معلومات هامة عن الأشعة السينية

قال تعالى (سنريهم آياتنا في الآفاق وفي أنفسهم حتى يتبين لهم أنه الحق أولم يكف بربك أنه على كل شي شهيد)..
علم
الأشعة علم حديث ، فقط ما يزيد عن المائة عام وتحديداً منذ نوفمبر 1895م
عندما كان العالم الفيزيائي وليام رونتجن يقوم بإجراء بعض التجارب على
المصعد والمهبط ولاحظ أثناء التجارب وجود وميض على الورقة الحساسة
المستخدمة للتجارب . ومنذ ذلك الحين بدأ يفكر في شي مجهول أمكنه وأطلق عليه
الأشعة الغير مرئية X-RAY . وأعاد التجارب مراراً وبعد ثمانية أسابيع فقط
وبالتحديد في 28/12/1895م حصل على أول صورة شعاعيه ليد زوجته على ورقة
حساسة . ومنذ ذلك بدأ هو ومجموعة آخرين في إجراء أبحاث مركزة على فيزياء
الأشعة ونشرت هذه الأبحاث في مارس 1896م ومايو 1897م . وهي موجات
كهرومغناطيسية لها صفات الموجات من حيث طول الموجة ، سرعتها ، وترددها
السرعـــة = التردد x طول الموجـــة
وتنتج
هذه المواد من وجود فرق جهد بين المصعد والمهبط في أنابيب مفرغة من الهواء
تعرف بأنبوبة الأشعة وتخرج على شكل حزمة مخروطية ثم تنتشر في المحيط حسب
التوجيه.
ثم توالت الأبحاث الكثيرة بسرعة فائقة وتم اكتشاف الألواح المقوية والتي تحول الأشعة
السينية
إلى وميض ضوئي يكون أكثر تأثيراً في الأفلام الحساسة التي نستقبل عليها
الأشعة . وتوالت الأبحاث العلمية حيث عرفت وجربت مادة الوسيط المعتم وهي
تلك المواد التي تعطي الأجهزة والأعضاء ظلاً معتماً وتعرف في اللغة الدارجة
بالصبغة . ومن هنا بدأ لفظ الأشعة يتداول كثيراً حتى أصبح علم الأشعة يدرس
في مدارس الطب إبتداءاً من عام 1907م . وتوالت الأحداث واستخدمت الأشعة
السينية للتصوير التشخيصي في حرب أمريكا ضد اسبانيا عام 1906م حيث تم تصوير
العظام والرصاص . زمن المعلوم بداهةً أن الجسم البشري يحتوي على ثلاث
مكونات أساسية : العظام ، الأنسجة الرخوة ، والهواء فالعظام توهن موجات
الأشعة وتمنعها من الوصول إلى الفلم الحساس وبالتالي تسمى " معتمة للأشعة "
والأنسجة الرخوة توهن بعض موجات الأشعة وتنفذ البعض الآخر من موجات الأشعة
إلى الفلم الحساس وبالتالي تسمى " نصف معتمة للأشعة ، أما الهواء فلا يوهن
موجات الأشعة وتنفذ من خلاله إلى الفلم الحساس فلذلك يسمى " غير معتم
للأشعة " .
لقد تنوعت المواد المعتمة للأشعة السينية " الوسيط المعتم "
وتخصصت لكل أجهزة الجسم وذلك لأغراض التشخيص والتي منها على سبيل المثال :
الوسيط المعتم للجهاز الهضمي ( مادة كبريتات الباريوم - مادة القاستروجرافين ) .
الوسيط المعتم للجهاز البولي ( وسيط معتم دموي يذوب في الماء مثل مادة اليويوجرافين ، سلاسل الكونري ) .
الجهاز الدوري والأوعية الدموية ( وسيط معتم دموي يذوب في الماء مثل مادة الأمونيباك ) .
الحيز تحت العنكبوتي للحبل الشوكي والمخ ( وسيط معتم غير أيوني يذوب في الماء مثل مادة الأمونيباك ) .
القصبة والشعب الهوائية ( وسيط معتم مثل مادة الهيتراست ) .
تجويف الرحم وقنوات فالوب ( وسيط معتم زيتي مثل مادة الليبيدول ) .
وتتابع
التطور السريع للأشعة بتطور أنواع الألواح المقوية وكذلك القساطر المختلفة
الملائمة للأوعية الدموية . وتلا ذلك استخدام الأفلام المتتابعة وأفلام
السينما وبخاصة لتصوير القلب والأوعية الدموية . وفي أواخر الخمسينات ادخل
الفحص النظري بالأشعة " التنظير الشعاعي " ومن ثم الفحص التلفزيوني ذو
البعدين ثورة حقيقية في الأشعة .
ومع أن علم الأشعة علم حديث إلا أن
التطورات فيه كانت هائلة وهي بمثابة ثورات طبية تشخيصية مفيدة للبشرية
وساعدت في تشخيص كثيراً من الأمراض المجهولة ومنها :
إدخال الأشعة المقطعية المحورية بالحاسب الآلي أواخر السبعينات وبداية الثمانينات .
إدخال
وسائل تصوير جديدة ، منها الإشعاعي مثل التصوير بالنظائر المشعة " الطب
النووي " ومنها غير الإشعاعي مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية أواخر
السبعينات والتصوير بالرنين المغناطيسي أواخر الثمانينات . وقد كانت
الثلاثة وسائل الأخيرة بمثابة ثلاث ثورات في علم الأشعة ( الأشعة المقطعية
الحلزونية المحورية بثلاثة أبعاد ) ، ( الموجات فوق الصوتية ذات التدرج
الملون بظاهرة دبلر ) ، ( التصوير بالرنين المغناطيسي ) .
إن تقنيات
التصوير بالموجات فوق الصوتية والرنين المغناطيسي ليستا ذات طبيعة إشعاعية ،
أي خاليتان من أضرار التعرض الإشعاعي ولذا فقد سارتا بخطوات سريعة للتقليل
من استخدام تقنيات التصوير بالأشعة السينية وبالتالي من أضرار الأشعة .
ومع
أن للأشعة فوائد كثيرة يصعب حصرها إلا أنه في الوقت نفسه يوجد بعض الأضرار
المبررة وغير المبررة وتنقسم الأضرار التي تنجم عن الأشعة الطبية حسب
الآتــي :
نوع الأشعة المستخدمة - تشخيصية أم علاجية .
كمية الأشعة - الجرعة الإشعاعية .
مكان التعرض ( نوع النسيج المعرض للأشعة ) .
سن المريض المتعرض للأشعة .
ففي
المجال التشخيصي يمنع منع باتاً تشعيع الجنين في بطن أمه وبخاصة خلال فترة
الحمل الأولى ، ثم يسمح بالتعرض في حدود ضيقة جداً في فترات الحمل الأخيرة
إذا دعت الضرورة ( حياة الأم ) للوقوف على نوع المرض ومن ثم علاجه . وبعد
الولادة ينصح بتقليل التعرض الإشعاعي لعموم الأطفال لان الخلايا في طور
النمو واحتمالية تأثرها بالإشعاع كبيرة . وفي الكبار البالغين هناك خلايا
وأنسجة أكثر حساسية للأشعة من غيرها ومنها : خلايا الخصيتين والمبيضين ،
خلايا الثدي ، نخاع العظام الأحمر في الضلوع والعظام المفلطحة ونهايات
العظام الطويلة ، خلايا العينين وخاصة عدسة العين والقرنية .
إن خطورة
التعرض الإشعاعي تكمن في وقف نمو الخلايا أو إحداث تغييرات في العضيات
السيتوبلازمية داخل الخلايا وهنا تكون الخطورة حيث تكون هذه الخلايا عرضة
لنمو عشوائي وهو ما يعرف بالأورام السرطانية . ولتلافي مثل هذه المخاطر
هناك تقنيات خاصة ووسائل لحماية المرضى والعاملين من أخطار الأشعة مثل
استخدام المحددات الرصاصية والدروع الواقية ومقاييس الجرعات الشخصية
*طبيعة الأشعة السينية :
الأشعة
السينية( rayon X) هي نوع من الإشعاعات الكهرومغناطيسية الشديدة النفاذ
التي تتميز بطول موجة قصير جداً وتشابه في طبيعتها الإشعاعات فوق
البنفسجية[ر] وإشعاعات غاما γ.
وليس هناك حد فاصل صريح بين الأشعة
السينية وإشعاعات غاما، ويراوح طول موجة الأشعة السينية بين( 10-7-10-1سم)
أو ما يعادل (0.1- 100) انغستروم.
اكتشف وليام رونتغن الأشعة السينية
عام 1895، وأعطاها اسم الأشعة السينية أو المجهولة (أشعة X) لجهله طبيعتها
آنذاك، ويطلق عليها بعضهم اسم أشعة رونتغن تخليداً لذكراه.
وقد لاحظ
رونتغن أن هذه الأشعة ذات طبيعة نافذة تؤثر في ألواح التصوير الحساسة
للضياء على الرغم من سترها بطبقات متعددة من الورق المقوى، وأنها تنطلق من
جدران أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء تمر بين طرفيه شرارة كهربائية.
*صدور الأشعة السينية :
Cathode
، وقطعة من المعدن هي المصعد anode. وعندما يتوهج السلك بازدياد درجة
حرارته عند تطبيق تيار كهربائي على طرفيه، تصدر عنه إلكترونات عدة بفعل
الحادثة الفيزيائية المعروفة بالإصدار الحراري الشاردي (الأيوني)، فإذا طبق
فرق كمون عال بين هذا السلك المتوهج (المهبط) والقطعة المعدنية (المصعد)
تتسارع ذات قدرة حركية عالية. ويتألف أنبوب الحديث من زجاج مفرغ من الهواء
يحوي سلك وشيعة قابلاً للتوهج هو حركة الإلكترونات تصدر الأشعة السينية في
كل مرة تتعرض فيها المادة للاصطدام بإلكتروناتٍ سريعة المهبط وتتجه نحو
المصعد لترتطم به وتصدر عن هذا الارتطام فوتونات ذات طاقة متفاوتة يؤلف
مجموعها الأشعة السينية وكمية كبيرة من الحرارة توجب تبريد المصعد تبريداً
مستمراً، إذ إن الأشعة السينية الصادرة تكوّن 1 بالمصعد ويضيع القسم الأكبر
% من طاقة الإلكترونات الحركية عند اصطدامها من هذه الطاقة حرارياً.
-
تتألف الأشعة السينية الناجمة عن تصادم الإلكترونات والمادة من نوعين
رئيسين يكون الأول منهما طيفاً متصلاً لأشعة ذات أطوال موجية متقاربة لا
علاقة لها بنوع المادة الكيماوي للمصعد، في حين يتمتع الثاني بطول موجة خاص
يتميز على منحنى طيف الأشعة الصادرة بشكل خط حاد ذي علاقة بنوع المادة
الكيماوي للمصعد. لذلك سمي هذا النوع الأخير من الأشعة السينية الصادرة
الأشعة المميزة.
- تتعلق قدرة اختراق الأشعة للمادة أو نفوذها بطول
موجتها، وبالتالي بالطاقة الحركية للإلكترونات المتصادمة مع المصعد، فكلما
كانت طاقة هذه الإلكترونات عالية كان طول موجة الأشعة السينية قصيراً،
وكانت شديدة النفوذ أو قاسية. وبالعكس كلما خفت هذه الطاقة كان طول موجة
الأشعة السينية الصادرة طويلاً وكانت الأشعة قليلة النفوذ أو لينة، وتزداد
طاقة الإلكترونات الحركية طرداً مع زيادة فرق الكمون المطبق (فلتاج) فإذا
اقترب هذا من 500.000 فولط كان طول موجة الأشعة السينية الصادرة قريباً من
أطوال موجة أشعة غاما.