راهنمايي‌هاي حفاظت در برابر تابش (اشعه)

راهنمايي‌هاي حفاظت در برابر تابش (اشعه)

مباني

بسياري از كشورها استانداردهاي حفاظت در برابر تابش خود را براساس توصيه‌هاي كميسيون بين‌المللي حفاظت در برابر تابش (ICRP) فرموله مي‌كنند. اين استانداردها براساس (I) جلوگيري از اثرات قطعي با نگه‌داري دز در زير ميزان آستانه و (II) با فرض اين كه عمليات قابل قبولي براي قطعي ساختن رخ داد اثرات احتمالي به ميزان‌هاي قابل قبول انجام پذيرد.

فعاليت‌هايي كه موجب پرتوگيري تابش مي‌شود به نام فعاليت‌هاي پرتوي (Practices) ناميده مي‌شوند. كليه اين فعاليت‌هاي صورت گرفته در تكنولوژي هسته‌اي را در بر مي‌گيرد. فعاليت‌هايي كه كمك به كاهش يا كم شدن پرتوگيري تابش مي‌شوند به نام مداخله (intervention) است، مثلاً فعاليت‌هاي پيش‌گيرانه در حواث يا اورژانس.

اصول توصيه شده به وسيله ICRP براي “فعاليت‌هاي پرتوي” به صورت زير است:

·         شغل درگير با پرتوگيري بايد داراي منافع كافي براي جبران مضرات تابش كه موجب آن مي‌شود باشد. توجيه (Justification).

·      براي هر چشمه‌اي ، دزها يا احتمال پرتوگيري بايستي اصل “هر چه كمتر”موجه شدني (ALARA) رعايت شود و خطرات دز حاصل از پرتوگيري‌هاي بالقوه براي فرد و ريسك افراد محدود باشد: بهينه سازي(Optimisation).

·      پرتوگيري‌هاي فردي از كليه چشمه‌ها، مستعد كنترل با شرط حدهاي دز و كنترل‌هايي از مخاطره پرتوگيري‌هاي بالقوه مي‌باشد“ دز و حدهاي مخاطره”
 (dose and risk limits).

 

اصول اوليه “ مداخله” عبارتند از :

·         هرگونه مداخله بايد سودمندتر از خسارتي باشد كه خود تابش به وجود مي‌آورد.

·        ميزان استمرار مداخله بايد به طريقي باشد كه سود خالص كاهش در دز منهاي هزينه   مداخله بالاتر از ميزان بالاي قابل دسترس قابل قبول باشد.

 

حدهاي دز

حدهاي دز ICRP براي پرتوگيري‌هاي شغلي و عموم كاربرد دارد. حد دز به طريقي تنظيم
مي‌گردد كه پرتوگيري پيوسته در دزي بالاتر از حد غير قابل قبول بوده يا هر زمينه قابل قبول براي پرتوگيري پيوسته پايين حد قابل تحمل باشد ولي تشويق نمي‌گردد. به طوري كه دزهاي قابل پذيرش كم و بيش پايين حد قرار دارند.

 

پرتوكاران

حدهايي براي كليه حالات شغلي شامل حوادث و داوري‌هاي غلط در كار تأسيسات و تعمير و نگه‌داري طراحي شده يا طراحي نشده و باز كردن تأسيسات هسته‌اي به كار مي‌رود.

 

(الف) اثرات قطعي 

حدهاي ساليانه پرتوكاران عبارتند از mSv150 براي چشم و mSv500 براي پوست.

(ب) اثرات احتمالي

حدهاي دز براساس كل زيان‌هاي تخميني به سرطان كشنده، سرطان غيركشنده و مشكلات ارثي مي‌باشد. مطابق آن :

·         دز مؤثر به فرد در كل عمر كاري وي نبايد از Sv1 تجاوز نمايد.

·          آهنگ انتقال تابش در هر سال نبايد از mSv 50 و يا در هر پريود پنج ساله ازmSv100 تجاوز نمايد( ميانگين mSv/y20 براي 5 سال).

·      پرتوگيري شغلي براي زنان غير باردار همانند مردان است. كنترل‌هاي اضافي براي زنان باردار لازم است. حفاظت از حد دز معادل mSv2 براي شكم زنان براي باقي‌مانده دوران بارداري وي لازم است.

 

مردم

 (الف) اثرات قطعي 

  حدهاي دز ساليانه mSv15 براي عدسي چشم و mSv50 براي پوست و دست‌ها است.

(ب) اثرات احتمالي 

دز مؤثر ساليانهmSv1 براي هر پنج سال متوالي.

 

حدهاي مجاز ورود مواد پرتوزا به بدن(ALI)

براي يك فرد عادي و نيز براي پرتوكاران، دز خارجي ممكن است قابل ملاحظه نباشد، ولي بلعيدن و تنفس راديوايزوتوپ‌ها احتمال دارد در پرتوگيري تابش شركت نمايند. مطابق آن ICRP حدهاي مجاز ورود راديوايزوتوپ به بدن را از طريق تنفس يا نوشيدن آب تعريف كرده است. دز كل مؤثر از كليه چشمه‌ها، داخلي يا خارجي نبايد از حدهاي مشخص شده به وسيله ICRP تجاوز نمايد. در صورت ورود به بدن شيمي راديوايزوتوپ‌ها نقش ايفاء نمـوده و بعضي از آن‌ها همچون Sr⁹⁰ و Pu²³⁹ در استخوان تمركز نموده درحالي‌كه بعضي ديگر از راديوايزوتوپ‌ها همچون Cs¹³⁷ در كل بدن پخش مي‌شوند. فاكتور‌هاي توزين بافت، نيمه عمرهاي دفع فردي در حالت توزيع در بافت يا بافت‌هاي ويژه مورد بررسي قرار مي‌گيرند. 

مثلاً براي Sr⁹⁰ در تعادل با Y⁹⁰، Bq1 مطابق با 10⁷×7_/6 تجزيه در50 سال خواهد بود. با دانستن اين كه Y⁹⁰/Sr⁹⁰ در استخوان (حدود 5 كيلوگرم) متمركز مي‌گردد، كل دز اجبار برحسب Bq برابر mSv/g 7_/0 است. لذا، ALI براي mSv50 (mSv1 براي 50 سال) برابر Bq/g71 مي‌باشد. با وزن 5 كيلوگرم و فرض اين كه 30% ورود در استخوان تجمع نمايد، ALI برابرBq10⁶×1 » 3_/0/(5000×71) خواهد بود.   

با غلظت در حالت جريان Sr⁹⁰ در آب مي‌توان فرض نمود كه فرد 2_/2 ليتر آب در روز مي‌نوشد. به همان صورت براي غلظت هواي لازم مي‌توان فرض نمود كه يك فرد 20 ليتر در دقيقه هوا تنفس مي‌كند و به مدت 2000 ساعت برسال پرتوگيري مي‌نمايد.

اثرات تابش

اثرات تابش

اثرات بيولوژيكي تابش مي‌تواند در دو بخش گسترده درجه‌بندي شود: (I) اثرات قطعي
(II) اثرات احتمالي. اثرات قطعي تغييرات قابل مشاهده هستند كه در مدت كوتاه پرتوگيري تابش آشكار مي شود. اين اثرات تنها در دزهاي بالاتر از Gy1 رخ داده و در مدت چند هفته پس از پرتوگيري نمايان مي شوند. اثر احتمالي تغييرات بيولوژيكي به وجود آمده به طور شانسي هستند. اينها احتمالاً در افراد رخ مي‌دهند ولي در يك جمعيت بالا اين اثر نمايان مي‌شود. زمان لازم براي ديدن اثر مي‌تواند از چندين سال تا چندين دهه باشد.

 

اثرات قطعي 

اثرات قطعي در دو نوع درجه‌بندي شده‌اند: جسمي و ژنتيكي. همانگونه كه از اسامي آن‌ها مشخص است اثرات جسمي مي‌توانند در افراد پرتوديده تابش مشاهده شوند. اثرات ژنتيكي در فرزندان فرد پرتوديده مشاهده مي‌شوند.

 

اثرات جسمي

اطلاعات اثر جسمي از قربانيان هيروشيما يا ناكازاكي ، بيماران درمان شده به وسيله دور درماني (Teletherapy)براي سرطان و از حيوانات آزمايشگاهي به دست آمده است. در تكنولوژي هسته‌اي پرتوگيري‌هايي كه ممكن است موجب تغيير جسمي گردد تنها درحالت حادثه شديد تابش رخ مي‌دهند. بعضي از اثرات در ذيل مورد بحث قرار مي‌گيرند:

(الف) تغييرات خوني

در دزي حدود Gy25_/0 تغييرات خوني قابل آشكارسازي است ولي تغييرات مشابه ممكن است با سرماخوردگي عادي نيز رخ دهد. تغييرات قابل ملاحظه بالاتر از Gy1 رخ مي‌دهد. كاهشي در لمفوسيت وجود داشته ، كاهش و سرعت بازيابي در 48 ساعت اوليه ناخوشي مفيد است. چنانچه پرتوگيري بالا باشد شمارش گلبول‌هاي سفيد خوني
(اليمفوسيت‌ها + گرانولوسيت‌ها) ، به مدت يك هفته سريعاً كاهش يافته و ممكن است تا 5 هفته ادامه يابد. چنانچه پرتوگيري بالا باشد در صورتي كه بيمار نجات پيدا كند، شمارش خون به تدريج به حالت عادي بر مي‌گردد. در صورتي كه پرتوگيري چند Gy باشد ممكن است خون‌ريزي چند روز رخ دهد و اين همراه با كاهش گلبول‌هاي قرمز خوني است.

 (ب) سندرم هموپويتيك (Hemopoieetic)

اين حالت همراه با تهوع و استفراغ به مدت چند ساعت پس از پرتوگيري است. دز پرتو-g بالاتر از Gy2 موجب كاهش يا قطع مغز استخوان و ظهور اين سندرم است. كاهش مو نيز پس از 3-2 هفته رخ مي‌دهد. در دزهاي Gy6-4 كاهش مغز استخوان كامل مي‌گردد. چنانچه بيمار نجات پيدا كند رشد مغز استخوان خود به خودي رخ مي‌دهد. دزهاي بالاتر از Gy7 غالباً منجر به فقدان هميشگي مغز استخوان مي‌گردد.

(پ) سندرم گوارشي

در دزهاي بالاتر از Gy10، علاوه بر علائم بالا، بشرة غشاء مخاطي روده‌اي تخريب شده و اسهال رخ مي‌دهد و احتمال مرگ در مدت 2-1 هفته وجود دارد.

(ت) سيستم عصب مركزي

دز بالاتر از Gy20 موجب تخريب سيستم عصب مركز شده و دز مرگ‌آور است. بيهوشي در مدت چند دقيقه رخ داده كه مرگ قطعي به دنبال دارد.

(ث) اثرات ديگر كشنده

پوست معمول‌ترين عضو متأثر از پرتوگيري تابش است. آماس دست‌ها و صورت در گذشته در ميان راديولوژيست‌ها معمول بود. بيضه‌ها حساس بوده و يك دز فردي معادل Gy3_/0 براي بيضه‌ها ممكن است موجب عقيم شدن دائم در ميان مردان گردد. پرتوگيري معادل Gy3 براي تخمدان‌ها عقيم بودن موقت را باعث مي‌شود. چشم‌ها نيز حساس هستند. دز موضعي چندين گري منجر به آماس كشنده يا آب مرواريد مي‌‌گردد.

(ج) اثرات تأخيري

تابش مي‌تواند موجب سرطان شده و اين معمول‌ترين اثر در سيستم خوني، تيروئيد،  استخوان و پوست است. زمان به وجود آمدن تومور بين 5 و 20 سال است. اطلاعات كافي از ميزان دز بالا وجود دارد ولي در دزهاي پايين نتايج روي اثرات سرطان‌زائي تابش مورد بحث بوده و قابل نتيجه‌گيري نيست. دليل امر اين است كه به طور ميانگين 206000 مرگ سـرطاني بر هر ميليـون از جمعيت در حالت عادي وجود دارد. اثر هر سرطان القائي تابش در اين تعداد قابل آشكارسازي نيست. لذا، فرض مي‌شود كه اثر القائي تابش به طور خطي با دز كاهش يافته و آستانه‌اي براي القاء سرطان وجود دارد. براساس اين فرض نتيجه‌گيري شده است كه پرتوگيري با mSv1 از تابش بالاي زمينه مرگ‌هاي مرتبط با سرطان را با فاكتور 125 بر هر ميليون افزايش خواهد داد. معمول‌ترين سرطان‌ها عبارتند از: سرطان خون، سرطان استخوان و سرطان شش. در هيروشيما دزي معادل Gy5_/0 –2_/0 منجر به افزايش سرطان خون گرديد. 

 

اثرات ژنتيكي (ارثي)

كليه اثرات تابش ليست شده به دليل آسيب به سلول‌هاي انساني است. با وجود اين ، آسيب كروموزومي به سلول‌هاي نطفه مي‌تواند موجب اثرات ژنتيكي گردد. مطالعاتي روي گروه‌هاي افراد پرتوديده به وسيله تابش بالا انجام پذيرفته است. اين مطالعات شامل قربانيان بمب‌هاي هيروشيما يا ناكازاكي پرتوديده با دزهايي بيشتر از Gy2، افرادي در فرانسه با دزي معادل Gy14-5_/4 دور درماني شده‌اند و راديولوژيست امريكايي با دزهايي نه‌چندان معلوم مي‌شود. شواهد قابل نتيجه‌گيري از اثرات ارثي حاصل نشده است. در حالت آزمايشات حيواني اثبات نشده، كه در آن بيضه حيوانات نر متحمل دز بالايي شده بودند اثر جهشي (mutation) قابل توجه نبود. مطالعات راديوبيولوژيكي گياهان و حيوانات در اطراف محل‌هاي آزمايشات سلاح‌هاي هسته‌اي، در بيك‌مي (Bikmi) و اني‌وتوك (Enivetok) نتوانست ناهنجاري‌هاي جهش مشخصي را آشكار سازد. با وجود اين آزمايشات روي حيوانات ثابت نمود كه تابش مي‌تواند جهش ايجاد نمايد. علي‌رغم آن، نوع جهش‌هاي مشاهده شده مشابه آن‌هايي بود كه بدون تابش بودند. بسامد نسبي جهش‌هاي القائي يا بدون تابش يكسان بود. براساس اين مطالعات آزمايشگاهي نتيجه‌گيري شد كه دزي معادل Gy5_/2-5_/0 براي افزايش بسامد جهش با فاكتوري معادل 2 ضروري است. تخمين زده مي‌شود كه براي جهش خود‌به‌خودي
(بدون تابش) در يك صنعت مشخصه ژن غالب 320 بر ميليون است. چنانچه پدري در مقابل دزي معادل Gy01_/0 پرتودهي شود، احتمال افزايش 323 واحد بر ميليون وجود دارد.

 

اثرات احتمالي 

اثرات احتمالي اثراتي هستند كه اتفاقي رخ مي‌دهند. اين اثرات ممكن است در ميان مردم كه در مقابل تابش پرتوگيري نمي‌كنند و يا در ميان افرادي كه در مقابل آن پرتوگيري مي‌كنند رخ

دهد. نمي‌توان اين اثرات را مستقيماً به عامل خاصي نسبت داد. مثلاً، حادثه سرطان در ميان سيگاري‌ها در مقايسه با غير سيگاري‌ها بالاتر بوده و اختلاف بستگي به شدت كشيدن سيگار دارد. با وجود اين، بسياري از سيگاري‌ها به سرطان شش دچار نمي‌شوند. گزارش شده است كه در مناطق خاصي از چين ، هندوستـان و برزيل اندازه تابش طبيعي mSv200-100 در سال در مقايسه با اندازه قانوني mSv/y20 براي پرتوكار است. مطالعات اپيدمي در چين و هندوستان حتي در مناطق با 10 برابر دز در بريتانيا ارتباطي بين دز تابش و حادثه سرطان يا جهش (موتاسيون) ژنتيكي را ثابت نكرده است. لذا ، اطلاعات مربوط به اثرات پرتوگيري‌هاي پيوسته در مقابل دزهاي پايين تابش قطعي نبوده و برون‌نمايي اطلاعاتي در رابطه با اثرات در دزهاي بالاي تابش در حال بررسي است.

كنترل كيفي كاليبراتور دز

كنترل كيفي كاليبراتور دز

مطابق مقررات NRC، آزمايشات كنترل كيفيت زيرين در بازه هاي مشخص شده انجام مي پذيرد:

1-    ثبات (روزانه)

2-    دقت (در ساخت، ساليانه و پس از تعميرات)

3-    خطي بودن (در ساخت، هر چهار ماه يكبار و پس از تعميرات)

4-    هندسه (در ساخت و پس از تعميرات)

 

ثبات

آزمايش ثبات نشاندهنده امكان تجديد توليد بوسيله يك كاليبراتور دز است، و با اندازه گيري اكتيويته يك چشمه بسته راديونوكليد با عمر بلند (²²⁶Ra، ¹³⁷Cs، يا ⁵⁷Co) در نصب هاي تناوبي در كاليبراتور دز انجام مي پذيرد. انحرافي از خواندن با بيش از  درصد اكتيويته محاسبه شده ممكن است نشاندهنده اشكال در كاليبراتور دز بوده و لذا تعمير يا جايگزيني لازم خواهد بود. آزمايش ثبات لازم است بصورت روزانه و در زمانهاي ديگر، هنگامي كه كاليبراتور دز بكار مي رود، با بكار بردن حداقل يك چشمه 10µCi (370KBq) يا بيشتر چشمه ²²⁶Ra يا يك چشمه 50µCi (1/85MBq) يا بيشتر ¹³⁷Cs يا ⁵⁷Co انجام پذيرد.

 

دقت

دقت يك كاليبراتور دز با اندازه گيري اكتيويته هاي حداقل دو چشمه با نيمه عمر بلند در تنظيم هاي مشخصه ايزوتوپي، و مقايسه اكتيويته اندازه گيري شده با اكتيويته اعلام شده آنها تعيين مي گردد. اكتيويته اندازه گيري شده بايد با اكتيويته اعلام شده در محدوده  درصد مطابقت داشته باشد. در غير اينصورت كاليبراتور دز نياز به تعمير يا جايگزيني دارد.

اكتيويته چشمه هاي مرجع بايد دقيق و در محدوده  درصد و يكي از آنها بايد داراي انرژي 100keV و ديگر 500keV باشد. اين چشمه ها از مؤسسه ملي استانداردها و فن آوري (NIST) و ديگر سازنده ها كه استاندارد آنها داراي دقت مساوي است قابل تهيه هستند. چشمه هاي مرجع نمونه ⁵⁷Co، ¹³³Ba و ¹³⁷Cs هستند.

 

خطي بودن

آزمايش خطي بودن نشاندهنده توانائي كاليبراتور دز براي اندازه گيري دقيق اكتيويته در محدوده وسيعي از مقادير است. معمولاً، كاليبراتورهاي دز پاسخ خطي براي اكتيويته هاي از 200mCi (7/4GBq) تا 2Ci (74GBq) بسته به هندسه محفظه و الكترونيك كاليبراتور دز داشته و در اكتيويته هاي بالا، زير تخمين خواهند بود. آزمايش خطي بايد در محدوده وسيعي از اكتيويته ها از بالاترين دزاژ تزريق شده به مريض تا 30µCi (1/11GBq) باشد.

دو روش عادي براي ارزيابي خطي بودن كاليبراتور دز در ذيل توضيح داده  شده اند:

روش فروپاشي: در اين روش ارزيابي خطي بودن، يک چشمه ^99mTc معمولاً بكار می رود که اكتيويته آن معادل مقدار بالاترين دز معمول تزريق شده به بيماران در يك مؤسسه معين مي باشد. چشمه سپس در كاليبراتور دز در ساعت صفر و سپس هر 6 ساعت يكبار در طي ساعتهاي كاري روزانه تا كاهش اكتيويته به پائين تر از 30µCi (1/11MBq) ارزيابي مي گردد. اكتيويته هاي اندازه گيري شده نسبت به زمان هاي متناوب در يك كاغذ نيمه لگاريتمي معين و بهترين خط مستقيم در ميان نقاط داده شده ترسيم مي گردد (شكل 8-4). انحراف دورترين نقطه از خط محاسبه مي گردد.

زمان فروپاشی

 

شكل 8-4 : ترسيم اكتيويته ^99mTc بر حسب زمان براي ارزيابي خطي بودن كاليبراتور دز.

 

چنانچه انحراف بالاتر از  درصد باشد كاليبراتور دز نياز به جايگزيني يا تنظيم داشته، يا فاكتورهاي تصحيح اكتيويته ها در هنگام اندازه گيري در نواحي غير خطي بايد بكار روند.

روش حفاظ: اين روش زمان بري كمتري داشته و اجراي آن ساده است. يك كيت كاليبراسيون تجارتي در اين روش حاوي هفت لوله مهره ماسوره استوانه اي متحدالمركز مي باشد. داخلي ترين لوله داراي ديواره سربي نيست و لذا تضعيفي براي پرتوهاي گاما ندارد. شش لوله ديگر همراه با افزايش ضخامت براي شبيه سازي تناوبهاي فروپاشي گوناگون داراي ديواره سربي هستند. هنگامي كه اين لوله ها بالاي چشمه اي از راديونوكليد (معمولاً ^99mTc) در كاليبراتور دز قرار مي گيرند، هفت اندازه گيري اكتيويته نشاندهنده اكتيويته ها در هفت زمان مختلف است. از اولين اندازه گيريهاي زمان فاكتورهاي كاليبراسيون براي هر لوله با تقسيم عدد داخلي ترين لوله له هر عدد لوله خارجي ثابت مي گردد. براي آزمايشات خطي بعد از آن اندازه گيريهاي يكساني بوسيله كيت با بكار بردن چشمه اي از همان راديونوكليد انجام مي گيرد. سپس هر اندازه گيري لوله بوسيله فاكتور كاليبراسيون مناسب براي دادن مقادير يكسان براي كليه لوله ها تصحيح مي گردد. ميانگين اين مقادير محاسبه مي شوند. چنانچه هر اندازه گيري اختصاصي لوله در محدوده  درصد ميانگين قرار گيرد، فرض مي شود كاليبراتور دز خطي عمل مي كند و در غير اينصورت نياز به جايگزيني يا تنظيم يا اعمال فاكتورهاي تصحيح خواهد داشت.

بايد يادآوري نمود كه قبل از انجام آزمايش خطي بودن با روش حفاظ خطي بودن كاليبراتور دز ابتدا بوسيله روش فروپاشي تثبيت گردد.

 

هندسه

تغييرات در حجمهاي نمونه يا آرايه هاي هندسي كانتينر مي تواند در دقت اندازه گيري ها در يك كاليبراتور دز، با توجه به تضعيف پرتوها، بويژه پرتوهاي ضعيف گاما همچون ¹²⁵I و ²⁰¹Tl مؤثر مي باشد. لذا، اكتيويته يكسان در حجمهاي مختلف ] 1mCi (37MBq) در يك ميلي ليتر يا mCi 1 (37MBq) در 30 ميلي ليتر[، در كانتينرهاي مختلف ( سرنگ 3cc يا سرنگ 10cc يا ويال 10ml) يا كانتيزهاي با موا مختلف (شيشه يا پلاستيك) ممكن است نتايج خواندن هاي گوناگوني در كاليبراتورهاي دز داشته باشند. فاكتورهاي تصحيح بايد براي تغييرات در حجم يا آرايه كانتينر در حال اندازه گيري اكتيويته راديونوكليد مورد نظر انجام پذيرفته و بايد در اندازه گيريهاي مشابه، در صورت افزايش از  درصد اعمال گردد.

 

 

 

 

اندازه گيري راديواكتيويته

راديواكتيويته يك راديودارو با گذاشتن نمونه در داخل كاليبراتور دز با تنظيم انتخابگر مناسب ايزوتوپ اندازه گيري مي شود. خواندن دز واحدهاي مناسب (كوري يا بكرل) روي نمايشگر ملاحظه مي گردد. تصحيحات در هر جا كه ضروري باشد انجام مي پذيرد.

همچنين اندازه گيري راديواكتيويته در شمارشگر نوع چاهي NaI(Tl) نيز امكان پذير است. با وجود اين، نمونه هاي با اكتيويته بالا قبل از شمارش رقيق مي شوند كه در اين صورت بدليل زمان مرده شمارشي از بين نخواهد رفت. معمولاً، راديواكتيويته بايد 1µCi (37KBq) يا كمتر در هر نمونه باشد. علاوه بر آن، شمارشگر چاهي بايد قبل از اندازه گيري راديواكتيويته كاليبره گردد. خوانندگان به كتابهاي استاندارد در فيزيك و دستگاه وري براي توضيح بيشتر روشهاي كاليبراسيون مراجعه كنند.

 

آزمايشات بيولوژيكي

آزمايشات بيولوژيكي اساساً براي بررسي ضدعفوني، تب زدائي، و سميت راديوداروها قبل از تزريق به انسان انجام مي پذيرد. اين آزمايشات براي راديوداروها همانند داروهاي معمولي است. بايد متوجه بود كه براي يك محلول راديوداروي ويژه امكان ضدعفوني بودن وجود دارد ولي هنوز مي تواند براي تزريق در بيماران تب زا باشد. در حالي كه راديوداروها بدليل باكتريائي، قارچي و رشد خمير ضدعفوني مي شوند، تب زائي از محصولات جانبي متابوليكي (اندوتوكسين) اين ميكرو اورگانيزمها حاصل مي گردد. آزمايشات براي ضدعفوني، ضد تب زائي و سميت تا حدودي به تفصيل مورد بحث قرار
مي گيرند.

 

 

ضدعفوني

ضدعفوني نشاندهنده عدم وجود هر گونه باكتری يا ميكرو ارگانيزم زنده ماندني در تركيبات راديوداروئي است. همانگونه كه قبلاٌ گفته شد، كليه تركيبات براي مصرف انساني بايد بوسيله روشهاي مناسب كه بستگي به طبيعت محصول، حلال و افزودني هاي گوناگون دارد ضدعفوني گردد.

كنترل كيفيت راديوداروها

كنترل كيفيت راديوداروها

 

از آنجا كه راديوداروها براي استفاده انساني هستند، لذا وجود بخش هاي كنترل كيفي شديد در آنها اجباري است. اساساً، كنترل كيفي مستلزم آزمايشهاي ويژه متعدد و اندازه گيريهائي است كه از خلوص، اثر، شناخت محصول، ايمني بيولوژيكي و خاصيت راديوداروها اطمينان حاصل گردد. كليه روشهاي كنترل كيفيت كه براي داروهاي غير راديواكتيو بكار مي روند بطور يكسان براي راديوداروها نيز قابل استفاده بوده، علاوه بر آن، آزمايشاتی براي خلوص راديونوكليدي و راديوشيميائي نيز بايد انجام پذيرند. غالباً اين آزمايشات كنترل كيفيت از ابتداي توليد تا انتهاي محصول بوسيله سازنده انجام مي پذيرد. با وجود اين، توليد كيتها، افزايش مصرف راديونوكليدهاي با عمر كوتاه مانند ^99mTc‌ و تهيه در محل بسياري از راديوداروها اكثراً (اگر چه كلاً) نياز به آزمايشات كنترل كيفيت قبل از مصرف اين محصولات براي اعمال بر انسانها دارند. آزمايشات كنترل كيفيت در دو دسته بندي انجام مي پذيرد : آزمايشات فيزيكي شيميائي و آزمايشات بيولوژيكي. آزمايشات فيزيكي شيميائي نشاندهندة اندازه راديونوكليدي و ناخالصي هاي راديوشيميائي و تعيين pH، قدرت يوني، قدرت تراوش و حالت فيزيكي نمونه، بويژه در حالت كلوئيدي است. آزمايشات بيولوژيكي ضدعفوني، تب زائي، كميت ماده را به اثبات مي رساند. اين روش ها به تفصيل در ذيل ارائه مي شود.

 

آزمايشات فيزيكي شيميائي

آزمايشات متعدد فيزيكي شيميائي براي تعيين خلوص و صحت يك راديودارو ضروري است. بعضي از اين آزمايشات براي راديوداروها از اين نظر ضروري است كه آنها حاوي راديونوكليدها هستند.

 

خواص فيزيكي

            ظاهر فيزيكي يك راديودارو در هنگام دريافت و پس از آن داراي اهميت است. لازم است با رنگ و حالت يك راديودارو آشنا بود. يك محلول درست نبايد حاوي ذره ماده اي باشد. هر گونه انحراف از رنگ اصلي و روشني بايد مدنظر قرار گيرد چرا كه ممكن است موجب تغييراتي در راديودارو كه رفتار بيولوژيكي را تغيير مي دهد گردد. تهيه مواد كلوئيدي يا توده اي بايد داراي محدوده مناسب از اندازه ذرات براي هدفي معين باشد. مثلاً، براي مشاهده سيستم شبكه اي، ذره كلوئيدي بايد اندازه ميانگيني در حدود 100nm باشد. در تهيه تركيب كلوئيدي سولفور- ^99mTc، اندازه ذره  ممكن است بطور قابل ملاحظه اي از بچ به بچ متغير باشد. اين حالت مي تواند بوسيله يك ميكروسكوپ مورد بررسي قرار گيرد. اين مشاهدات بايد بيشتر بوسيله مطالعات توزيع بافتها در حيواناتی كه در آنها كلوئيدهاي با اندازه مناسب در جگر و ذرات متراكم بزرگتر در ششها متمرکز می شود تأكيد گردد.

در تهيه تركيبات متراكم همچون ^99mTc – MAA، اندازه ذره بايد بين 10 و 100 ميكرومتر متغير باشد. اين اندازه مي تواند با يك هموسيتومتر زير يك ميكروسكوپ نوري بررسي گردد. تركيبات حاوي ذرات بزرگتر از 150 ميكرومتر با توجه به امكان مسدود شدن شرياني ريوي بوسيله اين ذرات بزرگ دور انداخته شوند. تعداد ذرات در يك تركيب بطور مساوي مهم بوده و مي تواند با شمارش ذرات روي يك هموسيتومتر زير يك ميكروسكوپ نوري تعيين شوند.

 

pH و قدرت يوني

لازم است كليه راديوداروها داراي غلظت يون هيدروژن يا pH مناسب براي پايداري و صحت خود باشند. pH ايده آل يك راديودارو بايد 7/4‌ (pH خون) بوده، اگر چه با توجه به ظرفيت بالاي بافر خون مي تواند بين 2 و 9 متغير باشد. pH يك محلول دقيقاً بوسيله يك pH متر اندازه گيري مي شود، در حاليكه ارزيابي كالريمتري با كاغذ pH كم و بيش از دقت بالا برخوردار نيست. هر گونه انحراف از pH مورد نظر بايد با احتياط باشد و لازم است اصلاح شود. راديوداروها همچنين بايد داراي قدرت يوني، ايزوتونيتي، و قدرت تراوش باشند تا براي استفاده انساني مورد استفاده قرار گيرند. قدرت يوني صحيح مي تواند با افزودن اسيد، باز يا الكتروليت مناسب حاصل شده، و مي تواند از غلظت هاي الكتروليتهاي افزوده شده محاسبه گردد.

در اين نقطه كلمه احتياط در دستور كار قرار دارد. از آنجا كه قدرت يوني و pH‌ عوامل مهمي براي پايداري يك راديودارو هستند، در هنگام رقيق كردن يك راديودارو بكاربردن رقيق كننده مناسب ترجيحاً همان حلال بكار رفته در تهيه اوليه، داراي اهميت مي باشد.

 

خلوص راديونوكليدي

خلوص راديونوكليدي بصورت جزئي از راديواكتيويته كل به شكل راديونوكليد مورد نظر موجود در يك راديودارو تعريف مي گردد. ناخالصي ها از واكنش هاي هسته اي خارجي بدليل ناخالصي ايزوتوپي در ماده هدف يا از شكافت عناصر سنگين در راكتور ناشي مي شود. بعضي از مثالها عبارتند از ⁹⁹Mo‌ در تركيبات نشاندار با ^99mTc‌ (اين بدليل نفوذ ⁹⁹Mo‌ از مولد مولي حاصل مي شود) و بسياري از ايزوتوپهاي يد در تركيبات نشاندار با ¹³¹I‌. راديونوكليدهاي ناخواسته ممكن است متعلق به عنصر يكسان از راديونوكليد مورد نظر يا عنصر ديگري باشد. حضور اين راديونوكليدهاي خارجي موجب دز تابشی ناخواسته به بيمار شده و نيز موجب تخريب تصويرهاي سنيتيگرافي باشد. اين ناخالصي ها مي تواند با روشهاي شيميائي مناسب، بشرطي كه خواص شيميائي آنها كاملاً متفاوت از راديونوكليدهاي مورد نظر باشد جداسازي گردد.

خلوص راديونوكليدي با اندازه گيري نيمه عمرها و تابشهاي ويژه گسيل شده بوسيله راديونوكليدهاي اختصاصي تعيين مي گردد. راديونوكليدهائي كه پرتوهاي - g گسيل مي كنند بوسيله شناسائي انرژي هاي پرتو - g خود در طيفهاي حاصل روي آشكارسازهاي NaI(Tl) يا Ge(Li) به يك آناليزور چند كاناله متصل هستند (فصل 3) از هم تميز داده مي شوند.

ارزيابي گسيلنده هاي خالص - b به اندازه گسيلنده هاي - g ساده نيست چرا كه داراي مشكل شمارش هستند. اين راديونوكليدها ممكن است براي خلوص با يك اسپكترومتر - b يا يك شمارشگر سنتيلاسيون مايع مورد ارزيابي قرار گيرند. از آنجا كه يك تابش معين ممكن است متعلق به تعدادي از راديونوكليدها باشد، تعيين انرژي تابش تنها شناسائي يك راديونوكليد را اثبات نمي كند. نيمه عمر آن نيز بايد به اثبات رسيده، و اين مي تواند با اندازه گيري اكتيويته زير قله نوري مورد نظر در مدت خاصي از زمان و ترسيم نسبت به زمان حاصل گردد. مدت زماني كه لازم است که هر مقدار راديواکتيو اوليه به نصف مقدار اوليه خود برسد نيمه عمر نام دارد و از روی نمودار خوانده مي شود.

خلوص راديونوكليدي بستگي به نيمه عمرهاي نسبي و مقادير راديونوكليد
مورد نظر و ديگر آلاينده ها داشته و با زمان تغيير مي يابد. حضور مقادير جزئي از يك راديونوكليد آلاينده با عمر طولاني براي آشكارسازي در حضور مقدار بالائي از يك راديونوكليد با عمر كوتاه مشكل است. در اين حالات اجازه داده مي شود راديونوكليد با عمر كوتاه فروپاشي نموده يا اكتيويته با عمر بلند اندازه گيري گردد. مقادير جزئي از ناخالصي هاي راديونوكليدي گوناگون در شستشوي ^99mTc‌ از مولد مولي معمولاً بوسيله آشكارساز Ge(Li) پس از فروپاشي ^99mTc‌ اندازه گيري مي گردد. آشكارسازي و تعيين ⁹⁹Mo‌ در شستشوي ^99mTc‌ در فصل 5 توضيح داده شده است.

 

خلوص راديوشيميائي

خلوص راديوشيميائي يك راديودارو عبارت است از جزئي از راديواكتيويته كل در شكل شيميائي مورد نظر در راديودارو. ناخالصي راديوشيميائي از تجزيه بدليل عمل حلال، تغيير در دما يا pH، نور، حضور عوامل اكسايش يا احياء و راديوليز حاصل مي گردد. مثالهائي از ناخالصي راديوشيميائي عبارتند از ^99mTco₄^- آزاد و ^99mTc هيدروليز شده در كمپلكسهاي نشاندار با ^99mTc، يديد
– ¹³¹I آزاد در پروتئين هاي نشاندار با ¹³¹I‌، و ⁵¹Cr³⁺ در يك محلول از كرومات سديم – ⁵¹Cr‌. حضور ناخالصي هاي راديوشيميائي در يك راديودارو و در تصويرهاي با كيفيت ضعيف بدليل زمينه بالا از بافتهاي احاطه كننده و خون، منجر شده و دز تابش غير ضروري به بيمار مي دهد.

تجزيه تركيبات نشاندار بوسيله راديوليز بستگي به اكتيويته ويژه ماده راديواكتيو، نوع و انرژي تابش گسيل شده و نيمه عمر راديونوكليد دارد. جذب تابشها بوسيله مولكولهاي نشاندار منجر به تشكيل راديكالهاي آزاد با الكترونهاي جفت نشده مي گردد، كه بنوبه منجر به تجزيه بيشتر مولكولهاي ديگر مي گردد. يك فرايند ثانوي بدليل راديوليز توليد H₂O₂ يا H₂O‌ از تجزيه آب (حلال) است، كه برهمكنش داده و در نهايت مولكولهاي نشاندار تجزيه مي نمايد. ذرات مخرب تر از پرتوهاي - g بدليل برد كوتاه و جذب كامل موضعي در ماده هستند.

پايداري يك تركيب در پرتوگيري در مقابل نور به زمان، تغيير دما، و راديوليز بستگي دارد. هر ميزان يك تركيب در مقابل اين شرايط قرار گيرد، بيشتر شكسته خواهند شد. بهمين دليل، بسياري از راديوداروها در صورتيكه براي مصرف مورد نظر ضمانت نشده باشند با زمان انقضاء مشخص مي شوند. موادي همچون آسكوربات سديم، اسكوربيك اسيد، و سولفات سديم غالباً براي حفظ پايداري راديوداروها افزوده مي شوند. بعضي از راديوداروها در يخچال تاريك نگهداري مي شوند تا تخريب ماده كاهش يابد.

تعدادي روشهاي تجزيه اي براي آشكارسازي و تعيين ناخالصي هاي راديوشيميائي در يك راديوداروي خاص مورد استفاده قرار مي گيرند. بويژه روشهاي مهم آنها، ته نشيني، كاغذ، لايه نازك و كروماتوگرافي ژل كاغذ و الكتروليز ژل، تبادل يوني، استخراج با حلال، كروماتوگرافي مايع با اجزاء بالا و تقطير هستند.

اساس کار PET

اساس کار PET

سيستم تصوير برداري PET بر پاية پديدة فيزيكي نابودي زوج (Anihilation Radiation) و دو گامايkeV511 (در دوجهت با اختلاف180درجه) حاصل از آن پايگذاري شده است. اين تكنيك تصوير برداري امكان دستيابي به اطلاعات متابوليسمي بافت هاي مختلف بدن را با نشان دار كردن عناصر تشكيل دهندة بافت به ايزوتوپ‌هاي پوزيترون‌زا مهيا مي‌كند. تكنيك تصويربرداريPET بر اساس (ECT) Emission Computed Tomography مي‌باشد كه عدم نياز به كاليماتور بخاطر وجود خط تعريف شده توسط دوگاماي حاصل از نابودي، اين سيستم را نسبت به ساير سيستم ها ارجح مي‌كند. وجود راديوايزوتوپهايي كه از عناصر اصلي بدن انسان مي‌باشند، (همچون اكسيژن، كربن، نيتروژن) امكان مانور در طراحي راديوداروهاي مورد نياز براي مقاصد متفاوت را مهيا مي‌كند. از ديگر مسائلي كهPET را نسبت به ساير تكنيك هاي تصويربرداري ECT برتر نشان مي دهد، 1- وجود فوتون هاي تك انرژي (511keV) مي‌باشد كه بهينه كردن آشكار سازهاي مورد استفاده در PET را ممكن مي سازد. و 2- عدم نیاز به کالیماتور که موجب بهبود حساسیت سیستم در جمع آوری داده ها می گردد.

دستگاه PET حیوانی:

در حال حاضر در تحقیقات بیوشیمی جهت شبیه سازی مراحل بیماریها استفاده گسترده ی از حیوانات کوچک نظیر موش و موشهای صحرایی می شود. به دلیل شباهت ژنتیکی بین انسان و موشها می توان مطالعه مکانیسم بیماریها در انسان را توسط مطالعه بروی موشها امکان پذیر نمود. در راستای این تحقیقات روشهای تشخیصی سازگار با بدن موشها نیز کمک شایانی در تحقیقات بیومولکولی و مورفولوژی دارد. یکی از دستگاههای موثر در این تحقیقات PET می باشد. به دلیل اینکه موش دارای ساختار بدنی بسیار کوچکی می باشد استفاده از دستگاههای PET انسانی نمی تواند تصاویر با وضوح خوبی از موشها تهیه کند به همین دلیل طراحی PET مخصوص حیوانات کوچک نظیر موشها کمک بسیار موثری در تحقیقات پزشکی می کند. از PET حیوانی علاوه بر استفاده در تحقیقات پزشکی، با اندکی تغییرات می توان برای تشخیص سرطانهای سینه نیز استفاده نمود. همچنین طراحی و طراحی PET حیوانی می تواند قدمی موثر در طراحی و طراحی PET انسانی باشد.

شرح مختصر عملکرد PET حیوانی

-         یک مطالعه PET با تزریق یا تنفس ماده  پرتو دارآغاز می شود.

-         بعد از مدت زمانی از حدود چند ثانیه تا چند دقیقه که برای حمل و نقل و برداشت و تجمع رادیو دارو در عضو هدف لازم است ، اسکن آغاز می شود.

-       وقتی رادیوایزوتوپ در عضو مورد نظر تجزیه می شود از خود پوزیترون تابش می کند که این پوزیترون مسافتی را در فضا حرکت می کند و سپس با یک الکترون بافت ترکیب شده و پدیده فنا رخ می دهد.

-         در اثر پدیده فنا دو فوتون  با انرژی keV511 در دو جهت مخالف هم تابیده می شوند.

-      اگر دو فوتون در فاصله زمانی کوتاهی( nS 10 ~) توسط دو دتکتور مقابل هم ثبت شوند یک رخداد صحیح (True coincidence) در بین دو دتکتور ثبت می شود.

-         با جمع کردن تعداد بسیار زیادی از این رخدادها نقشه تقریبی توزیع پرتو دارو در بدن ثبت می شود.

پزشکی هسته ای

پزشکی هسته ای

یکی از بزرگترین دستاوردهای بشر در قرن بیستم کشف رادیواکتیویته و خواص مختلف پرتوهاست،  که تاثیر شگرفی بر زندگی بشر و پیشرفت او داشته است :

امروزه کاربردهای ارزشمند و بی نظیر این فناوری در سایر علوم به ویژه در پزشکی،  علوم و تحقیقات کشاورزی ،  علوم پایه و صنعت به  درجه ای از اهمیت رسیده است که به جرات می توان ادعا کرد در برخی زمینه ها تحول های شگرفی را در این علوم ایجاد کرده است .

یکی از این شاخه های علوم ، که دانش هسته ای  تاثیر به سزائی در آن داشته است ،  علم پزشکی است به گونه ای که در این زمینه رشته ای  تحت  عنوان پزشکی هسته ا ی شکل گرفته که  از تابش برای تشخیص و درمان بیماری ها اعم از تورموهای سرطانی استفاده می شود.

با پیشرفت دانش بشر و دستیابی به کاربردهای وسیع علم فیزیک و دانش هسته ای در حیطه پزشکی نقش سازنده و اهمیت فراوان استفاده از پرتوهای یونساز و غیر یونساز و تابشهای ذره ای در شاخه های مختلف پزشکی اعم از تشخیص و درمان بیش از پیش جلوه گر شده است. این موضوع تا حدی است که گاهی رسیدن به هدف نهائی یعنی تشخیص به موقع و درمان مطلوب بیمار بدون تکیه به این ابزار توانمند و قدرتمندامری محال و غیر ممکن است. در این راستا می توان به کاربردهای گسترده مواد رادیواکتیو،پرتو X،گاما، لیزر وغیره در مقاصد پزشکی اشاره نمود.

در عکسبرداری هسته ای بسیاری از اعضای بدن مانند قلب ، ریه ، کلیه ، کبد ، طحال ، استخوان براحتی قابل عکسبرداری هستند  و  بی نظمی در آنها قابل آشکارسازی می باشد. این امر می تواند با پرتودهی مستقیم بیمار با یک چشمه تابش خارجی یا با تزریق داروهای نشاندارشده با گونه های رادیواکتیو به بیمار تحقق یابد.  در بیشتر موارد اطلاعات بسیار دقیق ، درست و سریعی حاصل می شود که پزشک را در تشخیص بیماری ها کمک می کند. داروهای نشاندار رادیواکتیو که به بیمار تزریق یا خورانده می شوند رادیودارو نامیده می شود.

در کشورهای پیشرفته  (26% جمعیت جهان)  فراوانی تشخیص بوسیله پرتوپزشکی 9/1% درسال است.  همچنین درمان بوسیله رادیوایزوتوپ ها حدود یک دهم این مقدار است. استفاده از رادیوداروها در حال افزایش به مقدار 10% در سال است .

در حال حاضر رادیونوکلئیدها به سه طریق عمده تولید می شوند:

1 –  پرتودهی نوکلئیدهای پایدار در راکتورهای هسته ای .

2 –  پرتودهی نوکلئیدهای پایدار در یک شتابدهنده .

3 –  شکافت نوکلئیدهای سنگین تر.

رادیوایزوتوپ ها غالبا" بوسیله گیراندازی نوترون در راکتورهسته ای  و برخی ديگر توسط سیلکوترون تولید می شوند. در روش سیلکوترون پروتون به هسته القا شده و هسته دارای پروتون اضافه می شود.

توموگرافي گسيل پوزيترون (PET)

توموگرافي گسيل پوزيترون (PET)

در اوايل سالهاي 1950 اينگونه درک شده بود که راديو نوکليدهاي گسيل کننده پوزيترونها امکانات جامعي از عکس برداري پزشکي را نسبت به SPECT ارائه مي دادند. پوزيترون گسيل شده در فاصله حداکثر چند ميليمتر در بافت، با الکتروني محيطي نابود شده و بطور همزمان دو فوتون نابودي با انرژي يکسان (MeV 0.511/) توليد و مهم تر از آن در دو جهت تقريباً عکس حرکت می کنند. اين گونه درک شده بود که آشکار سازي اين فوتونها با بکار بردن رفتاري که بطور همزمان در دو جهت عکس گسيل مي شوند، توضيح سه بعدي از توزيع راديو نوکليد ها در بدن را خواهد داد. طي ده ها سال توسعه آن PET وسيله اي حياتي در تشخيص پزشکي و عکس برداري فيزيولوژيکي شده است. PET از نظر چگونگي باز ساخت عکس برداري شباهت بسيار زيادي به SPECT دارد با وجود اين به کارگيري دو آشکار ساز در دو طرف مخالف بيمار با لوژيک آشکار ساز منطبق فوتون تفکيک شفاف تر فضائي از محل گسيل در بيمار نسبت به SPECT داشته و لذا باز ساخت بهتر توموگرافي عکس از توزيع اکتيويته در بيمار مي دهد.

عکس برداري PET ابتدا در سالهاي 1960با عکس برداري از يک سطح بر نتيجه و نياز به جابجایی بيمار بين نتايج انجام پذيرفت. در انتهاي سالهاي 1990، اسکنرهاي PET با بيش از 18000 بلور سنتيلاسیون مستقل، قادر به عکس برداري سه بعدي نواحي مصرف، 6 اينچي محوري و 23 اينچي مورب با تفکيک بهتر از 5 ميليمتر در هر دو جهت قابل دسترسي بودند.

 

جدول 14-3: خواص راديو نوکليد هاي بکار رفته در PET

نوکليد	E max (MeV)	Eav (MeV)	بسامد	نيمه عمر	واکنش توليد
^11C	960/0	386/0	998/0	5/20دقیقه	^14N(p,α)
^13N	199/1	492/0	998/0	97/9دقیقه	^13C(p,n)، ^16O(p,α)
^15O	732/1	735/0	999/0	122ثانیه	^15N(p,n)
^18F	634/0	250/0	000/1	110دقیقه	^18O(p,n)

ماموگرافی چیست؟

ماموگرافي

استفاده از پرتو x- براي نشان دادن بیماری های بدخیم سينه عملاً کاربرد گسترده­اي دارد. دو حالت مورد نظر است: کلسيفیکاسیونهای ريز که گاهي نشاندهنده سرطان گاهی و تومورهاي واقعي داراي اندازه اي از جزئي از يک سآنتیمتر، معمولاً در بافت لنفاوي و با ترکيبي مشابه بافت اطراف سينه مي باشند. عکس برداري کلسيفيکاسيونها ريز نياز به تفکيک بالا و عکس برداري تومور نياز به کنتراست بالا دارد. تراکم سينه قدرت تکفيک را بهبود بخشيده و بصورت  ايده آل، تقريباً پرتوهايx- تک انرژي و کم انرژی مي­تواند بکار رود. اين حالت  با بکار بردن يک آند پرتوx- همچون Mo و با محدود نمودن باريکه الکترون به يک نقطه کانوني بسيار کوچک روي آند حاصل مي گردد. اولين کار عملي در ماموگرافي به زمان معرفي هدف Mo بوسيله گروس[1] در سال 1995 بر مي گردد. اين و بقيه پيشرفتها بوسيله هندي[2] در سال 1995 توضيح داده شده­اند. از جدول 14-2 ملاحظه مي­کنيم که پرتوهايx- لايه-  K  براي Mo داراي انرژيهاي 6/17 و 6/19 کيلو ولت و انرژي بستگی لايه­K- تقريباً براي 20 کيلو ولت است. لذا يک فيلتر Mo در باريکه پرتوx- قرارداده مي­شود. در اين فيلتر پرتوx-  لايه- K عبور مي­ دهد ولي انرژي­هاي بالاتر يا پائين تر ضعيف می کند. به اين صورت باريکه که به سينه مي رسد، اکثراً داراي مشخصات پرتوهايx- مي­باشند. براي افزايش قدرت تفکيک، فيلم­هاي تک امولسيوني بايد با پرده هاي تقويت يافته بکار روند. شبکه هاي با 30 تا 50 خط بر سآنتیمتر و نسبتهاي 5 به 1 نيز اساساً برای بهبود کنتراست با کاهش تابش پراکنده ای که به فيلم می رسد، به کار می روند.

---

[1] . Gros

[2] . Hendee

کاربرد هاي پزشکي فناوري هسته اي

 

 

کاربرد هاي پزشکي فناوري هسته اي

 برجستگی فناوری هسته اي در کاربردهاي پزشکي تقريباً از لحظه کشف پرتوx- بوسيله رونتگن در سال 1895 و کشف راديو اکتيويته بوسيله بکرل در سال 1896 شروع گرديد[1]. اهميت پرتوهايx- در تشخيص پزشکي بلافاصله آشکار شده و در مدت چند ماه پس از کشف آنها، عملکرد باکتري کشی پرتوهايx- و توانائي آنها براي نابودي تومورها آشکار گرديد. بعلاوه، اثر عناصر راديواکتيو کشف شده جديد راديم و رادون در درمان تومورهاي خاصي ابتدا کشف شده و در فعاليتهاي پزشکي مورد استفاده قرار گرفت. امروزه پزشکي تشخيصی و درماني و نيز تحقيقات پزشکي به شدت به بسياري از کاربردهاي ظريف و پيچيده تابش هسته اي و راديو ايزوتوپها بستگی دارد. در پزشکي تشخيصی، توانائي راديولوژيست براي توليد عکسهاي اعضاء و بافتهاي گوناگون بدن انسان بي نهايت مفيد است. شروع به کاربرد پرتوهایx- در اوايل قرن بيستم جهت توليد سايه نگارهاي استخوانها روي فيلم، فناوري عکس برداري پزشکي پالايش پيوسته اي را بخود ديده است. تا سالهاي 1920، باريم براي برجستگي عکس برداري پرتوx- سيستم گوارش تامين گرديده بود. محيط کنتراست داخل وريدی از قبيل ترکيبات يد در سالهاي 1930 و کاربردهاي آنژيوگرافي تا سالهاي 1940معرفي شدند. تشديد کننده هاي عکس فلوروسکوپي در سالهاي 1950 و تشديد کننده پرده اي نادر- خاکي در سالهاي 1960 مورد استفاده قرار گرفتند. استفاده بالينی از توموگرافي کامپيوتري (CT)، توموگرافي گسيل پوزيترون (PET)، و توموگرافي گسيل فوتون تنها (SPECT) در سالهاي 1960 و 1970 شروع شدند. استفاده از آرشيو عکس و سيستم هاي مخابراتي (PACS) در سالهاي 1990 شروع گرديد. همچنين سالهاي 1990 راديولوژي مداخله­ای در فعاليت پزشکي بويژه در روش های آنژيوپلاتی قلبی تثبيت گرديد.

  در امتداد پيشرفتهائي در پزشکي تشخيصی، پيشرفتهاي مطابق آن با بکارگيري فناوري هسته اي براي درمان بوقوع پيوسته است. سه کلاس عمومي درمان با تابش وجود دارد. در براکي تراپي، کاشت مستقيم يک راديو ايزوتوپ براي انتقال يک دز غليظ به آن ناحيه در داخل يک تومور انجام مي پذيرد. در تله تراپي، باريکه اي از تابش به ناحيه خاصي از بدن يا حتي کل بدن داده می شود. در درمان راديو نوکليدي، راديو داروهاي باز جهت مقاصد درمان يا تسکين درد به مريض تجويز يا تزريق مي گردد.

در واقع کاربردهاي هسته اي به صورت يک قسمت روزمره از آزمایشات پزشکی جدید گرديده است به طوريکه تقريباً همه ما، روزي با بعضي از آنها روبرو گشته ايم. جدول 14-1 روشهاي راديولوژيکي پزشکي و درمان تابش شخص و بسامدهاي آنها را در دنيا و در کشورهاي توسعه يافته نشان مي دهد. امروزه تغييرات زياد و کاربردهاي جديدي از فناوري هسته اي را در پزشکي ملاحظه می کنيم. بکارگيري اسکنرهاي مستقيم بسرعت در حال کاهش است، در حاليکه استفاده از دوربين هاي پرتو- گاما اسکنرهاي PET و CT در حال

 

جدول 14-1: مصرف جهاني راديولوژي پزشکي (1991-1996)، از UN(2000).

کميت		تعداد بر 10^6 نفر جمعيت
		سطح I ^(الف)	جهاني
پزشکان
کل پزشکان		2800	1100
پزشکان راديولوژي		110	80.
عکس برداري پرتوX-
تجهيزات	پزشکی	290	110
	دندانپزشکی	440	115
	مامايي	24	7
	CT	17	6
آزمايشات به ازای سال	پزشکی	920000	330000
	دندانپزشکی	310000	90000
عکس برداري راديو نوکليد
تجهيزات:	دوربين هاي گاما	2/7	1/2
	اسکنرهاي خطي	9/0	4/0
	اسکنرهاي PET	2/0	05/0
تعداد آزمايش بر سال		19000	5600
درمان راديو نوکليدي
تعداد بيمار بر سال		170	65
تله تراپي
تجهيزات	پرتوx-	8/2	9/0
	راديو نوکليد	6/1	7/0
	ليناک	3	9/0
تعداد بيمار بر سال		1500	820
براکي تراپي
واحدهاي پس از بارگذاري		7/1	7/0
تعداد بيمار بر سال		200	70

(الف) سطح I نشاندهنده کشورهاي با يک يا چند متخصص در هر 1000 نفر جمعيت

 

 

 

افزايش می باشند. راديولوژي تشخيصی مدتهاي مديدي است که براي عکس -

برداري و مطالعه آناتومي بدن بکار مي رود. در سالهاي اخير با بکار گيري CT، PET و پرتو گاما و نيز MRI (عکس برداري ارتعاشي مغناطيسي)، علم پزشکي براي عکس برداري فيزيولوژي و متابوليسم بدن انسان پيشرفت نموده است.

---

[1] - تاريخچه کاربردهاي پزشکي تابش از سال 1895 تا 1995 بطور مفصل در يک سري مقالات در شماره نوامبر 1995 Radiation Protection Journal : Health Physics انتشار يافته است.