گاما دردرمان
گاما دردرمان
گاما دردرمان
مقدمه
گاما پرتویی الکترومغناطیسی با بسامد بالا و در نتیجه انرژی بالاست. کاربرد اشعه ی ایکس از گاما بیش تر است. اشعهٔ گاما پرتویی یونی و در نتیجه برای سلامتی مضر است. پرتو گاما بطور معمول در نتیجهٔ فروپاشی حالتهای انرژی بالای هستههای اتم تولید میشود، اما روشهای دیگری نیز برای تولید آن وجود دارد. پل ویلارد دانشمند فرانسوی در سال ۱۹۰۰ در حین مطالعهٔ رادیوم موفق به کشف اشعهٔ گاما شد طول موج پرتو گاما بسیار کوتاه بوده و از 01/0 تا 1 آنگستروم تغییر میکند. جرم آن در مقیاس اتمی صفر، سرعت آن برابر سرعت نور و بار الکتریکی آن صفر است. انرژی پرتو گاما از ۱۰ کیلو الکترون ولت تا ۱۰ مگا الکترون ولت تغییر میکند. برد پرتو گاما بسیار زیاد، مثلاً در هوا چندین متر میباشد. خاصیت ایجاد یونیزاسیون و برانگیختگی در پرتو گاما نیز وجود داشته ولی به مراتب کمتر از ذرات آلفا و بتا میباشد. مثلاً اگر قدرت یونیزاسیون متوسط پرتو گاما را یک فرض کنیم، قدرت یونیزاسیون متوسط ذره بتا ۱۰۰ و ذره آلفا ۱۰۴ خواهد بود. قدرت نفوذ این پرتو به مراتب بیشتر از ذرات بتا و آلفا است. طیف انرژی پرتو گاما، همانند ذرات آلفا تک انرژی است، یعنی تمام فوتونهای گامای حاصل از یک عنصر رادیواکتیو دارای انرژی یکسانی هستند. این پرتو از لحاظ انرژی شباهت بسیاری با پرتو ایکس دارد، ولی مهمترین تفاوت این پرتو با پرتو ایکس در این است که اولاً منشأ تولید پرتو ایکس یک واکنش اتمی است، در حالی که منشأ تولید پرتو گاما یک برهمکنش هستهای است و دوم اینکه طیف پرتو گاما نسبت به پرتو ایکس متمرکزتر میباشد.از آنجا که عناصر تولید کننده پرتو گاما، فراورده فرعی تجزیه اتمی بوده و یا جزء ضایعات اتمی محسوب میشوند، استفاده از پرتو مذکور جزء ارزانترین روشهای نگهداری مواد غذایی است.
گاما و سلامت
پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور میکند. هر ۹ میلیمتر سرب یا هر ۲۵ متر هوا شدت تابش آن را نصف میکند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده دزوکسی ریبو نوکلوئیک اسید یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطانها، سندرمها ونقایص غیر قابل درمان دیگر فراهم میکند وحتی این نقایص به نسلهای آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گاما به حدود ۱۰ سانتیمتر دیوارهٔ سربی نیاز است.[
این اشعه مانند امواج رادیویی دارای برد بسیار زیادی میباشد، قدرت نفوذ و تخریب این اشعه بسیارزیاد است. یک لایه ۱۵سانتیمتری بتن یا یک لایه ۲۰ سانتیمتری خاک فقط نیمی از این اشعه را میگیرد و همان نیمی دیگر اثرات زیانبار خود را بر جای میگذارد
اخطار: تا حد ممکن از اشعهٔ گاما استفاده نکنید. زیرا ممکن است به سرطان منجر شود. حداقل درصورت اجبار از لباس مخصوص استفاده کنید
تاثیرپرتوی گاما بربدن انسان
در خصوص اثرات زیان بار پرتوها بر موجودات زنده گروهی این خطرات را بسیار کمتر از مقدار واقعی در نظر می گیرندوگروهی تلاش می کنند بسیار بیشتر از آنچه که هست آنرا برجسته کننداین نوع تفکرات بدلیل عدم شناخت از ماهیت و عوارض پرتوها و میزان پرتوی قابل تحمل توسط بافت ها می باشد
اثرات پرتوهای یونساز به دو دسته اثرات قطعی و اثرات احتمالی تقسیم بندی می شوند. همواره یک حدآستانه وجود دارد و هنگامیکه میزان دز دریافتی بالاتر از حد آستانه بافت باشد اثرات قطعی پدیدار می گردد و سبب از بین رفتن تعداد زیادی از سلولهای بافتی در نتیجه اختلال یا از بین رفتن عملکرد اندامهای آسیب دیده می شود.
هرچه میزان دز دریافتی بیشتر باشد اثرات قطعی بیشتر می شوداثرات احتمالی در تمام سطوح پرتوگیری اتفاق می افتد. یکی از این اثرات سرطان ها می باشند که معمولا چند سال بعد از پرتوگیری ممکن است آشکار شده یا هرگز آشکار نشود.با افزایش دز دریافتی احتمال اثرات آن افزایش می یابد.
بروز اثرات احتمالی پرتوگیریهابرای دز های کم مقدار در یک شخص بعید است ولی هرگاه صحبت از یک جمعیت می شود می تواند کسر کوچکی از یک جمعیت را تشکیل دهد.بنابراین هیچگونه سطح ایمنی دز برای پرتوگیری احتمالی وجود نداردو تنها می توان با کنترل دز دریافتی میزان خطر احتمالی را کاهش داد.
واحد دز دریافتی بافتها را می توان با سیورت یا میلی سیورت بررسی نمود. یک سیورت عبارت است از انرژی معادل یک ژول پرتوی خاص که به یک کیلوگرم بافت منتقل می شود.( یک ژول انرژی جذب شده توسط یک کیلوگرم بافت را یک سیورت و یک ژول انرژی جذب شده توسط یک کیلوگرم ماده را یک گری می نامند.)
میزان حد آستانه برخی از بافت ها بر اساس میلی سیورت عبارتند از
میزان حدآستانه پرتو | بافت | |
20 میلی سیورت | غدد تناسلی | |
12 میلی سیورت | مغز قرمز استخوان – روده بزرگ – ریه – معده | |
5 میلی سورت | مثانه – سینه – جگر – مری – تیروئید – سایر اعضا | |
1 میلی سیورت | پوست – سطح استخوان | |
از اثرات قطعی پرتوها می توان ملتهب شدن پوست – تغییرات خونی – آب مرواریدو...و از اثرات احتمالی می توان سرطان ها و تغییرات در ماده وراثتی سلول های جنسی نام بردحساسیت بافت ها نسبت به پرتوها رابطه مستقیمی با قدرت تقسیم آنها دارد بدین معنی که بافت هایی مانند سلولهای پوششی روده.مخاطی دستگاه گوارش که قدرت تکثیر بالایی دارندیا اندامهایی مانند تخمدان ها که مراحل تقسیم طولانی دارند حساسیت بیشتری نسبت به پرتوگیری دارندهمچنین زمان برخورد پرتو با سلول بسیار مهم است سلول ها در مرحله تقسیم حساسترند.
تأثیر پرتودهی بر اورگانیسم های زنده
ویروس ها : کوچک ترین موجودات زنده می باشند که تنها در داخل سلول های زنده علائم حیاتی نشان می دهند. پرتوتابی با دوز بالا می تواند موجب غیر فعال شدن ویروس ها شود. این میزان دوز در محیط های آبی حدود 30 کیلوگری و در محیط های خشک به 40 کیلوگری میرسد. عملا پرتوتابی محصولات کشاورزی در چنین محدوده ای امکان پذیر نبوده و موجب تخریب آن خواهد شد. بنابراین مناسب ترین راه آلودگی زدایی ویروسی در چنین مواردی کاربرد حرارت درمانی است.
باکتری ها: به طور معمول در همه مواد غذایی حضور داشته و کنترل آنها از مهمترین راه های حفظ و نگهداری محصولات کشاورزی محسوب میگردد. علاوه بر تخریب ماده غذایی، بعضی از باکتریها در مقادیر بالای حد مجاز قادرند سلامت مصرف کنندگان را به خطر اندازند. طبیعت ماده غذایی، نحوه آماده سازی و چگونگی انبارداری از عوامل موثر در رشد و گسترش باکتری ها می باشند.
ارگانیسم های مختلف حساسیت های گوناگونی به پرتو دارند و در نتیجه کشتن جمعیت مخلوطی از آن ها یکسان نخواهد بود. پرتوتابی سبب تغییر در فلور و الگوی رشد می شود، پس باید نحوه اثر این تغییرات در ارتباط با فساد محیط مورد بررسی های دقیق قرار گیرد تا از خطرات احتمالی غیر قابل پیش بینی برای مصرف کنندگان جلوگیری شود. ممکن است پرتودهی با هدف نابودی تمام جمعیت میکروارگانیسم ها انجام گیرد. چنین مواردی مناسب نگهداری محصولات کشاورزی برای مدت طولانی و بدون نیاز به کاهش درجه حرارت می باشد. این شیوه کاربرد پرتو را Radappertization می گویند، که تقریبا معادل با روش حرارت درمانی استریلیزاسیون است. در این رابطه، هدف اصلی کاهش احتمال زنده ماندن میکروارگانیسم به میزان کمتر از یک، در جمعیت اولیه 1012 می باشد.
قارچها: . حساسیت قارچها در مقابل پرتوتابی، قابل مقایسه با بعضی از باکتری های فاقد اسپور می باشد. البته بسته به نوع گونه، میزان حساسیت متغیر خواهد بود. دوز کشنده در مورد مخمرها تقریبا در محدوده 6/4 تا 20 کیلوگری بوده، در حالیکه دوز کشنده سایر قارچها 5/2 تا 6 کیلوگری می باشد
گاما در پزشکی و صنعت
.. با اینکه اشعهٔ گاما به میزان زیاد ممکن است برای بدن خطر ناک باشد، ولی گاه فایده بسیار دارد. از این اشعه میتوان برای درمان برخی بیماریهای سرطانی و نارحتیهای پوستی استفاده کرد. همچنین در فیزیوتراپی نیز از اشعهٔ گاما استفاده میشود. درمان به وسیلهٔ اشعه گاما را رادیوتراپی مینامند. در صنعت نیز از اشعهٔ گاما که از رادیم و کبالت رادیواکتیو با قدرت زیاد تابش میشوند، برای پیدا کردن حفرههای ریز و شکستگیهای قطعات فلزی استفاده میکنند. از مهمترین کاربردهای دیگر پرتو گاما در پزشکی میتوان به استریلیزاسیون تجهیزات پزشکی مانند سرنگ که قابل استریل شدن در دمای بالا نیستنداشاره کرد.
پرتودرمانی
است پرتودرمانی یا رادیوتراپی (به فرانسوی: Radiothérapie) یکی از مهمترین شاخههای فیزیک پزشکی. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده میشوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندارشده ساطع میشوند گویند.
پرتو درمانی استفاده از پرتوهای یونساز برای ازبین بردن یا کوچک کردن بافتهای سرطانی است. در این روش در اثر آسیب DNA، سلولهای ناحیه درمان (بافت هدف) تخریب و ادامه رشد و تقسیم غیر ممکن میشود. اگرچه پرتو علاوه بر سلولهای سرطانی به سلولهای سالم نیز آسیب میرساند ولی اکثر سلولهای سالم بهبودی خود را دوباره بدست میآورند. هدف از پرتو درمانی از بین بردن حداکثر سلولهای سرطانی با حداقل آسیب به بافتهای سالم است.
کاربرد اصلی پرتو درمانی در معالجه و یا تقلیل امراض سرطانی میباشد.
دیگر کاربردهای پرتودرمانی: از بین بردن سلولهای سرطانی و ضایعات ارگانهای مختلف، بازتوانی و بهبود اعضای بدن بیمار (همچون کبد کلیه پروستات)، پیشگیری گسترش ضایعات اعضا و کاهش علائم بیماری (همانند درد).
دستگاهها و ابزارهای مختلف و گوناگونی برای درمان و توانبخشی بیمار توسط مهندسان پزشک ساخته و در اختیار پزشکان قرار گرفتهاست. یکی از این دستگاههای مهم و پرکاربرد رادیوتراپی و یا پرتودرمانی میباشد. به بیانی دیگر پرتودرمانی، استفاده از اشعه پر انرژی (معمولاً اشعه X) به منظور از بین بردن سلولهای سرطانی و ضایعات ارگانهای مختلف میباشد. به طور کلی رادیوتراپی را به ۳ قسمت رادیوتراپی خارجی، رادیوتراپی داخلی (براکی تراپی) و رادیوتراپی سیستمیک تقسیم میکنند. سلولهای سرطانی در مقایسه با سلولهای سالم به رادیو تراپی حساسیت بیشتری نشان میدهند و در نتیجه تعداد بیشتری از آنها از بین خواهند رفت البته رادیو تراپی بر سلولهای سالم ناحیه درمان نیز تاثیر میگذارد اما آنها بر خلاف سلولهای سرطانی معمولاً بهبود یافته یا به سرعت خود را ترمیم میکنند. رادیوتراپی همچنان برای پیشگیری گسترش ضایعات اعضا و برای کاهش علائم بیماری (همانند درد) نیز به کار برده میشود. اصولاً در این دستگاهها برای شناسایی و مکان یابی تومور و بافت مورد نظر برای دریافت پرتو از انواع مختلف پرتونگاری استفاده میگردد که شاید بتوان مرسوم ترین آنها را پرتونگاری مقطعی تخمینی (CT)، تصاویر رزونانس مغناطیسی (MRI) و اخیراً پرتونگاری مقطعی نشر پوزیترون (PET) معرفی نمود. حال پس از شناسایی موقعیت بافت مورد نظر بایستی مرحله شبیه سازی را شروع نمود که بر اساس آن آناتومی بیمار برنامه ریزی میشود. استفاده از پرتو در درمان سرطان یک فرایند پیچیدهاست که در بر گیرنده متخصصان آموزش دیده و تعداد زیادی از عوامل به هم پیوستهاست. متخصصین رادیوتراپی انکولوژی، متخصصین فیزیک پزشکی، دزیمتریست و متخصصین رادیوتراپی سالها دنبال لوازم و ابزار که به این فرایند، بخصوص در موقعیت یابی تومور، برنامه درمانی، اجرای درمان، و تحقیق کمک کنند، میگشتند. دقت در رادیوتراپی بسیار مهم است زیرا نتایج بالینی و تجربی نشان میدهند که کنترل تومور و پاسخ نرمال بافت میتواند یک عامل مهم درمقدار (دز) پرتو افشانی باشد و بنابراین، تغییرات کوچک در دز درمانی میتواند منجر به نتایج بزرگی در پاسخ تومور و یا بافت نرمال شود. به علاوه، دزهای تجویز شده درمانی تومور معمولاً الزاماً به دزی که برای بافت نرمال قابل تحمل است نزدیک است. بنابراین برای درمان بهینه، دز پرتوافشانی باید با دقت بسیار بالا انجام شود. یک میزان ±۵٪ توسط کمیسیون بینالمللی سنجش و واحدهای پرتو افشانی (ICRU) پیشنهاد شدهاست.
نزدیک دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتودرمانی استفاده میکنند. در سال ۲۰۰۴، این تعداد در آمریکا به ۱ میلیون نفر رسید. در این میان، سرطان پروستات، سرطان ریه، و سرطان سینه ۵۶٪ معضلات را تشکیل میدادند
انواع پرتودرمانی
پرتودهی ممکن است توسط دستگاهی خارج از بدن ( رادیوتراپی خارجی ) و یا توسط منبع پرتو در داخل بدن ( رادیوتراپی داخلی ) و یا توسط مواد رادیواکتیو باز درداخل بدن انجام شود ( رادیوتراپی سیستمیک ) . نوع پرتودهی به نوع تومور ، تحمل بافت های سالم اطراف محل آن ، مسافتی که پرتو باید در داخل بدن طی کند همچنین به سلامت عمومی بیمار ، تاریخچه بیماری و اینکه آیا بیمار از روشهای دیگر درمان استفاده خواهد کرد یا نه و مجموعه ای عوامل دیگر بستگی دارد . دربیشتر بیماران از روش پرتودرمانی خارجی و در تعداری از بیماران از سه روش پرتو درمانی خارجی ، داخلی ، سیستمیک همراه با هم و یا جداگانه استفاده میشود.
رادیوتراپی خارجی: پرتودرمانی یا رادیوتراپی خارجی معمولاً در بیماران سرپایی مورد استفاده قرار می گیرد. در بیشتر این بیماران نیاز به بستری شدن در بیمارستان نیست رادیوتراپی خارجی برای درمان انواع سرطان شامل سرطان مثانه ، مغز ، پستان ، رکتوم ، پانکراس ، معده ، گردن رحم ، حنجره ، ریه ، پروستات و رحم استفاده میشود علاوه بر این رادیوتراپی خارجی ممکن است برای کاهش دردهای متاستاتیک و یا مشکلات دیگر ناشی از گسترش تومورها مورد استفاده قرار گیرد.
رادیوتراپی حین جراحی (Intraoperative Radiotherapy): این روش نوعی پرتو درمانی خارجی همراه با جراحی است. IIORT برای درمان تومورهای متمرکز که نمی توان آنها را به طور کامل خارج کرد و یا ریسک عود مجدد وجود دارد استفاده می¬شود. بعد از خارج کردن تمام یا بیشتر بافت تومورال یک دوز زیاد با انرژی بالا مستقیماً به محل تومور در حین جراحی داده میشود ( بافت های سالم اطراف بوسیله شیلدهای مخصوصی حفاظت میشوند ) . بیمار بعد از عمل جراحی در بیمارستان بستری میشود این روش ممکن است در درمان تومور های تیروئید ، gynecological , colorectal روده باریک و لوزالمعده ( پانکراس ) استفاده شود . این روش برای درمان برخی از انواع تومور های مغز و سارکومای لگن در بزرگسالان تحت بررسی است .
رادیوتراپی تطبیقی سه بعدی 3D Conformal Radiation Therapy : رادیوتراپی تطبیقی برخلاف طرح درمان های قدیمی سه بعدی است و از کامپیوتر برای هدف گیری دقیق تر تومور استفاده می شود . امروزه بیشتر متخصصین سرطان شناسی از این روش استفاده می کنند . تصاویر سه بعدی CT ، MRI ، PET ویا SPECT تهیه و به کمک نرمافزارهای مخصوص ، پرتوهایی که با شکل تومور مطابقت دارند طراحی میشود . چون در این تکنیک بافت سالم اطراف تومور به طور وسیع از تشعشع دور است از دوزهای بالاتر برای درمان تومور می توان استفاده کرد . استفاده از این روش در تومورهای Nasopharyngeal ، پروستات ریه ، کبد و تومور های مغزی نتایج بهتری در برداشته است .
IMRT) Therapy Intensity-Modulated Radiation) : در این روش که یک نوع رادیوتراپی تطبیقی سه بعدی جدید است معمولاً از پرتوهای x با شدتهای متفاوت برای انتقال دزهای متفاوت پرتو به نواحی کوچک بافت به طور همزمان استفاده می شود . در این تکنولوژی نیز دزهای بالا به تومور و دزهای کمتر به بافتهای سالم اطراف می رسد . در برخی تکنیکها بیمار دز روزانه بیشتری دریافت می کند و زمان کل درمان کاهش و موفقیت درمان بیشتر می شود . IMRT ممکن است عوارض جانبی درمان را کاهش دهد. پرتودهی در این روش بوسیله یک شتاب دهنده خطی مجهز به کولیماتور Multileaf انجام می شود(کولیماتور به شکل دادن دقیق پرتوها کمک می کند). با چرخش دستگاه به دور بدن بیمار پرتوها از بهترین زوایا وارد تومور می شوند . پرتو ها تا حد امکان به طور دقیق با شکل تومور تطبیق داده می شوند . چون دستگاه IMRT بسیار تخصصی است مراکز سرطان شناس به ندرت از این وسیله استفاده می کنند . این تکنولوژی جدید برای درمان تومورهای مغزی، سروگردن، حلق بینی، پستان، کبد، ریه، پروستات و رحم مورد استفاده قرار می گیرد . IMRT برای هر بیمار و یا هر نوع توموری مورد استفاده قرار نمیگیرد.
رادیوتراپی داخلی( Brachy Therapy ) : در این روش منبع تشعشع که در یک پوشش نگهدارنده کوچک پیچیده شده در داخل تومور و یا بسیار نزدیک به آن قرار میگیرد و Implant یا ماده کاشتنی نامیده می شود. مواد کاشتنی ممکن است در شکلهای مختلف مانند سیمهای کوچک ، تیوبهای پلاستیکی ( کاتترها ) ribbans ( رشته ای ) کپسول و یا به شکل دانه ای وجود داشته باشد . مواد کاشتنی مستقیماً در داخل بدن گذاشته میشوند . در رادیوتراپی داخلی ممکن است بیمار نیاز به بستری داشته باشد . رادیوتراپی داخلی معمولاً به یکی از روشهای زیر انجام میشود که هرکدام به طور جداگانه توضیح داده شده است . در هر سه روش از مواد کاشتنی سربسته استفاده میشود .
رادیوتراپی داخل نسجی (Interstitial Rediotherapy): در این روش ماده رادیواکتیو در داخل بافت یا نزدیک محل تومور قرار میگیرد . این روش در درمان تومور های سر و گردن ، پروستات ، گردن رحم (Cervix ) ، تخمدان ، پستان ، نواحی لگن و اطراف مقعد استفاده میشود . در رادیوتراپی خارجی پستان ممکن است یک دوز بیشتر ( Boost ) به روش داخل نسجی یا خارجی به بیمار داده شود .
رادیوتراپی داخل حفره ای (Therapy Intracavitary): در این روش منبع رادیواکتیو بوسیله یک اپلیکاتور در داخل بدن قرار میگیرد . این روش معمولاً در درمان تومورهای رحم استفاده می شود . محققان در حال مطالعه و بررسی انواع رادیوتراپی داخلی برای درمان دیگر سرطانها شامل پستان، Bronchial، گردنی، مثانه، دهانی، Tracheal ,Rectal، رحم و واژن هستند.
رادیوتراپی سیستمیک( پزشکی هسته ای ): در این روش از مواد رادیواکتیو مانند I131 Strontium89. به صورت خوراکی و یا تزریقی استفاده می شود . این روش درمانی گاهی اوقات برای درمان سرطان تیروئید و لنفوم غیر هوچکینی بزرگسالان استفاده میشود . محققان در حال بررسی موادی هستند که بتواند برای درمان دیگر انواع سرطان استفاده شود .
منابع انرژی در رادیوتراپی خارجی
منابع پرتودهی مورد استفاده در رادیوتراپی خارجی ممکن است شامل انواع زیر باشد :
اشعه گاما یا x : این پرتوها از نوع تشعشع الکترومغناطیس محسوب می شوند، ولی طریقه تولید آنها متفاوت است . پرتوهای x بوسیله دستگاهی به نام شتاب دهنده خطی تولید میشوند . پرتوهای با انرژی پایین در تخریب سلولهای سرطانی سطحی و پرتوهای با انرژی بالاتر در درمان تومورهای عمقی تر بکار میرود. پرتوهای x میتوانند یک ناحیه بزرگ را مورد تشعشع قرار دهند . پرتوهای گاما از رادیو ایزوتوپهایی مثل ایدیدیوم Ir و CO60 منتشر میشوند . هر عنصر در یک زمان خاص واپاشی و میزان متفاوتی از انرژی را آزاد میکند که بر نفوذ آن به داخل بدن مؤثر است . در واپاشی کبالت پرتوی گاما منتشر میشود که در درمان با knife Gamma نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
تشعشعات ذره ای ( Particle beams ): دراین روش از ذرات هسته ای پر انرژی به جای فوتون استفاده می شود . این روش درمانی ، رادیوتراپی ذره ای یا تشعشع ذره ای نامیده می شود . تشعشعات ذره ای به وسیله شتاب دهنده های خطی، سنکروترن و سیکلوترون تولید می شود. ذرات شتابدار عبارتند از : الکترون که به وسیله تیوب اشعه X تولید میشود، نوترون ها که به وسیله عناصر رادیواکتیو و تجهیزات مخصوص تولید می شوند. یون های سنگین مثل پروتون ها، هلیوم و ذرات باردار کوچک یعنی مزون که به وسیله شتابدهنده و یک سیستم مغناطیسی تولید میشوند. برخلاف پرتوهای ایکس و گاما ، پرتوهای ذره ای قدرت نفوذ کم دارند . بنابراین از این پرتوها معمولاً برای درمان تومورهای سطحی یا زیر جلدی استفاده می شوند .
درمان با پرتوی پروتون ( Proton beam therapy ): در این روش از پرتوهای پروتونی استفاده می شود که انرژی خود را در یک ناحیه کوچک ( Bragg peak ) از دست می دهند. در این ناحیه دزهای بالا بر روی تومور با حداقل آسیب به بافت های نرمال متمرکز می شود . پروتون درمانی فعلاً در مراکز محدودی در ایالات متحده استفاده می شود . این شیوه برای درمان تومورهایی که عمل جراحی مشکل یا پر مخاطره است به کار می رود . تحقیقات کلینیکی برای استفاده از این روش در درمان ملانومای چشم ، Retinoblastoma ( یک نوع تومور چشمی که بیشتر در اطفال زیر 5 سال اتفاق می افتد ) سارکومای عضلات مخطط، برخی انواع تومورهای سر و گردن ، پروستات ، مغز و ریه در حال انجام است.
درمان با پرتوی کربن ( carbon beam therapy ): در این روش از پرتوهای یون های کربن استفاده می شود که انرژی خود را در یک ناحیه ی کوچک (Bragg peak ) همانند پروتون از دست می دهند، و حداقل آسیب به بافت های سالم را در پی خواهد داشت. به علت هزینه ی بالای شتاب دهنده های تولید کننده ی یون های کربن با سرعت بالا ، به کار گیری این روش درمانی با محدودیت زیادی روبرو است.
منابع انرژی مورد استفاده در پرتو درمانی داخلی
منابع تشعشع مورد استفاده در رادیوتراپی داخلی عبارتند از : ایزوتوپهای رادیواکتیو مانند (I131 ) و Sr89 ، فسفر ،palladium ، سزیم ، ایریدیوم ، فسفات یا کبالت ، منابع دیگری هم در دست بررسی هستند .
Stereo tactic radiosurgery & Stereo tactic Rodiotherapy : در روش اول از یک دوز بالا برای تخریب بافت تومورال در مغز استفاده می شود . سر بیمار در یک قالب مخصوص که به جمجمه متصل است قرار می گیرد . از قالب به منظور تابش به خط مستقیم به تومور سر بیمار استفاده می شود . تابش دقیقاً در ناحیه مورد نظر خواهد بود. این روش بافتهای اطراف تومور عموماً از آسیب در امان خواهند ماند . این شیوه به سه صورت انجام می گیرد : روش متداول استفاده از فوتون های با انرژی زیاد شتاب دهنده خطی که Linac -based stereo tactic RT نامیده می شود. در دومین روش از پرتوی گامای CO60 و در روش سوم از پرتوهای ذرات باردار سنگین مثل پروتونها و یونهای هلیوم Stereo tactic استفاده می شود . این روش اکثراً در درمان تومورهای کوچک خوش خیم یا بد خیم مغز مثل مننژیوما ، و تومور هیپوفیز همچنین در درمان بیماریهای دیگر مثل پارکینسون، صرع ، تومورهای متاستاتیک مغز ( تومورهایی که از قسمتهای دیگر بدن انتشار یافتهاند ) ، به صورت منفرد و یا همراه با رادیوتراپی تمام مغز مورد استفاده قرار می گیرند.
Stereo tactic Radiotherapy : در این روش از همان شیوه مورد استفاده در روش های قبل ولی با دوزهای پایین در تعداد جلسات متعدد استفاده می شود . دزهای کم و تعداد جلسات زیاد نتیجه را بهبود بخشیده ، عوارض اشعه را به حداقل می رساند. این روش برای درمان تومورهای مغزی با همان روشی که در قسمتهای دیگر بدن بکار می رود، استفاده می شود . در تحقیقات بالینی سودمندی این دو شیوه به صورت منفرد و یا همراه با دیگر روش های پرتو درمانی در حال بررسی است .
روشهای پرتودهی
روشهای مختلفی برای پرتودهی و انتقال اشعه با قدرت نفوذ متفاوت وجود دارد، علاوه براین تعدادی از روشهای پرتو دهی میتواند بطور دقیق و کنترل شده برای درمان ناحیه کوچکی از بافت بدون آسیب به بافت و اندامهای اطراف استفاده شود، در حالیکه برای درمان نواحی بزرگتر از انواع دیگر پرتو استفاده میشود. مثلاً در مواردی از دستگاههای بزرگی که اشعه x و گاهی اشعه گاما یا الکترون تولید میکنند استفاده میشود، بیمار را به دقت بر روی تخت درمان میخوابانند آنگاه دستگاه دقیقاً بالای منطقهٔ سرطانی تنظیم میشود
. عوارض جانبی پرتودرمانی
باعث سوختگی پوست می شود(مشابه آفتاب سوختگی). معمولاً در طول دوره رادیوتراپی استحمام مجاز نمیباشد. به طور کلی پرتودرمانی موجب ریزش مو نمیگردد ولی اگر پرتودهی در ناحیه سر باشد می تواند باعث ریزش موی سر گردد
.
پرتودرمانی نوین
در پرتو درمانی از شتابدهندههایی ویژه برای تولید الکترون جهت نفوذ به درون بدن بیمار استفاده میشود. از پرتوهای فوتونی پر انرژی نیز استفاده میشود.
برای نمونه میتوان از سیستمهای چاقوی گاما، سایبر نایف، لیناک و توموتراپی نام برد. اما گاهی نیز از تکنیکهای کاشت رادیو ایزوتوپ، همانند برکیتراپی نیز استفاده میگردد.
در روشهای پرتودرمانی نوین نیز از پرتوهای با انرژی بالا از پروتون یا نوترون نیز استفاده میگردد (که به آن پروتون درمانی
و درمان با گیراندازی نوترون بور گویند) و استفاده از یونهای سنگینتر نیز در مرحله تحقیقات است.
چاقوی گاما
چاقوی گاما یا همان گاما نایف در حقیقت یک چاقو نیست بلکه نام تجاری و ثبت شدۀ وسیله ایست برای اعمال اشعه گاما با شدت بالا که به صورت هدف گیری نقاط مشخصی از ضایعات به کار می رود. این اشعه گاما از ماده رادیو اکتیو کبالت ۶۰ منتشر می شود. در سوئد برای بیشتر از 20 سال است که مورد استفاده و توسعه قرار گرفته و همکنون در کشورهایی چون آمریکا موجود است. برای بیمارانی که دارای تومور مغزی خوش خیم و یا دارای رگهای غیر عادیِ غیر قابل جراحی (بدلیل عمیق و در دسترس نبودن و یا نزدیک بودن به نقاط حیاتی مغز) هستند، استفاده می شود.
این روش بصورت سر پایی است و نیازی به جراحی و بیهوشی ندارد و در حدود 2 تا 3 ساعت به طول می انجامد.
کبالت 60 چیست؟
کبالت 59 در طبیعت وجود دارد و فلزی پایدار است (رادیو اکتیو نیست). وقتی کبالت 59 در یک میدان نوترونی قرار بگیرد ، با دریافت یک نوترون به کبالت 60 تبدیل خواهد شد که ایزوتوپ همدیگرند. کبالت 60 که رادیو اکتیو است دارای نیمه عمر 5.27 سال است ، که با انتشار یک بتای منفی و پس از آن تولید اشعه گاما ، به عنصر پایدار نیکل 60 تبدیل می شود. در این واپاشی، کبالت 60 یک الکترون(بتای منفی) با انرژی 315kev و دو اشعه گاما با انرژی های 1.17Mev و 1.33Mev منتشر می کند.
یک گرم کبالت60 حدود 50کوری اکتیویته دارد. که این مقدار می تواند قدرت یونیزه کنندگیی حدود 0.5 sievert/min را برای بدن داشته باشد. دوزی معادل 4 تا 5 سیورت برای کل بدن، می تواند در طول 30 روز نصف انسانها را از بین ببرد. که می توان بوسیله یک گرم ، تنها در طول چند دقیقه به اثر ذکر شده رسید.
برخی کاربردهای اشعه گاما:
_ برای ردیابی واکنش های شیمیایی
_ منبعی رادیو اکتیو برای کارهای پرتوپزشکی
_ برای عکسبرداری های صنعتی
_ برای محاسبه قطر و کلفتی برخی اشیا
_ برای میکروب کشی مواد غذایی
_ بعنوان منبع رادیو اکتیو برای کارهای آزمایشگاهی
همچنین در ساخت بمب کبالت نیز به کار می رود.
چاقوی گاما چاقویی بدون قابلیت برش
برای افرادی که دارای تومور مغزی هستند ممکن است زندگی کسل کننده و رنج آور باشد. اما نعمت انقلاب در تکنولوژی ، معالجه برای بسیاری بیماران را امیدوار کننده تر و راحت تر و بدون درد تر ساخته است.
تکنولوژیی که به نام «چاقوی گاما» مشهور است _بر خلاف نام آن_ یک چاقو نیست بلکه وسیله ای شبیه کلاه خود است که بوسیله آن مغز بیمار ، پرتوهایی به شدت کانونی شده را از منبع رادیو اکتیو دریافت می کنند که تومور را مورد هدف قرار می دهد ولی به بافت های دیگر صدمه نمی زند. چاقوی گاما مزیت های زیادی به همراه دارد اما کاستی های آن باید برای پیشرفت بیشتر مورد توجه قرار گیرد. تعدادی از مزیت های چاقوی گاما عبارتند از :
_ عدم نیاز به تراشیدن موی سر یا جراحی و بخیه
_ بدون زخم و درد بودن
_ عدم نیاز به بیهوشی بطوریکه بعد از این درمان مریض می تواند به کارهای روزانه اش بپردازد
_ نداشتن دوره نقاهت و یا غیبت از کار و خانواده
همچنین موثر تر از عمل های جراحی مرسوم می باشد و برای بیماران سالخورده بسیار مناسب است.
خطر کمتر ، هزینه کمتر
در میان مزایای زیاد آن به صرفه جویی در هزینه ها ، بدلیل حضور و بستری کمتر بیمار در بیمارستان باید اشاره کرد. همچنین مریض از خطرات عفونت و خونریزی و واکنش های منفی بدن به بیهوشی، مصون است.
پس از آنکه تکنولوژی چاقوی گاما در دانشگاه بدست آمد ، بر روی 200 مریض برای درمان آنها آزمایش شد. روش چاقوی گاما حدود 3 ساعت طول می کشد که نیاز به یک گروه متخصص ، متشکل از ،حداقل ، متخصص مغز و اعصاب و فیزیکدان پرتو پزشک ، دارد.
در حالی که مریض بی تحرک دراز کشیده ، گروه متخصص ابتدا به عکس برداری (magnetic resonance imaging) MRI یا CT(Computed Tomography) از مغز او اقدام می کنند. بعد یک کلاه بزرگ که دارای 201 منفذ خروجی به طرف سر بیمار است ، بر سر بیمار قرار می گیرد. از این منفذها باریکه های بسیار دقیق اشعۀ گامای کبالت 60 (Co-60) به تومور می تابانند. پرتو های منتشره در یک کانون منسجم می شوند. نقطۀ کانونی باید در حدود اندازه تومور باشد. فیزیکدان پرتو پزشک و متخصص مغز و اعصاب کار را با تابش دهی ملایم آغاز می کنند تا در نهایت مکان دقیق تومور هدف گیری شود. این عمل که به دفعات انجام می گیرد «شوت» نام دارد. در ضمن مریض دریافت اشعه را احساس نمی کند.
دز تابشی بسته به عمق و اندازه و پیشرفت تومور ، متفاوت است تا برای بافت های اطراف تومور حداقل خطر را داشته باشد.
روش چاقوی گاما یک روش چند رشته ایست و همانگونه که گفته شد فیزیکدان پرتو پزشک و متخصص مغز و اعصاب با همکاری یکدیگر این کار را انجام می دهند.
نکته مهمی که باید در اینجا مورد توجه قرار گیرد اینست که پرتو افشانی ها نباید حرکت ، فکر ، حافظه و اعمال عادی مغز را دچار مشکل و خطر کند. به دلیل دقت بالای چاقوی گاما ، از آن می توان بر روی کودکان نیز استفاده کرد.
نقش کامپیوتر و تصویر برداری پیشرفته
در اصل تکنولوژی چاقوی گاما 50 سال پیش در سوئد اختراع شد اما به طور گسترده استفاده نشد، تا امروزه که با پیشرفت های سریع صورت گرفته در تصویر برداری و علم کامپیوتر ، به مرحلۀ استفاده وسیع رسیده است.
هر نوع بدخیم از تومورهای مغزی بوسیله چاقوی گاما قابل درمان نیست. به عنوان مثال ضایعات بزرگتر از 4cm را نمی توان درمان کرد.
همچنین چاقوی گاما به صورت موفقیت آمیز در از بین بردن درد های آزار دهنده ای که مربوط به تیک های عصبی دردناک است بکار می رود. و در درمان ناهنجاری های وریدی(arteriovenous malformations) موسوم به AVMs و اختلالات عصبی مغز مفید است. چاقوی گاما بطور وسیع برای تومورهای مغزی خوش خیم مثل التهاب اعصاب شنوایی(acoustic neuromas) که در آن اعصاب شنوایی و اعصاب صورت بیمار بوسیله تومور تحت تاثیر هم قرار گرفته اند استفاده می شود. که می تواند بهبودیی حدود 80% را به دنبال داشته باشد و حتی عوارض باقی مانده در چهرۀ ناشی از سکتۀ مغزی را به حدود صفر می رساند.
ایمنی آ ن چقدر است؟
به خاطر اهمیت هدف گیری دقیق توسط "شوت" ها ، هرگونه عملی که این دقت را تنزل دهد نا مطلوب خواهد بود. جایگذاری دقیق کلاه چاقوی گاما، دقت عکس MRI، محدودۀ بافت مورد هدفگیری ، تعداد شوت ها و شدت آنها و ... همگی دارای اهمیت زیادی می باشند. در حقیقت برای تمام رادیوتراپی ها مکان یابی دقیق هدف ، مهم است. تنها بوسیله پزشکان مجرب، تجهیزات پیشرفته و دانش به روز است که می توان از دقت آزمایش ها و درمان اطمینان داشت. چون در صورتی که پزشک و همکاران او بی تجربه باشند و یا سلامتی بیمار را در مرتبه اول قرار ندهند و یا اینکه تجهیزات درمان مناسب نباشند، می تواند نتیجه عکس را به دنبال داشته باشد ، چون هرگونه انحراف از هدف گیری صحیح می تواند به جای تخریب تومور ، به تخریب بافتهای دیگر مغز بینجامد که اثرات جبران ناپذیر و دائمی را در پی خواهد داشت.
عوارض جانبی؟
معدودی عوارض جانبی را می تواند در پی داشته باشد. مثل ؛ ریزش مو، حالت تهوع و سر درد.
با اینکه چاقوی گاما تحولی در تکنولوژی است، اما هنوز از درمان پیشرفته و قطعی مشکلات مغزی و عصبی فاصله دارد.
چاقوی گاما روشی جدید برای درمان صرع و پارکینسون و سردرد است. چیزی که قبل از این روش امکان آن وجود نداشته است. این روش آینده ای روشن را برای درمان نوید می دهد.
گرد آورنذگان:خانم ها زهرا نیکنام،نگار گودرزی،ریحانه شجاعی