ما هي استخدامات الفلزات في المجال الطبي؟

حل سؤال: ما هي استخدامات الفلزات في المجال الطبي؟

• إجابة السؤال هي : الأدوات الجراحية، الأطراف الصناعية، الأجهزة التشخيصية، معدات الأشعة.

شرح الإجابة :

إن للفلزات دوراً محورياً وأساسياً في تطور الطب والرعاية الصحية، فمنذ عقود طويلة، أدرك العلماء أهمية هذه المواد الفريدة بخصائصها المتنوعة لتكون جزءاً لا يتجزأ من منظومة العلاج والتشخيص. استخداماتها اليوم تمتد لتشمل جوانب متعددة، تسهم جميعها في تحسين جودة حياة المرضى وإتاحة إمكانات علاجية لم تكن متوفرة في السابق.

أولاً، دعونا نتأمل في عالم الأدوات الجراحية الذي يعتمد بشكل كبير على الفلزات. لا يمكن للطبيب إجراء أي عملية جراحية دقيقة دون أدوات تتميز بالمتانة والنظافة والقدرة على مقاومة التآكل. هنا يأتي دور الفلزات مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، الذي يعد الخيار الأمثل لصناعة المشارط والملاقط والمقصات الجراحية والمقابض.

هذا النوع من الفولاذ يجمع بين القوة والمرونة، فضلاً عن قدرته العالية على تحمل عمليات التعقيم المتكررة، مما يضمن خلو الأدوات من أي ملوثات قد تضر بالمريض. يضاف إلى ذلك، استخدام التيتانيوم في بعض الأدوات التي تتطلب خفة الوزن ومقاومة استثنائية للتآكل، خاصة في الجراحات الدقيقة.

ثانياً، تشكل الفلزات عصب الأطراف الصناعية والغرسات الطبية التي تعيد الأمل لكثير من الناس. تخيل طالباً يتعرض لإصابة في مفصل الركبة، في الماضي كان هذا يعني نهاية الكثير من الأنشطة، لكن اليوم بفضل المفاصل الاصطناعية المصنوعة من سبائك التيتانيوم أو الكوبالت والكروم، يمكن استعادة الحركة بشكل شبه كامل.

هذه السبائك تتميز بالتوافق الحيوي، أي أن الجسم لا يرفضها وتتفاعل معه بشكل جيد، كما أنها قوية بما يكفي لتحمل الضغوط الميكانيكية التي يتعرض لها الجسم يومياً. ولا يقتصر الأمر على المفاصل، بل تمتد لتشمل الشرائح والمسامير المستخدمة لتثبيت العظام المكسورة، والدعامات الوعائية التي تحافظ على الشرايين مفتوحة، وكلها تعتمد على الفلزات لضمان الفعالية والمتانة.

ثالثاً، ننتقل إلى الأجهزة التشخيصية التي تعتمد على مبادئ فيزيائية وكيميائية متقدمة، والفلزات جزء لا يتجزأ من مكوناتها الأساسية. فعلى سبيل المثال، تعتمد أجهزة الرنين المغناطيسي (MRI) على مغناطيسات فائقة التوصيل تحتوي على أسلاك معدنية خاصة مثل النيوبيوم والتيتانيوم لإنتاج مجال مغناطيسي قوي يسمح بتصوير تفاصيل الجسم الداخلية بدقة مذهلة.

كذلك، فإن أجهزة الأشعة السينية (X-ray) تستخدم أنابيب تحتوي على أقطاب ومكونات فلزية مثل التنغستن لتوليد الأشعة التي تساعد في كشف الكسور والأورام. حتى في الأجهزة الأصغر حجماً مثل أجهزة قياس ضغط الدم أو أجهزة تخطيط القلب الكهربائي، نجد الدوائر والمجسات الفلزية تلعب دوراً حاسماً في جمع البيانات الدقيقة وتحويلها إلى معلومات قابلة للتحليل.

أخيراً، لا يمكننا إغفال دور الفلزات في معدات الأشعة، سواء كانت لأغراض التصوير أو العلاج. تتطلب عملية التصوير الإشعاعي الدقيق مكونات فلزية تتحمل درجات الحرارة العالية وتوصل الكهرباء بكفاءة، وهي خصائص متوفرة في العديد من المعادن. أضف إلى ذلك، في العلاج الإشعاعي، تُستخدم بعض الفلزات كجزء من أجهزة توجيه الأشعة بدقة نحو الخلايا السرطانية.

ومن جانب آخر، فإن الحماية من الإشعاع الضار تتطلب مواد ذات كثافة عالية، ولعل أشهرها هو الرصاص، الذي يُستخدم في صناعة الدروع الواقية والملابس الواقية للعاملين والمرضى على حد سواء لامتصاص الإشعاع الزائد ومنع وصوله إلى الأنسجة السليمة، مؤكداً بذلك على دور الفلزات المزدوج في كل من إحداث التأثير العلاجي وتوفير الحماية منه.

بهذه النظرة الشاملة، يتضح لنا أن الفلزات ليست مجرد مواد خام، بل هي ركيزة أساسية تقوم عليها كثير من الابتكارات الطبية الحديثة، مما يجعلها جزءاً لا غنى عنه في سعينا المستمر نحو صحة أفضل وعلاج أكثر فعالية.

أسئلة شائعة:

س1: ما هي أهم خصائص الفلزات التي تجعلها مناسبة للاستخدام الطبي؟

تتميز الفلزات بخصائص حيوية مثل المتانة، ومقاومة التآكل، والتوصيل الكهربائي، والقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية، إضافة إلى التوافق الحيوي مع جسم الإنسان، مما يجعلها مثالية لتطبيقات طبية متنوعة.

س2: هل هناك فلزات معينة تُستخدم بشكل أكثر شيوعاً في الطب وما السبب؟

نعم، الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم وسبائك الكوبالت والكروم هي الأكثر شيوعاً. يُفضل الفولاذ المقاوم للصدأ لمتانته ومقاومته للتآكل وسهولة تعقيمه، بينما يُفضّل التيتانيوم وسبائكه لخفته وتوافقه الحيوي الممتاز وقدرته على الاندماج مع العظام.

س3: كيف يتم ضمان سلامة الفلزات المستخدمة داخل جسم الإنسان؟

تخضع الفلزات المستخدمة في الجسم لاختبارات صارمة لضمان التوافق الحيوي وعدم تفاعلها بشكل سلبي مع الأنسجة الحية، كما يتم التأكد من خلوها من أي شوائب قد تسبب تفاعلات ضارة أو حساسية، وتُعالج أسطحها لتعزيز قدرتها على الاندماج مع الجسم.