بحث مختصر عن الطب النووي والنظائر المشعة

الطب النووي

نبذة تاريخية:
تاريخ الطب النووي غني بمساهمات العلماء الموهوبين في مختلف التخصصات في علوم الفيزياء والكيمياء والهندسة والطب. والطابع المتعدد لتخصصات الطب النووي يجعل من الصعب على المؤرخين تحديد تاريخ ولادة للطب النووي.
ان اكتشاف العالم الفيزيائي رونتجن (Roentgen‏) للأشعة السينية (x-rays‏) في عام 1895م، واكتشاف بيكريل (Becquerel‏) للنشاط الإشعاعي (radioactivity‏) الناتج عن بعض المواد في الطبيعة في عام 1896م أدى إلى تطبيق استعمال الأشعة المؤينة لتشخيص وعلاج الأمراض. وكان ذلك هو السبب الرئيسي لدخول الفيزيائيين عالم المستشفيات. وفي عام 1913م قام دوان (Duane‏) بالعمل على مصادر الرادون لعلاج السرطان في مستشفى بوسطن ولحقه فايلا (Failla‏) في عام 1915م. وحاليا يتعدى عدد الفيزيائين الطبيين العاملين في مستشفيات أمريكا الـ4000 فيزيائي طبي.
ففي عام 1971 م، تأسست الرابطة الطبية الأمريكية المعترف بها رسميا الطب النووي كتخصص طبي. وفي عام 1972 م، أنشئ المجلس الأميركي للطب النووي، وتدعيم الطب النووي كتخصص طبي وفي عام 1980م ،صممت المواد المشعة لاستخدمها في تشخيص أمراض القلب.
الطب النووي واستخدام النظائر المشعة:
هو الفرع الطبي الذي تستخدم فيه النظائر المشعة لتشخيص وعلاج بعض الأمراض, وقد سمي بالنووي نسبةً إلى نواة الذرة وهي مصدر الإشعاع المنبعث من هذه المواد المشعة ويعتبر الطب النووي من أحدث تطبيقات التكنولوجيا في المجال الطبي.
النشاط الإشعاعي للمواد المشعة:
النشاط الإشعاعي للمواد المشعة Radioactivity هو التحلل الذاتي لنواة ذرة المادة المشعة وهذا التحلل يختلف من مادة لأخرى ليعطي نوعيات مختلفة من الإشعاعات مثل إشعاع بيتا أو إشعاع جاما.
• النظير المشع: وهي نكليدات متماثلة في عددها الذري ومختلفة في عددها الكتلي كالأوكسجين والأوزون مثلاً.
• الاضمحلال: وهو تفكك ذرات النظير المشع وتحولها إلى عنصر مستقر.
• عمر النصف: وهو تفكك نصف عدد ذرات العنصر خلال زمن معين وهو يختلف من نظير لآخر.
أنواع الأشعة في الطب النووي:
هناك ثلاثة أنواع للأشعة المستخدمة في الطب النووي
• أشعة ألفا: وهي عبارة عن نوى ذرات الهيليوم وهي أجسام ثقيلة جداً بالمقارنة مع جسيم بيتا.
• أشعة بيتا: وهي عبارة عن ألكترونات سالبة أو موجبة وذات كتلة أصغر من الفا بحوالي سبعة آلاف مرة.
• أشعة جاما: وهي الأشعة المستخدمة في تشخيص الأمراض والأورام في مجال الطب النووي.

استخدام المواد المشعة :
1)التشخيص:
تستخدم المواد المشعة في تقدير نسبة الهرمونات وبعض المواد الأخرى في الدم كما تستخدم في حالات المسح الإشعاعي لأعضاء كثيرة في جسم الإنسان وسوف نتطرق إلى ذلك بشيء من التفصيل.
أ-تقدير نسبة الهرمونات وبعض المواد الأخرى في الدم: Radio-immuno-Assay
تستخدم النظائر المشعة في تقدير كمية بعض المواد والأدوية والهرمونات في الدم وذلك باستخدام جهاز يسمي (العداد الوميضي (Scintillation counter وذلك بسحب عينة من دم المريض وفصل المصل (البلازما( Serum وإضافة النظير المشع الخاص بالمادة المعينة إليه، فمثلاً في تقدير نسبة هرمون الثيروكسين الذي تفرزه الغدة الدرقية يستعمل (اليود125) ثم يوضع في جهاز العد الوميضي الذي عن طريق الحاسب الآلي المتصل بهذا الجهاز تتم قراءة نسبة وجود المادة في الدم وبطريقة حسابية وبيانية يتم حساب تقدير كمية هذه المادة في الدم. ومن أمثلة هذه الهرمونات التي يتم تقديرها في الدم باستخدام النظائر المشعة:
o هرمونات الغدة النخامية مثل هرمون النمو، الهرمون المنشط للغدة الدرقية T.S.H
o هرمونات الغدة الدرقية مثل هرمون الثيروكسين T3 & T4 & T7
o هرمون القشرة الكظرية مثل الكورتيزون Corticosteroid
o هرمون الغدة التناسلية الأنثوية الإستروجين والبروجيستيرون Oestrogen & Progesterone
o هرمون غدة البنكرياس الأنسولين Insulin
ومن أمثلة المواد التي تقدر كميتها في الدم بواسطة المواد المشعة هي:
o الديجوكسين Digoxin الذي يستخدم في أمراض القلب
o فيتامين ب 12
o حامض الفوليك Folic Acid
o الهيستامين Histamine
وتتم هذه التحاليل في مختبر خاص مجهز بأحدث الأجهزة ويسمي بالمختبر النووي.
ب- استخدام المواد المشعة في حالات المسح الإشعاعي لأعضاء الجسم :Scanning
إن هذا الاستخدام هو الأكثر شيوعاً في مجال الطب النووي وهي عملية مسح وتصوير للعضو المراد فحصه وتتم عن طريق إعطاء المريض المادة المشعة الخاصة لفحص العضو إما عن طريق الفم أو الحقن الوريدي وبالطبع فإن كل عضو يختلف عن الآخر في نوع المادة المشعة المستخدمة أو المادة الكيميائية التي تضاف إلى المادة المشعة قبل إعطائها للمريض ومثال ذلك عند فحص الكبد يعطى المريض التكنزيوم مضافاً إليه مادة غروية تلتقطها خلايا الكبد أما في حالات فحص المخ فيعطي التكنزيوم بدون إضافات أو بإضافة مادة أخرى تسمي DTPA ، وأما في حالات فحص الغدة الدرقية فيعطى المريض اليود131 عن طريق الفم وفي حالات المسح الإشعاعي للرئتين تستخدم مادة الزينون133 عن طريق الإستنشاق.
وبعد أن يتناول المريض المادة المشعة يمتص الجسم هذه المادة وتلتقط بالعضو المراد فحصه من الدم ثم يتم تصوير هذا العضو عن طريق جهاز متصل بكاميرا لالتقاط أشعة جاما ويسمي هذا الجهاز( بجهاز المسح الإشعاعي)ومنه يتم الحصول على صورة فوتوغرافية على أفلام بولورويد أو أي نوع خاص من أفلام الأشعة العادية للعضو المراد فحصه. ومن هنا يتضح الاختلاف بين فحص المسح الإشعاعي والفحص بالأشعة العادية أشعة إكس أو كما تسمى بأشعة رونتجن ومن الفحوصات التي لا يمكن لأشعة رونتجن القيام بها وقامت بها طريقة المسح الإشعاعي هي مثلاً تصوير أعضاء الجسم مثل الكبد والطحال والغدة الدرقية.
استعمالات المواد المشعة في المسح الإشعاعي للأعضاء:
أ‌) المسح الإشعاعي للغدة الدرقية وقياس نشاطها: Thyroid Scan and I131 uptake وهذا الفحص يعتبر أول فحص استخدم بكثرة في مجال الطب النووي. ومن المعروف بأن الغدة الدرقية تتميز بشراهتها في التقاط مادة اليود ولهذا يستعمل اليود المشع (يود131 ويود125) في قياس نشاط الغدة والمسح الإشعاعي لها، ويأخذ المريض جرعة اليود المشع عن طريق الفم على فترات (ساعتين - 4 ساعات - 8 ساعات - 24 ساعة) تحسب له بطريقة معينة النسبة المئوية لالتقاط الغدة لليود باستخدام جهاز المسح الإشعاعي وفي نفس الوقت تؤخذ صورة للغدة الدرقية عن طريق كاميرا الجهاز وتبين هذه الصورة حجم الغدة وشكلها وانتشار المادة المشعة فيها ويستخدم فحص المسح الإشعاعي للغدة الدرقية ونشاطها في الحالات التالية:
 معرفة حجم الغدة
 اكتشاف حالات تضخم الغدة الدرقية البسيطة والفيزيولوجية
 حالات سرطان الغدة Thyroid Carcinoma
 حالات تضخم الغدة العنقودي والحويصلي Nodular Goitre and Thyroid Cyst
 حالات زيادة نشاط الغدة الدرقية وتضخم الغدة التسممي Thyrotoxic Goitre
 حالات نقص وكسل الغدة الدرقية Hyperthyrodism and Myxoedema
 تحديد المكان لوجود أنسجة غدية في غير مكانها الطبيعي Ectopic Thyroid
 التهابات الغدة الدرقية الحادة والمزمنة Acute ,Subacute and Chronic Thyroiditis
 تقييم وتحديد وضع الغدة الدرقية بعد عمليات الإستئصال Post Operative
ب‌) المسح الإشعاعي للكبد Liver Scan :
يستخدم كثير من النظائر المشعة في حالات المسح الإشعاعي للكبد ومن أهما (التكنزيوم99 (TC99 بعد خلطه بمادة رغوية تلتقط بخلايا الكبد ويعطى للمريض عن طريق الحقن الوريدي، ويطلب فحص المسح الإشعاعي للكبد في الحالات الآتية:
 تحديد حجم الكبد وشكله وموضعه
 تحديد أورام البطن ومعرفة ما إذا كانت في الكبد أو خارجه
 اكتشاف نوع وسبب تضخم الكبد مثل حالات خراج الكبد وأورامه وأكياسه أو أي تجمع دموي بالكبد .
 تحديد مكان أي ورم بالكبد عند أخذ عينة منه .
 المقارنة بين حالة الكبد قبل وبعد العلاج كما في حالات ثانويات السرطان في الكبد Liver Metastasis .
 معرفة وتحديد أمراض الكبد المزمنة مثل تليف الكبد Liver Cirrhosis والتهاب الكبد Hepatitis وأمراض التمثيل الغذائي Metabolic Diseases .

ج) المسح الإشعاعي للطحال Spleen Scan :
وتستخدم فيه أيضاً مواد مشعة كثيرة منها مخلوط التكنزيوم والمادة الرغوية ويظهر في هذه الحالة في نفس صورة المسح الإشعاعي للكبد ويعطى المخلوط أيضاً عن طريق الوريد والحالات التي تتطلب فيها هذا المسح هي:
 تحديد حجم الطحال وشكله .
 تضخم الطحال وأورامه Splenomegaly
 تحديد مكان الطحال عند استعمال الأشعة العميقة والمواد المشعة في علاج سرطان الدم .
 إصابة الطحال بتهتك خاصةً بعد الحوادث .
 بعد حالات استئصال الطحال وفي حالات جلطة الطحال .
 وجود أنسجة للطحال في غير مكانها الطبيعي .
د)حالات المسح الإشعاعي للمخ Brain Scan :
ويستخدم فيه) التكنزيوم فقط أو مخلوطاً بمادة تسمى (DTPA) حيث تعطى بالحقن الوريدي ويستخدم المسح الإشعاعي للمخ في الحالات التالية:
 أورام المخ السرطانية والحميدة والثانويات Brain Tumour and Metastasis .
 التهاب المخ وخراجه Brain Abscess .
 التجمع الدموي في المخ Brain Heamatoma والنزف بالمخ Intra Cerebral Hemorrhage .
 أمراض الأوعية الدموية بالمخ وجلطة المخ Cerebro Vascular Accidents .
ه)حالات المسح الإشعاعي للقلب والأوعية الدموية Myocardial and Heart Scan :
ويستخدم في تحديد واتساع جلطة القلب وحالات اختلال سريان الدم في الأوعية الدموية والقلب.
وهناك أعضاء أخرى تستخدم فيها المواد المشعة ويتم مسحها وبيان أمراضها مثل الكلية والبنكرياس والغدد اللعابية والغدد الدمعية للعين والحويصلة المرارية.
2) العلاج :
تستخدم النظائر في علاج السرطان حيث تخترق أشعة جاما المنبعثة من النظائر المشعة الأنسجة وتقتل الخلايا الحية وغيرها من الخلايا السرطانية. ولذلك يسلط على الأورام السرطانية شعاع عالي التركيز من مصدر (للكوبالت – 60 )والذي يعمل على قتل الخلايا السرطانية في الورم عن طريق تشعيع الخلايا السرطانية بجرعات وعلى فترات مدروسة ومحسوبة. مثل استخدام نظير اليود المشع في علاج مرض الخمول الذهني الذي ينتج عن تناقص كمية اليود الموجودة في جسم الإنسان ومعظمه في الغدة الدرقية. فإذا أُعطي المريض جرعات من اليود المشع ، فإن الدم يحمله إلى أنسجة الغدة الدرقية ومن ثم تمتصها . وكما تعمل الإشعاعات الصادرة منه على قتل الخلايا المصابة لتعود الغدة إلى نشاطها.
3) التعقيم والحفظ:
أصبح تعقيم الأدوات الطبية والصيدلية والعقاقير بالإشعاعات أمراً واسع الإنتشار , وقد تفوقت الطرق النووية للتعقيم على نظائرها التقليدية لما لهذه الطرق من مزايا عديدة فضلاً عن أنها الطريقة الوحيدة بالنسبة لأنواع معينة من العقاقير والأدوات الطبية لعدم ملاءمة طرق التعقيم التقليدية لها .
ويجرى التعقيم في الوقت الحالي باستخدام مصادر مشعة عالية الشدة ( كالسيزيوم 137 و الكوبلت 60)

الفرق بين أشعة x وكاميرا جاما في الفحص :
أشعة x تطلق اشعاعات موجهة للجسم من الخارج أما فحص جاما من خلال النظائر المشعة فهي تستقبل الاشعاعات الصادرة من النظائر المشعة المحقونة داخل الجسم لتحليلها على كاميرا "جاما". وبصيغة أخرى فان اشعة X تطلق أشعة من خارج الجسم الى داخله، بينما يحدث العكس في حالة النظائر المشعة. وهنا ايضا يتضح فارق آخر وهو ان اشعة x قد تصيب اعضاء أخرى غير المراد فحصها، بينما انتشار النظائر المشعة داخل الجسم غالبا يكون محدود الانتشار في العضو المصاب.
الفرق بين التصوير بالرنين المغناطيسي (الأشعة الطبقية ) وبين الطب النووي:
في الرنين المغناطيسي أو التصوير الطبقي أو حتى الأشعة السينية يمكن فقط التعرف على تركيب العضو المصاب لكن من خلال الطب النووي يمكن لنا أن نعرف تركيب العضو المصاب ومدى كفاءة عمله.
الاحتياطات التي يمكن عملها قبل خضوع المريض للطب النووي:
هناك احتياطات عامة كالتأكد من عدم وجود حمل عند السيدة المريضة، الاستفسار من المريض عن ما اذا كان يعاني من أي نوع من الحساسية من الغذاء او الدواء. كما يلزم معرفة الأدوية التي يستعملها المريض لاستبعاد أي تعارض بين النظائر المشعة المستعملة في الفحص وبين تلك الأدوية.
الاحتياطات التي يلزم المريض اتباعها بعد اجراء فحص بالنظائر المشعة :
حيث إن الجزيئات الكيميائية المحقونة في جسم المريض هي أيونات مشعة بمعنى أن المريض قد يصبح مصدرا للاشعاع لبضع ساعات بعد الانتهاء من الفحص تحت كاميرا " جاما" فانه ينصح في بعض الاحيان عزل المريض عن المحيطين لحين تخلص الجسم من تلك المواد المشعة وهذا يعتمد على نوع النظائر المستعملة وكميتها، حيث يتم التخلص من مادة التيكنيتيوم خلا 5-7 ساعات بينما يتم التخلص من اليود خلال اسبوع تقريبا في حين يتم التخلص من السيلينيوم خلال اشهر، ولكن غالبا اذا كان استعمال تلك الايونات لغرض التشخيص فان فترة العزل هي أقل بكثير من الفترة المطلوبة لعزل المريض فيما اذا كان الهدف من الطب النووي هو المعالجة.
الوقاية الإشعاعية في الطب النووي :
يهدف برنامج الوقاية الإشعاعية للتأكد من تأمين وإتباع قواعد الوقاية الإشعاعية بشكل صحيح وذلك عن طريق التصميم الصحيح والتطبيق المنظم للمراقبة العملية وتوفير المعلومات والإرشادات الكافية للعاملين في هذا الحقل من أطباء وفيزيائيين واتباع هذه الإرشادات عند التعامل مع الأشعة المؤينة اتباعاً صحيحاً لا مجال للخطأ فيه فالأخطاء في هذا المجال غير مسموح بها مطلقاً لأنها ستؤدي إلى ضرر محتم.
طرق الوقاية من الإشعاع:
إذا كان التعرض للإشعاع المؤين يحمل أخطار فيجب علينا أن نتجنبه كلياً والحقيقة حتى لو أردنا ذلك فإن تحقيقه مستحيل ، فالإشعاع موجود في البيئة وحتى في أجسامنا وعلى كل حال نستطيع أن نتجنب التعرض الغير ضروري.
وبالإضافة لوجود مجال واسع للأجهزة البسيطة والحساسة التي تستطيع اكتشاف الإشعاع الطبيعي والصناعي فإن الإنسان يستطيع أن يحمي نفسه بأربع طرق:
1) تقليل زمن التعرض:
الأشخاص الذين يتعرضون للإشعاع فوق الخلفية الإشعاعية الطبيعية خلال المهنة يمكن تقليل الجرعة وخطر الإصابة يزول تقريباً إذا تم تحديد زمن التعرض للحد الأدنى.
2) المسافة:
إن الحرارة التي تصل الى الشخص تقل بالابتعاد عن مصدرها وكذلك كثافة الإشعاع تقل إذا تم الابتعاد عن مصدر الإشعاع.
3) الحواجز:
حواجز الرصاص ، الخرسانة والماء يمكن ان تكون حماية جيدة جداً ضد اختراق الإشعاع لذلك فإن المواد المشعة تخزن في غرف من الخرسانة سميكة أو من الرصاص أو حواجز مائية.
4) الاحتواء:
تقييد المواد المشعة وحصرها في أقل حجم وإقصاءها عن البيئة هي أحد الوسائل الناجعة للوقاية من الإشعاع.
كمية التعرض الإشعاعي المسموح بها للعاملين و المرضى:
• العاملين في حقل الطب النووي: 20ميلي سيفرت في العام الواحد كمعدل خمس سنوات متتالية على ألا يتجاوز 50 ميلي سيفرت في العام الواحد.
• الأشخاص العاديين والمرضى:1 ميلي سيفرت في العام الواحد على مدار خمس سنوات متتالية على ألا يتجاوز 5 ميلي سيفرت في العام الواحد.



المراجع

http://www.startimes.com/f.aspx?t=25524121
http://ar.wikipedia.org
http://www.sehha.com/generalhealth/nuclearMedicine.htm