مجالات الفيزياء الطبية

الفيزياء الطبية هو فرع من فروع الفيزياء التطبيقية يختص بتطبيق مبادىء وطرق الفيزياء لتشخيص الأمراض وعلاجها.

التشخيص بالأشعة

التشخيص بالأشعة هو تشخيص طبي يقوم على استخدام أنواع مختلفة من الاشعاع في التصوير الطبي لتشخيص وأحيانا لعلاج الأمراض وهناك العديد من أنواع الأشعة المستخدمة مثل : الأشعة العادية و الأشعة المقطعية والموجات الصوتية والطب النووي(استخدام المواد المشعة) وقد تستخدم هذه الأشعة في عمل اجراء طبي تداخلي(داخل الجسم)لتشخيص أو علاج بعض الأمراض.

الأشعة السينية

هي اشعة كهرومغناطيسية ذات طول موجي تستخدم بشكل واسع في التصوير الشعاعي وفي العديد من المجالات التقنية والعلمية.
اكتشفها العالم الألماني وليام رونتجن عام 1895 في جامعة فورتسبورغ ونال منها جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1901.

الرنين المغناطيسي

الرنين المغناطيسي: هي وسيلة تصوير طبي لتوضيح التغيرات الباثولوجية في الأنسجة الحية وللرنين المغناطيسي استخدامات غير طبية ومن الناحية الفيزيائية فهي تعتمد على الحقول المغناطيسية والموجات الراديوية.

استخدامات جهاز الرنين المغناطيسي

_استخدام الرنين المغناطيسي hهو لغرض تشخيصي مثل تصوير الأوردة والشرايين، أو تصوير التغيرات العصبية في الدماغ, والرنين المغناطيسي يعتبر أفضل أنواع التصوير في توضيح الأنسجة وسوائل الجسم، وكذلك يستخدم لتخطيط الخطط العلاجية القائمة على العلاج الإشعاعي. قبل الفحص بالرنين المغناطيسي يجب مراجعة التاريخ المرضي والتأكد بشكل تام من عدم وجود جراحات سابقة أو حوادث أدت إلى تواجد معادن في الجسم مثل الشظايا، ويتم التأكد من ذلك عبر الفحص بالأشعة العامة الروتينية ومرور المريض من خلال كاشف معادن. يعطي المريض في الغالب صبغة خاصة تحقن في الجسم وذلك لزيادة التباين وتوضيح الأجزاء المتقاربة.

كيفية عمل جهاز الرنين المغناطيسي

يعمل بواسطة مسح غير غازي للجسم لأغراض التشخيص الطبي، بحث الدماغ، علم النفس، الطب النفسي، البحوث البيولوجية وغير ذلك هذا الفحص فعال لا سيما لتصوير الجهاز العصبي المركزي - الدماغ والحبل الشوكي - والمفاصل، مثل الركبة والكتف. في صور الرنين المغناطيسي لا ترى سوى الأنسجة الرخوة - لا ترى العظام نفسها وانما فقط نخاع العظام.

الألياف الضوئية

الألياف الضوئية:هي ألياف شفافة مرنة مصنوعة من الزجاج النقي أو البلاستيك بقطر أثخن قليلا من قطر شعرة الإنسان وتستخدم في الاتصالات الضوئية البصرية لما تتميز به من قدرة على البث لمسافات أبعد وبأمواج طولية أعلى من كبلات الأسلاك العادية.

استخداماتها

تستخدم الألياف عوضا عن الأسلاك المعدنية لأن الإشارات تسافر فيها بأقل قدر من خطر فقدانها كما أن الألياف محصنة ضد التداخلات ضد الإلكترومغناطيسية التي تعاني منها الأسلاك المعدنية بشكل كبير.

كيفية انتقال الضوء في الألياف البصرية

ينتقل الضوء بواسطة الانعكاس المستمر عن الجدار المحاذي للقالب الزجاجي (cladding) انعكاسا داخليا كليا. و لان هذا الجدار لا يمتص أي من الضوء الساقط عليه فان الإشارة الضوئية يمكن أن تسافر مسافات طويلة. و لكن يحدث أحيانا أن يفقد جزء من الضوء حيث تمتصه الشوائب الموجودة في القلب الزجاجي.
لكي تحدث الانعكاسات المستمرة على جدار الغلاف الواقي داخل الآلياف الضوئية فإن هذا يعتمد على ظاهرة فيزيائية تسمى ظاهرة الإنعكاس الداخلي الكلي.

العلاج بالأشعة

يستخدم العلاج الإشعاعي الطاقة لتقليص الاورام وقتل الخلايا السرطانية ومن أنواعه الأشعة السينية وأشعة جاما والجسيمات المشحونة والأشعة فوق البنفسجية وقد يتم التعامل مع الإشعاع بواسطة آلة خارج الجسم(العلاج الإشعاعي الخارجي) أو قد تأتي من وضع المواد المشعه في الجسم بالقرب من الخلايا السرطانية(العلاج الإشعاعي الداخلي).

أشعة جاما

أشعة جاما هي أشعة كهرومغناطيسية، تنتقل على هيئة أمواج أو جسيمات بأطوال موجية وترددات مختلفة، تعرف على نطاقٍ واسعٍ باسم الطيف الكهرومغناطيسي، ينقسم هذا الطيف إلى سبعة أقسام على حسب ترتيب طول الموجة المتناقص وزيادة الطاقة والتردد، ويُطلق على كلّ قسمٍ من أقسام الطيف الكهرومغناطيسي اسم كما يأتي: موجات الراديو، أو الميكروويف، أو الأشعة تحت الحمراء IR، أو الضوء المرئي، أو الأشعة فوق البنفسجية UV، أو الأشعة السينية.

استخدامها في المجال الطبي

استخدم أشعة جاما في بعض الأحيان لعلاج الأورام السرطانية في الجسم عن طريق إتلاف الحمض النووي للخلايا السرطانية، وتجدر الإشارة إلى ضرورة توخي الحذر عند إعطاء جرعات العلاج بأشعة جاما، عن طريق توجيه أشعة جاما من معجل خطي على المنطقة المستهدفة من العديد من الاتجاهات المختلفة، حيث يمكن أن تضر أشعة جاما ببعض الأنسجة السليمة المحيطة بالحمض النووي في حال تمّ استخدامها بطريقةٍ خاطئة.

الأشعة فوق البنفسجية

تعرف الأشعة فوق البنفسجية بأنها إحدى الموجات الكهرومغناطيسية التي تمتلك طولاً موجياً قصيراً أقصر من الضوء المرئي، وقد سميت بهذا الاسم نسبةً إلى اللون البنفسجي في ألوان الطيف الذي يُعتبر الأقصر من ضمن ألوان الطيف، ويتراوح طول الأشعة فوق البنفسجية ما بين 10 نانومتر إلى 400 نانومتر، أما طاقتها فتتراوح ما بين 3 إلكترون فولت إلى 124 إلكترون فولت، والجدير بالذكر أن الأشعة فوق البنفسجية أطول من الأشعة السينية، كما تأتينا الأشعة فوق البنفسجية من عدة مصادر طبيعية وأهمها الشمس، حيث تنبعث بواسطة الضوء الأسود أو التقوس الكهربي.