5060 - 342 - 949
dr.nayeri.mehbang [at] gmail.com

مِهبانگ ، بانگِ دانش و خرَد

برای حمایت از ما ، یکی از ما باشید
6 جولای 2015

کارکرد اشعه‌ی ایکس

/
نوشته شده توسط
/
دیدگاه0

در سال 1895 فیزیک‌دانی به نام ویلهلم رونتگن، آزمایشاتی با یک لوله کاتد، و یک ظرف شیشه‌ای که درآن یک پرتوافکن الکترونی به یک پنجره فلورسنت تابانده می‌شد، انجام می‌داد. او مقوا را دور لوله پیچیده بود تا به نور فلورسنت اجازه فرار ندهد، که اتفاق خاصی رخ داد. صفحه دیگری خارج از لوله می‌درخشید. به بیان دیگر پرتوهای نامرئی از مقوا رد شده بودند. ویلهلم به هیچ وجه نمی‌دانست که آن اشعه‌ها چه بودند، بنابراین آنها را اشعه ایکس نامید، و کشف او یک جایزه نوبل برایش به ارمغان آورد. چیزی که ما می‌دانیم اتفاق افتاد از این قرار است.

زمانی که الکترون‌های با انرژی بالا در لوله کاتد به یک عنصر فلزی برخورد کردند، الکترون‌ها یا سرعت‌شان کم می‌شد و انرژی اضافی را آزاد می‌کردند، یا الکترون‌ها را از اتم‌هایی که به آن‌ها برخورد می‌کردند بیرون می‌انداختند، که باعث یک تقسیمات جدید می‌شد که دوباره انرژی آزاد کنند. در هر دو حالت انرژی به صورت اشعه ایکس ساطع می‌شد، که یک گونه از تشعشع الکترومغناطیسی با انرژی بالاتر از نور مرئی و انرژی پایین‌تر از اشعه گاما می‌باشد. اشعه‌های ایکس به اندازه کافی قدرتمند هستند تا در درون بسیاری از انواع ماده که‌گویی نیمه شفاف هستند پرواز کنند ، و به‌طور ویژه برای کاربردهای پزشکی کاربرد دارند زیرا می‌توانند تصویری از اعضا مانند استخوان‌ها، بدون آسیب رساندن به آنها ایجاد کنند، هرچند یک شانس کوچک برای ایجاد جهش در اندام‌های تناسلی و بافت‌هایی مانند تیروئید وجود دارد که به همین دلیل است که از ورق‌های سربی برای جلوگیری ازین آسیب استفاده می‌شود.

هنگامی‌که اشعه‌های ایکس با ماده فعل و انفعال می‌کنند، با الکترون‌ها برخورد می‌کنند. گاهی اوقات اشعه ایکس تمام انرژی خود را به ماده منتقل می‌کند و جذب می‌شود. گاهی اوقات فقط مقداری از انرژی خود را منتقل می‌کند و بقیه آن پراکنده می‌شود. فرکانس این خروجی‌ها به این بستگی دارد که اشعه ایکس به چه تعداد الکترون برخورد کند. اگر یک ماده چگال باشد برخورد محتمل‌تر است چرا که اگر یک ماده چگال باشد یعنی از عناصر با عدد اتمی بالاتر ساخته شده، که به معنی الکترون بیشتر است. استخوان‌ها چگال و پر از کلسیم هستند، که نسبتن عدد اتمی بالایی دارد، بنابراین اشعه ایکس را به خوبی جذب می‌کنند. از طرف دیگر بافت‌های نرم به همان اندازه چگال نیستند و عمدتن شامل عناصر با عدد اتمی پایین‌تر مانند کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند. بنابراین بیشتر اشعه‌های ایکس که به بافت‌هایی مثل ریه‌ها و عضله‌ها نفوذ می‌کنند، فیلم را تیره می‌کنند. اگر چه این تصاویر دو بعدی هستند و تا نقطه‌ مشخصی کاربرد دارند.

زمانی که اشعه‌های ایکس ازدرون بدن گذر می‌کنند، می‌توانند با اتم‌های بسیاری در طول مسیر فعل و انفعال کنند. چیزی که روی فیلم ثبت شده مجموع تمام آن فعل و انفعالات را نشان می‌دهد. مثل این است که تلاش کنیم صد صفحه از یک رمان را روی یک صفحه پرینت کنیم. برای اینکه ببینید دقیقن چه اتفاق میافتد، باید بررسی‌های اشعه ایکس را از زوایای مختلفی دور بدن انجام دهید و از آنها برای رسم یک عکس داخلی استفاده کنید. و این کاری است که دکترها همیشه در فرایندی به نام سی تی اسکن (اسکن برش نگاری محاسبه شده)، که یک اختراع برنده جایزه نوبل دیگر است، انجام می‌دهند.
به سی‌تی مثل این فکر کنید: با فقط یک اشعه ایکس شما قادرید که تغییر چگالی به واسطه یک تومور جامد در یک بیمار را ببینید، اما متوجه نمی‌شوید که زیر سطح تا چه اندازه عمیق است. هرچند اگر از چند زاویه اشعه ایکس بگیرید باید بتوانید موقعیت و شکل تومور را متوجه شوید. یک دستگاه سی‌تی‌اسکن با فرستادن یک مخروط از اشعه های ایکس از میان بدن یک بیمار به سمت یک صف از آشکارسازها، کار میکند. اشعه ایکس دور بیمار می‌چرخد و اغلب همچنین به پایین بدن بیمار با یک مسیر مارپیچ حرکت می‌کند. سی‌تی‌اسکن‌های مارپیچ اطلاعتی ایجاد می‌کنند که می‌تواند در برش عرضی به حد کافی با جزئیات برای تعیین کردن نمای آناتومیکال، تومورها، لخته‌های خون و عفونت‌ها، پردازش شود. سی‌تی‌اسکن‌ها حتی می‌توانند بیماری‌های قلبی و کرم‌خوردگی در مومیایی‌هایی که هزاران سال پیش دفن شده اند را آشکار کند. بنابراین چیزی که به عنوان یک تصادف خوشایند برای رونتگن شروع شد به یک شگفتی پزشکی بدل شده است. بیمارستان‌ها و کلینیک‌ها بیش از صد میلیون اسکن در سال برای درمان بیماری‌ها و نجات جان مردم انجام می‌دهند.

 

زیرنویس و ترجمه: مِهبانگ

ارسال پاسخ

مجموعه‌ی کامل کلاس‌ها و سمینارها بزودی در بخش محصولات در دسترس قرار خواهد گرفت! رد کردن