التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون
التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون (SPECT) هو أحد أنواع التصوير بالنظائر المشعة ينتج عنه صور لتدفق الدم إلى الأنسجة.
تم استخدام التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون (SPECT) لأول مرة في سبعينيات القرن الماضي لأغراض البحث. هذه التقنية هي نوع متخصص من التصوير بالنظائر المشعة وتوفر معلومات عن تدفق الدم إلى أنسجة الجسم المختلفة.
يعد التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون حساسًا للغاية ويمكنه استهداف بعض الأعضاء بسهولة أكبر من التصوير بالنظائر المشعة. ومع ذلك، هناك عدد قليل فقط من المراكز التي تقدم خدمة التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون نظرًا لارتفاع سعر المعدات وحاجتها إلى فنيين متخصصين.
كيف يعمل التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون؟
قبل اجراء التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون، يتم حقن مادة مشعة (النويدات المشعة) عن طريق الوريد. تنتشر النويدات المشعة في الدم وتمتصها أنسجة محددة. كلما زاد تدفق الدم عبر الأنسجة، زاد امتصاص النويدات المشعة. تبعث النويدات المشعة الإشعاع على شكل جسيمات تسمى الفوتونات. يتم الكشف عن الفوتونات خارج الجسم بواسطة كاميرا دوارة، والتي يمكن أن تتحرك في 360 درجة. يحول الكمبيوتر المعلومات من الكاميرا إلى صور مقطعية، والتي عبرها يمكن تلوين الأنسجة أو الأعضاء المختلفة للمساعدة في تحديد الهوية. يمكن استخدام التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون لإنتاج مقاطع عرضية رأسية وأفقية للجسم، ويمكن أيضًا معالجة البيانات بواسطة الكمبيوتر لإنتاج صور ثلاثية الأبعاد.
ماهو استخدام التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون؟
يستخدم التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون بشكل أساسي لمعرفة مدى عمل العضو من خلال النظر في إمداد الدم إلى أنسجته. يعد التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون مفيدًا بشكل خاص لتقييم وظيفة المخ والقلب والكبد والرئتين.
ماهو مخاطر التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون؟
ليس للتصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون أي مخاطر فورية على الصحة، ولكنه يحتوي على مواد مشعة وبالتالي لديه القدرة على إتلاف خلايا الجسم، مما قد يزيد من خطر الإصابة بالسرطان في وقت لاحق. ومع ذلك، يستخدم التصوير الطبقي المحوسب بالانبعاث الأحادي الفوتون كميات صغيرة فقط من النويدات المشعة، والتي تتكسر بسرعة في الجسم.
هذه هي أبعد صورة التقطت لعالمنا على الإطلاق
- 3 أبريل 2018م
- رغم أنها ليست صورة معتادة عالية الجودة، إذ تبدو كمجموعة من البقع الخضراء والزرقاء، فإنها الصورة الفتوغرافية الأكثر إبهارًا على الإطلاق.
التقطت هذه الصورة من أبعد نقطة عن كوكبنا الأرض حيث لم يسبق أن تم التصوير من هذا البعد أبدًا. والتقطت هذه الصورة من مركبة فضائية نيو هورايزون (New Horizons) والتي تبعد حوالي 3.79 مليار ميل (6.12 مليار كيلومتر) عن كوكب الأرض، وهي المركبة الفضائية التي أطلقتها ناسا لاستكشاف كوكب بلوتو في عام 2015، ومن المقرر أن تحلق حول أحد كويكبات حزام كويبر الجليدية في النطاق الخارجي للنظام الشمسي بحلول يناير 2019.
وكانت نيوهورايزونز قد التقتطت صورتين لجسيمن من حزام الكويكبات كويبر.
KBOs) 2012 HZ84 and 2012 HE85) في 5 ديسمبر 2017 ، قبل أن تقوم المركبة بالتقاط هاتين الصورتين بساعتين فقط كانت قد نعتت رسميا باسم المصور الفضائي عن طريق إلتقاط صورة باستخدام كاميرا معدلة للعناقيد النجمية المسماة النوايا الحسنة Wishing Well. كان رقما قياسيا عابرًا لأنه بعدها بساعتين إلتقطت اللقطتين لجسمين من حزام كويبر.
قبل ذلك كانت أبعد صورة التقطت تلك التي سجلت بواسطة المركبة فوياجر1 وهي الصورة التي عرفت باسم «نقطة زرقاء باهتة» على بعد 3.75 مليار ميل (6 مليار كم).
وتستهدف المركبة نيوهوريزونز جسم من حزام كويبر اسمه 2014 MU69 وهو واحد من 20 قطعة تأمل ناسا برصدها من خلال هذه المركبة.
حزام كويبر هو شكل أسطواني انفصل قديمًا من مدار كوكب نيبتون ويقع على مسافة تتراوح بين 2.7 إلى 9.3 مليار ميل من الشمس (4.4 إلى 14.9 مليار كيلو متر)، وهو يتكون من الآلاف من الأجسام الجليدية والمذنبات والكواكب القزمة التي يعتبر بلوتو واحدا منها. أما الجسم 2014 MU69 فيبعد حوالي مليار ميل خلف بلوتو أي حوالي (7.5 مليار كيلو متر) من الأرض. وتقطع المركبة نيوهورايزونز حوالي 1.1 مليون كيلومتر يوميا لتصل لهدفها.
ويعتبر إرسال المركبة الفضائية الصور – حتى الضبابية – خلال كل هذا الفضاء تحديًا كبيرًا. وفقا لفريق العلماء من جامعة جونز هوبكنز المسؤول عن اتصالات بيانات المركبة الفضائية، فإنه يتم تخزين البيانات في مسجل من إلكترونيات الجوامد solid-state حيث يصبح الشيء المتحرك الوحيد هو الإلكترونات التي يتم نقلها تاليًا من خلال موجات الراديو. تكون قوة الإشارة منخفضة – ينقل الهوائي بقدرة 12 واط ويستقبل الإشارة بقوة 1 على مليون مليار من الواط !! – وبالتالي نستنتج أن معدل نقل البيانات بطيء بشكل مرعب. معدل نقل البيانات في نيوهورايزونز هو فقط 2 كيلوبايت في الثانية الواحدة. وللتوضيح فمعدل نقل البيانات في إنترنت الهاتف القديم هو 56 كيلوبايت في الثانية الواحدة.
وطبقا لـ(آلان ستيرن) Alan Stern الباحث الرئيسي في مهمة نيوهورايزونز فقد استغرقت كل صورة لجسم حزام كويبر 4 ساعات للنقل و6 ساعات لنقل البيانات إلى الأرض.
تقوم هوائيات الفضاء العميق على الأرض بالتقاط الإشارات الضعيفة القادمة من نيوهورايزونز وتقوم باعادة تجميع مصفوفات البيانات في صور قابلة للاستخدام.
لن تقوم المركبة حاليا بإرسال أية بيانات أو صور للأرض. وتضع ناسا المركبة حاليا في وضع السبات حتى الرابع من يونيو حيث سيتم إعادة التحكم بها في الوضع النشط وتجهيزها للجسم المسمى MU69.
- ترجمة: مصطفى العدوي
- تدقيق: بدر الفراك
- تحرير: أحمد عزب
- ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
-
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يعتبر التصوير الفوتوغرافي بعيد المدى من التحديات الصعبة على سطح الأرض، حيث تساهم العوامل الجوية والتلوث بهذه الصعوبة خاصة في المدن. لكن الباحثين بدأوا مؤخراً يميلون إلى التصوير الحسابي أحادي الفوتون ثلاثي الأبعاد، فما هو مبدأ عمله؟
هذا النظام يمكنه أن يخترق ضباب المدينة الدخاني لتمييز ملامح الجسم البشري على بعد مسافات شاسعة.TECHNOLOGYREVIEW.AEهذا النظام يمكنه أن يخترق ضباب المدينة الدخاني لتمييز ملامح الجسم البشري على بعد مسافات شاسعة.هذا النظام يمكنه أن يخترق ضباب المدينة الدخاني لتمييز ملامح الجسم البشري على بعد مسافات شاسعة.ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ