خانه / بزرگان تاریخ / پال لاتربور – Paul Lauterbur

پال لاتربور – Paul Lauterbur

پال لاتربور
پال لاتربور

پال لاتربور دانشمند آمریکایی و یکی از مخترعین سیستمهای نوین ام آر آی است- وی از بنیانگذاران این نوع پویشگر در دهه ۷۰ میلادی بود- و به همین دلیل بهمراه پیتر منسفیلد برنده جایزه نوبل پزشکی سال ۲۰۰۳ می‌باشد- او دانش‌آموخته دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه کیس وسترن رزرو بود

زندگی پال لاتربور

پال لاتربور در ۲۶ مه ۱۹۲۹ در سیدنی- اوهایو متولد شد. تحصیلاتش در رشته شیمی را در دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه کیس وسترن رزرو گذراند و در دانشگاه استونی بروک- دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین- موسسه تحقیقات صنعتی ملون- دانشگاه کارنگی ملون به فعالیت مشغول شد.

ابداع روش‌هایی برای تولید تصاویر دو بعدی و سه بعدی MRI:

در سال ۱۹۵۰- حصول تصویر یک بعدی MRI- توسط هرمن کار -Herman Carr- گزارش شد. پال لاتربور-شیمیدان آمریکایی- با کار بر روی تحقیقات پیشین- موفق به ابداع روش‌هایی برای تولید تصاویر دو بعدی و سه بعدی MRI شد.
سرانجام در سال ۱۹۷۳ اولین تصویر گرفته شده بر اساس تشدید مغناطیس هسته‌ای -NMR- خود را منتشر نمود.
اولین تصویر مقطع نگاری از یک موش زنده- در ژانویه ۱۹۷۴ منتشر گردید.
از سوی دیگر تحقیقات و پیشرفت‌های مهمی در زمینه‌ی تصویر برداری بر اساس تشدید مغناطیسی هسته- برای نخستین بار در دانشگاه ناتینگهام انگلستان صورت پذیرفت- جایی که پیتر منسفیلد- فیزیکدان برجسته آن موسسه با گسترش یک روش ریاضی موفق به کاهش زمان تصویربرداری و افزایش کیفیت تصاویر- نسبت به روش بکارگرفته شده توسط لاتربور- گردید.
در همان زمان در سال ۱۹۷۱ دانشمند آمریکایی ارمنی تبار ریموند دامادیان- استاد دانشگاه ایالتی نیویورک- در مقاله‌ای که در مجله Science منتشر گردید- اعلام نمود که امکان تشخیص تومور از بافت‌های عادی به کمک تصویر برداری NMR میسر می‌باشد.

کسب نوبل پزشکی:

سرانجام جایزه نوبل پزشکی در سال ۲۰۰۳ به خاطر اختراع ام آر آی به پال لاتربور از دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین و پیتر منسفیلد از انگلستان اعطا گردید.

ام آر آی

چگونگی تولید تصویر ام آر آی فرایندی بس پیچیده است. در این روش از خاصیت ویژه اسپین‌های هسته‌های هیدرژنی در میدان مغناطیسی -B0- استفاده می‌شود. پس از انتخاب برش- اسپین‌ها تحت تاثیر میدان مغناطیسی پالس‌های الکترومغناطیسی -B۱- قرار گرفته و سپس از این حالت برانگیختگی به مرور به حالت اولیه خود باز می گردند. در هر بافتی این مدت زمان متفاوت است. بطور مثال در ۱٫۵ تسلا٫ ثابت T1 برای بافت چربی ۲۶۰ میلی ثانیه و برای بافت ماده خاکستری مغز ۹۲۰ میلی ثانیه می باشد. به مدت زمانی که طول می‌کشد تا Mz -مولفه بردار جمع اسپین‌ها در محور طولی نرمال- افزایش یافته و ۶۳٪ از مقدار اولیه خود را باز یابد-تابت زمانی T1 گویند و به مدت زمانی که طول می‌کشد تا Mxy -مولفه بردار جمع اسپین‌ها در صفحه عرضی- به ۳۷٪ مقدار بیشینه اولیه خود کاهش یابد- ثابت زمانی T2 گویند .بسته به اینکه چه نوع دنباله پالسیی انتخاب شود می توان با T1 و T2 کنتراست دلخواه را به تصویر کشید و توانایی ام آر آی در همین خاصیت ویژه قرار دارد. بطور مثال در یکی چربی روشن و در دیگری تاریک میشود.

هر برش تصویری توسط فاز و بسامد امواج دریافت شده بترتیب در محور‌های y و x کد گذاری می‌گردد. برای انجام کد گذاری احتیاج به میادین مغناطیسی متغیر می باشد که این امر به کمک آهن رباهای از نوع ابررسانا هر لحظه تولید می‌گردد. اطلاعات دریافتی در فضایی داده‌ای به نام فضای k واریز شده و نهایتا به کمک تبدیلات فوریه ای به شکل تصویر در آورده می‌شوند.
معمولا بهبود کیفیت تصویری در ام آر آی را با مقیاس هایی همانند قدرت تفکیک می سنجند. و معمولا نیز بهبود قدرت تفکیک با خود عواقبی همانند کاهش سیگنال مفید -SNR- را همراه دارد. اما می توان این مشکلات را با راه حل هایی همانند استفاده از سیستمهای با قدرت میدان Bo بالاتر- و یا استفاده از ماده حاجب -contrast agents- مناسب تصحیح نمود.

نحوه تصویربرداری

فردی که قرار است با این روش مورد تصویربرداری قرار گیرد نباید هیچ شی فلزی مانند ساعت – انگشتر – مفصل مصنوعی و …. داشته باشد و یا شی فلزی در نزدیکی دستگاه MRI قرار گیرد – زیرا میدان مغناطیسی روی این مواد فرومغناطیسی اثر گذاشته و نه تنها باعث تداخل در امر تصویربرداری می شود- بلکه می تواند به خود فرد نیز آسیب برساند. به همین دلیل است که دستگاه MRI را در اتاق‌های ویژه‌ای قرار می دهند. این اتاقها نسبت به امواج الکترومغناطیسی نفوذ ناپذبرند. در نتیجه امکان ورود یا خروج برای این امواج وجود ندارد. به علاوه لباس مخصوصی را تن بیمار می‌کنند که هیچ قسمت فلزی نداشته باشد.

 

پال لاتربور
پال لاتربور

برتری‌های ام‌آرآی در مقایسه با سی تی اسکن:

تضاد تصویری -سایه ‌روشن- بالاتر از سی تی اسکن.
تهیه مقاطع تصویری از جهات مختلف -از جمله اریب-.
عدم استفاده از پرتوهای یونیزان.
مانند سی‌تی‌اسکن موجب سخت شدن باریکه پرتوها -آرتیفکت سخت- beam hardening- نمی‌شود.

نقاط ضعف ام آر آی در مقایسه با سی‌تی‌اسکن:

پر هزینه تر از سی‌تی‌اسکن- کمیاب‌تر- و کار با آن مشکل‌تر است.
تصویرگیری زمان بیشتری می‌برد.
وضوح تصویری کمتری دارد.
بدلیل طولانی تر بودن اسکن‌ها آرتیفکت حرکتی بیشتری دارد.
موجب مشکلات برای بیماران دارای اجسام فلزی در بدن خود می باشد.

تحصیلات و مدارک علمی:

رشته شیمی در دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه کیس وسترن رزرو

مسیولیت و مقام ها:

تدریس در دانشگاه استونی بروک- دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین- موسسه تحقیقات صنعتی ملون- دانشگاه کارنگی ملون
از بنیانگذاران سیستمهای ام آر آی

افتخارات:

برنده جایزه نوبل پزشکی سال ۲۰۰۳

مرگ پال لاتربور

پال لاتربور در 27 مارس سال 2007 در اوربانای ایلی نوی درگذشت.

 

منبع :

http://xrcm.blogfa.com

ویکی پدیا

مطلب پیشنهادی

آراپیک باغداساریان

آراپیک باغداساریان – Arapic Baghdasariyan

آراپیک باغداساریان کاریکاتوریست- طراح گرافیک- کارگردان و مترجم ایرانی بود -آراپیک در اواخر عمر کوتاه …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 + 13 =