برای MRI جهت مطالعه بدن انسان به کار ‌رود. این دستگاه کاربرد مهمی در صنعت دارد. به عنوان مثال در صنایع تولید سوسیس، پنیر یا آب‌نبات می‌توان از این دستگاه برای آنالیز مقدار چربی یا آب محصولات بهره برد. همچنین می‌توان از آنها برای اندازه‌گیری رطوبت مواد، تعیین ساختار پلیمرها یا تعیین کیفیت چوب درختان استفاده کرد.

وسیله‌ای استثنایی در تصویربرداری‌

50 سال از عمر صنعت MRI می‌گذرد و در این مدت پیشرفت‌های بسیاری کرده است که تلاش برای ساختMRI های کوچک‌تر و قابل حمل از آن جمله است. MRI قابلیت‌های منحصر به فردی دارد؛ به عنوان مثال تنها روش تصویربرداری است که می‌تواند بین آب سنگین و آب معمولی فرق قائل شود. از آنجا که MRI از اشعه رادیواکتیو استفاده نمی‌کند، بنابراین عارضه جانبی ندارد.

نداشتن عارضه‌ جانبی و دقت بالا در افتراق بین نسوج طبیعی و غیرطبیعی، MRI را به روش تصویربرداری بسیار دقیقی تبدیل کرده که امروزه در همه شاخه‌های علم پزشکی کاربرد وسیعی یافته است. در کشور ما نیز تعداد قابل توجهی دستگاه MRI وجود دارد که تعداد این دستگاه‌ها روبه فزونی است.