دراسة النويدات المشعة

تاريخ اكتشاف تشخيص النويدات المشعة

بدت المسافة بين مختبرات الفيزياء، حيث سجل العلماء مسارات الجسيمات النووية، والممارسة السريرية اليومية طويلةً بشكلٍ مُحبط. قد تبدو فكرة استخدام ظواهر الفيزياء النووية لفحص المرضى، إن لم تكن جنونية، رائعةً بحد ذاتها. ومع ذلك، وُلدت هذه الفكرة من تجارب العالم المجري د. هيفيشي، الذي فاز لاحقًا بجائزة نوبل. في أحد أيام خريف عام ١٩١٢، أراه إي. رذرفورد كومةً من كلوريد الرصاص ملقاة في قبو المختبر، وقال له: "تفضل، اعتنِ بهذه الكومة. حاول عزل الراديوم د من ملح الرصاص".

بعد تجارب عديدة أجراها د. هيفيزي مع الكيميائي النمساوي أ. بانيث، اتضح استحالة فصل الرصاص والراديوم د كيميائيًا، لأنهما ليسا عنصرين منفصلين، بل نظائر لعنصر واحد - الرصاص. يختلفان فقط في أن أحدهما مشع. عند تحلله، يُصدر إشعاعًا مؤينًا. هذا يعني أنه يمكن استخدام نظير مشع - نويدة مشعة - كمؤشر عند دراسة سلوك توأمه غير المشع.

انفتحت آفاقٌ واعدةٌ أمام الأطباء: إدخال النويدات المشعة إلى جسم المريض ومراقبة موقعها باستخدام أجهزة القياس الإشعاعي. وفي فترةٍ وجيزةٍ نسبيًا، أصبح تشخيص النويدات المشعة تخصصًا طبيًا مستقلًا. وفي الخارج، يُطلق على تشخيص النويدات المشعة، إلى جانب الاستخدام العلاجي لها، اسم الطب النووي.

طريقة النويدات المشعة هي طريقة لدراسة الحالة الوظيفية والشكلية للأعضاء والأجهزة باستخدام النويدات المشعة والمؤشرات المرتبطة بها. تُدخل هذه المؤشرات - التي تُسمى المستحضرات الصيدلانية المشعة (RP) - إلى جسم المريض، ثم تُحدد سرعة وطبيعة حركتها، وتثبيتها، وإزالتها من الأعضاء والأنسجة باستخدام أجهزة مختلفة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام عينات الأنسجة والدم وإفرازات المرضى في القياس الإشعاعي. ورغم استخدام كميات ضئيلة من الكاشف (أجزاء من مئات وأجزاء من ألف من الميكروغرام) لا تؤثر على سير العمليات الحيوية الطبيعية، إلا أن هذه الطريقة تتميز بحساسية عالية للغاية.

المستحضر الصيدلاني المشع هو مركب كيميائي مُعتمد للاستخدام البشري لأغراض التشخيص، ويحتوي على نويدة مشعة في جزيئه. يجب أن يكون للنويدة المشعة طيف إشعاعي ذو طاقة معينة، وأن يُسبب تعرضًا إشعاعيًا ضئيلًا، وأن يعكس حالة العضو المراد فحصه.

في هذا الصدد، يُختار المستحضر الصيدلاني الإشعاعي مع مراعاة خصائصه الدوائية (سلوكه في الجسم) والفيزيائية النووية. تُحدد الديناميكية الدوائية للمستحضر الصيدلاني الإشعاعي بناءً على المركب الكيميائي الذي يُصنع على أساسه. تعتمد إمكانية تسجيل طلب تقديم عروض على نوع تحلل النويدة المشعة المُوسومة به.

عند اختيار مادة صيدلانية مشعة للفحص، يجب على الطبيب أولاً مراعاة توجهها الفسيولوجي وديناميكيتها الدوائية. لنأخذ هذا مثالاً على إدخال مادة صيدلانية مشعة في الدم. بعد الحقن الوريدي، تتوزع المادة الصيدلانية المشعة في الدم بالتساوي وتنتقل إلى جميع الأعضاء والأنسجة. إذا كان الطبيب مهتماً بديناميكية الدم وتركيز الدم في الأعضاء، فسيختار مؤشراً يدور في مجرى الدم لفترة طويلة، دون أن يتجاوز جدران الأوعية الدموية إلى الأنسجة المحيطة (مثل ألبومين المصل البشري). عند فحص الكبد، يُفضل الطبيب مركباً كيميائياً يلتقطه الكبد بشكل انتقائي. بعض المواد تلتقطها الكلى من الدم وتُطرح في البول، لذا تُستخدم لفحص الكلى والمسالك البولية. بعض المواد الصيدلانية المشعة موجهة لأنسجة العظام، مما يجعلها ضرورية لفحص الجهاز العضلي الهيكلي. من خلال دراسة أوقات النقل وطبيعة توزيع وإخراج المواد الصيدلانية المشعة من الجسم، يحكم الطبيب على الحالة الوظيفية والخصائص البنيوية والطبوغرافية لهذه الأعضاء.

ومع ذلك، لا يكفي النظر فقط في الديناميكية الدوائية للمستحضرات الصيدلانية الإشعاعية. من الضروري مراعاة الخصائص الفيزيائية النووية للنظائر المشعة الداخلة في تركيبها. أولًا، يجب أن يكون لها طيف إشعاعي معين. للحصول على صورة للأعضاء، تُستخدم فقط النويدات المشعة التي تصدر أشعة غاما أو إشعاع الأشعة السينية المميز، حيث يمكن تسجيل هذه الإشعاعات بالكشف الخارجي. كلما زادت كمية غاما أو كمية الأشعة السينية المتكونة أثناء الاضمحلال الإشعاعي، زادت فعالية هذه المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية من الناحية التشخيصية. في الوقت نفسه، يجب أن تصدر النويدة المشعة أقل قدر ممكن من الإشعاع الجسيمي - وهي الإلكترونات التي يمتصها جسم المريض ولا تشارك في الحصول على صورة للأعضاء. من هذا المنطلق، تُفضل النويدات المشعة ذات التحول النووي من نوع الانتقال الأيزوميري.

تُعتبر النويدات المشعة التي يبلغ عمر نصفها عشرات الأيام طويلة العمر، بينما تُعتبر النويدات التي يبلغ عمر نصفها عدة أيام متوسطة العمر، والأخرى التي يبلغ عمر نصفها عدة ساعات قصيرة العمر، والأخرى التي يبلغ عمر نصفها عدة دقائق قصيرة العمر للغاية. ولأسباب واضحة، يميلون إلى استخدام النويدات المشعة قصيرة العمر. ويرتبط استخدام النويدات المشعة متوسطة العمر، وخاصةً طويلة العمر، بزيادة التعرض للإشعاع، بينما يصعب استخدام النويدات المشعة قصيرة العمر للغاية لأسباب تقنية.

هناك عدة طرق للحصول على النويدات المشعة. بعضها يُحضَّر في المفاعلات، والبعض الآخر في المسرعات. إلا أن الطريقة الأكثر شيوعًا للحصول على النويدات المشعة هي طريقة المولد، أي إنتاج النويدات المشعة مباشرةً في مختبر تشخيص النويدات المشعة باستخدام المولدات.

من أهم معايير النويدات المشعة طاقة كميات الإشعاع الكهرومغناطيسي. تبقى الكميات منخفضة الطاقة جدًا في الأنسجة، وبالتالي لا تصل إلى كاشف جهاز القياس الإشعاعي. تمر الكميات عالية الطاقة جدًا جزئيًا عبر الكاشف، ما يجعل كفاءتها في التسجيل منخفضة أيضًا. يتراوح النطاق الأمثل للطاقة الكمية في تشخيص النويدات المشعة بين 70 و200 كيلو إلكترون فولت.

من المتطلبات المهمة للمستحضرات الصيدلانية المشعة الحد الأدنى من التعرض للإشعاع أثناء تناولها. من المعروف أن نشاط النويدة المشعة المُستخدمة يتناقص بسبب عاملين: تحلل ذراتها، وهي عملية فيزيائية، وخروجها من الجسم، وهي عملية بيولوجية. يُطلق على زمن تحلل نصف ذرات النويدة المشعة اسم نصف العمر الفيزيائي T 1/2. ويُطلق على الوقت الذي ينخفض فيه نشاط الدواء المُدخل إلى الجسم إلى النصف بسبب خروجه اسم نصف العمر البيولوجي. ويُطلق على الوقت الذي ينخفض فيه نشاط المستحضر الصيدلاني المشع إلى النصف بسبب التحلل والخروج الفيزيائي اسم نصف العمر الفعال (Ef).

في دراسات تشخيص النويدات المشعة، يُحاولون اختيار دواء صيدلاني مشعّ بأقصر فترة زمنية (T 1/2). وهذا أمر مفهوم، لأن الحمل الإشعاعي على المريض يعتمد على هذه المعلمة. ومع ذلك، فإنّ العمر النصفي الفيزيائي القصير جدًا يُشكّل عائقًا أيضًا: إذ يجب توفير وقت لتوصيل الدواء الصيدلاني المشع إلى المختبر وإجراء الدراسة. والقاعدة العامة هي: يجب أن يكون العمر النصفي للدواء قريبًا من مدة الإجراء التشخيصي.

كما ذُكر سابقًا، غالبًا ما تستخدم المختبرات حاليًا طريقة المولد للحصول على النويدات المشعة، وفي 90-95% من الحالات، يُستخدم النويد المشع ^99m Tc لوسم الغالبية العظمى من المستحضرات الصيدلانية المشعة. بالإضافة إلى التكنيشيوم المشع، يُستخدم ¹³³ Xe و ⁶⁷ Ga، ونادرًا ما تُستخدم نويدات مشعة أخرى.

المواد الصيدلانية المشعة الأكثر استخدامًا في الممارسة السريرية.

طلب تقديم العروض	نطاق التطبيق
99 مليون ألبومين تك	دراسة تدفق الدم
99 مليون كريات دم حمراء مصبوغة بـ Tc	دراسة تدفق الدم
غرواني Tc 99m (technifit)	فحص الكبد
99 م Tc-butyl-IDA (بروميسايد)	فحص الجهاز الصفراوي
99 م Tc-بيروفوسفات (تكنيفور)	فحص الهيكل العظمي
99 مترًا Ts-MAA	فحص الرئة
133 هو	فحص الرئة
67 سترات الجا	دواء مضاد للأورام، فحص القلب
99م تس-سيستاميبي	دواء مضاد للأورام
الأجسام المضادة وحيدة النسيلة 99m Tc	دواء مضاد للأورام
201 T1-كلوريد	أبحاث القلب والدماغ والأدوية المضادة للأورام
99 متر Tc-DMSA (تكنيمك)	فحص الكلى
131 تي هيبوران	فحص الكلى
99 Tc-DTPA (بنتاتيك)	فحص الكلى والأوعية الدموية
99 مترًا من Tc-MAG-3 (technemag)	فحص الكلى
99 مليون Tc-بيرتكنيتات	فحص الغدة الدرقية والغدد اللعابية
18 ف-دج	أبحاث الدماغ والقلب
123 I-MIBG	فحص الغدة الكظرية

طُوّرت أجهزة تشخيصية متنوعة لإجراء دراسات النويدات المشعة. وبغض النظر عن الغرض المحدد لكل منها، صُممت جميعها وفقًا لمبدأ واحد: فهي مزودة بكاشف يُحوّل الإشعاع المؤين إلى نبضات كهربائية، ووحدة معالجة إلكترونية، ووحدة لعرض البيانات. العديد من أجهزة التشخيص الإشعاعي مُجهّزة بأجهزة كمبيوتر ومعالجات دقيقة.

تُستخدم عادةً المُوَامِضات، أو عدادات الغازات الأقل شيوعًا، ككاشفات. والمُوَامِض هو مادةٌ تُصدر ومضات ضوئية، أو ومضات، تحت تأثير جسيمات أو فوتونات سريعة الشحن. تُلتقط هذه الومضات بواسطة أنابيب مُضاعِفة للضوء (PMTs)، التي تُحوّل ومضات الضوء إلى إشارات كهربائية. تُوضع بلورة الوَامِضات وأنابيب مُضاعِفة للضوء في غلاف معدني واقٍ، وهو مُوَازِي، والذي يُحدِّد "مجال رؤية" البلورة بحجم العضو أو جزء الجسم المُدرَس.

عادةً ما يحتوي جهاز التشخيص الإشعاعي على عدة مصادمات قابلة للاستبدال، يختارها الطبيب بناءً على أهداف الدراسة. يحتوي المصادم على ثقب كبير أو عدة ثقوب صغيرة يخترق من خلالها الإشعاع المشع الكاشف. من حيث المبدأ، كلما اتسعت فتحة المصادم، زادت حساسية الكاشف، أي قدرته على تسجيل الإشعاع المؤين، ولكن في الوقت نفسه، تكون دقته أقل، أي قدرته على التمييز بين مصادر الإشعاع الصغيرة بشكل منفصل. تحتوي المصادمات الحديثة على عشرات الثقوب الصغيرة، ويُختار موقعها مع مراعاة "الرؤية" المثلى لموضوع الدراسة! في الأجهزة المصممة لتحديد النشاط الإشعاعي للعينات البيولوجية، تُستخدم كاشفات الوميض على شكل ما يُسمى بعدادات الآبار. يوجد داخل البلورة قناة أسطوانية يوضع فيها أنبوب اختبار يحتوي على المادة قيد الدراسة. يزيد هذا التصميم الكاشف بشكل كبير من قدرته على التقاط الإشعاع الضعيف من العينات البيولوجية. تُستخدم مصادمات السوائل لقياس النشاط الإشعاعي للسوائل البيولوجية التي تحتوي على نويدات مشعة ذات إشعاع بيتا ضعيف.

تنقسم جميع دراسات تشخيص النويدات المشعة إلى مجموعتين كبيرتين: الدراسات التي يتم فيها إدخال المادة الصيدلانية المشعة إلى جسم المريض - دراسات في الجسم الحي، ودراسات دم المريض وقطع الأنسجة والإفرازات - دراسات في المختبر.

تتطلب أي دراسة حيوية تحضيرًا نفسيًا للمريض. يجب شرح غرض الإجراء وأهميته للتشخيص وطريقة عمله. من المهم بشكل خاص التأكيد على سلامة الدراسة. كقاعدة عامة، لا حاجة لأي تحضير خاص. يجب فقط تحذير المريض من سلوكه أثناء الدراسة. تستخدم الدراسات الحيوية طرقًا مختلفة لإعطاء المادة الصيدلانية المشعة، وذلك وفقًا لأهداف الإجراء. تتضمن معظم الطرق حقن المادة الصيدلانية المشعة بشكل رئيسي في الوريد، وفي حالات نادرة جدًا في الشريان أو أنسجة الأعضاء أو غيرها من الأنسجة. كما تُستخدم المادة الصيدلانية المشعة عن طريق الفم والاستنشاق.

يُحدد الطبيب المعالج دواعي إجراء فحص النويدات المشعة بعد استشارة أخصائي الأشعة. وعادةً ما يُجرى هذا الفحص بعد إجراءات إشعاعية سريرية ومخبرية وغير جراحية أخرى، عندما تتضح الحاجة إلى بيانات النويدات المشعة المتعلقة بوظيفة وشكل عضو معين.

لا توجد موانع لتشخيص النويدات المشعة، بل هناك فقط قيود منصوص عليها في تعليمات وزارة الصحة.

ومن بين طرق الكشف الإشعاعي يمكن التمييز بين: طرق تصوير الإشعاع، والتصوير الشعاعي، والقياس الإشعاعي السريري والمخبري.

مصطلح "التصور" مشتق من الكلمة الإنجليزية "رؤية". ويعني الحصول على صورة، في هذه الحالة باستخدام النويدات المشعة. ويعني تصور النويدات المشعة تكوين صورة للتوزيع المكاني للدواء المشع في الأعضاء والأنسجة عند إدخاله إلى جسم المريض. الطريقة الرئيسية لتصور النويدات المشعة هي التصوير الومضاني بأشعة غاما (أو ببساطة التصوير الومضاني)، والذي يُجرى باستخدام جهاز يُسمى كاميرا غاما. ومن أشكال التصوير الومضاني الذي يُجرى باستخدام كاميرا غاما خاصة (بجهاز كاشف متحرك) التصوير المقطعي بانبعاث فوتون واحد (طبقة تلو الأخرى). نادرًا ما يُستخدم التصوير المقطعي بانبعاث فوتونين باستخدام كاميرا غاما خاصة، ويرجع ذلك أساسًا إلى التعقيد التقني للحصول على نويدات مشعة قصيرة العمر جدًا تُصدر بوزيترونات. في بعض الأحيان، تُستخدم طريقة قديمة لتصور النويدات المشعة - المسح الضوئي. يتم إجراؤه على جهاز يسمى الماسح الضوئي.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]