النظائر المشعة فى التشخيص الطبى :
تيجة لتطور إنتاج النظائر المشعة ذات الأعمار النصفية المختلفة ولتطور الطرق والأجهزة النووية أمكن فى السنوات الأخيرة استخدام هذه الطرق فى تشخيص العديد من الأمراض مثل :
1- فحوص الغدد
2- الفحوص الكلوية
3- فحوص الأوعية الدموية وكيفية سريان الدم فى أعضاء الجسم المختلفة
4- فحص القلب
5- الفحوص المعوية
6- الفحوص الرئوية
7- فحوص الكبد والبنكرياس
8- فحوص المخ 000 وغيرها كثير .
ويمكن استعراض مدى اتساع مجال استخدام المواد المشعة فى الطب وذلك بذكر أنواع الفحوص والعلاجات التى تتم بصفة يومية فى العديد من المستشفيات باستخدام اليود المشع .
وأنواع هذه الفحوص والعلاجات هي :-
1- فحص معدل امتصاص اليود المشع .
2- فحص معدل استهلاك اليود .
3- فحص معدل تحول اليود فى بلازما الدم .
4- فحص مدى استجابة مريض الغدد للعلاج .
5- فحص مدى الاستجابة للعلاج بأدوية اليود .
6- فحص مدى الاستجابة للعلاج باليود المشع .
كذلك تستخدم الطرق التحليلية النووية لإجراء العديد من الفحوص لقياس الهرمونات ، والأنزيمات ، والفيروسات ، وبعض الأمصال البروتينية والمواد الأخرى فى دم الإنسان وفى شتى أعضاء جسمه دون تعرض المريض لأى جرعة من الإشعاعات حيث تؤخذ العينة ثم يتم تحليلها إشعاعياً فى المعامل .
التصوير الإشعاعي في الطب النووي التشخيصي :
تتلخص طريقة التشخيص بالتصوير الإشعاعي في حقن المريض بمادة مشعة تكون عادة ذات عمر نصف صغير ثم القيام بعد النشاط الإشعاعي الصادر من العضو تحت الإختبار لمعرفة توزيع النشاط الإشعاعي فيه. ويعتبر هذا التوزيع علامة مميزة للحالة الصحية لهذا العضو . ويقاس النشاط الإشعاعي الصادر من العضو عن طريق وسيلتين تعتبر من أحدث الوسائل وهي الجاما كاميرا gamma camera وكاميرا البوزترون Positron emission tomography
كما يستخدم كل من اليود المشع أو الفوسفور المشع فى علاج اللوكيميا .
كذلك تستخدم إشعاعات جاما والنيوترونات والأيونات الثقيلة فى علاج بعض الأمراض السرطانية أو فى وقف نموها . كذلك تستخدم هذه الإشعاعات فى مرحلة ما بعد إجراء الجراحات السرطانية .
تعقيم الأدوات الطبية
تستخدم الإشعاعات استخداماً واسعاً وأساسياً لتعقيم العديد من الأدوات والمعدات الطبية التى يصعب تعقيمها بالبخار أو الحرارة أو التى يمكن أن تتأثر نتيجة لتعقيمها بالغازات أو الكيماويات . وتستخدم لهذا الغرض إشعاعات جاما الصادر من مصدر كوبالت 60 وللتعقيم بالإشعاعات عدة مزايا بالمقارنة بالتعقيم بالطرق التقليدية .
وأهم هذه المزايا ما يلى :-
أ- قلة التكلفة بالنسبة لطرق التعقيم الأخرى كالبخار أو الحرارة .
ب- تغلف الأدوات والمعدات المطلوب تعقيمها داخل غلاف محكم لا يدخل إليه الهواء أو الميكروبات . ثم تعرض المُعدة داخل الغلاف لإشعاعات جاما فتخترق إشعاعات جاما الغلاف وتتم عملية التعقيم والمُعدة فى الداخل مما يؤدى إلى إمكانية زيادة مدة الحفظ دون فقد التعقيم طالما كان الغلاف محكماً .
ج- إن التعقيم بالإشعاعات لا يؤدى إلى رفع درجة حرارة المُعدة أو الأداة . لذا فهو يعتبر تعقيم على البارد وهذا يمكن من تعقيم جميع الأدوات والمواد الحساسة للحرارة مثل البلاستيك والمواد العضوية . ويعتبر التعقيم بالإشعاعات هو الطريقة الوحيدة لتعقيم المواد العضوية .
د- يمكن إجراء التعقيم بالإشعاع بطرق آلية بسيطة حيث أن زمن التعرض هو العمل الوحيد فى العملية
المعالجة الإشعاعية للمواد:
تستخدم أشعة جاما وكذلك شعاع إلكترونى فى المعالجة إشعاعية للمواد مثل البلاستيك والمطاط وغيرها لتغيير خواصها التقليدية واكسابها خواص جديدة على سبيل المثال مقاومة كهربية وميكانيكية عالية وهذه الطريقة هي أساس تكنولوجيات إنتاج مواد جديدة new materials . ويعتبر تطعيم المواد بالأيونات Ion implantation of materials بعد تعجيلها acceleration أو زرع أيونات ( تطعيم implantation ) عملية كيميائية جافة نظيفة حيث تستقر الأيونات داخل الهدف Target وترتبط معه فى التركيب الجزيئ فتغير بذلك خواصه الإلكترونية . ويمكن التحكم بدقة كبيرة فى عدد الأيونات المنزرعة وكذلك موقعها Position فى المادة ونستخدم هذه الطريقة فى تصنيع مواد أشباه الموصلات Semi conductors للتحكم فى خواصها الضوئية والكهربية لإنتاج الخلايا الضوئية وكذلك فى مجال الميكروإلكترونكس microelectronics لاستحداث أنظمة كهربائية متكاملة ورفع كفاءة الدوائر المتكاملة Integrated circuits .
تحديد أعمار الأثريات :
تتحلل العناصر المشعة بمعدلات تتبع قوانين إحصائية محددة فبعضها يتحلل تصف عدد ذراتها فى زمن قدره 14 بليون سنة مثل نظير الثوريوم 232 ( s232Th) والبعض الآخر في زمن قصير نسبياً بالساعات أو الدقائق أو الثوانى .
ومن أهم هذه العناصر عنصر الكربون 14 (s14C7) وهو نظير للكربون 12 ( s12C6) العادى ويختلف عنه أن نواته أثقل والنسبة بين عدد ذرات s14C و s12C نسبة ثابتة لا تتغير وهى موجودة فى غاز ثانى أكسيد الكربون .
وتحتوى كل المواد العضوية الحية Living materials على هذه النسبة الثابتة من عنصرى الكربون رغم تحلل الكربون 14 بسبب عملية تبادل ثانى أكسيد الكربون المستمر مع الوسط المحيط
وعندما يموت أي كائن حى سواء كان حيواناً أم نباتاً تتوقف عملية التبادل وبالتالى يتوقف امتصاصكربون 14 من الوسط المحيط ويظل هذا العنصر فى تحلل مستمر بسبب انطلاق جسيمات بيتا منه . وبذلك تقل نسبة عدد ذرات s14C إلى عدد ذرات s12Cوبقياس كمية الكربون 14 فى أي كائن بعد موته يمكن حساب الزمن الذى مضى على موت هذا الكائن . ويمكن تحديد أعمار تصل إلى 25 ألف سنة .
تيجة لتطور إنتاج النظائر المشعة ذات الأعمار النصفية المختلفة ولتطور الطرق والأجهزة النووية أمكن فى السنوات الأخيرة استخدام هذه الطرق فى تشخيص العديد من الأمراض مثل :
1- فحوص الغدد
2- الفحوص الكلوية
3- فحوص الأوعية الدموية وكيفية سريان الدم فى أعضاء الجسم المختلفة
4- فحص القلب
5- الفحوص المعوية
6- الفحوص الرئوية
7- فحوص الكبد والبنكرياس
8- فحوص المخ 000 وغيرها كثير .
ويمكن استعراض مدى اتساع مجال استخدام المواد المشعة فى الطب وذلك بذكر أنواع الفحوص والعلاجات التى تتم بصفة يومية فى العديد من المستشفيات باستخدام اليود المشع .
وأنواع هذه الفحوص والعلاجات هي :-
1- فحص معدل امتصاص اليود المشع .
2- فحص معدل استهلاك اليود .
3- فحص معدل تحول اليود فى بلازما الدم .
4- فحص مدى استجابة مريض الغدد للعلاج .
5- فحص مدى الاستجابة للعلاج بأدوية اليود .
6- فحص مدى الاستجابة للعلاج باليود المشع .
كذلك تستخدم الطرق التحليلية النووية لإجراء العديد من الفحوص لقياس الهرمونات ، والأنزيمات ، والفيروسات ، وبعض الأمصال البروتينية والمواد الأخرى فى دم الإنسان وفى شتى أعضاء جسمه دون تعرض المريض لأى جرعة من الإشعاعات حيث تؤخذ العينة ثم يتم تحليلها إشعاعياً فى المعامل .
التصوير الإشعاعي في الطب النووي التشخيصي :
تتلخص طريقة التشخيص بالتصوير الإشعاعي في حقن المريض بمادة مشعة تكون عادة ذات عمر نصف صغير ثم القيام بعد النشاط الإشعاعي الصادر من العضو تحت الإختبار لمعرفة توزيع النشاط الإشعاعي فيه. ويعتبر هذا التوزيع علامة مميزة للحالة الصحية لهذا العضو . ويقاس النشاط الإشعاعي الصادر من العضو عن طريق وسيلتين تعتبر من أحدث الوسائل وهي الجاما كاميرا gamma camera وكاميرا البوزترون Positron emission tomography
كما يستخدم كل من اليود المشع أو الفوسفور المشع فى علاج اللوكيميا .
كذلك تستخدم إشعاعات جاما والنيوترونات والأيونات الثقيلة فى علاج بعض الأمراض السرطانية أو فى وقف نموها . كذلك تستخدم هذه الإشعاعات فى مرحلة ما بعد إجراء الجراحات السرطانية .
تعقيم الأدوات الطبية
تستخدم الإشعاعات استخداماً واسعاً وأساسياً لتعقيم العديد من الأدوات والمعدات الطبية التى يصعب تعقيمها بالبخار أو الحرارة أو التى يمكن أن تتأثر نتيجة لتعقيمها بالغازات أو الكيماويات . وتستخدم لهذا الغرض إشعاعات جاما الصادر من مصدر كوبالت 60 وللتعقيم بالإشعاعات عدة مزايا بالمقارنة بالتعقيم بالطرق التقليدية .
وأهم هذه المزايا ما يلى :-
أ- قلة التكلفة بالنسبة لطرق التعقيم الأخرى كالبخار أو الحرارة .
ب- تغلف الأدوات والمعدات المطلوب تعقيمها داخل غلاف محكم لا يدخل إليه الهواء أو الميكروبات . ثم تعرض المُعدة داخل الغلاف لإشعاعات جاما فتخترق إشعاعات جاما الغلاف وتتم عملية التعقيم والمُعدة فى الداخل مما يؤدى إلى إمكانية زيادة مدة الحفظ دون فقد التعقيم طالما كان الغلاف محكماً .
ج- إن التعقيم بالإشعاعات لا يؤدى إلى رفع درجة حرارة المُعدة أو الأداة . لذا فهو يعتبر تعقيم على البارد وهذا يمكن من تعقيم جميع الأدوات والمواد الحساسة للحرارة مثل البلاستيك والمواد العضوية . ويعتبر التعقيم بالإشعاعات هو الطريقة الوحيدة لتعقيم المواد العضوية .
د- يمكن إجراء التعقيم بالإشعاع بطرق آلية بسيطة حيث أن زمن التعرض هو العمل الوحيد فى العملية
المعالجة الإشعاعية للمواد:
تستخدم أشعة جاما وكذلك شعاع إلكترونى فى المعالجة إشعاعية للمواد مثل البلاستيك والمطاط وغيرها لتغيير خواصها التقليدية واكسابها خواص جديدة على سبيل المثال مقاومة كهربية وميكانيكية عالية وهذه الطريقة هي أساس تكنولوجيات إنتاج مواد جديدة new materials . ويعتبر تطعيم المواد بالأيونات Ion implantation of materials بعد تعجيلها acceleration أو زرع أيونات ( تطعيم implantation ) عملية كيميائية جافة نظيفة حيث تستقر الأيونات داخل الهدف Target وترتبط معه فى التركيب الجزيئ فتغير بذلك خواصه الإلكترونية . ويمكن التحكم بدقة كبيرة فى عدد الأيونات المنزرعة وكذلك موقعها Position فى المادة ونستخدم هذه الطريقة فى تصنيع مواد أشباه الموصلات Semi conductors للتحكم فى خواصها الضوئية والكهربية لإنتاج الخلايا الضوئية وكذلك فى مجال الميكروإلكترونكس microelectronics لاستحداث أنظمة كهربائية متكاملة ورفع كفاءة الدوائر المتكاملة Integrated circuits .
تحديد أعمار الأثريات :
تتحلل العناصر المشعة بمعدلات تتبع قوانين إحصائية محددة فبعضها يتحلل تصف عدد ذراتها فى زمن قدره 14 بليون سنة مثل نظير الثوريوم 232 ( s232Th) والبعض الآخر في زمن قصير نسبياً بالساعات أو الدقائق أو الثوانى .
ومن أهم هذه العناصر عنصر الكربون 14 (s14C7) وهو نظير للكربون 12 ( s12C6) العادى ويختلف عنه أن نواته أثقل والنسبة بين عدد ذرات s14C و s12C نسبة ثابتة لا تتغير وهى موجودة فى غاز ثانى أكسيد الكربون .
وتحتوى كل المواد العضوية الحية Living materials على هذه النسبة الثابتة من عنصرى الكربون رغم تحلل الكربون 14 بسبب عملية تبادل ثانى أكسيد الكربون المستمر مع الوسط المحيط
وعندما يموت أي كائن حى سواء كان حيواناً أم نباتاً تتوقف عملية التبادل وبالتالى يتوقف امتصاصكربون 14 من الوسط المحيط ويظل هذا العنصر فى تحلل مستمر بسبب انطلاق جسيمات بيتا منه . وبذلك تقل نسبة عدد ذرات s14C إلى عدد ذرات s12Cوبقياس كمية الكربون 14 فى أي كائن بعد موته يمكن حساب الزمن الذى مضى على موت هذا الكائن . ويمكن تحديد أعمار تصل إلى 25 ألف سنة .
