تويت
جهاز الرنين المغناطيسي
ما هو الرنين المغناطيسي
جهاز الرنين المغناطيسي أو التصوير بالرنين المغناطيسي، يرمز له mri، وهو اختصارٌ لعبارة Magnetic Resonance Imaging، وهو طريقة مسحٍ خاصةٍ تسمح للأطباء برؤية صورٍ مفصلةٍ للأنسجة الداخلية وهيكل الجسم البشري باستخدام مجموعةٍ من المغانط ومجال مغناطيسي قوي.
تعد تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي آمنةً وغير جراحية، كما أنها خاليةً تمامًا من الإشعاع خلافًا للأشعة السينية التقليدية أو التصوير المقطعي المحوسب، وهي وسيلة التشخيص الأمثل في معظم الحالات في وقتنا الحالي، حيث أن مسح الأشعة السينية العادي ليس كافيًّا دائمًا لإعطاء صورةٍ تشخيصيةٍ لمرضٍ أو حالةٍ غير طبيعيةٍ في الجسم.
يعتمد جهاز الرنين المغناطيسي على المجالات المغناطيسية القوية والموجات الراديوية لتشكيل صورة الجسم؛ إذ يتم وضع جزء الجسم الذي سيتم فحصه في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي للمسح الرقمي والمراقبة، ويتم حفظ النتائج، حيث يبدي العضو المريض من الجسم صورةً رنانةً غير طبيعيةٍ وبالتالي يمكن الكشف عن الإصابة، ممّا سهّل التشخيص والمعالجة بشكلٍ كبيرٍ وقدّم خدمةً كبيرةً للطب والأطبّاء.
تاريخ التصوير بالرنين المغناطيسي
عندما وصف نيكولا تيسلا الحقل المغناطيسي الدوار في عام 1882، كان بالكاد يتخيل ما قد يؤدي إليه!
بعد 130 عامًا من البحث والتجربة والجهود العظيمة المبذولة من عدة أطراف تم اختراع جهاز الرنين المغناطيسي المستخدم بشكلٍ واسعٍ في كل مستشفيات العالم وكل ذلك كان انطلاقًا من فكرة تيسلا.
كانت بداية تأسيس هذه التقنية خلال عام 1946، حيث قام كل من فيليكس بلوش وإدوارد بورسيل باكتشاف ظاهرة الرنين المغناطيسي خلال هذا العام، وتم فيما بعد منحهما جائزة نوبل في عام 1952.
لكنها كانت وسيلةً للتصوير الكيميائي والفيزيائي فقط وذلك حتى عام 1971، حيث أظهر ريمون داماديان أن أوقات الاسترخاء المغناطيسي النووي للأنسجة والأورام تختلف، وهذا ما حفزّ العلماء على استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لدراسة المرض!
لكن عملية التصوير كانت تستغرق وقتًا طويلًا لذلك لم تكن تستخدم وكانت قيد التطوير، إلى أن ظهرت الموصلات الفائقة ودخلت في تصميم جهاز الرنين المغناطيسي ممّا جعل المجالات المغناطيسية القوية ممكنة الاستخدام في التصوير بالرنين المغناطيسي.
كان أول فحصٍ للإنسان بواسطة MRI عام 1977، ومنذ ذلك الحين، تطورت عملية التصوير بالرنين المغناطيسي وأصبحت أسرعَ بكثيرٍ، وكان التقدم الأكثر أهميةً في التصوير بالرنين المغناطيسي في عام 2003، عندما فاز بول سي لاوتربور و بيتر مانسفيلد بجائزة نوبل لاستخدامهم التصوير بالرنين المغناطيسي كأداةٍ تشخيصيةٍ في الطب.
كيف يعمل جهاز الرنين المغناطيسي
يتكون جهاز الرنين المغناطيسي من نفقٍ كبيرٍ مع طاولةٍ متحركةٍ تنزلق إلى داخل هذا النفق، يستلقي المريض على الطاولة ويتم نقله إلى داخل النفق لإجراء الفحص، يحتوي النفق على مغناطيسين كهربائيين كبيرين ومولد موجاتٍ قويٍّ، أولًا يقوم المغناطيسين بتوليد مجالٍ مغناطيسيٍّ قويٍّ حول المريض، ثم يخضع المريض لنطاق ترددٍ سريع النبض (RF) وهذا النبض يخلق صوتًا هائلًا في النفق.
تكون النسبة العظمى من جسم الإنسان هي جزيئات الماء التي تتكون من ذرتي هيدروجين وذرة الأكسجين واحدة، وفي قلب كل ذرةٍ يوجد بروتون، ونستطيع تشبيه البروتون بالمغناطيس، مع قطبين شمالي وجنوبي.
تتفاعل تلك البروتونات في حقلٍ مغناطيسيٍّ قويٍّ، كما يفعل المغناطيس، عن طريق محاذاة أقطابها الشمالية الجنوبية مع هذا الحقل، وعندما يدخل المريض جهاز الرنين المغناطيسي يتم تشغيل الحقل المغناطيسي، وبالتالي تتحاذى جميع البروتونات في ذرات الهيدروجين في جسم المريض في اتجاهٍ واحدٍ تأثرًا بهذا الحقل.
ثم يتم تشغيل مولد التردد اللاسلكي بسرعةٍ وإيقافه، هذا يولد نبضًا يسبب دوران البروتونات بسرعةٍ ومن ثم العودة إلى وضع المحاذاة السابقة مع المجال المغناطيسي.
في هذا الوقت تقوم أجهزة الاستشعار الموجودة داخل جهاز الرنين المغناطيسي بقياس كمية الطاقة التي يتم إطلاقها عند إعادة برمجة البروتونات مع المجال المغناطيسي، حيث أن هذه الكمية من الطاقة والوقت الذي تستغرقه البروتونات لإعادة التوازن تختلف بين الجزيئات المختلفة وبالتالي تستخدم لتحديد نوع النسيج الذي يجري فحصه.
ثم تقوم أجهزة الكمبيوتر المتطورة في جهاز الرنين المغناطيسي بربط هذه المعلومات لإنشاء صورٍ مفصلةٍ للغاية لمنطقة جسم المريض التي يتم فحصها، وبالتالي ستظهر أنسجة الجسم بوضوحٍ وفي حال كان هناك نسيجٌ مرضيٌ أو ورميٌّ سيظهر بوضوحٍ من خلال الصورة.
استخدامات تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي
فيما يلي أمثلة يتم فيها استخدام جهاز الرنين المغناطيسي بشكلٍ أساسيٍّ وفعّال:
مخاطر التصوير بالرنين المغناطيسي
ما هو الرنين المغناطيسي
جهاز الرنين المغناطيسي أو التصوير بالرنين المغناطيسي، يرمز له mri، وهو اختصارٌ لعبارة Magnetic Resonance Imaging، وهو طريقة مسحٍ خاصةٍ تسمح للأطباء برؤية صورٍ مفصلةٍ للأنسجة الداخلية وهيكل الجسم البشري باستخدام مجموعةٍ من المغانط ومجال مغناطيسي قوي.
تعد تكنولوجيا التصوير بالرنين المغناطيسي آمنةً وغير جراحية، كما أنها خاليةً تمامًا من الإشعاع خلافًا للأشعة السينية التقليدية أو التصوير المقطعي المحوسب، وهي وسيلة التشخيص الأمثل في معظم الحالات في وقتنا الحالي، حيث أن مسح الأشعة السينية العادي ليس كافيًّا دائمًا لإعطاء صورةٍ تشخيصيةٍ لمرضٍ أو حالةٍ غير طبيعيةٍ في الجسم.
يعتمد جهاز الرنين المغناطيسي على المجالات المغناطيسية القوية والموجات الراديوية لتشكيل صورة الجسم؛ إذ يتم وضع جزء الجسم الذي سيتم فحصه في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي للمسح الرقمي والمراقبة، ويتم حفظ النتائج، حيث يبدي العضو المريض من الجسم صورةً رنانةً غير طبيعيةٍ وبالتالي يمكن الكشف عن الإصابة، ممّا سهّل التشخيص والمعالجة بشكلٍ كبيرٍ وقدّم خدمةً كبيرةً للطب والأطبّاء.
تاريخ التصوير بالرنين المغناطيسي
عندما وصف نيكولا تيسلا الحقل المغناطيسي الدوار في عام 1882، كان بالكاد يتخيل ما قد يؤدي إليه!
بعد 130 عامًا من البحث والتجربة والجهود العظيمة المبذولة من عدة أطراف تم اختراع جهاز الرنين المغناطيسي المستخدم بشكلٍ واسعٍ في كل مستشفيات العالم وكل ذلك كان انطلاقًا من فكرة تيسلا.
كانت بداية تأسيس هذه التقنية خلال عام 1946، حيث قام كل من فيليكس بلوش وإدوارد بورسيل باكتشاف ظاهرة الرنين المغناطيسي خلال هذا العام، وتم فيما بعد منحهما جائزة نوبل في عام 1952.
لكنها كانت وسيلةً للتصوير الكيميائي والفيزيائي فقط وذلك حتى عام 1971، حيث أظهر ريمون داماديان أن أوقات الاسترخاء المغناطيسي النووي للأنسجة والأورام تختلف، وهذا ما حفزّ العلماء على استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لدراسة المرض!
لكن عملية التصوير كانت تستغرق وقتًا طويلًا لذلك لم تكن تستخدم وكانت قيد التطوير، إلى أن ظهرت الموصلات الفائقة ودخلت في تصميم جهاز الرنين المغناطيسي ممّا جعل المجالات المغناطيسية القوية ممكنة الاستخدام في التصوير بالرنين المغناطيسي.
كان أول فحصٍ للإنسان بواسطة MRI عام 1977، ومنذ ذلك الحين، تطورت عملية التصوير بالرنين المغناطيسي وأصبحت أسرعَ بكثيرٍ، وكان التقدم الأكثر أهميةً في التصوير بالرنين المغناطيسي في عام 2003، عندما فاز بول سي لاوتربور و بيتر مانسفيلد بجائزة نوبل لاستخدامهم التصوير بالرنين المغناطيسي كأداةٍ تشخيصيةٍ في الطب.
كيف يعمل جهاز الرنين المغناطيسي
يتكون جهاز الرنين المغناطيسي من نفقٍ كبيرٍ مع طاولةٍ متحركةٍ تنزلق إلى داخل هذا النفق، يستلقي المريض على الطاولة ويتم نقله إلى داخل النفق لإجراء الفحص، يحتوي النفق على مغناطيسين كهربائيين كبيرين ومولد موجاتٍ قويٍّ، أولًا يقوم المغناطيسين بتوليد مجالٍ مغناطيسيٍّ قويٍّ حول المريض، ثم يخضع المريض لنطاق ترددٍ سريع النبض (RF) وهذا النبض يخلق صوتًا هائلًا في النفق.
تكون النسبة العظمى من جسم الإنسان هي جزيئات الماء التي تتكون من ذرتي هيدروجين وذرة الأكسجين واحدة، وفي قلب كل ذرةٍ يوجد بروتون، ونستطيع تشبيه البروتون بالمغناطيس، مع قطبين شمالي وجنوبي.
تتفاعل تلك البروتونات في حقلٍ مغناطيسيٍّ قويٍّ، كما يفعل المغناطيس، عن طريق محاذاة أقطابها الشمالية الجنوبية مع هذا الحقل، وعندما يدخل المريض جهاز الرنين المغناطيسي يتم تشغيل الحقل المغناطيسي، وبالتالي تتحاذى جميع البروتونات في ذرات الهيدروجين في جسم المريض في اتجاهٍ واحدٍ تأثرًا بهذا الحقل.
ثم يتم تشغيل مولد التردد اللاسلكي بسرعةٍ وإيقافه، هذا يولد نبضًا يسبب دوران البروتونات بسرعةٍ ومن ثم العودة إلى وضع المحاذاة السابقة مع المجال المغناطيسي.
في هذا الوقت تقوم أجهزة الاستشعار الموجودة داخل جهاز الرنين المغناطيسي بقياس كمية الطاقة التي يتم إطلاقها عند إعادة برمجة البروتونات مع المجال المغناطيسي، حيث أن هذه الكمية من الطاقة والوقت الذي تستغرقه البروتونات لإعادة التوازن تختلف بين الجزيئات المختلفة وبالتالي تستخدم لتحديد نوع النسيج الذي يجري فحصه.
ثم تقوم أجهزة الكمبيوتر المتطورة في جهاز الرنين المغناطيسي بربط هذه المعلومات لإنشاء صورٍ مفصلةٍ للغاية لمنطقة جسم المريض التي يتم فحصها، وبالتالي ستظهر أنسجة الجسم بوضوحٍ وفي حال كان هناك نسيجٌ مرضيٌ أو ورميٌّ سيظهر بوضوحٍ من خلال الصورة.
استخدامات تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي
فيما يلي أمثلة يتم فيها استخدام جهاز الرنين المغناطيسي بشكلٍ أساسيٍّ وفعّال:
- الشذوذات في الدماغ والحبل الشوكي.
- الأورام، الخراجات، وغيرها من الحالات الشاذة في أجزاء مختلفة من الجسم.
- فحص سرطان الثدي للنساء اللاتي يواجهن مخاطر عاليةٍ لسرطان الثدي.
- إصابات أو تشوهات المفاصل، كمفصل الركبة.
- أنواعٌ معينةٌ من مشاكل القلب.
- أمراض الكبد وغيره من أعضاء البطن.
- تقييم ألم الحوض لدى النساء، مع أسباب تشمل الأورام الليفية وبطانة الرحم.
- تشوهات الرحم المشتبه بها في النساء اللواتي يخضعن لتقييم العقم.
مخاطر التصوير بالرنين المغناطيسي
- يتم إجراء صور MR دون استخدام أي إشعاعٍ مؤين، بحيث لا يتعرض المرضى للآثار الضارة لهذا الإشعاع، ولكن بيئة جهاز الرنين المغناطيسي تنطوي على مجالٍ مغناطيسيٍّ قويٍّ وثابتٍ، ومجال آخر يتغير بمرور الوقت (حقل التدرج النبضي) مما قد يسبب بعض المخاطر على المرضى.
- إن الفحص الدقيق للأشخاص والأجسام التي تدخل بيئة MR أمرٌ بالغ الأهمية لضمان عدم دخول أي شيء في منطقة الحقل المغناطيسي وفي حال دخل شيء مثل المفاتيح فقد تتحول إلى مقذوفةٍ، بتأثير الحقل المغناطيسي.
- الحقول المغناطيسية التي تتغير مع مرور الوقت تخلق ضوضاء عاليةً قد تضر بالسمع إذا لم يتم استخدام حماية مناسبة للأذن.
- يمكن أن تؤدي طاقة التردد اللاسلكي المستخدمة خلال فحص التصوير بالرنين المغناطيسي إلى تسخين الجسم، واحتمال التسخين أكبر أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي طويل المدّة.
- إن استخدام عوامل التباين المبنيّة على الجادولينيوم (GBCAs) يحمل أيضًا بعض المخاطر، بما في ذلك الآثار الجانبية مثل تفاعلات الحساسية لعامل التباين.
- لإنتاج صورٍ ذات جودةٍ عاليةٍ يجب أن يبقى المرضى ثابتين بدون حركةٍ في جميع مراحل إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي، هذا يعني أن الرضع والأطفال الصغار وغيرهم من المرضى غير القادرين على الاستلقاء قد يحتاجون إلى التخدير من أجل إجراء التصوير، وقد يحمل التخدير بعض المخاطر مثل التنفس البطيء أو الصعب، وانخفاض ضغط الدم.