ضوابط و مقررات نسخ پاراکلینیک

رادیوایزوتوپ چیست و چه کاربردهایی در پزشکی دارد؟

رادیو ایزوتوپ‌ها بخش مهمی از رادیو داروها هستند و بیش از 30 سال است که در حوزه پزشکی و دارو مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی به محصولات رادیواکتیوی که در پزشکی به کار می‌روند، رادیو دارو گفته می‌شود. امروزه در برخی شرایط پزشکی به ویژه در تشخیص و درمان سرطان‌ها، از رادیو درمانی استفاده می‌شود. رادیو درمانی با استفاده از انواع پرتوها، سلول‌های تومور را هدف قرار می‌دهد و آن‌ها را تضعیف می‌کند و یا از بین می‌برد.

ایزوتوپ چیست و انواع آن کدام است؟

برای درک بهتر رادیو ایزوتوپ‌ها، ابتدا باید با مفهوم ایزوتوپ آشنا شد. به عناصری ایزوتوپ گفته می‌شود که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوت دارند. در حقیقت کلمه ایزوتوپ برای عنصرهایی به کار می‌رود که تعداد پروتون‌های آن‌ها یکسان است به همین دلیل ایزوتوپ‌ها همگی در یک خانه از جدول تناوبی قرار می‌گیرند. پروتون‌ها، تعیین‌کننده خواص شیمیایی عناصر هستند در نتیجه ایزوتوپ‌های یک عنصر خواص شیمیایی یکسان دارند. تفاوت اصلی ایزوتوپ‌ها در تعداد نوترون‌های آن‌ها است؛ بنابراین ایزوتوپ‌ها در خواص فیزیکی مانند چگالی، دمای ذوب و نقطه جوش با هم تفاوت دارند.

رادیو ایزوتوپ چیست و چه تفاوتی با ایزوتوپ دارد؟

ایزوتوپ‌ها به دو نوع پایدار و ناپایدار تقسیم می‌شوند. در ایزوتوپ‌های پایدار نسبت تعداد نوترون‌ها به پروتون‌ها کمتر از 1/5 و در ایزوتوپ‌های ناپایدار نسبت تعداد نوترون‌ها به پروتون‌ها بیشتر از 1/5 است. البته در این تعاریف استثناهایی نیز وجود دارند؛ مثلا ایزوتوپ تکنزیم با عدد اتمی 43 و عدد جرمی 99 در دسته ایزوتوپ‌های ناپایدار قرار می‌گیرد. این در صورتی است که نسبت تعداد نوترون‌های آن به پروتون‌هایش کمتر از 1/5 است. در مثالی دیگر، عنصر اورانیوم دارای عدد اتمی 92 و عدد جرمی 238 است؛ اما ایزوتوپ پایداری محسوب می‌شود در حالی که نسبت تعداد نوترون‌های این عنصر به پروتون‌هایش بیشتر از 1/5 است.

رادیو ایزوتوپ‌ها در حقیقت ایزوتوپ‌های ناپایدار و پرتوزای یک عنصر هستند. رادیو ایزوتوپ‌ها یا ایزوتوپ‌های رادیواکتیو عنصرهایی هستند که انرژی ناشی از واپاشی هسته آن‌ها، بسیار زیاد است.

واپاشی هسته‌ ای یا واپاشی رادیو اکتیو چیست؟

عناصری مانند رادیو ایزوتوپ‌ها که هسته ناپایدار دارند، در طی فرایندهای مختلفی از خود پرتوهایی گسیل می‌کنند و به پایداری می‌رسند. هسته‌ رادیو ایزوتوپ‌ها معمولا با انتشار ذرات آلفا و یا بتا به پایداری می‌رسد که ممکن است این واکنش، با تابش الکترومغناطیسی به نام پرتوی گاما و گسیل انرژی همراه شود.

به فرایند تابش پرتو از طریق فروپاشی هسته عنصر، واپاشی هسته‌ای یا واپاشی رادیواکتیو می‌گویند. در اثر واپاشی هسته‌ای، هسته‌های بزرگ پس از طی زمان مشخصی به هسته‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شوند و ماده اولیه به تدریج از بین می‌رود. فرایند واپاشی رادیواکتیو هر ایزوتوپ، خاص و منحصر به فرد است و با پارامتری به نام نیمه عمر اندازه‌گیری می‌شود.

نیمه عمر رادیو ایزوتوپ چیست؟

هسته رادیو ایزوتوپ‌ها برای دستیابی به پایداری، دائما در حال پرتوزایی است. به مدت زمانی که طول می‌کشد تا هسته‌های یک ایزوتوپ رادیواکتیو به هسته‌های پایدار تبدیل شوند، نیمه عمر می‌گویند. در نتیجه هر چه نیمه عمر یک رادیو ایزوتوپ بلندتر باشد، مدت زمان بیشتری ماندگار می‌ماند و پایدارتر تلقی می‌شود؛ بنابراین می‌توان با توجه به نیمه عمر ایزوتوپ‌های رادیواکتیو، میزان پایداری آن‌ها را مشخص کرد. به عنوان مثال اگر نیمه عمر یک رادیو ایزوتوپ 2 دقیقه باشد، یعنی پس از 2 دقیقه توانایی هسته‌های پرتوزای آن عنصر نصف می‌شود.

رادیو ایزوتوپ‌ ها چگونه تولید می‌شوند؟

در حال حاضر حدود 1800 رادیو ایزوتوپ شناخته شده است که از بین آن‌ها حدود 200 رادیو ایزوتوپ در موارد مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ایزوتوپ‌های رادیواکتیو ممکن است به صورت طبیعی یا مصنوعی ایجاد شوند.

یکی از بهترین مثال‌های رادیو ایزوتوپ‌های طبیعی، اورانیوم است. به طور کلی 0.7 درصد از اورانیومی که به طور طبیعی ایجاد می‌شود، اورانیوم 235 است. این اورانیوم قابلیت شکافت هسته‌ای دارد و برای بمب‌ها و نیروگاه‌های هسته‌ای مناسب است. 99.3 درصد دیگر، از نوع اورانیوم 238 است که به آن اورانیوم تضعیف‌شده می‌گویند و به عنوان نوعی زباله اتمی شناخته می‌شود.

برای تولید مصنوعی رادیو ایزوتوپ‌ها ممکن است از رآکتورهای هسته‌ای و یا از سیکلوترون‌ها استفاده شود. استفاده از رآکتورهای هسته‌ای یکی از مناسب‌ترین روش‌های تولید رادیو ایزوتوپ‌های غنی از نوترون، مانند مولیبدن 99 است. برای تولید رادیو ایزوتوپ‌های غنی از پروتون مانند فلوئور 18 معمولا از سیکلوتروناستفاده می‌شود.

رادیو ایزوتوپ‌ ها در پزشکی هسته ای چه کاربردهایی دارند؟

پزشکی هسته‌ایشاخه‌ای از پزشکی است که با استفاده از پرتوها، اطلاعات تشخیصی از عملکرد اعضای بدن را فراهم می‌کند یا به درمان آن‌ها می‌پردازد. در سال 1950 پزشکی هسته‌ای با بررسی بیماری تیروئید توسط ید 131 آغاز شد. در بیشتر موارد، اطلاعات حاصل از پرتوها موجب تشخیص سریع و دقیق بیماری‌های تیروئید، استخوان، قلب، کبد و بسیاری از اندام‌های دیگر می‌شود. استفاده از رادیو ایزوتوپ‌ها به خصوص برای تشخیص و درمان سرطان کاربرد دارد.

رادیوایزوتوپ‌ های رایج در پزشکی هسته ای

رادیو ایزوتوپ‌ها در حوزه‌های مختلفی از جمله حوزه پزشکی کاربرد دارند. رادیو ایزوتوپ‌ها برای تشخیص و درمان انواع بیماری‌ها و به خصوص سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

رادیوایزوتوپ هایی که توسط سیکلوترون ساخته می شوند و در پزشکی هسته ای کاربرد دارند:

Carbon-11

 در پت اسکن برای مطالعه و بررسی فیزیولوژی و پاتولوژی مغز از رادیو ایزوتوپ کربن-11 استفاده می‌شود. همچنین برای تشخیص مشکلات قلبی و انواع خاصی از سرطان‌ها کاربرد دارد.

Nitrogen-13

 رادیو ایزوتوپ نیتروژن-13 دارای نیمه عمر 9.97 دقیقه است و در پت اسکن به‌عنوان یک ردیاب جریان خون مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Oxygen-15

 رادیو ایزوتوپ اکسیژن-15 دارای نیمه‌عمر 2.04 دقیقه است. از این ایزوتوپ در پت اسکن جهت اندازه‌گیری حجم خون، جریان خون و بررسی میزان اکسیژن مصرفی استفاده می‌شود.

Fluorine-18

 رادیو ایزوتوپ فلوئورین-18 دارای نیمه‌عمر 1.83 ساعت و یکی از پرکاربردترین رادیو ایزوتوپ‌ها در پت اسکن است. این رادیو ایزوتوپ در تشخیص انواع تومورهای مغزی کاربرد دارد.

Copper-64

 رادیو ایزوتوپ کوپر-64 دارای نیمه‌عمر 12.7 ساعت است و در مطالعه بیماری‌های ژنتیک و رادیوتراپیبه کار می‌رود.

Gallium-67

 رادیو ایزوتوپ گالیم-67 دارای نیمه‌عمر 78.28 ساعت است. این رادیو ایزوتوپ در تصویربرداری تشخیصی تومورها و عفونت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Iodine-123

 رادیو ایزوتوپ ید-123 دارای نیمه‌عمر 13.22 ساعت است. این رادیو ایزوتوپ در تصویربرداری تشخیصی برای ارزیابی عملکرد تیروئید و اختلالات آدرنال مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Thallium-201

 رادیو ایزوتوپ تالیم-201 دارای نیمه‌عمر 73.01 ساعت است. این رادیو ایزوتوپ در تصویربرداری تشخیصی جهت مکان‌یابی دقیق ماهیچه‌های آسیب‌دیده در قلب، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رادیوایزوتوپ هایی که توسط رآکتور هسته ای ساخته می شوند و در پزشکی هسته ای کاربرد دارند:

Phosphorus-32

 رادیو ایزوتوپ فسفر-32 دارای نیمه‌عمر 14.62 روز است. این رادیو ایزوتوپ در درمان گلبول‌های قرمز مازاد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Chromium-51

 رادیو ایزوتوپ کروم-51 دارای نیمه‌عمر 27.10 روز است و جهت تعیین میزان پروتئین‌های از دست‌ رفته در دستگاه گوارش، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Yttrium-99

 ایزوتوپ یوتریوم-99 دارای نیمه‌عمر 64 ساعت است و برای درمان سرطان کبد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Molybdenum-99

 رادیو ایزوتوپ مولیبدن-99 دارای نیمه‌عمر 65.94 ساعت است. این رادیو ایزوتوپ برای تولید تکنزیوم (Tc-99) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Technetium 99m

 رادیو ایزوتوپ تکنزیوم-99 دارای نیمه‌عمر 6.01 ساعت است. از این رادیو ایزوتوپ برای تصویربرداری از مغز، تیروئید، ریه، کبد، طحال، کلیه، مثانه، خون، مغز استخوان، قلب، غدد بزاقی و عفونت استفاده می‌شود.

Iodine 131

 رادیو ایزوتوپ ید-131 دارای نیمه‌عمر 8.03 روز است. این رادیو ایزوتوپ برای تشخیص و درمان انواع مختلفی از بیماری‌ها ازجمله تیروئید استفاده می‌شود.

Samarium-153

 رادیو ایزوتوپ ساماریوم-153 دارای نیمه‌عمر 46.28 ساعت است. از این رادیو ایزوتوپ برای کاهش درد‌های مربوط به متاستازهای استخوانی استفاده می‌شود.

Lutetium-177

 رادیوایزوتوپ لوتتیوم-177 دارای نیمه‌عمر 6.65 روز است. از این رادیو ایزوتوپ برای درمان انواع مختلف سرطان‌ها ازجمله تومورهای عصبی، غدد درون‌ریز و سرطان پروستاتاستفاده می‌شود.

Iruidium-192

 رادیو ایزوتوپ ایروایدیوم-192 دارای نیمه‌عمر 73.83 روز است و به عنوان چشمه تابش رادیوتراپی داخلی به شکل یک سیم مورداستفاده قرار می‌گیرد. این رادیو ایزوتوپ برای درمان سرطان‌های خاصی مانند سرطان سر و گردن (Head & Neck) و سرطان پستان کاربرد دارد.

برگرفته از سایت :  www.vitrinmed.com