الحوار والراي الحر > المنبر الحر

ماذا تعرف عن الأشعة ؟ ـ القسم الثاني ـ

(1/1)

Dr. Daniel Mammoo:
ماذا تعرف عن الأشعة ؟
ـ القسم الثاني ـ
بقلم د. دانيال ممو / شيكاغو
دكتوراه في الفيزياء الطبية
dmammoo@aol.com

سبق ونوهنا في القسم الأول من دراستنا عن الأشعة بشكل عام ، وعن مفهومها ، انواعها ووحداتها ، وها نحن في القسم الثاني نشير الى مصادرها والطرق المستعملة لعملية استعمالها لعلاج داء السرطان.
 
مصادر الأشعة Radiation Sources: هناك نوعان من المصادر الرئيسية متفرعة الى مصادر مختلفة حسب الترتيب ادناه :

1- المصادر الطبيعية  Natural Sources: وهي منقسمة الى نوعين وهما:

أ‌-   المصادر الخارجية External Sources: وهي الأشعة الكونية  Cosmic Raysالتي منشؤها الشمس والنجوم وكذلك الأرض التي تحتوي على المواد ذات النشاط الإشعاعي ، كأشعة ألفا وبيتا والأشعة الفوق البنفسجية والتي مصدرها الشمس .
ب‌-   المصادر الداخلية  Internal Sources: وهي التي تتضمن المواد ذات النشاط الإشعاعي والمتواجدة في اجسامنا منذ الولادة ، وكذلك في الغذاء والماء والهواء كاّشعات البوتاسيوم والكاربون والرادون وغيرها.

2- المصادرالأصطناعية : هي عبارة عن مصادر من صنع الإنسان Man-Made وتشمل هـذه المصادرالمكائن المنتجة للأشعة السينية ، والمواد ذات النشاط الإشعاعي المنتجة لأشعة ألفا وبيتا وكاما ، حيث يتم استخدامها لغرض تشخيص او معالجة بعض الأمراض .

ان مصادر اشعة تشخيص الأمراض هي كالآتي :

أ‌-    المكائن المثبتة (المستقرة) Stationary X-Ray Machine   المنتجة للأشعة السينية.
ب‌-   المكائن المتحركة (المتنقلة) Portable X-Ray Machine  المنتجة للأشعة السينية.
ج- جهاز التصوير المقطعي المنتج للأشعة السينية وفق محاور الحاسوب Computerized Tomography Scans
د- المواد ذات النشاط الإشعاعي Radioactive Materials وهي على شكل كبسول ، سائل او غاز وغالبا ما تستعمل في الطب النوويNuclear Medicine  لإجراءات تشخيصية.
هـ - المواد ذات النشاط الإشعاعي المستعملة في المختبرات لأجراء دراسات أو تجارب عن طريق انابيب الأختبار ، والتي تحتوي على نموذج أو عينة من الدم أو اليورين أو الخلايا ، وذلك لتعين أو تشخيص الأمراض.
 
أما مصادر الأشعة المستعملة لمعالجة الأمراض السرطانية فهي :

أ‌-   مكائن المعجلات الخطية ، مكائن الكوبلت ، البيتاترون ، السايكلترون ، اورثروفولتج ، سوبرفيشل وغيرها من المكائن التي لها القابلية او المقدرة على انتاج الأشعة.
ب‌-   المواد ذات النشاط الإشعاعي وتكون على شكل مواد صلبة ، تزرع او تغرز بصورة دائمية أو وقتية في انسجة جسم الأنسان المصاب.
ج‌-   المواد ذات النشاط الإشعاعي وتكون على شكل عقاقير طبية بهيئاتها السائلة او الغازية ، واحياناً بشكل صلب.
اضافة لما ورد أعلاه فيما يخص المصادر الأصطناعية لا بـد من الأشارة عن تواجد اشعاعات اخرى تستعمل في المجالات الغير طبية كما هـو الحال في الأسلحة النووية ، الأجهزة الألكترونية كالتلفزيون ، الكومبيوتر ، مكشاف الدخان ، الميكروويف واجهزة فحص الحقائب في المطارات.

طرق استعمال الأشعة :- ذكرنا فيما سبق بأن الأشعة هي نوع من انواع الطاقة ، وتنتقل على شكل موجات كهرومغناطيسية ، أو على شكل هالة من الجسيمات تصدر او تنبعث من مكائن خاصة او من النظائر الكيمياوية ذات النشاط الإشعاعي. حيث تستعمل تلك الأشعة في معالجة الأورام الحميدة والخبيثة.
نذكر فيما يلي اهم الطرق الشائعة الأستعمال في استخدام تلك الأشعة ذات الطاقات العالية :-

1- المعالجة بالأشعة خارجياً External Radiation Therapy  : ونقصد بذلك حينما يكون مصدر أو منبع الأشعة واقعاً على مسافات معينة خارج جسم المريض. على سبيل المثال المعجلات أو المسارعات الخطية  Linear Accelerators التي بأمكانها انتاج حزمة من الأشعة السينية  (فوتونات Photons) ذات الطاقات العالية  ، حيث تبدأ من ميكافولت واحد فما فوق.  من الجدير بالذكر أن تلك المعجلات الخطية بأمكانها ايضا انتاج الجسيمات الإشعاعية  ذات الطاقات العالية  كالألكترونات المقدرة بالميكا الكترون فولت وبمستويات مختلفة تعتمد على عمق او بعد الورم من سطح جسم المريض.
 وهناك ماكنة اخرى تدعى ماكنة الكوبلت 60 (Co-60) بإمكانها انتاج اشعة كاما المنبعثة من نواة النظائر المشعة كما في الكوبلت 60 . كما وهناك ماكنة أخرى تختلف كلياً من حيث التركيب الشكلي وطرق المعالجة عن الماكنة التي ورد ذكرها أعلاه ، وتدعى كاما نايف Gamma Knife وهي تحتوي ايضاً على مايقارب 201 مصدرمشع من الكوبلت 60. علماً ان هـذه الماكنة خاصة بمعالجة سرطان الدماغ ، وبمعالجة واحدة فقط متضمنة جرعة عالية من الأشعة موزعة بفترات زمنية مختلفة  حسب حاجة الجزء المصاب بالسرطان.
من المتفق عليه أن المعالجة بالأشعة الخارجة من المصدربأتجاه سطح جسم المريض ، أو مركز المنطقة المصابة بالسرطان للشخص المضطجع على طاولة المعالجة تتم وفق مسافات معينة وثابتة ( 80 سم او 100 سم) وقـد تزيد أو تقل في بعض الحالات الخاصة. عادة ما تتراوح فترة العلاج اليومي من 1-5 دقائق ولمدة خمسة ايام أواقل في الأسبوع ، وتمتد احيانا من 4 الى 7 اسابيع وذلك حسب خطة المعالجة. 
كما وهناك علاج خاص يدعى بالعلاج الدوار المحوري أو العلاج القوسي Arc Therapy or Rotation Therapy اي أن حزمة الأشعة الخارجة من المصدر تدورعلى شكل قوسي حول المريض وهو مضطجع على طاولة المعالجة ، وقد يكون أحيانا جالساً على كرسي دوار بينما تكون حزمة الأشعة الخارجة من مصدرها ثابتة.
2-المعالجة بالأشعة داخلياً Internal Radiation Therapy  ويطلق عليها اسم المعالجة بالمسافات القصيرة Brachytherapy  وذلك بأستخدام النظائر  Isotopes ذات النشاط الإشعاعي داخل جسم المريض، اي بوضع تلك النظائر الشعاعية داخل التجويف Interacvitary في المنطقة المصابة ، وبمسافات متقاربة كما في حالة الأمراض السرطانية المتعلقة بعنق الرحم Cervix.
أن أغلب النظائر المستخدمة هي الراديوم 226  (Ra-226)والسيزيوم 137 (Cs-137) اللتان لهما القابلية في انتاج اشعة كاما. وعادة تتراح فترة العلاج من 3-5 ايام. ومن المعروف أن تلك النظائر توضع في انابيب خاصة ، والتي توضع بدورها داخل التجويف للمنطقة المصابة بالسرطان.

وهناك طريقة أخرى للعلاج بالأشعة داخلياً تدعى بالغرز (الخلالي)  Interstitialأو الزرع  Implant حيث تغرز أو تزرع المادة المشعة في الأنسجة المصابة بالأمراض السرطانية. وهـذه بدورها تنقسم الى حالتين :

ا- الغرز الموقت Temporary Implant : كما في حالة أمراض سرطان الثدي Breast Cancer والنظائر المستخدمة هـي عبارة عن ابر Needles رفيعة مدببة تحتوي على نظيرالأيريديوم 192 ( (Ir-192.

ب - الغرز الدائمي Permanent Implant : وذلك بإستخدام نظير اليود 125 (I-125) على شكل بذورSeeds  أو حبيبات دقيقة تغرز أو تزرع في الأنسجة المصابة بالسرطان وبصورة دائمة ، وخاصة في سرطان البروستات Prostate .
بالإضافة الى الطرق المذكورة اعلاه توجد طرق اخرى لأستخدام النظائر ذات النشاط الإشعاعي وذلك بتناول سائل أو عن طريق الزرق في الأوردة. أن النظير المستخدم فيه هو اليود 131 (I-131) الذي يستخدم قاطبة لمعالجة سرطان الغدة الدرقية  Thyroid Gland  والنظيرالأخر هو السترونشيوم 89 ((Sr-89 الذي يستخدم لمعالجة الأمراض السرطانية المتعلقة بالنخاع العظمي Bone Marrow .

ومن الطرق الأخرى العلاج التماسي Contact Therapy الخاص بمعالجة قرنية العين  Pterygium  اي بملامسة النظير المستخدم وهو السترونشيوم 90  (Sr-90) لسطح العين ، وتستغرق فترة المعالجة عـدة ثوان في اليوم الواحد ولمدة ثلاثة ايام او اكثر.

يتبين لنا بأنه أثناء استخدام احدى الطرق المذكورة للمعالجة بالأشعة ، يكون تأثير تلك الأشعة ذات الطاقات العالية مباشراً لقتل الخلايا Cells المصابة بالسرطان ، أو منع تلك الخلايا من النمو Growth والإنقسام Division . في بعض الحالات يمكن استخدام العلاج بالأشعة قبل او بعد العملية الجراحية لأستئصال الخلايا السرطانية. والغرض هنا من استخدام هو تقليص حجم الخلايا السرطانية. وفي حالات اخرى يمكن الربط  أو المشاركة بمعالجة اخرى تدعى العلاج بالعقاقير الكيمياوية Chemotherapy وذلك للقضاء على السرطان او منعه من الأنتشار في بقية أعضاء الجسم.

لقد اتضح جلياً من تطبيقات العلاج الإشعاعي على اغلب المصابين بالأمراض السرطانية ، بأن النتائج مرضية وايجابية على سبيل المثال : تخفيف شدة الألم ، حصـر حجم السرطان ، وقف النزيف الدموي ، اطالة الفترة الحياتية بنسبة معينة والقضاء على الأعراض الأخرى المتعلقة بالأمراض السرطانية.

الأشعة ومجال استخدامها: اضافة الى استخدام الأشعة في تشخيص ومعالجة الأمراض السرطانية ، فأنه من الممكن استخدام المواد المشعة في حقول اخرى كالصناعة مثلا لكشف الخلل في المعادن كالفولاذ والحديد والألمنيوم وكذلك في محطات توليد الطاقة الكهربائية. كما ولها تطبيقات اخرى كثيرة نذكر منها : ايجاد موضع انسداد أقنية المجاري ، وذلك بوضع قطعة من مادة مشعّة في المجاري وتعقّب تتبع الأنبوب بعدّاد كايكرحتى تصل الى منطقة الأنسداد. كذلك قتل الجراثيم التي تسبب تعفّـن او افساد الطعام لحفظها صالحة للأكل ، كما يمكن تعريض معلبات الطعام للإشعاعات بغية الإحتفاظ بصلاحية المواد الغذائية فيها دون القضاء على الفيتامينات أو تغير نكهة الطعام. كما ان اضافة بعض المواد المشعة الى غذاء الحيوانات كالدجاج والخنازير مثلاً تؤدي الى النمو السريع وزيادة الحجم. كما ويمكن قذف البذور والخضراوات بالأشعة المنبعثة من النظائر المشعة للحصول على محاصيل اكثر جودة واوفر كمية بسبب القضاء على النباتات الطفيلية. ويتم ايضاً استخدام النشاط الإشعاعي في تقدير عمـر المواد وذلك بواسطة اشعاعاتها الكاربونية ، ويؤدي تعريض النباتات والحيوانات لإشعاعات سينية الى حدوث تغيّرات وتحولات فجائية في عمليات الوراثة والتناسل. اضافة لكل ذلك تستخدم تلك الأشعة لدراسة البلورات.
ومما تجدر اليه في هـذا المجال بأن الدراسات العلمية قـد أثبتت عن عـدد حالات الولادة غير الطبيعية للعاملين Occupational في حقل الأشعة السينية والنشاط الإشعاعي هي اكبر نسبة من عـدد الحالات لغير العاملين  Nonoccupationalفي هـذا الحقـل.

الوقاية من مخاطر الأشعة : نستدل مما ورد بأن تطبيقات الأشعة في الحقول الطبية والصناعية  تـدّر بفوائد Benefits جمّة. وفي نفس الوقت قـد تكون مضـرّة وخطرة Risks وبشكل خاص للعاملين في هـذا الحقل. لهـذا فأنه من الضروري جـداَ التقيّـد بالأجراءات والإرشادات الوقائية المتبعة لضمان السلامة الصحية وتفادي المخاطر. اذ أصبح موضوع الوقاية Protection من مخاطر وأضرار الأشعة ذو اهمية كبيرة وخاضعاً لتوصيات وقوانين خاصة من حيث كيفية التعامل مع مصادرالأشعة والنظائر ذات النشاط الإشعاعي، وكيفية خزنها او حفظها في اماكن امينة ، بما فيها تلك الخاصة بإنشاء المعجلات المنتجة للأشعة السينية وكيفية تصميم الغرفة وبناء جدرانها ، والمواد المستخدمة في تركيب البناء لعزل تلك الأشعة.

إنطلاقا من مقولة الوقاية خيرمن العلاج ، ولكي نكون على بيّنة من تأثيرات مخاطر الأشعة لا بـدّ من استدراك طرق الوقاية والإلتزام بهـا بغية تقليل وتخفيف نسبة الأشعة الممتصة من قبل اجسام العاملين في هـذا الحقل ، حيث هناك ثلاث قواعد هامة لا محالة من اتباعهـا وهـي :

1-   المسافة Distance  : اي كلما ازدادت المسافة ما بين مصـدر الأشعة والجسم المعّرض لتلك الأشعة تقل شـدة الأشعة او مقدار الجرعة حسب قانون التربيع العكسي. فعند مضاعفة المسافة عن المصدرالمشع يقل التأثيرالإشعاعي الى الربع ، علما بأن المسافة تعتمد على مقدارطاقة الإشعاع ، ومقدار النشاط الإشعاعي للمصدر.

2-   الزمن Time : اي بمعنى كلما ازدادت السرعة والدقة قـلّ عامل الزمن وفي نفس الوقت يكون جسم الأنسان اقل تعرضاً لخطـر الأشعة. علما بأن مقدار التعرض الإشعاعي يتناسب طرديا مع زمن التعرض للمصدرالإشعاعي والذي عادة ما يكون واقعا خارج جسم الأنسان كالأشعة السينية واشعة كاما.

3-   الحجاب الواقي أو الدرع Shield  : اي بقـدر ما يتم استخدام مواد سميكة واقية يكون جسم الإنسان اقـل تعرضاً لخطر الأشعة. كما هـو الحال في ارتداء مئـزر رصاصي Lead Apron او استعمال قفازات رصاصية ، استخدام نظارت واقية حاصة ، أو وضع حاجب او حاجز سميك ما بين الجسم ومصدرالأشعة.

اجهزة قياس شدة الأشعة:

اضافة الى ما ورد في القواعد الثلاث الأنفة الذكر، هناك اجهـزة خاصة تستخدم من قبل العاملين لمعرفة قياس شـدة الأشعة المستلمة من قبل اجسامهم. ان عملية استعمال هـذه الأجهزة لا يقتصـرعلى وقاية العاملين في حقل الأشعة وانما يتعدى استعمالها لقياس مقدار الجرعة او الجرعة الإشعاعية المعطاة للمنطقة المصابة بالمرض السرطاني ، ويمكن أيضـاً استعمالها للدلالة على التصحيحات والتصميمات اللازمة ، والكشف عن سـوء عمل المكائن المنتجة للأشعة والإجراءات غير الصحيحة اثناء المعالجة. أي ان الماكنة في هـذه الحال تحتاج الى عملية المعايرة Calibration.  واخص بالذكر الأجهزة التالية :

أ‌-   شـارة فلمية Film Badges ، شارة الخاتم  Ring Badges .

ب‌-   مقياس التألق الحراري  Thermoluminescent Dosimeter.

جـ- عدّاد كايكر Geiger Counter.

د- عدّاد التلألؤأوالعدّاد الوميضي Scintillation Counter .

هـ- كشّاف دايودي  Diode Detector.

و- حجرة (غرفة) التأيّن Ionization Chamber.

ز- مقياس مقدار الجرعة الجيبي Pocket Dosimeter.

خـ- مقياس الجرعات الإشعاعية بأستخدام افلام خاصة  Radiochromic Films Dosimeter.

وهكـذا صارت تلك الأشعة غير الملموسـة ، غير المحسـوسـة ، وغير المرئيـة تلعب دوراً كبيراً ، مهماً وأساسياً وبشكل خاص في المجالات الطبية وغيرها خدمة للإنسانية منذ تاريخ اكتشافها وحتى يومنا هـذا.
  References                                                                            المصادر                 
1-   Gunilla C. Bentel, Radiation Therapy Planning, 2nd Edition, McGraw-Hill Companies, 1996.
2-   Deely J. Thomas, Principle of Radiation Therapy, Printed in Great Britain by Chable River Press, Butterwort & Company Publisher 1976.
3-   Hendee W. R., Radiological Physics, Equipment & Q.C., Year Book Medical Publisher Inc., Chicago 1977.
4-   Faiz M. Khan, The Physics of Radiation Therapy, 3rd Edition, Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore 2003.
5-   Oldenberg Otts, Introduction to Atomic &Nuclear Physics, 3rd Edition, McGraw-Hill Book Company Inc., USA 1961.
6-   Selman Joseph, The Basic Physics of Radiation Therapy, Charles C. Thomas Publisher, Springfield, USA 1960.
7-   AAPM Report No. 53, Radiation Information for hospital Personnel, USA 1995.
8-   Different Websites and links in English and Arabic.9-   مقدمة في الفيزباء النووية والذرية ، تأليف هنري سيمات ، ترجمة عبد الجبار عبدالله وصلاح عزت تحسين ، مطبعة الرابطة ، بغداد 1962.
10-   الـذرة ، تأليف كـ . ب . تومسون ، ترجمة ومراجعة د. احمد عبد السلام الكرداني والأستاذ محمدعبد الواحد خلاف والدكتور محمد المختار 1961 مصر.
11-   الأعجوبة العاشرة الطاقة النووية ، تأليف كارليتون بيرل ، ترجمة عصام أحمد عزت طـه ، الطبعة الثانية 1962. دار اليقظة العربية للتأليف والترجمة والنشر ، دمشـق .

تصفح

[0] فهرس الرسائل

الذهاب الى النسخة الكاملة