أجهزة العلاج بالأشعة

تنقسم أجهزة العلاج بالأشعة إلى :
1- النوع الأول :
ويتضمن الأجهزة التي تولد أشعة اكس والتي تعمل بين 10 كيلو الكترون فولت و150 كيلو إلكترون فولت (ك ا ف)
2- النوع الثاني :
ويتضمن الأجهزة التي تولد أشعة اكس والتي تعمل في مدى من 150 كيلو الى 400 كيلو إلكترون فولت .
3- النوع الثالث :
وحدة أشعة جاما .
4- النوع الرابع :
المعجلات الخطية التي تولد أشعة بطاقة من 1 إلى 50 مليون إلكترون فولت .
5- علاج بمصادر مشعة مغلفة داخليا (BRACHY THERAPY ):
مصادر مشعة مغلفة تدخل إلى الفراغات داخل أنسجة الجسم أو قريبة من السطح المراد علاجه.
وهذا النوع من العلاج أيضا يمكن تقسيمه إلى :
1- إدخال إلى القنوات الداخلية .
2- زرع داخل عضو باستخدام ابر أو حبوب – أسلاك ودبابيس مشعة .
3- سطحي يوضع مصدر مشع بالقرب من السطح وتكون المصادر المشعة على شكل أنبوبة – ابر (يوضع المصدر يدويا أو بواسطة آلة ) .
واخيرا استعمال مصادر بيتا .




6-العلاج باستخدام مصادر مشعة مفتوحة :
ويستخدم المصادر المشعة التالية :
النظير المشع عمر النصف
يود - 131 -131-I -8,04 يوم
يود - 125 -125-I -60,00 يوم
ذهب - 198 -198-Au – 2,70 يوم
كبريت - 32 - 32 – P -14,30 يوم
يتريوم - 90 90 - Y- 74,20 ساعة

ويلاحظ أن هذه المصادر المشعة والتي تستخدم في العلاج ذات عمر نصف اكبر من المصادر المشعة التي تستخدم في التشخيص .
ويطلق على أنواع العلاج الأربعة الأولى بطرق العلاج الإشعاعي الخارجي . ويطلق على الطريقة الخامسة بطرق العلاج الداخلي باستخدام مصادر مغلقة ويطلق على الطريقة الأخيرة بالطب النوري .


ماكينة أشعة اكس

ونظرا لان هناك مراجع عديدة تصف الماكينة والطرق الفيزيائية لانبعاث أشعة اكس سنركز على ( المحاكي )(Simulators ) .
ويعتبر هذا الجهاز عبارة عن ماكينة أشعة اكس تشخيصية قياسية موضوعة على حامل خاص . مع القابلية للحركة لتماثل ما يتم ماكينات العلاج بالأشعة . ويستخدم للحصول على صور لتحديد الموقع الدقيق للمجال الإشعاعي ولتوجيهه الشعاع بالنسبة إلى حجم الهدف . ومن المفيد إن يتضمن هذا الجهاز لعمل تصوير الفلوري fluoroscopy مع تكبير الصورة .
المعجل الخطي linac :
يستخدم المعجلات لتسريع الجسيمات المشحونة ويتم ذلك بواسطة تطبيق مجال كهربي على الجسيمات المشحونة وينتج عن ذلك تجاذب أو تنافر طبقا لنوع الشحنة مع زيادة في طاقة الجسيم المشحون .
وفي المجال الطبي يتم تسريع الالكترونات ويستخدم في العلاج المعجل الخطي حيث يتميز بصغر طول أنبوبة طيران الجسيمات المشحونة .
وفي ابسط صورة تنطلق الالكترونات من مصدرها بطاقة محدودة ويطبق مجال كهربي متغير على مجموعة من المهابط الخطية ويبلغ التردد المستخدم للمجال الكهربي في هذا المجال 3000 ميجا هيرتز وتصل الالكترونات إلى لهدفها بسرعة نصل إلى سرعة الضوء وتحمل
طاقة تقدر بالمليون إلكترون فولت . وقد تنتج أشعة اكس آدا وضع الهدف أمام المسار الالكتروني ويطلق عليها فوتونات الميجا فولت .




المصادر المشعة

المصادر المشعة التي تستخدم في المجال الطبي تأخذ صور مختلفة .
1-غازية
2- سائلة
3- صلبة وقد تكون على شكل أنابيب – دبابيس – أسلاك طبقا لنوع العلاج المطلوب .
كما أن المصادر المشعة تستخدم على صور مصادر مشعة محكمة الغلق او مصادر مشعة طليقة والأخيرة يطلق عليها مصادر الطب النوري.
وعموما يقدر قوة المصدر المشع بوحدة البكريل bequrel ويعرف بأنة عدد التحولات النورية في الثانية الواحدة .
والكوري وحدة استخدمت لفترة طويلة .
والجدول التالي يوضح العلاقة بين البكريل والكوري :

واحد كوري = 37 الف مليون بكريل
واحد ميلي كوري = 37 مليون بكريل
واحد ميكرو كوري = 37 الف بكريل
اوحد نانوكوري = 37 بكريل
الف بكريل = 27 نانو كوري
مليون بكريل = 27 ميكروكوري
الف مليون بكريل = 27 ميلي كوري
مليون مليون بكريل = 27 كوري




عمر النصف

تتميز هذه المصادر المشعة بفترة عمر النصف وهو الزمن اللازم لتقليل قوة المصدر المشع لنطير معين إلى النصف.


ثابت التحلل الإشعاعي

يرتبط ثابت التحلل بفترة عمر النصف بالعلاقة التالية :
ثابت التحلل الإشعاعي = 0.693 / عمر النصف
وحدة ثابت التحلل مقلوب وحدة زمن عمر النصف .



مصادر علاجية أخرى

ومن بين المصادر الإشعاعية العلاجية الأخرى :
العلاج بجسيمات بيتا.
العلاج بالنيترونات .
العلاج بالجسيمات المشحونة الثقيلة .





تفاعل الإشعاع مع الأنسجة والخلايا

إن التأثير البيلوجي للإشعاع يعتمد على (1) الطاقة الممتصة في (2) الكتلة الفعالة و(3) نوع الإشعاع .
أشعة ألفا :
جسيم ثقيل – نواة ذرة الهليوم – موجب الشحنة . أشعة ألفا تؤثر في سمك /100 من المليمتر في الأنسجة فقط حيث تمتص كل الطاقة وعليه اذا سقطت أشعة ألفا خارج جسم الإنسان يكون تأثيرها فعال على المنطقة السطحية فقط . أما إذا وصلت إلى داخل الجسم يكون تأثيرها فعال داخليا ويجب منع ذلك بكل الطرق .
أشعة بيتا :
جسيمات سالبة الشحنة ( اليكترونات موجبة أو سالبة ) تنبعث من النواة . أشعة بيتا تؤثر على سمك 1 سم من الخلايا أو الأنسجة . حيث تمتص الطاقة دخل العضو أو النسيج وتفقد كل الطاقة أو معظمها .
أشعة جاما :
فوتونات تنطلق بسرعة الضوء وتنبعث من نواة . تتفاعل مع الخلايا والأنسجة بالطرق التالية :


1- الانبعاث فوتو الكتريك:
حيث تمتص الذرة الفوتون الساقط وينطلق إلكترون وهذا بدوره يتفاعل مع ذرات الوسط . ويكون هذا التأثير مؤثر على الطاقة اقل من 2/1 مليون إلكترون فولت ويزيد التأثير بزيادة عدد الكترونات الذرة .
2- تأثير كومتون :
حيث يتولد عن تفاعل الفوتونات مع الكترونات الذرات . انبعاث الكترونات بطاقة حركية وأيضا انبعاث فوتونات بطاقة اقل من الطاقة السقوط ومدى التأثير 2/1 إلى 5 مليون إلكترون فولت .
3- توليد الزوج:
بالنسبة إلى الفوتونات ذات طاقة اكبر من واحد مليون إلكترون فولت . يتم تحويل الطاقة الى كتلتين . احدهما إلكترون سالب والأخر إلكترون موجب . وذلك تطبيقا لقانون
الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء
وعليه تختفي الطاقة وتتفاعل الكتلتين مع الذرات . ويتحول الإلكترون السالب إلى إلكترون حر ولكن الإلكترون الموجب يلتقط إلكترون حر ويــتم اندماج ( عملية عكسية لتوليد الزوج ) مولدا أشعاعين كل منهما بطاقة 2/1 مليون إلكترون فولت وعلية يتم تفاعل بين الطاقة
الجديدة والذرات بطريق الكوكتون وطريقة الفوتر الكتريك . ويزيد احتمال التفاعل بزيادة الطاقة وكذلك بزيادة عدد الكترونات في الذرة .
أشعة اكس :



تتفاعل مع المواد بنفس طريقة أشعة جاما .
البروتونات :
جسيمات موجبة الشحنة . البروتون نواة ذرة غاز الهيدروجين تفقد طاقة نتيجة تصادمها مع الذرات وتنبعث الكترونات من الذرة .تفقد طاقتها بدورها مع ذرات الوسط الأخرى .

النيترونات :
جسيمات موجبة الشحنة وتنبعث من النواة وهي تصل إلى الذرة ويؤدي امتصاصها إلى تكوين نواة مركبة (غير مستقرة ) أو يتم تصادم بينهما وبين نواة الذرة مما يؤدي إلى تقليل من طاقة النيترونات وتحريك البروتونات الساكنة ( مثلا ) بطاقة حركية وتتم تصادمات أخرى حتى يتم فقد كل الطاقة وقد يؤدي النيترونات السريعة إلى تحويل صوديوم الجسم إلى صوديوم – مشع
يمكن التعبير عن التأثير الإشعاعي بالمراحل التالية :
1- المرحلة الفيزيائية
2- المرحلة الكيميائية
3- المرحلة البيولوجية
وبالنسبة إلى المرحلة الأولى والتي سبق شرحها تفصيلات من خلال التفاعل الفيزيائي للإشعاعات المختلفة مع ذرات الخلايا والأنسجة وتتم هذه العمليات خلال فترة زمنية (واحد مليون المليون من الثانية فقط ).
وبالنسبة إلى المرحلة الكيميائية حيث يتم التفاعل أساسا بين الكترونات المتحركة بطاقة حركية مع جزيئات الماء والذي يكون 90 % من جسم الإنسان مولد free radicals . تتم هذه العمليات خلال فترة زمنية اقل من ثانية .
وبالنسبة إلى المرحلة الأخيرة أي البيولوجية فهي ممتدة من عدة ساعات إلى سنوات حيث يظهر التأثير البيولوجي سريعا في حالة التعرض إلى كميات كبيرة من الجرعة الإشعاعية ويكون التأثير اكبر ما يمكن بالنسبة إلى النسيج أو العنصر تخت التعريض . ويطلق على هذا النوع non-stochastic effect وهذا التفاعل أكيد .
وال يظهر التأثير إلا بعد سنوات عند التعرض إلى إشعاعية منخفضة ويطلق علي هذا النوع stochastic effect وهذا التفاعل محتمل فقط .



أسس الوقاية من الإشعاع

يوضح الشكل المرفق الأسس العام للوقاية من الإشعاع وهي مسافة والزمن والدرع الواقي . ويمكن الاستعانة بواحدة من هذه الأسس أو أكثر بهدف يكون التعرضات اقل ما يعقل تنفيذه (للطبيب والمريض ).







وقبل الدخول في مناقشات حول كيفية تطبيق أسس الوقاية من الإشعاع أوصي الجميع بالاتي :
1- عدم استخدام المؤين إذا كانت هناك طريقة أخرى لإتمام العمل الطبي .
2- استخدام اقل تيار كهربي _ واقل زمن عن التعامل مع الأجهزة التي تنتج عن استخدامها إشعاع مؤين .
3- استخدام اقل نشاط إشعاعي للمصادر المستخدمة .
4- ضرورة وجود علامة الإشعاع المؤين بأماكن العمل داخل وخارج الفرن التي تحتوي على مصادر مشعة .
5- ضرورة استخدام وسائل مقاييس الجرعة الإشعاعية للأطباء.
6- عدم التدخين والأكل بأماكن العمل المحكومة والخاضعة للإشراف .
وتعرف المنطقة المحكومة وهي المنطقة التي قد يزيد التعرض السنوي داخلها عن 3/10 من حد الجرة السنوي للمهنيين.
وتعرف المنطقة الخاضعة للإشراف بأنها المنطقة التي يقل التعرض السنوي خارجها عن 1/10 من حد الجرعة للمهنيين .



رمز الإشعاع المؤين

1- دائرة نصف قطرها واحد سم (مثلا ) ملونة باللون الأسود
2- ثلاث وريقات زاوية انفراجها 60 درجة ونصف القطر الصغير لكل منها 1.5 سم (مثلا) ونصف القطر الكبير لكل منها 5 سم (مثلا ) ملونة باللون الأسود
3- تلصق الدائرة الوريقات على ورقة صفراء . بحيث تكون الوريقات حول الدائرة على النحو المبين بالشكل :
4- توضع الوريقات والدائرة داخل مثلث اسود (للاستخدام الطبي للاشعاع )


fpe p,g hgugh[ fhghaum