MRT – კვლევის მეთოდი, რომელიც ბიოლოგიას, ქიმიას და ფიზიკას აერთიანებს

„- MRT თუ CT?

– კლაუსტროფობია მაქვს და იმ კუბოს მსგავს მოწყობილობაში ოცი წუთი ვერ გავძლებ…

– CT გადაუღეს…

– ფილტვების დაზიანება 12-ია… 18-ია… 24-ია!!!

– მას! რას ნიშნავს ეს რიცხვები?

– … (ზუსტად არ ვიცი და ჯერ ვერ ვპასუხობ)

– რა განსხვავებაა MRT-სა და CT-ს შორის?

– …(ზუსტად არ ვიცი და ჯერ ისევ ვერ ვპასუხობ)“

უამრავ მსგავს დიალოგს წააწყდებით ჩვენს COVID-ით გაჯერებულ ეპოქაში. ბევრი მოსწავლე და მათი ოჯახის წევრები შეეჯახნენ დიაგნოსტირების ამ მეთოდის საჭიროებას.

ალბათ იფიქრებთ, მასწავლებელმა რატომ არ უნდა იცოდესო. არ ვიცოდი და არც მომრიდებია მოსწავლეებთან ამის აღიარება. სწორედ იმ პერიოდში მეც დამჭირდა მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია და მისი მუშაობის პრინციპის შესწავლა დავიწყე. ამ პროცედურის ჩატარება ემოციურად არც ისე მარტივია, ამიტომ ვფიქრობ, ურიგო არ იქნება, მოსწავლეებმაც იცოდნენ, როგორ მუშაობს კვლევის ეს მეთოდები, ფიზიკის რომელი კანონები მოქმედებს მათი მუშაობის დროს, რა კავშირი აქვს ქიმიასთან, რა გავლენას ახდენს ადამიანის ორგანოების აგებულება და დიაგნოსტიკის მეთოდის შერჩევაზე. ასე გაჩნდა მეათე კლასის მოსწავლეებისთვის ერთი ინტეგრირებული კომპლექსური დავალების იდეა.

საგანი, კლასი: ინტეგრირებული დავალება (ქიმია, ფიზიკა და ბიოლოგია) – მეათე კლასი
სამიზნე ცნება:

ჯანმრთელობა და დაავადებები

ქვეცნება: სიმსივნე, ვირუსული დაავადება, ძვლის მოტეხილობა

სტრუქტურა და ფუნქცია

ქვეცნება: ადამიანის ქსოვილები; ძვალი

ქიმიური ბმა

ქვეცნება: კოვალენტური ბმა, იონი, იზოტოპი, ატომი

მატერია

ქვეცნება: X სხივები, მაგნიტური ველი, ელექტრომაგნიტური ინდუქცია

მაკროცნება:

კვლევა

ქვეცნება: დიაგნოსტიკა, კვლევის თანამედროვე მეთოდები

დავალების პირობა: წარმოიდგინე, რომ პაციენტს, რომელსაც დაუდასტურდა COVID-19, ფილტვების გამოკვლევა სჭირდება. ამავე დროს, მას აქვს ონკოლოგიური დაავადება და მოტეხილი აქვს ფეხი. ექიმმა უთხრა, რომ კვლევა აუცილებელია. ერთი მხრივ, საჭიროა ფილტვების დაზიანების ხარისხის დადგენა, მეორე მხრივ – სიმსივნური წარმონაქმნის ზომის ცვლილების განსაზღვრა, ასევე – მოტეხილი ძვლის დათვალიერება თაბაშირის დასადებად. რომელი ტიპის კვლევის ჩატარებას ურჩევდი მას? შექმენი პოსტერი, რომელზეც წარმოაჩენ MRT-სა და CT-ს მუშაობის პრინციპებს, მათ შორის მსგავსებასა და განსხვავებას. პაციენტს კი დაუსაბუთე, რომელი კვლევა უნდა ჩაიტაროს და რატომ.

პოსტერზე წარმოაჩინე:

·         ფიზიკის რომელ კანონებს ემორჩილება MRT-სა და CT-ს მუშაობა;

·         როგორ შეესაბამება სხვადასხვა ქსოვილის აგებულება მის მიერ შესასრულებელ ფუნქციას და რატომ ენიჭება ამა თუ იმ ქსოვილის გამოკვლევისას უპირატესობა ერთ კონკრეტულ მეთოდს;

·         რატომ აქვს სხვადასხვა წარმოშობის დაავადებას პრევენციის განსხვავებული გზები;

·         როგორ შეესაბამება წყლის თვისება მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფში მის გამოყენებას;

·         რატომ არის საჭირო კვლევის თანამედროვე მეთოდების ცოდნა დროული და სწორი დიაგნოსტიკისთვის.

 

რეკომენდაციები კომპლექსური დავალების შესასრულებლად:

1. გამოიყენე ვიდეო: https://bit.ly/2TyFdtg, მისი ტრანსკრიპტი (დანართი 1)

2. დამოუკიდებლად იმუშავე სიმულაციაში: https://bit.ly/3dIZovj

3. როგორ მუშაობს კომპიუტერული ტომოგრაფი https://bit.ly/3hfQPun

4. რა განსხვავებაა MRT-სა და CT-ს შორის https://bit.ly/2TBNSev

 

 

დავალების დამუშავების ეტაპები:

ნაბიჯი 1: დავალების პირობის წარდგენა

ნაბიჯი 2: დავალების დამუშავება

აქტივობა 1: ადამიანის ქსოვილების აგებულების გაცნობა (შეხსენება) და შედარება

მიზანი: ქსოვილებს შორის მსგავსება-განსხვავების დადგენა

რეასურსი: ეპითელური, კუნთოვანი, შემაერთებელი, ნერვული ქსოვილების, ძვლის და სისხლის სურათები

მოსწავლეები დაადგენენ მსგავსებასა და განსხვავებას ქსოვილებს შორის, რომლებსაც ასახავენ ცხრილში ან ვენის დიაგრამაზე.

აქტივობა 2: სუბატომური ნაწილაკების, იზოტოპებისა და იონების გაცნობა (შეხსენება)

მიზანი: ატომის შემადგენელი ნაწილაკების მუხტისა და მასის გაცნობა, იზოტოპებისა და იონების წარდგენა

რეასურსი: ატომის აღნაგობა – https://bit.ly/3wjdxG5 ; იზოტოპები – https://bit.ly/3AkqP8q; იონები https://bit.ly/3qLx7JN

მოსწავლეები დაამზადებენ სხვადასხვა ატომისა და იზოტოპის მოდელებს სიმულაციაში;

აქტივობა 3: წყლის მოლეკულის აგებულება

მიზანი: წყლის მოლეკულაში ქიმიური ბმის ტიპის განსაზღვრა

რეასურსი: წყალი – საოცარი ნივთიერება https://bit.ly/3dJLh95 რატომ მაგნიტდება წყალი

მოსწავლეები დაასაბუთებენ წყლის დამაგნიტების უნარს.

აქტივობა 4. ახალი მასალის წარდგენა

მიზანი: მაგნიტის და მაგნიტური ველის გაცნობა

რესურსი: მოსწავლის წიგნი

მოსწავლეები გაეცნობიან მაგნიტის ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებს და მაგნიტური ველის წირებს. ელექტრულ და მაგნიტურ ველებს ერთმანეთს შეადარებენ და დაადგენენ მსგავსებ-განსხვავებას. ახსნიან, რატომ იზიდავს ან განიზიდავს მაგნიტები ერთმანეთს.

აქტივობა 5. ახალი მასალის წარდგენა

მიზანი: ელექტრომაგნიტური ინდუქციის გაცნობა

რესურსი: მოსწავლის წიგნი

მოსწავლეები გაეცნობიან ახალ მასალას – რა არის ელექტრომაგნიტური ინდუქცია, როგორ აღინიშნება და რა ერთეულებით იზომება ის.

აქტივობა 6. მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფის მუშაობის პრინციპის გაცნობა

მიზანი: მოსწავლე ახსნის მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფის მუშაობის პრინციპს.

რესურსი: https://bit.ly/2TyFdtg

დანართი 1: ვიდეოში საუბარია MRI (Magnetic Resonance Imaging)-ზე, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ადამიანის ნებისმიერი ორგანოსა და ქსოვილის გამოკვლევა. აპარატი შედგება: მაგნიტებისგან, რადიოტალღებისგან, გრადიენტისა და კომპიუტერისგან. ადამიანის სხეულის დაახლოებით 60% წყალია. წყალი მაგნიტდება. წყლის ყოველი მოლეკულა შედგება ჟანგბადის ერთი და წყალბადის ორი ატომისგან. წყალბადის ატომები ძალიან მგრძნობიარეები არიან მაგნიტური ველის მიმართ. მაგნიტები პაციენტის ირგვლივ ქმნიან დიდ მაგნიტურ ველს. გრადიენტი ანაწილებს მაგნიტურ ველს და ხდება სკანირება იმ ორგანოსი, რომლის გამოკვლევაც საჭიროა. მაგნიტურ ველში წყლის მოლეკულები იწყებენ მოძრაობას. ფოკუსირება ხდება დაბალი ენერგიის მქონე წყლის მოლეკულებზე. რადიოტალღების მოქმედებით ხდება მაგნიტური ველის შეკრება (რეზონანსი). დაბალი ენერგიის მქონე წყლის მოლეკულები შთანთქავენ მათთვის საჭირო ენერგიას. როცა მაგნიტური ტალღები წყვეტენ მოქმედებას, წყლის მოლეკულები მაგნიტურ ველში გამოყოფენ ზედმეტ ენერგიას. ამ ენერგიას აღმოაჩენს MRI და სიგნალები იგზავნება კომპიუუტერში. კომპიუტერი მიღებულ ინფორმაციას სურათად „თარგმნის“, რომელსაც აანალიზებს ექიმი.

როგორ იქცევა წყალბადი ელექტრომაგნიტურ ველში – წყალბადის ატომის ქცევა მაგნიტურ ველში

აქტივობა 7: სიმულაციაში მუშაობა

მიზანი: როგორ ადგენს MRT სიმსივნის მდებარეობას?

რესურსი: https://bit.ly/3dIZovj

მასწავლებლის მითითებით მოსწავლეები იმუშავებენ სიმულაციაში, აღმოაჩენენ განსხვავებებს სიმსივნით დაავადებული და ჯანმრთელი ორგანოების სტრუქტურაში.

აქტივობა 8: კომპიუტერული ტომოგრაფი და რენტგენის სხივები

მიზანი: CT-ს მუშაობის პრინციპის გაცნობა

რესურსი: https://bit.ly/3hfQPun – როგორ მუშაობს კომპიუტერული ტომოგრაფი

რა განსხვავებაა MRT-სა და CT-ს შორის? https://bit.ly/2TBNSev

მოსწავლეები ერთმანეთს შეადარებენ ამ ორი მოწყობილების მუშაობას. დაადგენენ ერთ-ერთის უპირატესობას სხვადასხვა ორგანოს გამოკვლევის დროს. ცხრილს სავარაუდოდ ასეთი სახე ექნება:

მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის უპირატესობები კომპიუტერული ტომოგრაფიის უპირატესობები
Ø  კვლევა იძლევა მაქსიმალურად ზუსტ შედეგს

Ø  ყველაზე ინფორმაციულია ცენტრალური ნერვული სისტემის კვლევისას

Ø  ინფორმაციულია ხერხემლის თიაქრის დიაგნოსტირებისას

Ø  უსაფრთხოა ორსულებისა და ბავშვებისთვის

Ø  საჭიროების შემთხვევაში შესაძლებელია განმეორებით ჩატარება

Ø  უმტკივნეულოა

Ø  გამოსახულება სამგანზომილებიანია

Ø  ინფორმაცია ინახება კომპიუტერის მეხსიერებაში

Ø  ინფორმაციის მცდარობა 0%-ია

Ø  რენტგენის გამოსხივება 0%-ია

Ø  კოვიდის დროს CT-ს მგრძნობელობა უფრო მაღალია, ვიდრე რენტგენის

Ø  ძალიან ხანმოკლეა

Ø  ინფორმაცია ზუსტია

Ø  რენტგენის აპარატზე ნაკლები გამოსხივება აქვს

Ø  ლითონი არ წარმოადგენს დაბრკოლებას

Ø  შინაგანი სისხლდენის დიაგნოსტირების უტყუარი საშუალებაა

Ø  გამოსახულება სამგანზომილებიანია

Ø  უფრო იაფია

Ø  უმტკივნეულოა

 

ნაბიჯი 3: მოსწავლეთა დავალებების წარდგენა და შეფასება

ყველა ამ ეტაპის ბოლოს მოსწავლეები გამოფენენ პოსტერებს და მოხდება შეფასება; ისინი უპასუხებენ კითხვებს:

  • აღწერე, როგორ წარიმართა დავალებაზე მუშაობის პროცესი;
  • აღწერე შენ მიერ შექმნილი პროდუქტი.
  • რატომ გგონია, რომ შენ მიერ შექმნილი პროდუქტი აკმაყოფილებს პოსტერის მოთხოვნებს?
  • შენი აზრით, ვინ უნდა დაინტერესდეს შენ მიერ შექმნილი პოსტერით?
  • რა დაბრკოლებებს წააწყდი დავალებაზე მუშაობის დროს;
  • რას შეცვლიდი, თავიდან რომ იწყებდე მუშაობას?
  • როგორ ფიქრობ, იგივე დავალება ჯგუფში რომ შეგესრულებინა, უკეთესად წარიმართებოდა თუ არა მუშაობის პროცესი?
  • შეაფასე დავალების პირობის გამართულობა.

კომენტარები

comments