أظهرت دراسات تقنياتٍ متقدمة تستخدم الموجات فوق الصوتية لتوفير الصور بطريقة غير غازية invasive. تعتبر عملية التنظير الداخلي Endoscopy واحدًا من أشيع الطرق للتصوير الطبي، لكنه يُستخدم لتشخيص الحالات التي تؤثر على الرئتين والقولون والحلق والجهاز الهضمي.
خلال عملية التنظير يُدخل جراحون مختصون المنظار -وهو أنبوب طويل ورفيع مزود بضوء قوي ويحتوي على كاميرا في نهايته- من فتحة صغيرة مثل الفم أو عن طريق شق صغير في البطن.
فالتنظير هو عملية غازية invasive في الجسم وإن كانت بشكل بسيط، وقد تسبب العملية عدم الراحة والمخاطر، وفي بعض الأحيان تسبب آثارًا جانبيةً مثل التشنج والألم المتكرر والنزيف الداخلي بالإضافة إلى ثقب أو تخريم الأنسجة.
أما الآن فإن هذا الاكتشاف المبتكر قد يساعد في وضع نهاية لاستخدام التنظير، فقد ابتكر ميسم شامانزر Maysam Chamanzar الأستاذ المساعد في قسم هندسة الحاسوب في جامعة كارنيجي ميلون والدكتور ماتيو سكوبيلتي Matteo Giuseppe Scopelliti الدكتور الباحث في القسم ذاته تقنيةً تصويريةً بالموجات فوق الصوتية تتميز بكونها غير غازية لاستبدال تقنية التنظير بها.
تبديل العدسة الفيزيائية بأخرى عملية:
شرح شامانزر وسكوبيلتي بحثهما بكون الأنسجة غالبًا ما تكون وسطًا كدرًا -أي أنه كثيف وغير نفوذ وغير شفاف- فهي بذلك لا تسمح لنا باستخدام التقنيات البصرية، خصوصًا أن النسيج مكون من جزيئات كبيرة وأغشية تقيّد استخدامنا للموجات تحت الحمراء والموجات المرئية وخاصةً من ناحية العمق والدقة.
التقنية الجديدة تستخدم الموجات فوق الصوتية لخلق عدسة بدلًا من إدخال العدسات الفيزيائية، والجراح حينها بإمكانه تعديل العدسة عن طريق تغيير تردد الموجات فوق الصوتية.
وبهذه العملية غير الغازية يمكن للجراح أخذ صور بذلك العمق الذي كان الوصول إليه سابقًا غير ممكن.
يمكن للموجات فوق الصوتية التخلخل أو الانضغاط في الوسط الذي تخترقه، فالضوء يمر بشكل أبطأ في الأوساط المضغوطة ولكنه أسرع في الأوساط التي تسمح بتخلخله.
وفسر الباحثان هذه الدراسة بواسطة عملية التخلخل والانضغاط، إذ قالا: «عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية خلال الوسط فإنها ستغير من كثافتها وبالتالي من معامل الانكسار الخاص بها، فيُضعط الوسط في مناطق الضغط العالي فتزداد الكثافة، ولكن في الأوساط ذات الضغط الأقل يحدث العكس تمامًا إذ تقل الكثافة».
وبالإضافة إلى ذلك يمكن أن يؤدي التغيير في الموجات فوق الصوتية إلى تحريك العدسة في داخل الوسط ما يسمح لها بالانتقال إلى مناطق مختلفة وأعماق مختلفة.
وقال شامانزر: «سنستخدم الموجات فوق الصوتية لتكوين عدسة بصرية افتراضية فيما يمكن أن يكون أنسجةً بيولوجية، وبعدها تُحول هذه الأنسجة إلى عدسة تساعد في التقاط صور لمناطق عميقة من الجسم».
تقنية إحداث ثورة في التصوير الطبي:
بعض التطبيقات في هذه التقنية تتضمن تصوير المخ وتشخيص الأمراض الجلدية وتحديد مواقع الأورام في مناطق معينة وقد تتطلب العملية جهازًا محمولًا أو غيره تبعًا لنوع المنطقة المُراد تصويرها.
وعند وضعه على الجلد، يمكن للطبيب ببساطة الحصول على صور واضحة للأعضاء الداخلية دون الخضوع لعملية التنظير ودون أي آثار جانبية.
وأضاف: «إن القدرة على تصوير أعضاء الجسم -على سبيل المثال الدماغ- دون أي إجراء جراحي سيكون بديلًا حقيقيًا للتنظير، ويمكنها أن تُحدث ثورة في مجال التصوير الطبي».
وقال الباحث المشارك سكوبيلتي: «دائمًا ما كانت هذه الوسائط تعتبر حاجزًا أمام التصوير البصري، ولكن بهذه التقنية حولنا هذا الحاجز إلى وسيط للمساعدة في وصولنا إلى الهدف».
وأضاف: «عندما نُنشط الموجات فوق الصوتية يصبح الوسط العكر شفافًا على الفور، وهذا يمكنه التأثير على العديد من المجالات الطبية المتعلقة بالتصوير والكمبيوتر».
اقرأ أيضًا:
اختبار منزلي لكشف سرطان القولون والمستقيم
التداخلات التشخيصية والعلاجية على الكلية عبر الجلد
اختبار دمٍ بسيطٍ يساعد في المسح عن التهاب القولون
الإخصاب الاصطناعي أو الإخصاب خارج الجسم (أطفال الأنابيب)… كل ما يجب أن تعرفه
ترجمة: رند عصام
تدقيق: علي قاسم
