Iran Newspaper - دانش

مهدى عشقى يارعزيز
با وجود اينكه نقش شيمى و زيست شناسى در پزشكى به خوبى پذيرفته شده است نقش فيزيك در پزشكى به همان اندازه روشن نيست، چرا كه اكثر كسانى كه در رشته پزشكى در حال تحصيل هستند دوره مقدماتى فيزيك را مى گذرانند اما آنان غالباً يا هيچگونه ارتباطى ميان فيزيك و پزشكى نمى بينند يا اين ارتباط را بسيار ناچيز مى دانند.
استفاده از پرتو در تشخيص و درمان بيمارى و نيز استفاده از راديونوكلئيدها در پزشكى (پزشكى هسته اى) بخشى از كاربردهاى فيزيك از جمله فيزيك هسته اى در عرصه پزشكى است.
پيشرفت تكنيك هاى فيزيك هسته اى تجربى به طور موازى تصويربردارى پزشكى را هم گسترش داده است: دوربين هاى پرتوگاما، شتاب دهنده هاى مخصوص براى توليد ايزوتوپ هاى پزشكى و تكنيك هاى اعجاب انگيز براى به دست آوردن تصاوير اعماق مشخص بدن. اين شاخه تحقيقى را پزشكى هسته اى مى گويند كه مسئولان آن معمولاً متخصصان فيزيك هسته اى تجربى هستند كه در همكارى تنگاتنگ با پزشكان براى توسعه و كاربرد اين تكنيك ها كار مى كنند. به عنوان نمونه فيزيكدانى كه در بخش راديوتراپى كار مى كند، سه وظيفه مهم بر عهده دارد:
۱- تعيين ميزان تابش توليد شده با يك ماشين درمانى در شرايط استاندارد، يعنى واسنجى ماشين Calibration.
۲- محاسبه دزى كه بايد به تومور و هر بافت طبيعى در بيمار داده شود.
۳- تأييد اينكه مقدار صحيح تابش، به درستى در نواحى مناسب به بيمار داده شده است.
حتماً شما هم تصوير يا عكس پرتورونتگن (پرتو ايكس) تشخيص از دندان ها يا ساير بخش هاى بدن را گرفته ايد. پرتو رونتگن در تشخيص بيمارى ها كاربرد بسيار دارد. به گونه اى كه بيش از نيمى از مردم در سال حداقل يك تصوير پرتو رونتگن مى گيرند. كشف اين پرتوها مانند بسيارى از دستاوردهاى مهم علمى، اتفاقى بود كه در سال ۱۸۹۵ از سوى وى.سى.رونتگن فيزيكدان آلمانى در دانشگاه ورزبورگ در هنگام آزمايش با پرتوهاى كاتودى متوجه پرتوهاى ايكس شد. او پس از چند روز اولين تصوير پرتو رونتگن (X) را از دست همسرش گرفت.
از آنجا كه پرتو X به سادگى از بافت هاى نرم بدن عبور مى كند ولى در استخوان به طور قوى تضعيف مى شود. عكاسى با پرتو X اطلاعات جامعى از ساختمان اسكلت بدن به انسان به دست مى دهد و در نتيجه در روش تشخيص پزشكى كه منجر به ترميم استخوان هاى شكسته مى شود ارزش بسيار دارد چرا كه پرتوهاى (X) ايكس به طور يكسان جذب همه مواد نمى شوند. اگر چنين بود كاربرد مفيدى در تشخيص نداشتند.
راديواكتيويته طبيعى براى فيزيكدانان شگفت انگيزتر از پرتوهاى رونتگن بود زيرا براى توليد پرتوهاى رونتگن انرژى الكتريكى لازم بود. در حالى كه راديواكتيويته طبيعى منبعى ثابت از ذرات پرانرژى را براى مدت زمان نامحدود بدون نياز به انرژى تأمين مى كرد. مادام كورى يكى از پيشگامان برجسته در اين زمينه است. وى كه از سال ۱۸۹۸ تا ۱۹۰۴ با همسرش پى ير كار مى كرد به جداسازى يك عنصر بسيار قدرتمند راديواكتيو، يعنى راديم از چندين سنگ كانى اورانيم پرداخت. اين عنصر نقشى بزرگ در درمان سرطان ايفا كرد و امروزه هنوز هم كاربرد دارد.
راديواكتيويته طبيعى كمك بزرگى به دانش ما درباره هسته اتم كرده و پاره اى از پژوهش هاى اوليه «رديابى» در پزشكى با به كارگيرى عناصر راديواكتيو طبيعى انجام گرفته است. با اين وجود، نقطه عطف در كاربرد راديواكتيويته در پزشكى، ساخت راكتور هسته اى هنگام جنگ جهانى دوم درباره پروژه بمب اتمى بود. راكتور هسته اى توليد بسيارى از راديونوكليدهاى مصنوعى را به مقدار زياد ممكن ساخت. از اين عناصر راديواكتيو در پزشكى براى پژوهش، تشخيص و درمان استفاده مى شود. در پايان دهه ۴۰ ميلادى راديواكتيويته به دست آمده از راكتورها بيشتر در پژوهش هاى پزشكى كاربرد داشت تا تشخيص. مثلاً راديواكتيو براى بررسى چگونگى كار بسيارى از اندام ها و نيز تغييرات شيميايى كه در بدن رخ مى دهد به كار رفته است.
مفيدترين راديونوكليدها در پزشكى هسته اى آنهايى هستند كه پرتوهاى گاماگسيل مى كنند چرا كه پرتوهاى گاما قابليت نفوذ بيشترى دارند. يك عنصر راديواكتيو گسيل كننده گاما را كه درون بدن است مى توان از بيرون بدن شناسايى كرد. به عنوان نمونه اكنون تكنيكى را بررسى مى كنيم كه براى ايجاد تصوير از قسمت هاى خاص بدن از ايزوتوپ هاى گاماگسيل استفاده مى كند. در اين روش با به كار بردن نقش پرتو گاماى گسيل شده مى توان تصويرى از آن قسمت از بدن تهيه كرد.
يك كاربرد ساده و سريع اين تكنيك در اندازه گيرى مقدار جذب يد در غده تيروئيد است.
يد راديواكتيو بلعيده مى شود و شمارشگر پرتو گاما در نزديكى گردن ازدياد فعاليت را برحسب زمان، در حالى كه يد در غده تيروئيد متمركز مى شود، نشان مى دهد. در ابتدا يد ۱۳۱ براى اين منظور به كار مى رفت كه يك محصول شكافت با نيمه عمر ۸ روز است ولى از آنجا كه معمولاً زمان لازم براى مشاهده غده تيروئيد از مرتبه ساعت ها است. چنين طول عمرى خيلى زياد است و در نتيجه فعاليت در بدن به درازا مى كشد و بيمار دز زيادى دريافت مى كند. اما اكنون يد ۱۳۲ با نيمه عمر ۱۳ ساعت به طور گسترده اى به كار گرفته شده است و نيمه عمر اين ايزوتوپ نيز ايده آل است زيرا براى آزمايش ۲۴ ساعته كافى است. در ضمن به آن اندازه كم است كه بعد از آزمايش دز زيادى در بيمار باقى نمى ماند.
كار كليه نيز با استفاده از تركيبى با ايزوتوپ يد ۱۳۱ نشان داده شده است (سديم يد و هيپوريت) از طريق تزريق وريدى مورد بررسى قرار گرفته است. يك آشكار ساز گاما هر كليه را زير نظر مى گيرد و با مقايسه آهنگ پذيرش يد۱۳۱ و اختلاف آن در دو كليه چگونگى اختلال آنها را مشخص مى سازد. تازه بيماران دز نسبتاً كمى را دريافت مى كنند زيرا تركيب راديواكتيو بعد از يك دوره گردش كاملاً از خون خارج و از كليه دفع مى شود.
برخى تصور مى كنند كه پرتودرمانى روشى موقت در درمان سرطان است كه سرانجام با يك «درمان سرطان» جايگزين آن خواهد شد. اما در حال حاضر به كارگيرى مناسب پرتو درمانى بهترين راه براى زنده ماندن مبتلايان به سرطان است. پرتودرمانى اگر در آغاز بيمارى صورت گيرد، احتمال درمان بيش از ۹۰ درصد است. اين شيوه درمانى به اندازه جراحى شكل ظاهرى بيمار را تغيير نمى دهد و از اين رو براى درمان سرطان هاى سر و گردن انتخاب مى شود.
*كارشناس ارشد فيزيك هسته اى