تقليص حجم جهاز الأشعة السينية
انسَ الأجهزة الضخمة بحجم الغرف... فقد صارت أجهزة تصوير العظام الحديثة أصغر حجمًا بكثير
بقلم: إيان إيفيندن
كانت الإعلانات في نهاية كتب القصص المصوَّرة قديمًا تروِّج نظارات أشعة سينية «كاشفة لكل شيء»، وتعِد بأنها تمكِّنك من الرؤية تحت الجلد، أو ربما حتى تحت الملابس، لدى من حولك. وللأسف – أو لحسن الحظ – لم تكن تعمل قط. أما الأشعة السينية الطبية الحقيقية، فمنذ أن اكتشفها فيلهلم رونتغن Wilhelm Röntgen في العام 1895، ونال عنها لاحقا جائزة نوبل في الفيزياء، فقد اقتصرت على أجهزة ضخمة تشغل غرفا كاملة داخل المستشفيات. لكن كل ذلك بدأ يتغير خلال العقد الأخير.
نجح معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا Massachusetts Institute of Technology (اختصارًا: المعهد MIT) في تقليص حجم جهاز الأشعة السينية إلى حجم صندوق الأحذية. تفوق الصور التي تلتقطها هذه الأجهزة في جودتها تلك التي تنتجها أجهزة الأشعة السينية التقليدية، حيث تتميز بقدر أعلى من التفاصيل، إضافةً إلى قدرتها على تصوير الأنسجة الرخوة – وهي ميزة كانت التقنية القديمة لا تكاد تحققها إلا باستخدام مواد تباين قد تكون مزعجة، مثل الباريوم أو اليود.
طورت آلة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتقنية النقش Etching نفسها المستخدمة في تصنيع الرقائق الدقيقة، وهي تُوجه عدة حزم من الأشعة السينية نحو الهدف، بدلا من الحزمة الواحدة التي تعتمد عليها الأنظمة التقليدية. ويُحقق ذلك من خلال سطح نانوي البنية – عبارة عن مصفوفة من النتوءات الدقيقة، يَصدر عن كل منها شعاع من الإلكترونات. تمرّ هذه الأشعة بعد ذلك عبر صفيحة تُصدر فوتونات الأشعة السينية.
تُستخدم الأشعة السينية أيضا في عمليات مسح التصوير المقطعي المحوسب
يقول الدكتور لويس فرناندو فيلاسكيز- غارسيا Luis Fernando Velásquez- García، كبير الباحثين في مختبر تقنيات الأنظمة المصغرة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، إن النظام يعتمد في عمله على خاصية في موجات الأشعة السينية تُعرَف باسم «الطور» Phase. «إذا استخدمت الطور في تشكيل الصورة بدلا من شدة الإشعاع Intensity، فإن الأنسجة الرخوة تظهر بتباين أعلى بكثير. فعند تصوير اليد يمكننا تحديد أماكن الأربطة ورؤية البنية الدقيقة للعظام. ويُعزى ذلك إلى نوعية الطاقة التي نستخدمها، فهي أحادية الطول الموجي Monochromatic، وتمتلك طاقة كافية لتكوين الصورة، لكنها في الوقت ذاته منخفضة بما يكفي لعدم إتلاف الأنسجة الرخوة».
في الوقت الحاضر صارت أجهزة الأشعة السينية أصغر حجما، وأكثر قابلية للحمل، وأقل تكلفة، ويمكن العثور عليها في كل أنحاء العالم، وفي مختلف الصناعات – وليس في المجال الطبي فقط.
يُعَد التصوير الشعاعي أداة واعدة للمساعدة على التشخيصات الطبية، وخاصة في مجال تصوير الثدي للكشف عن سرطان الثدي. يمتلك الجهاز الذي طُوِّر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا القدرة على رسم خريطة لشبكة الأوعية الدموية التي يُنشئها الورم لتغذية نفسه. يقول فيلاسكيز- غارسيا، أحد مطوري الجهاز: «نحن نطمح إلى أن تصبح الأشعة السينية شائعة مثل الموجات فوق الصوتية. تتسم الموجات فوق الصوتية بدقة أقل من الأشعة السينية، لأن الطول الموجي للأشعة السينية أقل من طول موجات الموجات فوق الصوتية. ونظرًا إلى عدم الحاجة إلى استخدام مواد تباين، ولأن النظام شديد الحساسية للتغيرات في كثافة الأنسجة، يمكنك استخدامه لتصوير أي بنية يمكن أن تتخيلها».
