دانلود پاور پوینت پزشکی هسته ای

پزشکی هسته ای تولید راديونوکلوئیدها و ژنراتورهای مواد رادیو اکتیو تولید راديونوکلوئیدها بيشتر مواد راديو اكتيوي كه در پزشكي كاربرد دارند در اثر بمباران هسته هاي پايدار مورد نظر با نوترونهاي آهسته و يا سريع و يا ذرات باردار پر سرعت به دست مي آيند. نوترونها از توليد كننده هاي نوترون و يا راكتو رها به دست مي آيند. ذره هاي باردار بيشتر بوسيله سيكلترون و يا شتاب دهنده هاي خطي به دست مي آيند. راديونوکلوئیدها محصول رآکتور رآکتور هسته ای چشمه بزرگی از نوترون هاست. نوترون آزاد ( بيرون از هسته) راديو اكتيو است و با نيم عمر 12دقيقه به پروتون و الكترون دگرگون مي شود .نوترونها را از روي انرژي آنها دسته بندي مي كنند. نوترونها با انرژي زياد از عناصر راديو اكتيو با عدد اتمي بزرگتر از 82تابش مي شوند .سپس با برخورد با ماده انرژي آنها كاهش يافته و با محيطي كه در آن هستند به ترازمندي گرمايي مي‌رسند (نوترون گرمايي). نوترون مي تواند از طریق شکافت و یا با بمباران برخي از عناصر به وسيله ذره ها يا فوتونهاي پر انرژي توليد شود .يك نمونه از واكنشهاي بمباران چنين است. 9 12 1 4 6 0 ‏Be    C  n رادیونوکلوئیدهایی که از طریق ربايش نوترون تولید می شوند در این روش نوترونهاي گرمايي (آهسته) شركت دارند و پس از ربايش نوترون ،هسته ،انگيخته شده و داراي انرژي ≤ 8Mev مي‌شود. در برگشت به حالت پايه تابش گاما صورت مي‌گيرد .عدد اتمي z ثابت ولي عدد جرمي افزايش مي‌يابد. اين واكنش بصورت AzX(n,)A+1zYمی باشد .مانند چشمه كبالت در راديوتراپي: 59 1 60 ‏Co0 n 27 Co  energy ممكن است واكنش ( )n,pصورت بگيرد: 1 1 14 6 1 0 27 ‏N  n C  p  0.63Mev 14 7 محصوالت دیگر که در پزشکی کاربرد دارند 51Cr برای نشاندار کردن گلبولهای قرمز و اسکن طحال: 50 1 51 ‏Cr  0 n 24 Co   24 ‏ ای: هسته پزشکی در 99mTc ژنراتور بعنوان 99Mo 98 1 99 ‏Mo  0 n 42 Mo   133Xe برای بررسی تهویه ریه: ‏Xe   133 54 1 0 ‏Xe n 42 132 54 راديونوکلوئیدها محصول شتابدهنده بصورت واکنشهای زیر صورت می گیرد: )(p,2n )(21D,2n) (21D,p )(32He,p )(42He,2n ‏A 1 ‏z 1 ‏P  2n ‏A 1 ‏z 1 1 ‏X  P ‏X ( p,2n) Y ‏A ‏z )(p,n )(21D,n )(32He,n )(42He,n ‏A ‏z راديونوکلوئیدها محصول شتابدهنده موارد با کاربرد پزشکی: برای نشاندار کردن رادیودارو در :PET 18 9 3 2 ‏O  He F  p 16 8 برای آشکارسازی تومورهای بافت نرم و آبسه: 67 31 ‏Zn  p  Ga  2n راديونوکلوئیدها محصول شکافت هسته قبال توضیح داده شده. 68 30 ژنراتورهای مواد رادیو اکتیو رادیوایزوتوپهای پرکاربرد در پزشکی را بیشتر توسط ژنراتورها به دست می آورند .دو رادیو ایزو توپ بسیار پر کاربرد برای کارهای تشخیصی و درمانی 99Tcو 131Iمی باشند. در یک ژنراتور یک رادیو ایزو توپ دختر با نیم‌عمر کوتاه از یک رادیو ایزوتوپ مادر با نیم‌عمر طوالنی بدست می‌آید. یک نمونه ژنراتور: 99 m ) Tc(6hrs ‏ ‏Mo(67 hrs )   99 ژنراتور مولیبدن – تکنسیم با فرو پاشی هسته های مادر ،99Moهسته های دختر Tc تولید می گردد. در این جا بين اين دو هسته ترازمندی گذرا وجود دارد و اکتیویته دختر پس از نزدیک به چهار نیم عمر با اکتیویته مادر 99 می رسد. ترازمندیMo به تعادل یا   99mTc موليبدن به صورت پودر در در ژنراتور 99 ستو نی از اکسیدآلومینیوم Al2O3وجود دارد و اکتیویته Mo نزدیک به GBq3 (mci(100میباشد. در ترازمندی میان مادر و دختر اگر محلول NaClنرمال از ستون گذرانده شود Tc ،در آن محلول بوده ولی مولیبدون نمیشود. ‌ در آن حل در این کار 99mTcشسته شده و گردآوري مي‌شود. 99m ژنراتور موليبدنون-تكنيسيوم دوشیدن ژنراتور()Cow کار شستشو یا دوشیدن ژنراتور( )Cowبه گونه اي استريل صورت مي‌گيرد كه محلول قابل تزریق در رگ می باشد. پس از دوشیدن ،اکتیویته دختر به صفر می رسد و توليد دختر در همان زمان آغاز مي‌شود. کار دوشیدن تا 5بار انجام مي‌‌گیرد و دیگر این ژنراتور بدرد نمی خورد. اکتیویته هاي 99mTcنزدیک به 3GBqدر روز نخست ترازمندی، 2GBqروز دوم 1.5GBq ،در روز سوم و ...به دست می آید. رادیو دارو ها در پزشکی هسته ای رادیو ایزو توپها بیشتر به گونه ترکیب وارد بدن میشوند. ترکیب های یاد شده مولکولهای نشاندار هستند. با ارزشترین رادیو ایزو توپها در کار تشخیص 99mTcاست که شمار فراوانی از ترکیبهای شیمیایی کار بردی را با آن نشاندار می کنند .تکنسیم به صورت پرتکنتات سدیم یا () Na99mTcO4 برای نشاندار کردن بکار می روند .در تهیه مولکولها در آغاز پرتکنتات به یون ++99mTc4کاهش داده شده و سپس آنرا با ماده شیمیایی دلخواه بصورت کمپلکس در می آورند. این ترکیب در اثر تابش شدید پرتو می تواند دی ناتوره شود. خصوصیات کاربردی رادیو دارو ها ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ رادیو دارو ها باید از استاندارد های ویژه خالص بودن شیمیایی و دارویی برخوردار باشند. عدم ناخالصی به آلومین و غیره عدم آلودگی به رادیواکتیویته مادر کاهش آلودگی به حامل (ایزوتوپ پایدار) غلظت ویژه مناسب خواص و خصوصیات دارویی آشکارسازی پرتوها در پزشکی هسته ای روشهای آشکارسازی پرتوها الف) جهت تعیین اندازه رادیو اکتیویته در نمونه یا حجمی معین ب) جهت تعیین چگونگی پخش رادیو اکتیو در بدن، سینتی‌گرافی یا اسکن ایزوتوپی اتاقک یونیزاسیون يا یونش: ولتاژی مناسب به دو صفحه موازی(خازن)وصل مي‌شود. سپس یونهای ایجاد شده توسط یونیزاسیون به سوی الکترودهای مخالف کشيده می شود. شمار یو نهای گردآوری شده متناسب با ميزان اشعه جذب شده است. آشکار ساز یا کنتور گایگر مولر این آشکار ساز یک اتاقک یونش است که در ولتاژ و شرایطالکتریکی بخصوصی کار می کند. ‌ آشکار ساز گایگر به علت آشکار کردن پرتو های گاما و بتا و حساسیت زیاد آن در پزشکی هسته ای برای پی بردن به آلو دگیهای رادیو اکتیو بسیار سودمنداست. لوله افزاینده نوری PMT از جمله قطعات دستگاههاي پزشکی هسته‌ای لوله افزاینده نوری است. یک فوتون نوری در برخورد با فوتوکاتد یک الکترون را در فوتوکاتد آزاد می کند و با شتاب گرفتن به سوی الکترودهاي متعدد تقويت مي‌شود. هر الكترود نسبت به الكترود قبلي مثبت تر بوده و اين با عث گسيل شمار بيشتري الكترون مي گردد (106 برابر) . Photo-Multiplier-Tube آشكار ساز سنتيالسيون يا سوسوزن اين آشكار سازهااز بلورهاي بزرگ و خالص مثل يدور سديم ساخته شده و بدليل پرتوهاي ضعيف نوري بطور مستقيم به PMTوصل مي شوند. هستهاي آشكار كردن پرتوهاي گاماي تابش شده ‌ در پزشكي از بخشي كوچك از بدن ارزشمند است .براي اين هدف يك پوشش سربي با شمار فراواني سوراخ بكار گرفته مي شود كه به آن كليماتور يا باريكه ساز گويند. برخي باريكه سازها مانند باريكه ساز ميدان هموار براي آشكار ساختن پرتوهاي گاماي تابش شده‌از يك حجم بزرگ مانند كبد بكار مي روند. باريكه ساز كانوني با شماري سوراخ به شكل مخروط ناقص از فاصله 7-12سانتيمتري يك نمونه كوچك را ديده و كانوني مي كنند. Gamma Counter (Iodine Uptake) دستگاههاي تصویربرداري در پزشكي هسته اي انواع دستگاههاي تصویربرداري ‏ ‏ -1اسكنر يا جاروبگر خطي -2دوربين گاما جاروبگرخطي ‏ ‏ ‏ آشكار ساز سوسوزن ,براي ثبت نقشه پخش تابش در بدن به دستگاه اسكنر وصل است و در برابر ناحيه مورد بررسي در مسير رفت و برگشتي حركت داده ميشود (شكل). سپس داده هاي به دست آمده را بر صورت نشانه هاي پشت سرهم به روي يك كاغذ رسم مي كنند. دانسيته يا رنگ نشانه هاي به دست آمده نشانگر شدت اكتيويته آشكار شده از ناحيه هاي بدن بيمار مي‌باشد. Gamma Linear Scanner دوربين گاما: اين دستگاه داراي بلور ) NaI (TLبه ضخامت 1.3و قطر50 سانتيمتراست. پرتو هاي نوري ايجاد شده در بلور به وسيله شمار فراوانيPMT كه با طرح هندسي ويژه اي مانند هشت ضلعي ترتيب يافته اند, ديده مي‌شوند ) شمار PMTگاهي به 300ميرسد(. ويژگيهاي دوربين نگاره برداري حساسيت و رزولوشن (توان جداسازي و تشخيص دو چشمه كوچك راديو اكتيو نزديك به هم)است (توان جداكنندگي دو چشمه راديو اكتيو با فاصله.)1.5mm زمان نگاره برداري براي دوربين گاما (1تا 2دقيقه) امكان به دست آوردن داده ها را از يك جسم داراي حركت امكان پذير مي سازد. دوربين گاما: مدار الكترو نيكي جايابي xوy هر پالسي كه در برخورد بلور آشكار ساز بوجود مي‌آيد داراي مختصات xو yاست كه به وسيله يك مدار به جايگاه ويژه xو( yجايگاه پرتو گاما) برده مي شود .اين كار به وسيله مدار مختصات xو yو همراهي PMTها و مدار جمع انجام ميشود. بيشترين نور به وسيله نزديكترين PMTدريافت ميشود و باقيمانده PMTها نوري متناسب با فاصله شان از نقطه برخورد دريافت مي كنند جايابي xوy سيگنال خروجي از PMTها در برابر اندازه هاي خازنها + ارزيابي شده و براي به دست آوردن سيگنالهاي ناوابسته -x,x-,+ y,yجمع مي شوند. سپس Zدامنه يا بلندي پالس است ‏Z = x + + x- + y+ + y- ) (x   x  ) (y   y  ‏X k  ‏Y k  ‏Z ‏Z پالسهاي Xو Yمختصات xو yنقطه برخورد گاما را نشان مي‌دهد. و k/zتقويت آمپلي فاير است. دوربين هاي چند بلوره دوربين هاي چند بلوره كه اتو فلورسكوپ ناميده مي شود, داراي نزديك به سيصد بلور آشكار ساز هستند. هر كدام نزديك به يك سانتيمتر قطر و چهار سانتيمتر كلفتي دارند. در يك آرايه 15×20جا گرفته اند. داراي سي و پنج PMTهستند اين دوربين براي بررسيهاي ديناميك و پر سرعت بكار مي رود ولي مي توان با آن نگاره هاي ايستا هم گرفت. كار بردهاي باليني مواد راديو اكتيو الف) بررسي از راه راديواكتيو كردن: از پرتوهايي مانند پرو تون ,نوترون و دوترون جهت تغيير هسته يك عنصر و راديو اكتيو كردن آن استفاده مي‌كنند. مهمترين كاربرد راديواكتيو كردن در پزشكي ،آناليز و بررسي عناصر كمياب در بدن مانند آرسنيك ،روي ،نيكل، سلنيوم و ...است كه در بيماريهاي مختلف مقدارشان تغيير مي‌يابد. براي نمونه كادميوم در بيماري فشار خون در سرم افزايش مي‌يابد. ب) روش راديو ايمو نو اسي: در كارهاي باليني پي بردن به اندازه تفيير يك هورمون ارزش بسيار دارد. روش راديوايمونواسي بر پايه جايگزين شدن رقابتي يك هورمون (آنتي ژن) بي نشان (در جايگاه پيوند يك آنتي‌كور) با يك هورمون نشاندار بنا شده‌است. در اين آزمايشها هورمون (آنتي ژن) را به وسيله يك راديو ايزوتوپ مناسب و با اندازه هاي بسيار كم نشاندار كرده و واكنش رقابتي آنتي ژن-آنتي كور را ميان آنتي ژن–آنتي كور نشاندار و آنتي ژن-آنتي كور بي نشان انجام مي دهند. آنتي ژن يا هورمون بي نشان موجود در نمونه جايگزين آنتي‌ژن نشاندار مي‌شود. نسبت آنتي‌ژن نشاندار آزاد (يا كمپلكس آنتي‌ژن–آنتي كور بي‌نشان) به آنتي‌ژن نشاندار پيوند يافته ،تراكم هورمون نمونه را نشان مي‌دهد. اگر به جاي آنتي ژن ,آنتي كور كه پايداراست نشاندار گردد روش را راديو ايمونو متريك مي گويند. ج) روش رد يابي اندازه گيري حجم خون: روش اندازه گيري حجم خون بر رقيق كردن استوار است. 51 بخشي از گلبول قرمز خون بيمار را با دقت با 131Iيا Cr نشاندار مي كنند. اكتيويته يك سانتي متر مكعب از گلبو لهاي قرمز نشاندار شده را به دقت اندازه مي گيرند. گلبولهاي قرمز نشاندار كه به گونه استريل تهيه شده اند, تزريق مي گردد پس از رقيق كردن اين گلبو لها در خون ،يك سانتي متر مكعب اكتيويته آن را شمارش مي كنند. از خون بيمار را گرفته و N 1 ‏Vx  سپس: ‏ ‏N2 گاهي 200KBqتكنسيوم براي نشاندار كردن سرم آلبومين خون و اندازه گيري حجم سرم بكار برده مي شود. اندازه گيري عمر گلبو لهاي قرمز خون: گلبولهايي را كه تازه توليد مي شوند با بكار گيري 59Feنشاندار مي كنند. دراين روش اندكي 59Feرا از راه سياهرگ به بيمار تزريق مي كنند و پس از چند روز به هموگلبولين در گلبو لهاي قرمز تازه‌ايجاد شده وارد ميشود. ‌ پس از وارد شدن ،فعاليت راديواكتيو گلبولها به سرعت افزايش مي يابد. هر بار 3سي سي از خون را گرفته و اكتيويته گلبولهاي قرمز آن با آشكار ساز اندازه گيري مي‌كنند. براي 100روز اكتيويته ثابت است. پس از اين مدت اكتيويته گلبو لها كاهش يافته و اين كاهش پيامد خراب شدن و مرگ گلبو لهاي قرمز نشاندار و پايان عمر آنهاست. آناليز ويتامين B12به وسيله راديو ايزو توپها ويتامين B12براي رشد و بالغ شدن گلبو لهاي قرمز در مغز استخوان الزم است. بااندازه‌ گيري اين ويتامين به برخي از بيماريهاي كم‌خوني پي مي‌برند. براي پي بردن به چگونگي جذب ويتامين B12از راه گوارش و بررسي بيماران مشكوك به كم خوني ,حدود ./5مايكرو گرم ويتامين B12را با 1ciاز 58Coنشاندار كرده و به بيمار ناشتا مي‌خورانند. پس از آن مدفوع بيمار را براي 72ساعت گرد آوري نموده و اكتيويته موجود در آن را اندازه‌گيري مي‌كنند. اين اكتيويته با اكتيويته نمونه خورانده شده به بيمار مقايسه مي‌شود. اگر شخص سالم باشد نزديك به %50و چنانچه كم خوني داشته باشد 85تا % 100ويتامين نشاندار در مدفوع شخص وجود خواهد داشت. آزمايش شيلينگ روش ديگر براي بررسي ويتامين B12بر پايه اندازه گيري مقدار ويتامين B12بيرون رانده شده به وسيله ادرار است. در اين روش 2gويتامين B12نشاندار به بيمار خورانده مي شود. در همين حال 1mgويتامين B12بي نشان به درون خون تزريق مي شود تا B12نشاندار جذب شده ،از راه ادرار بيرون رانده شود. اگر ويتامين B12نشاندار جذب شده باشد B12 ,راديو اكتيو در ادرار شخص سالم % 10و در كم خوني كمتر از 1درصد است. بررسي جذب آهن در بررسي هاي متابو ليكي اندكي آهن راديو اكتيو ( )300KBqرا به بيمار مي خورانند و اكتيويته مدفوع بيمار را براي چند روز اندازه مي گيرند و با محاسبه دگرگوني ,درصد جذب آهن را مشخص مي‌كنند. بررسي‌هاي گردش آهن (جابجايي ,مصرف و انبار شدن) در كليرانس آهن ,آهن از پالسما به درون مغز قرمز استخوان رفته و در اريتروسيتها پديدار مي شوند. آهن پالسما را با نزديك به 600KBqآهن راديو اكتيو نشاندار كرده و پس از اندازه گيري اكتيويته به بيمار تزريق مي كنند. پس از آن ،پالسما پي درپي تا 3ساعت گرفته شده و با اندازه گيري نمونه ها ،آهنگ كليرانس آهن پالسما به صورت نيم عمر آن برآورد مي شود. نيم عمر كليرانس آهن پالسما در شخص سالم ميان 60تا 90دقيقه است. ارزيابي كار غده تيروئيد در مقايسه با فرد داراي تيروئيد طبيعي يا نرمال ,يك شخص با تيروئيد كم كار يد كمتر و فرد داراي تيروئيد پركار ،يد بيشتري را جذب مي كند. اندكي يد 131را بيمار ميخورانند و 24ساعت پس ازآن اكتيويته يد در تيروئيد براي يك دقيقه شمارش مي شود. نسبت شمارش تيروئيد به شمارش استاندارد ضرب در ,100درصد جذب 24ساعته يد به وسيله غده تيروئيد را به دست مي دهد. روش اسكن راديوايزوتوپي يا سينتي‌گرافي نگاره ها در پزشكي هسته اي يا به وسيله دوربين گاما و يا با جاروبگر خطي به دست مي آيند. اسكن غده تيروئيد گره هايي است كه جذب كننده مولكولهاي نشاندار ‌ تيروئيد گاهي داراي نبوده و سرد ناميده مي شوند لذا احتمال سرطاني شدنشان را نشان مي‌دهد. تكنسيم Tc99mبه صورت يون پرتكنتات (يا تاليم و يا مي‌بي) به وسيله همان بافتهايي كه يد را جذب مي كنند ,جذب مي شود. )150MBq 4mCi / ) به بيمار تزريق مي شود. پس از 20دقيقه اسكن تيروئيد انجام مي‌شو‌د. جهت اسكن پاراتيروئيد پس از 15دقيقه و سپس در هر ساعت و يا هر دو ساعت اسكن انجام مي گيرد. غده فوق كليه: براي اسكن ،كلسترول نشاندارشده با يد راديواكتيو ( )500Ciبكار مي رود. اسكن بر حسب نياز پس از 24ساعت 48 ,ساعت, 72ساعت ,و يا 96ساعت انجام مي گيرد. اسكن شش ها دراين روش ،گازهاي راديواكتيو مانند گزنون و يا مولكولهاي درشت نشاندار بكار مي روند. براي ازمايش نزديك به ) 100MBq (3mciآلبومين نشاندار با Tc99mرا در سياهرگ بيمار تزريق مي كنند. وقتي مولكولهاي درشت به شش ها مي رسند درشتر از آن هستند كه از ميان مويرگهاي ششي بگذرند و بصورت موقتي در ورودي برخي از مويرگهاي فعال گرفتار مي شوند. اين مولكولها كمتر از 1درصد مويرگها را مي بندند و پس از يك تا دو ساعت خرد مي شوند و راه خون باز مي شود. اسكن قلب امروزه تاليم براي اسكن قلب و بررسي پرفيوژن آن در هنگام آسايش و استرس بكار برده مي شود. داروي ديگري كه بيشتر بكار مي رود 99mTc sestamibiاست. در نگاره برداري از قلب از سه زاويه گرفته مي شود. در روش ,SPECTدوربين گاما در يك قوس 180درجه‌اي به گرد قلب مي چرخد .در اين چرخش تصويرهاي دو بعدي بنام پروجكشن بگونهاي ‌ (حداقل 32تصوير) به دست مي آيد كه پس از بازسازي رايانهاي تبديل به تصاوير مقطعي اسپكت مي‌شود. ‌ الكترو نيكي و با بكار گيري سيگنالهاي ECGبراي فعال كردن اشكار ساز در مرحله آسايش ضربان قلب ،توان جدا سازي نگاره را مي توان افزايش داد ()Gating اسكن مغز با تزريق مولكولهاي نشاندار ويژه در خون ,اين مواد در تومورهاي بدخيم مغزي بهتر از بافتهاي سالم دوروبر جذب مي شوند. در اسكن مغز ) 99mTc (15mciبه بيمار تزريق مي گردد و پس از دو ساعت ,نگاره با دوربين گاما از راستاهاي گوناگون گرفته مي شود. اسكن استخوان: دراين روش نزديك به ( )15mciتركيب فسفات نشاندار شده با 99mTcدر خون تزريق مي شود. اسكن 3ساعت پس از آن انجام مي شود. اسكن راديوايزوتوپي تراكم زياد راديواكتيو را در ناحيه با رشد شديد استخواني (در نواحي تومور) نشان مي‌دهد. اسكن كبد بافت سالم كبد ذره‌هاي نشاندار شده با مواد راديو اكتيو را از خون جدا مي كند در حالي كه سلولهاي تومور كبدي چنين نمي كند و در منطقهاي با راديو اكتيويته كمتر ديده ‌ اسكن ،اين تومورها به صورت مي شوند. براي يك اسكن كبد نزديك به ( )5mciاز تركيب سولفوره كلوئيدها كه با 99mTcنشاندار شده است در سياهرگ بيمار تزريق مي گردد. پس از نزديك به 10دقيقه اسكن گرفته مي شود. بعالوه برخي از مواد موجود در خون (روزبنگال) به وسيله كبد گرفته و متابوليزه مي شوند .روزبنگال را با 131Iنشاندار كرده و تزريق ميكنند. اسكن كليه ها اسيد هيپوريك راديواكتيو به سرعت به وسيله كليه ها جذب مي شود. اين ماده در خون تزريق شده و در كليه ها با يك دوربين گاما بررسي مي شود. نگاره هاي پشت سر هم هر چند دقيقه يكبار گرفته مي شود. روش ديگر بررسي رينوگرام كليه هاست. در اين روش اكتيويته موجود در هر كليه كه هم زمان با يك دوربين گاما به دست آمده‌است در برابر محور رسم مي شود. طرح طبيعي تراكم اكتيويته در برابر زمان براي شخص سالم مشخص است.