تاریخچه تصويربرداري پزشکي جهان
logo: gallery/IMG_2909.JPG
file:

ويلهلم رونتگن فيزيکدان 50 ساله و استاد فيزيک دانشگاه وورتسبورگ آلمان روز هشتم نوامبر 1895، هنگامي که به نظر مي‌رسيد، اواخر دوران فعاليت علميش رسيده باشد، به کشف يکي از بزرگ‌ترين پديده‌هاي قرن 19 يعني اشعه ايکس نايل شد.

ويلهلم شگفت‌زده در آزمايشگاه تاريک خود نشسته بود هنگام انجام يک آزمايش دست او تصادفا بين يک صفحه فلوئورسان وحباب شيشه‌اي مخصوص قرار گرفته بود که جريان الکتريسيته درونش برقرار بود و استخوان‌هاي دستش که در زير پوست سالم پنهان بودند، نمايان شد.

اشعه ايکس :

اين اشعه که يکي از مهم‌ترين اکتشافات تاريخ بشري است، موجب شهرت جهاني رونتگن شد و اولين جايزه نوبل فيزيک را در سال 1901 براي وي به ارمغان آورد. در سال‌هاي بعد هم اشعه ايکس در حوزه‌هاي علوم ديگري چون ژنتيک و فيزيک ذره‌اي به کار گرفته شد و موجب اهداي جوايز نوبل به دانشمندان ديگر شد.

قبلا از اشعه ايکس تنها براي تشخيص شکستگي استخوان‌ها به کار مي‌رفت اما اکنون دامنه کاربرد آن تا جايي گسترده شده که با کمک آن از طرفي مي‌توان به بررسي حافظه پرداخت و از طرف ديگر به علل اعتياد پي برد.

بعضي از دانشمندان اعتقاد دارند، تصويربرداري از بدن انسان ممکن است بتواند به پرسش‌هايي پاسخ دهد که تاکنون خارج از دسترس انسان تصور مي‌شده‌اند مثلا منشأ آگاهي انسان!

عکس ساده از استخوان‌:

قدرت اشعه ايکس براي نشان دادن آنچه در زير پوست قرار دارد چند هفته پس از کشف اتفاقي رونتگن، توسط پزشکان به کار گرفته شد. 4 روز پس از رسيدن اين خبر به پزشکان آمريکايي، آنها موفق شدند گلوله‌اي را با استفاده از همين اشعه در پاي يک بيمار پيدا کنند.

در سال 1898 اين تکنيک به خارج از آزمايشگاه‌ها راه پيدا کرد و توسط ارتش انگليس براي سربازان مجروح جنگي مورد استفاده قرار گرفت و تا 70 سال پس از آن نيز به همان شکل اوليه يعني گرفتن عکس ساده از استخوان‌ به کار گرفته شد.

سي‌تي‌اسکن :

در سال 1972 دانشمندي انگليسي به نام گلدفري هانس‌فيلد اشعه ايکس سه بعدي را کشف کرد. در اين روش از تصويربرداري که به آن «سي‌تي‌اسکن» مي‌گويند، تعداد زيادي دسته‌هاي  اشعه ايکس که با زواياي مختلف به قسمتي از بدن تابيده مي‌شوند با هم ترکيب شده و يک تصوير واحد را به صورت سطح مقطع مي‌سازند. وقتي اين مقطع‌ها در کنار يگديگر قرار مي‌گيرند، تصوير سه بعدي از بدن به دست مي‌آيد.

تهيه يک تصوير واحد از سر به ده‌ها هزار دسته  اشعه ايکس نياز دارد، که ارتباط هر يک از آنها با يکديگر نياز به محاسبات پيچيده رياضي دارد. هانس‌فيلد، برنامه کامپيوتري مورد نياز براي اين محاسبات را همراه با خود دستگاه آماده کرد و در سال 1972 اولين دستگاه سي‌تي‌اسکن در بيمارستاني واقع در ويمبلدون آغاز به کار کرد و تا سال 1978 بيش از هزار دستگاه در سراسر جهان توليد شد.

سي‌تي‌اسکن امروزه يکي از تکنيک‌هاي متداول مورد استفاده در بيمارستان‌هاي بزرگ است. اين روش را مي‌توان براي بيماران مختلف به کاربرد. از بيماران مبتلا به سرطان‌هاي پيشرفته تا افرادي که در تصادفات مجروح شده‌اند.

اما اين تکنيک داراي دو اشکال اساسي است. اول اينکه بيماران در معرض مقدار زيادي اشعه ايکس که بالقوه سرطانزا قرار مي‌گيرند و ديگر آنکه سي‌تي‌اسکن تصوير واضحي از بافت نرم در اختيار نمي‌گذارد و در اين مورد نمي‌توان کاري کرد.

برخلاف استخوان که اتم‌هايش بسيار متراکم هستند، بافت نرم به ميزان کمتري اشعه ايکس را جذب مي‌کند و به همين دليل تصويري محو با حدود نامشخص به دست مي‌آ‌يد. وقتي قرار است روده‌ها يا دستگاه گردش خون  با سي‌تي‌اسکن مورد بررسي قرار بگيرد، مقداري ماده حاجب مثل سولفات باريم به کار مي‌رود تا وضوح تصوير بيشتر شود.

اما با اين حال باز هم موارد زيادي مثل شناسايي آسيب‌هاي مفاصل و رباط‌ها خارج از دسترس سي‌تي‌ اسکن قرارداشت.

ام‌آر‌آي (MRI) :

ام‌آر‌آي (MRI) در دهه 70 پديد آ‌مد. دانشمندان آمريکايي در اواسط دهه 40 نشان داده بود که وقتي هسته هيدروژن در ميدان‌هاي مغناطيسي قرار گيرند، مانند آهنرباهاي ريز پشت سر هم رديف مي‌شوند، در صورتي که امواج راديويي با فرکانس مناسب به اين هسته‌ها برخورد کند، ارتباط‌شان گسيخته شده و يک سيگنال راديويي به وجود مي‌‌آورند.

اندازه‌گيري سيگنال‌هايي که از قسمت‌هاي مختلف بدن مي‌آيند در حقيقت بيانگر ميزان آب و تراکم بافت‌هاست و مي‌تواند نوعي تصوير دهد.

در سال 1980، هانس فيلد، استاد دانشگاه ناتينگهام نرم‌افزار و سخت‌افزار کامپيوتري مورد نياز براي توليد اولين تصوير ام‌آر‌اي مغز را عرضه کردد. امروزه ام‌آر‌آي به يکي از روش‌هاي تشخيص بسيار مهم در دانش پزشکي نوين تبديل شده است که البته با توجه به هزينه ساخت دستگاه و نگهداري آن هنوز کاربرد کاملا عمومي پيدا نکرده است.

 پزشکان از ام‌آر‌آي براي بررسي بافت‌هاي نرم و به ويژه مغز استفاده مي‌کنند. پس از گذشت اندک زماني ام‌آر‌اي دريچه تازه‌اي بر روي علم پزشکي گشود: نوروگرافي يا تصويربرداري از بافت عصبي اعصاب که توسط لايه‌اي از چربي احاطه شده‌اند.

 اساس تکنيک نورگرافي بر اين حقيقت استوار است که فرکانس سيگنال‌هاي راديويي خارج شده از بافت‌ عصبي با سيگنال‌هاي بافت چربي کمي اختلاف دارد. با استفاده از اين اختلاف کوچک دانشمندان موفق شدند از اعصاب آسيب‌ديده تصاويري تهيه کنند به طوري که جراحان بتوانند عمل‌هاي جراحي بسيار ظريف را با دقت و اطمينان زياد انجام دهند.

پت‌اسکن  (PET scan) :

 آخرين پيشرفت در زمينه تصويربرداري پزشکي بسيار حيرت‌آور است: «پت‌اسکن» (PET scan) مي‌‌تواند به طور مستقيم فعاليت مغز را مورد بررسي قرار دهد. در اين روش نوعي ايزوتوپ راديواکتيو به بيمار تزريق مي‌شود که پوزيترون ساطع مي‌کند. وقتي اين پوزيترون‌ها با الکترون مواجه مي‌شوند يکديگر را خنثي کرده و 2 اشعه گاما ايجاد مي‌کنند که در جهت مختلف حرکت مي‌کند.

ماده ايزوتوپ را مي‌توان از جنس کربن، نيتروژن و اکسيژن انتخاب کرد. اين عناصر در زمان فعاليت مغز جذب مي‌شوند و به اين ترتيب اسکن مي‌تواند نشان دهد هنگامي که ما فکر مي‌کنيم، احساس مي‌کنيم يا چيزي را به خاطر مي‌آوريم در مغزمان چه اتفاقي مي‌افتد.