https://sarabic.ae/20260903/-باحثون-روس-يعيدون-تصميم-شبكات-الأشعة-السينية-المضادة-للتشتت-1116610728.html
باحثون روس يعيدون تصميم شبكات الأشعة السينية المضادة للتشتت
باحثون روس يعيدون تصميم شبكات الأشعة السينية المضادة للتشتت
سبوتنيك عربي
طور باحثون روس من جامعة "MISIS"، ومعهد البحوث النووية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، ومعهد كورتشاتوف، وجامعة موسكو التقنية، شبكة من التنغستن مطبوعة بتقنية... 03.09.2026, سبوتنيك عربي
2026-09-03T19:50+0000
2026-09-03T19:50+0000
2026-09-03T21:50+0000
مجتمع
علوم
روسيا
أخبار الأبحاث العلمية
الأشعة السينية
https://cdn.img.sarabic.ae/img/104504/01/1045040100_0:0:1999:1125_1920x0_80_0_0_1b79e4d2712db948ee8572c1cf6da942.jpg
يواجه التصوير بالأشعة السينية تحديًا أساسيًا: الإشعاع المستخدم في تكوين الصورة الطبية لا ينتقل دائمًا بشكل كامل من المصدر إلى الكاشف، فعندما تمر الأشعة السينية عبر الجسم، تتشتت بعض الفوتونات بفعل الأنسجة بدلًا من مواصلة مسارها الأصلي، ويُؤدي هذا الإشعاع المُشتت إلى تشويش في الخلفية، ويُقلل من تباين الصورة، ويُصعّب رؤية التفاصيل التشريحية الدقيقة.لماذا تُعاني مرشحات الأشعة السينية التقليدية من قيود؟تُصنع الشبكات التقليدية المضادة للتشتت عادةً من الرصاص، ووظيفتها واضحة: السماح للأشعة السينية المفيدة بالوصول إلى الكاشف في الاتجاه الصحيح، مع امتصاص الإشعاع المتشتت داخل جسم المريض.تكمن الصعوبة في أن الرصاص يتمتع بقوة ميكانيكية منخفضة نسبيًا، مما يحد من إمكانية تصنيع هذه الشبكات بأحجام رقيقة وتصاميم هندسية معقدة. لذا، يجب أن تكون جدرانها الداخلية سميكة نسبيًا ومرتبة بتكوينات محددة، ونتيجةً لذلك، قد تمتص الشبكة ليس فقط الإشعاع المتشتت غير المرغوب فيه، بل أيضًا جزءًا من حزمة الأشعة السينية المفيدة. شبكة من التنغستن مصممة وفقًا لاتجاه شعاع الأشعة السينية اتبع الباحثون نهجًا مختلفًا لحل هذه المشكلة، فبدلًا من تصنيع شبكة رصاص تقليدية بجدران داخلية متوازية، ابتكروا شبكة من التنغستنذات قنوات متقاربة. هذه القنوات موجهة على طول اتجاه شعاع الأشعة السينية بدلًا من أن تكون متوازية. يُعدّ هذا التصميم الهندسي مهمًا لأنه يسمح للأشعة السينية الأولية المتجهة نحو الكاشف بالمرور بكفاءة، بينما يحجب جزءًا أكبر من الإشعاع القادم من زوايا غير مرغوب فيها بعد تشتته داخل الجسم. الطباعة ثلاثية الأبعاد تُتيح هذا الشكل الهندسي غير المألوفيُعدّ إنتاج مثل هذا الهيكل الرقيق والدقيق الشكل أمرًا صعبًا باستخدام تقنيات التصنيع التقليدية. لذلك، استخدم الباحثون تقنية الصهر الانتقائي بالليزر، وهي عملية تصنيع إضافية يتم فيها صهر مسحوق التنغستنالناعم طبقةً تلو الأخرى باستخدام الليزر لتشكيل المكون المطلوب.أوضح ستانيسلاف تشيرنيشيكين، رئيس مختبر التصنيع الإضافي في جامعة "MISIS"، أن هذه الطريقة سمحت للفريق بتصنيع شبكة رقيقة الجدران وتصميم شكلها الهندسي ليتناسب مع الشعاع الناتج عن نظام أشعة سينية مُحدد. ماذا حدث عندما اختبر الباحثون الشبكة؟ اختبر الفريق شبكة التنغستن في ظروف مُصممة لمحاكاة التصوير الطبي، والتقط الباحثون صورًا بالأشعة السينية لنموذج يُمثل منطقة الحوض البشري، ووضعوا علامات اختبار خاصة في النقاط التي يجب أن تظل مرئية في الصورة. بدون الشبكة، احتوت الصورة على تشويش كبير في الخلفية، وكانت ظلال العلامات بالكاد قابلة للتمييز، وعند استخدام الشبكة الجديدة، أصبحت العلامات واضحة تمامًا.تُعد هذه التجارب ذات أهمية خاصة لأن الإشعاع المتناثر يُصبح مشكلة أكبر عند تصوير مناطق الجسم الأكثر سمكًا أو كثافة. ووفقًا للباحثين، هنا تبرز فوائد استخدام شبكة أرق وأكثر فعالية مضادة للإشعاع.المصدر: | بوابة روسيا العلمية |
https://sarabic.ae/20260824/الطباعة-ثلاثية-الأبعاد-تحدث-تحولا-في-مجال-البحث-العلمي-1116301240.html
https://sarabic.ae/20240824/دراسة-البعوض-يستخدم-الأشعة-تحت-الحمراء-للوصول-إلى-هدفه-البشري-1092060660.html
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2026
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
الأخبار
ar_EG
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
علوم, روسيا, أخبار الأبحاث العلمية, الأشعة السينية
علوم, روسيا, أخبار الأبحاث العلمية, الأشعة السينية
باحثون روس يعيدون تصميم شبكات الأشعة السينية المضادة للتشتت
19:50 GMT 03.09.2026 (تم التحديث: 21:50 GMT 03.09.2026) طور باحثون روس من جامعة "MISIS"، ومعهد البحوث النووية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، ومعهد كورتشاتوف، وجامعة موسكو التقنية، شبكة من التنغستن مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مصممة لتقليل تشويش الصورة مع الحفاظ على الأشعة السينية المفيدة.
يواجه التصوير بالأشعة السينية تحديًا أساسيًا: الإشعاع المستخدم في تكوين الصورة الطبية لا ينتقل دائمًا بشكل كامل من المصدر إلى الكاشف، فعندما تمر الأشعة السينية عبر الجسم، تتشتت بعض الفوتونات بفعل الأنسجة بدلًا من مواصلة مسارها الأصلي، ويُؤدي هذا الإشعاع المُشتت إلى تشويش في الخلفية، ويُقلل من تباين الصورة، ويُصعّب رؤية التفاصيل التشريحية الدقيقة.
ولكبح هذا الإشعاع غير المرغوب فيه، تستخدم أنظمة الأشعة السينية أجهزة خاصة تُعرف باسم شبكات مضادة للتشتت، وقد أعاد باحثون روس تصميم هذا المكون المألوف باستخدام التنغستن والطباعة ثلاثية الأبعاد بالليزر. ووفقًا لمجلة "بوابة روسيا العلمية"، يُمكن للهيكل الجديد تحسين جودة الصورة مع إمكانية تقليل جرعة الإشعاع اللازمة للتصوير التشخيصي.
لماذا تُعاني مرشحات الأشعة السينية التقليدية من قيود؟
تُصنع الشبكات التقليدية المضادة للتشتت عادةً من الرصاص، ووظيفتها واضحة: السماح للأشعة السينية المفيدة بالوصول إلى الكاشف في الاتجاه الصحيح، مع امتصاص الإشعاع المتشتت داخل جسم المريض.
تكمن الصعوبة في أن الرصاص يتمتع بقوة ميكانيكية منخفضة نسبيًا، مما يحد من إمكانية تصنيع هذه الشبكات بأحجام رقيقة وتصاميم هندسية معقدة. لذا، يجب أن تكون جدرانها الداخلية سميكة نسبيًا ومرتبة بتكوينات محددة، ونتيجةً لذلك، قد تمتص الشبكة ليس فقط الإشعاع المتشتت غير المرغوب فيه، بل أيضًا جزءًا من حزمة الأشعة السينية المفيدة.
إذا فُقدت كمية كبيرة من الإشعاع المفيد، فقد يلزم زيادة التعريض للحصول على صورة بجودة كافية، وهذا يخلق مفاضلة هندسية: فكبح الإشعاع المتشتت يُحسّن التباين، ولكن يجب ألا يُضعف نظام الترشيح نفسه الإشعاع اللازم لتكوين الصورة دون داعٍ.
شبكة من التنغستن مصممة وفقًا لاتجاه شعاع الأشعة السينية
اتبع الباحثون نهجًا مختلفًا لحل هذه المشكلة، فبدلًا من تصنيع شبكة رصاص تقليدية بجدران داخلية متوازية، ابتكروا شبكة من التنغستنذات قنوات متقاربة. هذه القنوات موجهة على طول اتجاه شعاع الأشعة السينية بدلًا من أن تكون متوازية.
يُعدّ هذا التصميم الهندسي مهمًا لأنه يسمح للأشعة السينية الأولية المتجهة نحو الكاشف بالمرور بكفاءة، بينما يحجب جزءًا أكبر من الإشعاع القادم من زوايا غير مرغوب فيها بعد تشتته داخل الجسم.
كما يوفر التنغستن ميزة فيزيائية هامة: فكثافته العالية تسمح للباحثين بصنع جدران داخلية أرق بثلاث مرات تقريبًا من الهياكل المماثلة، حيث تمتص الجدران الرقيقة كمية أقل من شعاع الأشعة السينية المفيد، مع الاستمرار في كبح الفوتونات المتشتتة.
الطباعة ثلاثية الأبعاد تُتيح هذا الشكل الهندسي غير المألوف
يُعدّ إنتاج مثل هذا الهيكل الرقيق والدقيق الشكل أمرًا صعبًا باستخدام تقنيات التصنيع التقليدية. لذلك، استخدم الباحثون تقنية الصهر الانتقائي بالليزر، وهي عملية تصنيع إضافية يتم فيها صهر مسحوق التنغستنالناعم طبقةً تلو الأخرى باستخدام الليزر لتشكيل المكون المطلوب.
أوضح ستانيسلاف تشيرنيشيكين، رئيس مختبر التصنيع الإضافي في جامعة "MISIS"، أن هذه الطريقة سمحت للفريق بتصنيع شبكة رقيقة الجدران وتصميم شكلها الهندسي ليتناسب مع الشعاع الناتج عن نظام أشعة سينية مُحدد.
يُبيّن هذا ميزةً مهمةً للتصنيع الإضافي في الهندسة الطبية: فبدلاً من إجبار المعدات على العمل ضمن قيود مكون قياسي، يُمكن للمهندسين ابتكار أشكال هندسية دقيقة للغاية مُكيّفة مع الخصائص الفيزيائية للنظام.
ماذا حدث عندما اختبر الباحثون الشبكة؟
اختبر الفريق شبكة التنغستن في ظروف مُصممة لمحاكاة التصوير الطبي، والتقط الباحثون صورًا بالأشعة السينية لنموذج يُمثل منطقة الحوض البشري، ووضعوا علامات اختبار خاصة في النقاط التي يجب أن تظل مرئية في الصورة. بدون الشبكة، احتوت الصورة على تشويش كبير في الخلفية، وكانت ظلال العلامات بالكاد قابلة للتمييز، وعند استخدام الشبكة الجديدة، أصبحت العلامات واضحة تمامًا.
ثم زاد الباحثون من صعوبة الاختبار بوضع طبقة من زجاج الأكريليك أمام نموذج الحوض لمحاكاة نسيج بشري إضافي. أدى ذلك إلى زيادة كمية الإشعاع المتناثر. مرة أخرى، كادت إشارات العلامات أن تختفي وسط التشويش بدون الشبكة، بينما ظلت واضحة تمامًا عند تركيب مرشح التنغستن.
تُعد هذه التجارب ذات أهمية خاصة لأن الإشعاع المتناثر يُصبح مشكلة أكبر عند تصوير مناطق الجسم الأكثر سمكًا أو كثافة. ووفقًا للباحثين، هنا تبرز فوائد استخدام شبكة أرق وأكثر فعالية مضادة للإشعاع.
