الأشعة سلاح ذو حدين

الأشعة سلاح ذو حدين

عندما تذكر كلمة إشعاع يتبادر الى الذهن الصورة البشعة لقنبلة هيروشيما و نجازاكي و الدمار الذي احدثتاه و ايضا يبادر الى الذهن الأمراض السرطانية المميتة التي يسببها الإشعاع .
فكلما قال شخص إشعاع فكأنما هو شبح خفي يخافة الكبير قبل الصغير
و لعلنا في هذه العجالة ان نبين القليل من كثير لمحاسن الإشعاع و بفضل الله عز وجل خصها بكثير من الخواص و التطبيقات التي اسهمت في تطور العلم و التقينة !!

مزايا التطبيقات الأشعاعية :

للتطبيقات الإشعاعية في أنشطة الحياة المختلفة العديد من المزايا و الحسنات و يمكن إجمال بعض هذه المزايا على النحو التالي :

1- سهولة تصنيع و إنتاج أنواع مختلفة من النظائر المشعة حسب الاستخدام المطلوب . حيث يمكن الحصول على النظائر المشعة بوسائل عدة متاحة منها تعريض أهداف مناسبة لقذائف جسيمية مختلفة مثل النيوترونات في المفاعلات النووية أو بجسيمات مشحونة في المعجلات . كما توجد طرق أخرى للحصول على النظائر المشعة و ذلك عن طريق استخلاصها من المواد المشعة طبيعيا و الموجودة أصلا في الطبيعة ، أو من المواد الانشطارية للوقود النووي .

2- يتيح تنوع الإشعاعات النووية (إشعاعات ألفا و بيتا و جاما و نيوترونات و بروتونات) استخدامات واسعة لتطبيقاتها .
حيث تستخدم النظائر المشعة لإشعاعات جاما في تطبيقات تستفيد من خصائص إشعاعات جاما الكهرومغناطيسية و قدرتها الاختراقية العالية لبعض المواد ، كما يستفاد من النيوترونات نظرا لخصائصها المختلفة عن إشعاعات جاما في تطبيقات أخرى مختلفة . إن هذا التنوع في الخصائص لا شك أنه أعطى مجال واسع لتطبيقات الإشعاع في مجالات الحياة المختلفة .

3- التكلفة المنخفضة عموما لتطبيقات الإشعاع ،
حيث تمتاز الأنظمة التي تستخدم فيها الإشعاعات بأنها ذات تقنيات بسيطة و سهلة و لا تحتاج إلى الصيانة المستمرة مما يقل من تكلفتها .

4- في بعض الأحيان تكون هي التقنية الوحيدة المتاحة في هذا المجال أو إنها التقنية المتميزة في مجال معين .

مثال ذلك تقنيات مقتفيات الأثر التي تعتمد على النظائر المشعة تمتاز بثباتها و كفاءتها العالية مقارنة بغيرها من مقتفيات الأثر التي تعتمد على اللون أو على خصائص أخرى .

5- من المزايا السائدة للانشطار النووي هو إمكانية إنتاج طاقة رهيبة من كميات صغيرة من اليورانيوم المخصب الوقود النووي المستخدم في المفاعلات النووية و هذا المبدأ الذي يقوم عليه مبدأ المفاعلات النووية لإنتاج الطاقة .
لقد ساهمت الطاقة النووية و خلال عقود ماضية بنسب لا يستهان بها في توليد الطاقة الكهربية في العديد من دول العالم الصناعية ، كما إنها مرشح كبديل للوقود الأحفوري (النفط و الفحم)

و أيضا لقد ساهم في التوسع في انتشار تطبيقات الإشعاع في الطب عدد من العوامل منها :

1- سهولة الحصول على وحدات تشعيع و إنتاج النظائر المشعة بتكلفة معقولة بالإمكان استردادها خلال مدة قصيرة .
2- التطور السريع في أجهزة الكشف الإشعاعي و من ذلك قياس الجرعات الشخصية .
3- التطور الهائل في استخدام الحاسب الآلي .
4- توافر عدد من المنتجات الصيدلانية المشعة ذات العمر النصفي القصير

التشخيص الطبي

يقوم مبدأ التصوير النووي nuclear imaging أو التشخيص الطبي باستخدام النظائر المشعة على أساس حقن المرضى بنظائر مشعة مقتفية محددة ثم قياسها باستخدام أجهزة خاصة تعمل على نحو قريب من الكاميرا و مزودة بأنظمة حاسب متقدمة لتعطي بعد صورة ذات بعدين أو أكثر للعضو المراد تصويره .
و هناك نوعين من التصوير النووي إحداها يعتمد على أساس حقن المريض بمادة مقتفية و مطلقة لإشعاعات جاما تناسب العضو المراد تشخيصه بمعنى أن هذه النظائر تكون باحثة لذلك العضو في أثناء دخولها الجسم و يجري امتصاصها و تركيزها فيه . ثم يتم بعد ذلك تصوير العضو بما يسمى بالكاميرا الجامية من عدة اتجاهات و زوايا . و الكاميرا الجامية عبارة عن نظام لقياس إشعاعات جاما ، و باستخدام الحاسب الآلي يتم عمل صورة مجسمة للعضو و تحديد العيوب و المشاكل التي تخل بوظيفته .
هناك نوع متطور من المقتفيات المستخدم في التشخيص و التي تعتمد على حقن المريض بنظير مناسب يطلق بيزوترونات (نوع من إشعاع بيتا) بدل إشعاع جاما كما تستخدم معه كاميرا مختلفة عن الكاميرا الجامية للتصوير تسمى الانبعاث البيزوتروني الطبقي Positron Emission Tomography (PET) . عادة ما تحقن المادة المشعة في العضو المقصود و عندما تتفكك فإنها تطلق بيزوترونات و التي لا تلبث حتى تتحد مع إلكترونات المحيط لينتج من الاتحاد فوتونين متماثليين في اتجاهين مختلفين يتم قياسهما بواسطة الـ PET . تمتاز هذه الطريقة بأنها أكثر دقة من الكاميرا الجامية .
تعتبر الأشعة السينية من أقدم وأشهر التطبيقات الطبية للإشعاع ولا يكاد مرفق صحي من جهاز تصوير بالأشعة السينية وهي تستخدم في الأساس في تحديد الكسور في العظام وفي تحديد حالة الأسنان ، ولكن بالإمكان استخدامها لتحديد حالة الأنسجة الناعمة مثل الرئتين .

المستحضرات الصيدلانية المشعة

تستخدم المستحضرات الصيدلانية المشعة لدراسة فاعلية أعضاء الجسم المختلفة والتأكد من سلامة العملية الحيوية التي تتضمن دخول وخروج المركبات اللازمة لكل عضو، فهي شبيهة إلى حد ما بالتصوير النووي السابق الذكر ولكنها تختلف عنه في أن المادة المشعة المستخدمة ليست مقتفية ولكن يجري تركيبها مع المادة الكيميائية أو الحيوية المقتفية وعادة ما يستخدم التكنيشيوم 99 كمادة مركبة .
إن أعضاء الجسم تتصرف كيميائيا بطريقة مختلفة عن بعضها البعض ، فمثلا الدماغ يحتاج إلى الكلوكوز بينما الغدة الدرقية تحتاج إلى اليود ..الخ . وبالإمكان تحديد كفاءة الدماغ أو الغدة الدرقية باستخدام مركبات الكلوكوز واليود ومن ثم تركيب التكنيشيوم على هذه المركبات ومن ثم متابعة سير المادة المشعة داخل الجسم بالتصوير النووي السابق الذكر .
إن التكنيشيوم له بعض الخصائص المميزة التي تجعله مناسبا لعملية التركيب ولعل أهمها ما يلي :

• أن عمره النصفي مناسب (6 ساعات) لتحضير مركباته وحقنه ومن ثم عمل الفحص دون أن يلحق بالمريض آثار جانبية .
• أن التكنيشيوم يطلق طاقة إشعاع جاما وبالتالي تكون الجرعة الفعالة للمريض محدودة .
• أن الإشعاع الصادر عنه (إشعاعات جاما) سهلة القياس بالكاميرا الجامية .
• أن كيميائية التكنيشيوم مرنة لتركيبه على العديد من المركبات الحيوية والكيميائية .
• أنه سهل التحضير من خلال مولدات التكنيشيوم وهي عبارة عن حاويات من الرصاص تحوي على انبوبة من الزجاج تحوي الموليبدنيوم –99 (عمره النصفي 66 ساعة) الذرة الأم للتكنيشيوم .

العلاج بالإشعاع

من المعروف جيدا القدرة التدميرية للإشعاع للخلايا الحية . لقد تم الاستفادة من هذه الظاهرة في قتل خلايا الجسم السرطانية من خلال العديد من التقنيات التي تتطور مع الوقت . لقد كان استخدام العلاج الإشعاعي مقصورا على استخدام حزمة من إشعاعات جاما من مصدر الكوبالت 60 يجري توجيهها على الجزء الهدف من الجسم من خلال جرعات متباعدة . كما استخدمت المعجلات الخطية التي تولد الإشعاعات المطلوبة بدل مصادر الكوبالت بحيث تتيح إمكانيات توجيه الحزمة الإشعاعية باتجاهات متعددة لا تتيحها مصادر الكوبالت .
في تطور لاحق تم استخدام التشعيع الداخلي بدلا من حزم تسلط من خارج الجسم . وفي هذه الحالة تغرس المادة المشعة التي تكون على هيئة سلك دقيق وصغير من مادة مشعة مطلقة لإشعاعات جاما أو بيتا في العضو المستهدف لتدمير الخلايا السرطانية . كما يستخدم اليود 131 المشع كمادة تركز في الغدة الدرقية المصابة بالسرطان من أجل قتل الخلايا السرطانية . لقد حقق استخدام اليود المشع نتائج متميزة في القضاء على سرطان الغدة الدرقية . كما يستخدم الإريديوم 192 في علاج سرطانات الرأس والثدي .
يتطلب علاج سرطان الدم (اللوكيميا) زرع نخاع أحمر من المتبرع وقبل ذلك يتم إزالة الجزء المصاب من عظام المريض وتشيعه بجرعات كافية لقتل النخاع الأحمر المصاب قبل نقل النخاع السليم .
تستخدم نظائر السترنشيوم 89 والسماريوم 153 المشعة كمهدئات لألام سرطان العظام . ومن أحدث الاستخدامات العلاجية للإشعاع استخدام إشعاعات ألفا فيما يسمى بـ targeted alpha therapy (TAT) خاصة في مكافحة السرطان المنتشر وذلك لما تتميز به جسيمات ألفا من طاقة تدميرية عالية وفي نفس الوقت مدى اختراق محدود كافي لتدمير الهدف دون تجاوزه إلى المناطق المحيطة .
كما يجري حاليا تطوير طرق لمعالجة سرطان الدماغ باستخدام النيوترونات الحرارية وذلك بحقن مادة البورون بطريقة مناسبة في الدماغ وهذه المادة لها شراهة عالية في امتصاص النيوترونات الحرارية ، لكن هذه الطريقة تتطلب إرسال المريض إلى مفاعل نووي لتشعيعه بالنيوترونات الحرارية .

النظائر المشعة المستخدمة في الطب

يمكن تقسيم النظائر المشعة التي تستخدم في الطب حسب وسيلة الإنتاج إلى قسمين رئيسيين هما النظائر المنتجة بالمفاعلات والأخرى المنتجة بالمعجلات . تمتاز المجموعة الأولى بأن أعمارها النصفية أكبر من المجموعة الثانية .

النظائر المنتجة في المفاعلات

تشمل النظائر المنتجة في المفاعلات مجموعة منها :
• التكنيشيوم 99 (Tcm-99) : ويستخدم في تصوير عضلات القلب والدماغ والغدة الدرقية والرئتين .
• الكروميوم 51 (Cr-51) : ويستخدم في ترقيم كريات الدم الحمراء ودراسة الأوعية الدموية .
• الكوبالت 60 (C0-60) : ويستخدم شعاع جاما الصادر عنه في معالجة الأورام السرطانية .
• النحاس 64 (Cu-64) : ويستخدم لدراسة الأمراض الجينية المرتبطة بتناول عنصر النحاس .
• اليود 131 (I-131) : ويستخدم في علاج سرطان الغدة الدرقية والتصوير الإشعاعي لها ، كما يستخدم لاكتشاف القصور في وظيفة الكبد ودراسة جريان الدم في الكليتين وتحديد انسدادات الجهاز البولي .
• السماريوم 153 (Sm-153) : جدا فعال لتخفيف آلام سرطان العظام ، كما يستخدم في سرطان البروستات والثدي .

7-2 النظائر المنتجة في المعجلات

تشمل هذه المجموعة العديد من النظائر منها على سبيل المثال :
• الجاليوم 67 (Ga-67) : يستخدم في تصوير الأورام .
• الثاليوم 201 (Ta-201) : يستخدم في تشخيص قصور عضلات القلب وفي قصور الغدد اللمفاوية .
• اليود 123 (I-123) : ويستخدم في تشخيص أداء الغدة الدرقية.

بالتوفيق

شكرا الك

» الأشعة.. تشخيصية وعلاجية
» اجزاء و كيفة عمل انبوية الأشعة
» نبذة تاريخية عن الأشعة
» مهام و واجبات فني الأشعة
» ا لوقاية من الأشعة X-Ray Protection