مهندسی هسته ای و پرتو پزشکی

زان ازلی نور که پرورده اند، در تو زیادت نظری کرده اند

...

"حضرت مولانا"

همانگونه که می دانیم فناوری صلح آمیز هسته ای در زمینه های مختلفی کاربرد دارد که ازجمله : 1-نیروگاه هسته ای 2- باتری های هسته ای 3- دسترسی به منابع آب 4- صنعت 5-کشاورزی و 6-پزشکی.

یکی از وسیع ترین کاربرد های این فناوری در پزشکی است. یک پزشک وظیفه ای غیر از تشخیص و درمان بیماری ندارد. هر سالمی دوست دارد که به بهترین نحو کسالت او تشخیص داده شود ، همانگونه که هر بیماری آرزو می کند بیماری اش به خوبی و با دقیق ترین و صحیح ترین روش معالجه شود. کاربرد پزشکی فناوری هسته ای به دو بخش تشخیص و درمان تقسیم می شود. همانگونه که قبل از کشف پرتو رونتگن (اشعه ایکس) دیدن داخل بدن چیزی رویا گونه به نظر می رسید، قبل از ابداع روش های هسته ای تصویر برداری مانند PET[1] و SPECT[2] پی بردن به میزان و شدت عملکرد (function) اعضای مختلف بدن ، غیر قابل تصور بود. مثلا بوسیله تصاویر SPECT مغزی که نشاندهنده عملکرد بخش های مختلف مغز است می توان فهمید که آیا فرد به آلزایمر یا وسواسی یا جنون جوانی مبتلا هست یا خیر ، ویا با تصاویر پیشرفته تر PET می توان قبل از تشکیل غده سرطانی و رسیدن آن به فاز آناتومیکی و استراکچرال (structural) به آن پی برد. همچنین اسکن تیرویید توسط ایزوتوپ ید برای پی بردن به کمکاری یا پرکاری آن از دیگر کاربرد های تشخیصی است. تصویر برداری بیماریهای قلبی، تشخیص عفونتها و التهاب مفصلی، آمبولی و لخته های وریدی نیز از دیگر کاربرد های تشخیصی است.

به جرات می توان گفت که در درمان بسیاری از انواع سرطان ها ، روش های هسته ای و رادیوتراپیکی از سایر روش های درمانی همچون شیمی درمانی (chemotherapy)و یا جراحی ، پیشی گرفته اند. روش هایی چون "بی ان سی تی"[3]، "براکی تراپی"[4] و "درمان بوسیله رادیو دارو ها" در درمان برخی سرطان ها بسیار موفق بوده اند. مثلا در درمان تعدادی از سرطان های دهانه رحم، پستان و یا کولون ، روش موفق تر ، روش براکی تراپی است. یا در درمان سرطان تیرویید رادیوداروی ید[5] بسیار عالی عمل می کند. حتی با کارگذاشتن فنر های رادیواکتیو در محل هایی از عروق قلب که توسط بالن باز شده اند می توان از انسداد مجدد آن جلوگیری کرد.

همکنون در بخش کرج سازمان انرژی اتمی (مرکز تحقیقات کشاورزی سیکلوترون کرج) چند ایزوتوپ برای تشخیص به صورت فراگیر تولید می شود که می توان تالیوم را نام برد که برای اسکن قلب به کار می رود. البته سالانه رادیوایزوتوپ های فراوانی در این بخش تولید می شود که به دلیل غیر اقتصادی بودن صرفا جنبه پژوهشی دارند.

از روش ها و دستگاه های یاد شده فوق ، دستگاه SPECT در برخی بیمارستان های تهران وجود دارد ولی متاسفانه دستگاه بسیار مفید PET هنوز در ایران به کار برده نشده است و جدیدا ورود آن به کشور صورت گرفته است. روش درمانی براکی تراپی نیز در بخش پرتوپزشکی بسیاری از بیمارستان ها وجود دارد.

پی نوشت ها:

[1] PET مخفف Positron emission tomography می باشد که تصویربرداری به وسیله نشر پوزیترون است و از مواد رادیواکتیوی که از خود پوزیترون ساطع می کنند استفاده می کند. که با نشان دار کردن مولکول های مختلف مانند گلوکز می تواند متابولیسم اعضای مختلف را نشان دهد. که همین متابولیسم نشانگر بحرانی بودن و یا عادی بودن آن عضو است. PET معمولا برای تشخیص سرطان به کار می رود همچنین برای بررسی نحوه پیشرفت و یا بهبود تومور سرطانی (از طریق تغییرات بیوشیمیایی) نیز کاربرد دارد. این نوع اسکن می تواند برای تمام بدن کاربرد داشته باشد. PET Scan از قلب می تواند برای برسی جریان خون وارد شده به عضلات قلب مورد استفاده قرار گیرد و نیز برای تشخیص بیماری های کرونر قلب مفید است. PET Scan همچنین می تواند کمک کند که آیا تمام نقاط قلب ، اعمال حیاتی خود را انجام می دهند یا خیر و آیا نقصی در هیچ نقطه ای از قلب وجود دارد یا نه که می تواند به جلوگیری و یا تشخیص حمله های قلبی موسوم به آنفارکتوس قلبی بینجامد. PET همراه با روش های دیگر بررسی قلب می تواند به تشخیص دقیق نارسایی های عضلات قلب کمک کند و برای روشهایی چون آنژیوپلاستی می تواند سودمند باشد. PET مغز برای ارزیابی بی نظمی های مغز مریض است که از عوامل نامشخص ، مثل تومورهای مشکوک یا قطعی و بی نظمی های دیگر ناشی می شود که قبل از عمل جراحی لازم به نظر می رسد.

[2] SPECT مخفف Single Photon Emission Computed Tomography است که میزان جریان خون در اعضای مختلف را نشان می دهد. SPECT یک نسل قبل از PET می باشد و تصاویر آن دارای دقت کمتری نسبت به PET است. یک عکسبرداری SPECT مغزی به رادیوایزوتوپ هایی نیاز دارد که از طریق ورید بطور هدفمند به طرف سلول های مغز هدایت شوند. رادیو دارو همراه با جریان خون در تمام مغز منتشر می شود و بدیهی است قسمتهایی که خون بیشتری در آنها جریان دارد رادیو ایزوتوپ بیشتری را جمع می کند و همین جریان خون با فعالیت آن قسمت مغز ارتباط مستقیم دارد. ایزوتوپ تکنسیوم 99m (Technetium99) فورا متناسب با جریان خون ، در نقاط مختلف مغز ماندنی می شود و از خود اشعه گاما منتشر می کند و این اشعه های گاما توسط دوربین (آشکار ساز) های گاما که در اطراف مغز هستند آشکارسازی می شوند.

[3] BNCT یا همان Boron Neutron Capture Therapy بر این اساس استوار است که یک مولکول تومور خواه را توسط عنصر بور طبیعی 10B نشاندار می کنند و پس از تجمع این مولکول ها در تومور ، ناحیه مورد نظر را توسط نوترون بمباران می کنند و با جذب نوترون در بور شکافت هسته ای رخ می دهد و انرژی آزاد شده باعث کشته شدن سلول های سرطانی می شود.

[4] Brachy Therapy : براکی در یونانی به معنی نزدیک است و تراپی هم که معنی درمان را می دهد. یک روش درمانی است که ماده رادیو اکتیو به شکل میله های باریک یا دانه هایی در مجاورت تومور قرار می گیرند وآن را مستقیما تحت تابش قرار می دهند.

[5] برای عکسبرداری تیرویید ، مشخص کردن عملکرد های غیر عادی کبد، انسداد جریان خون و مجاری ادراری در کلیه ، یک منبع قوی منتشر کنندۀ گاماست ولی برای درمان بوسیلۀ بتا استفاده می شود.

2 نوشته شده در جمعه دهم مهر 1388ساعت 17:39 توسط نوید خالدی |

خلاصه مقاله

دریافت خلاصه مقاله بنده تحت عنوان "میدان الکترومغناطیسی(EMF) خطوط انتقال برق فشار قوی و ارتباط آن با لوسمی در کودکان" ارائه شده در هشتمین کنگره سراسری هماتولوژی و انکولوژی :

اینجا را کلیک کنید

2 نوشته شده در سه شنبه بیست و سوم مهر 1387ساعت 19:49 توسط نوید خالدی |

هشتمین کنگره سراسری هماتولوژی و انکولوژی

مقاله بنده تحت عنوان "میدان الکترومغناطیسی خطوط انتقال برق فشار قوی(EMF) و ارتباط آن با لوسمی در کودکان" در تاریخ 18/7/1387 ، در هشتمین کنگره سراسری هماتولوژی و انکولوژی ارائه خواهد شد.

مکان : اروميه ، خيابان ارشاد ، آمفي تئاتر مركز آموزشي درماني امام خميني (ره)

2 نوشته شده در شنبه سیزدهم مهر 1387ساعت 2:40 توسط نوید خالدی |

اصول Boron Neutron Capture Therapy (بخش سوم و پایانی)

انگشت های من

می بارند

و نام تو

می روید.

"عمران صلاحی"

تفاوت از یک رشته به رشته دیگر و همچنین میان تومورهای مختلف ، یک تصویر مرکب را بوجود می آورد که غیر قابل تفسیر است. در شکل زیر دانه های گرد سیاه رنگ ، هسته های سریع الرشد سلول های سرطانی اند. سیتوپلاسم خاکستری کمرنگ و یکدست زمینه (بکگراند) است.

شکل زیر نیز سلول های GBM که دوکی شکل اند را نشان می دهد. سلول های چند ضلعی با شکل ها و سایزهای گوناگون نشان دهنده GBM اند. توجه شود که ساختار معماری سول تغییر پیدا کرده است.

رادیوتراپی استاندارد برای درمان تومورهای وخیم مغزی (GBM) پس از بیوپسی (برداشت بافت زنده) یا نمونه برداری برای درمان بوسیله اشعه X با انرژی 4 تا 6 MeV برای دست یابی به دوز 60 گری با مقدار روزانه 1.8 تا 2.0 Gy (گری) به مدت پنج روز در هفته انجام می شود. در برخی مقالات استفاده از حداکثر 160 گری در هر تومور هم ذکر شده است. متاسفانه ، باوجود این دوز های بالا، هنوز به یک نتیجه مفید درمانی با اشعه X نایل نشده اند.

نتایج کلی بدست آمده از روش های مرسوم درمانی بقای متوسط برای GBM بین هشت تا چهارده ماه است و پایداری متوسط GBM برای حالت بدون درمان به طور متوسط سه ماه می باشد. مطالعات کلنیکی BNCT انجام شده در MIT و جاهای دیگر هنوز ادامه دارد، ولی به زودی به نتیجه نهایی خود خواهد رسید و مشخص خواهد شد که آیا BNCT برای درمان GBM و انواع دیگر بیماری ها مفید است یا خیر. نتایج اولیه این تحقیقات نشان می دهد که BNCT در حال تبدیل شدن به موثر ترین روش درمان برای GBM است که نیازی به سپری کردن زیاد وقت بیمار در بخش رادیوتراپی نیست. نتیجه درمان ملونوما (تومر سياه‌ رنگ‌ قشر عميق‌ پوست‌) با روش BNCT ، به صورت دلگرم کننده ای توانسته به درمان کل یا بخش اعظم تومور بینجامد. باید بیماران زیادی با این روش درمان شوند تا بتوان حکم قطعی را صادر کرد.

هم اکنون، گروه های مختلفی در اروپا روی این روش کار می کنند. گروه MIT/Harvard در مرکز تحقیقات راکتور MITR-II برای استفاده از نوترون های نیمه حرارتی که بوسیله آلومینیم ، تفلون، کادمیوم و سرب فیلتر شده اند ، استفاده می کنند. به این ترتیب طیف گسترده ای از نوترون نیمه حرارتی به همراه مقدار کمی گامای ضمنی و نوترون سریع که شار نوترونی ضمنی ~5 x 10⁹ neutron/ cm²-sec را بوجود می آورد. این پرتو اجازه می دهد که برای 1-4 بار در 10 دقیقه (یا کمتر) این کار در بخش درمان بیمارستان تکرار شود.

در توصیف عمل طیف NCT ، سه کمیت مهم مورد توجه است. که اینها توسط گروه نوترون تراپی MIT/Harvard به کار گرفته شده است.

اولی عمق مفید {advantage depth (AD)} می باشد که اندازه گیری حداکثر عمق مفید برای درمان را مشخص می کند. عمق مفید عمقی در بافت است که دز کل درمانی برابر دوز زمینه باشد. دوز کل درمانی حاصل مجموع دوز زمینه و دوز حاصل از واکنش 10B(n,alpha)7Li است. شکل زیر نمایش گرافیکی AD است. بیشترین عمق مفید (ADmax) وقتی اتفاق می افتد که نسبت دوز بور بین تومور و بافت سالم(خون) بی نهایت باشد. بهرحال ، عملا این نسبت 3:1 تا 4:1است. علاوه براین ، این نشان از وابستگی جذب دوز به شکل هندسی ناحیه و نشان می دهد که بخشی از واکنش های بورون در سیستم مویرگ مغز انجام می شود. استفاده از نسبت موثر "تومور به خون" 10:1 برای ترکیبات بورنی که نسبت تومور به خون 10:3 و تجمع کمی در بافت های سالم دارند ، می تواند به عنوان دوز معقول تقسیم شده از بورون در ناحیه بین تومور و بافت سالم تلقی شود.

دومی "نسبت مفید" { {advantage ratio (AR) است. AR مقدار توانایی درمان توسط پرتو برای به حداقل رساندن مجموع دوز به مغز سالم ، وقتی که یک دوز درمانی به مغز تابانده می شود را به ما می دهد. AR یک بعدی ، مجموع دوزی است که باید به بافت تومور برسد وقتی که به صورت نامنظم در مغز پخش شده باشد ، ولی بوسیله مجموع دوزی که باید به مغز سالم داده شود ، به آن می رسد (در راستای یک محور یک بعدی مغز). معمولا این محور در امتداد و مرکز پرتو درمانی فرودی است.

سومی "نرخ دوز عمقی مفید" { {advantage depth dose rate (ADDR)است که نرخ دوز RBE در عمق مفید محاسبه می شود. از روی تعریف AD ، ADDR به ماکزیموم نرخ دوز RBE برای بافت سالم گفته می شود. ADDR در ابتدا به عنوان ملاک شدت پرتو نوترونی برای نوترون های نیمه حرارتی ، در بیمارستان به کار رفت.

بزرگنمایی تصویر

2 نوشته شده در جمعه پانزدهم شهریور 1387ساعت 2:13 توسط نوید خالدی |