در همین ابتدای صحبت از شما تقاضا داریم که تا آخر همراه ما باشید چرا که قصد داریم در مورد یکی از مباحث روز یعنی پزشکی هسته‌ای با شما صحبت کنیم! این رشته پرکاربرد و مهم در واقع شاخه‌ای از تصویر برداری پزشکی، فیزیک پزشکی و پرتونگاری مولکولی است که از خواص هسته‌ایِ مواد (مثل رادیوایزوتوپ‌ها) برای تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌کند. داروسازی هسته‌ای نیز به این شاخه از علوم پایه پزشکی کمک می‌کند. ویژگی پزشکی هسته‌ای در این است که توانایی ارائه‌ دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی بدن را دارد در صورتی‌ که دیگر مدالیته‌های تصویر برداری ‌های پزشکی همانند مقطع ‌نگاری رایانه‌ای و ام‌آرآی عموماً اطلاعات ساختاری و آناتومیکال تولید می‌کنند.

شما هم حتماً از گوشه و کنار از این شاخه پزشکی شنیده‌اید و احتمالاً می‌دانید که پرکاربردترین رادیوایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای تکنسیوم است؛ و از مدالیته‌های پر استفاده در پزشکی هسته‌ای می‌توان مقطع نگاری با نشر پوزیترون و مقطع نگاری رایانه‌ای تک فوتونی را نام برد. در حالت تلفیقی نیز سیستم‌های پت-سی تی و اپکت-سی تی بسیار پر مصرفند. در ادامه ابتدا پیشینه‌ای از پزشکی هسته‌ای را خدمت شما عزیزان ارائه خواهیم کرد سپس به صورت مفصل به بررسی نحوه تشخیص بیماری‌ها توسط پزشکی هسته‌ای، کاربردهای معمول این روش و همچنین برخی روش‌های تصویر برداری در پزشکی هسته‌ای و دیگر نکات مرتبط میپردازیم.

تاریخچه پزشکی هسته‌ای و تصویر برداری پزشکی

به عنوان پیشینه و تلاش‌های نخستین در این زمینه باید گفت که نخستین آثار رادیواکتیویته در سال ۱۸۶۷ میلادی توسط سنت ویکتور بر روی امولسیون فیلم مشاهده گردید. پس از او، هانری بکرل در سال ۱۸۹۶ و در جریان بررسی خاصیت لومینانس املاح اورانیوم، پی به وجود اشعه‌ای نظیر اشعه ایکس برد. بکرل املاح اورانیوم را در صفحات فوتوگرافی قرار داد و دور از نور در جایی نگاه داشت و پس از ظاهرکردن آن‌ها به وجود اشعه‌ای ناشناخته پی برد. این کشف بکرل بعدها در تاریخ ۲۶ دسامبر سال ۱۸۹۸ منجر به اعلام کشف رادیوم توسط پییر و ماری کوری گردید.

یک سال پس از آن و در سال ۱۸۹۹ میلادی نیز رادرفورد اثبات کرد که دو نوع تابش از املاح اورانیوم ساطع می‌شود و این ذرات را آلفا و بتا نام نهاد. در سال ۱۹۰۰، کوری و ویلارد نوع سومی از این تابش‌ها را کشف کردند و آن را گاما نامیدند. در ۱۹۰۸ معلوم شد که آلفا و بتا تحت تأثیر میدان مغناطیسی منحرف می‌شوند ولی گاما چنین انحرافی از خود نشان نمی‌دهد. در سال ۱۹۱۱، رادرفورد در آزمایش معروف خود نشان داد که تقریباً تمام فضای اتم خالی و متشکل از الکترون‌هایی است که در اطراف هسته‌ای کوچک، چگال و مبهم می‌چرخند، و در سال ۱۹۳۵ یوکاوا پیشنهاد کرد که نیروی بستگی هسته به‌صورت نیروی تبادلی است.

و اما نقطه عطف داستان مربوط به دهه ۴۰ میلادی می‌شود؛ جایی که برای اولین بار در سال ۱۹۴۷ واژه رادیواتم و تعریف آن توسط کوهمن برای نامیدن اتم‌هایی که دارای نیمه‌ عمر زوال رادیواکتیو قابل اندازه‌گیری هستند، وضع شد. تصویرگری به کمک رادیواتم‌ها نیز در سال ۱۹۴۹ پس از آن که اسکنر خط مستقیم تولید شد، آغاز گردید. در مجموع معرفی دوربین جرقه‌ای، دوربین آنگر یا دوربین گاما و امکان اخذ سریع تصاویر رادیواتمی، بدون احتیاج به حرکت جارویی (آشکار سازی ساکن)، مهمترین پیشرفت در ابزارهای تصویرگر هسته‌ای بود.

پیشرفت ایران در زمینه پزشکی هسته‌ای

در کشورمان ایران نیز حدود ۶۰ سال پیش (سال ۱۳۳۹) استفاده از مواد پرتوزا با اندازه گیری میزان ید رادیواکتیو توسط یک شمارشگر گایگر در لابراتوار پیمان مرکزی دانشکده علوم پزشکی تهران آغاز شد. در این راستا، با یاری یک کارشناس بریتانیایی به نام مالکولم کاسبرت نوکز، دکتر نظام مافی برای اولین بار در سال ۱۳۴۰ با یک پویشگر تیروئید، تحقیقاتی را به انجام رسانید و پایه‌های پزشکی هسته‌ای را در ایران بنا نهاد. در سال ۱۳۴۶، مرکز پزشکی هسته‌ای و تحقیقات غدد مترشحه داخلی دانشگاه تهران تأسیس شد که در واقع اولین و قدیمی‌ ترین مرکز پزشکی هسته‌ای کشور محسوب می‌شود. امکانات این بخش در آن زمان در حد یک دستگاه دوربین انگر بود که تدریجاً مجهزتر گردید.

متخصصین فعال  و برجسته ایرانی در زمینه پزشکی هسته‌ای

از پزشکان ایرانی سرشناس در کشور آمریکا که تأثیر پررنگی در پیشرفت پزشکی هسته‌ای داشتند باید عباس علوی را نام ببریم که در دهه ۱۹۷۰ میلادی شاگرد و یکی از افراد گروه دیوید کوهل بود که نامش در ابداع سیستم‌های اسپکت به ‌همراه وی دیده می‌شود. همچنین جامعه پزشکی هسته‌ای آمریکا، به‌ خاطر خدمات علمی او در گسترش سیستم‌های پت اسکن، در سال ۲۰۰۴ یکی از بالاترین جوایز خود که جایزه دِهِوِسی برای پیشبرد برجسته پزشکی هسته‌ای است را به وی اهدا کرد. آنچه بسیار حائز اهمیت می‌باشد، اطمینان از ضرورت استفاده از این روش می‌باشد، چرا که در اغلب مواد رادیواکتیو استفاده شده در روزهای آتی، پس از ترخیص، به ترتیب در روزهای اول تا سوم ۶۰٪، ۲۰٪ و ۵٪ فعالیت دارد.

نحوه تشخیص بیماری‌ها توسط پزشکی هسته‌ای

به طور کلی در این مدل از تصویر برداری از مواد رادیو اکتیو تحت عنوان رادیوتراکرها و برای کمک به پزشکان در تشخیص و برآورد وضعیت پزشکی استفاده می‌شود. مواد مذکور نیز مولکول‌هایی هستند که قابلیت پیوند با مقدار کمی ماده رادیواکتیو را داشته که می‌تواند در اسکن PET شناسایی شود. رادیوتراکرها در تومورها یا مناطق ملتهب جمع می‌شوند و می‌توانند به پروتئین‌های خاص بدن متصل شوند. متداولترین نوع رادیوتراکرها FDG یاF-18 fluorodeoxyglucose  است که مولکولی شبیه به گلوکز می‌باشد. سلول‌های سرطانی از نظر متابولیکی فعالیت بیشتری داشته و ممکن است گلوکز را با سرعت بالاتری جذب کنند که این میزان بالاتر را می‌توان در اسکن های PET مشاهده نمود.

این موضوع به دکتر معالج این امکان را می‌دهد تا بیماری را قبل از اینکه در دیگر آزمایشات تصویر برداری دیده شود، بشناسد و از آن آگاهی پیدا کند. FDG فقط یکی از رادیو ترانسورهای مورد استفاده یا در حال توسعه می‌باشد. بسته به نوع معاینه رادیوتراکرها به صورت تزریق وریدی، بلع یا بصورت گاز استنشاق می‌شوند و در ناحیه مورد بررسی جمع می‌شوند. یک دوربین یا دستگاه تصویر برداری خاص انتشار رادیواکتیو را از رادیوتراکرها تشخیص می‌دهد. این دوربین یا دستگاه، تصاویر را تولید و اطلاعات مولکولی را فراهم می‌کند. بسیاری از مراکز تصاویر پزشکی هسته‌ای را با توموگرافی کامپیوتری (CT) یا تصویر برداری رزونانس مغناطیسی ( MRI ) برای تولید نماهای خاص سوار می‌کنند.

برای باز شدن مطلب بایستی بیان کرد که در واقع این روش به پزشکان این امکان را می‌دهد تا اطلاعات دو معاینه متفاوت را بر روی یک تصویر مرتبط تفسیر کنند که منجر به اطلاعات و تشخیص دقیق تر می‌شود. توموگرافی رایانه‌ای با انتشار یک فوتون/ توموگرافی کامپیوتری (Spect/ CT) و توموگرافی انتشار پوزیترون/ توموگرافی کامپیوتری (CT /PET) می‌توانند هر دو آزمون را همزمان انجام دهند. از طرفی PET/MRI یک فناوری تصویر برداری نوظهور و نوپا است که متخصصین را شگفت زده کرده ولی در حال حاضر به طور جهانی در دسترس نمی‌باشد.

این شاخه از پزشکی همچنین روش‌های درمانی مانند درمان ید رادیواکتیو (l-131) را ارائه می‌دهد که از مقادیر کمی ماده رادیو اکتیو برای درمان سرطان و سایر شرایط پزشکی مؤثر بر غده تیروئید و همچنین درمان های دیگر سرطان‌ها و شرایط پزشکی استفاده می‌کند. بیماران لنفوم غیر هوچکین که به شیمی درمانی نمی‌دهند ممکن است تحت رادیوتراپی(RIT)  قرار گیرند. رادیو ایمونوتراپی (RIT) یک نوع درمان سرطان است که پرتو درمانی را با توانایی هدف گیری ایمنی درمانی ترکیب می‌کند. درمانی که تقلید از فعالیت سلولی در سیستم ایمنی بدن است.

کاربردهای معمول پزشکی هسته‌ای چیست؟

در سراسر سر جهان استفاده‌های گوناگونی و متعددی از تصویر برداری پزشکی هسته‌ای می‌شود اما به طور کلی متخصصان علوم پزشکی از روش‌های تصویر برداری پزشکی هسته‌ای برای تجسم ساختار و عملکرد اندام، بافت، استخوان و سیستم درون بدن استفاده می‌کنند. در بزرگسالان پزشکی هسته‌ای در مواردی مثل قلب، ریه، استخوان و مغز استفاده می‌شود. البته در سیستم‌های دیگر نیز می‌تواند کاربرد داشته باشد از قبیل:

1- التهاب یا عملکرد غیر طبیعی کیسه صفرا را شناسایی می‌کند

2- ارزیابی عوارض بعد از عمل جراحی کیسه صفرا

3- ارزیابی تورم لنفاوی

4- پیدا کردن عفونت

5- اندازه گیری عملکرد تیروئید و تشخیص پرکار یا کم کار بودن تیروئید

6- ارزیابی جریان مایع نخاعی و نشت احتمالی آن

7- توانایی شناسایی خونریزی در روده را نیز دارد

تصویر برداری از قلب با این روش، می‌تواند چند دلیل عمده داشته باشد: تشخیص رد پیوند قلب؛ ارزیابی آسیب قلبی در پی حمله قلبی؛ ارزیابی عملکرد قلب قبل و بعد از شیمی درمانی؛ تجسم جریان خون و عملکرد قلب (مانند اسکن پرفیوژن میوکارد)؛ ارزیابی گزینه های درمانی مانند جراحی بای پس قلب و آنژیوپلاستی؛ تشخیص بیماری عروق کرونر و میزان تنگی عروق کرونر. موارد مورد استفاده برای ریه نیز شامل اسکن ریه ها برای مشکلات تنفسی و جریان خون، ارزیابی عملکرد دیفرانسیل ریه برای احیای ریه جراحی و تشخیص رد پیوند ریه می‌شود. ارزیابی استخوان‌ها از نظر شکستگی، عفونت و آرتروز، ارزیابی بیماری متاستاتیک استخوان، ارزیابی مفاصل مصنوعی دردناک، ارزیابی تومورهای استخوانی و ارزیابی مکان‌های بیوپسی از دیگر کاربردهای معمول پزشکی هسته‌ای است.

در نهایت آخرین مورد استفاده از این شاخه مهم علم پزشکی، مغز می‌باشد که پنج موضوع کلی را در بر می‌گیرد:

1- تشخیص شروع اولیه اختلالات عصبی مانند بیماری آلزایمر

2- بررسی ناهنجاری‌ها در مغز در بیماران با علائم یا اختلالات خاص مانند تشنج، از دست دادن حافظه و اختلالات مشکوک در جریان خون

3- این روش در برنامه‌ ریزی جراحی کمک کرده و مناطقی از مغز که ممکن است باعث تشنج شوند را شناسایی می‌کند

4- بررسی ناهنجاری های موجود در ماده شیمیایی مغز که در کنترل حرکت در بیماران مشکوک به بیماری پارکینسون یا اختلالات حرکتی مربوطه نقش دارد

5- در صورتی که پزشک مشکوک به عود تومور مغزی باشد برای ارزیابی، برنامه ریزی جراحی یا پرتو درمانی استفاده می‌کند

بیشتر بخوانید: فیبروما یا سرطان پوست چیست؟

پزشکی هسته‌ای در کودکان در چه مواردی استفاده می‌شود؟

موارد مورد استفاده از پزشکی هسته‌ای در بزرگسالان را خدمت شما عزیزان ارائه دادیم. اما از این علم بزرگ در کودکان نیز استفاده می‌شود که موارد آن کمی متفاوت با بزگسالان است. در اینجا می‌خواهیم به چهار مورد از استفاده پزشکی هسته‌ای در کودکان اشاره کنیم، این موارد عبارتند از:

1- بررسی ناهنجاری‌ های مری مانند ریفلاکس مری یا اختلالات حرکتی

2- ارزیابی باز بودن مجاری اشک

3- ارزیابی باز بودن شنت های بطنی در مغز

4- ارزیابی بیماری مادر زادی قلب از نظر شنت و جریان خون ریوی

روش انجام کار چگونه است؟

این روش در بیماران به شکل سرپایی و یا بستری در بیمارستان صورت می‌گیرد. در صورت نیاز پرستار یا تکنسین از بیمار رگ گیری کرده و پس از آن بیمار باید بر روی تخت معاینه دراز بکشد. رادیوتراکرها به صورت وریدی تزریق شده، بلعیده می‌شوند و یا به عنوان گاز استنشاق می‌شوند. با توجه به اینکه ممکن است از چند ثانیه تا چند روز طول بکشد تا رادیوتراکرها در بدن بیمار حرکت کند و در منطقه مورد مطالعه جمع شود، در نتیجه تصویر برداری ممکن است بلافاصله بعد از دریافت رادیوتراکر یا حتی چند روز پس از آن انجام شود.

جهت تصویر برداری، دوربین یا اسکنر یک تعداد عکس از بیمار می‌گیرد. امکان دارد دوربین به دور بیمار چرخیده و یا در یک موقعیت خاص ثابت و بدون حرکت بماند و از بیمار تقاضا شود که موقعیت‌های بین تصاویر را تغییر دهد. هنگامی که دوربین در حال ثبت تصاویر است، بیمار باید کاملاً بدون حرکت بماند. در برخی موارد دوربین ممکن است بسیار نزدیک به بدن بیمار حرکت کند که این امر برای دستیابی به بهترین کیفیت تصاویر لازم است. در صورت استفاده از مبدل یا کاوشگر، این وسیله کوچک دستی از ناحیه ای که مورد مطالعه در بدن است برای اندازه‌گیری میزان رادیواکتیویته عبور داده می‌شود.

از طرفی برای انجام این روش در کودکان جهت راحتی و بی حرکت نگه داشتن آنها ممکن است نیاز به داروهای آرام بخش باشد. امکان دارد وقتی که تصویر برداری به پایان رسید، از بیمار خواسته شود صبر کند تا تکنسین تصاویر را بررسی کند و در صورتی که تصاویر بیشتری برای شفاف سازی و تجسم بهتره منطقه نیاز باشد ممکن است بیمار باز هم مورد تصویر برداری قرار گیرد. پس از پایان یافتن تصویر برداری در صورتی که ماده رادیو اکتیو به صورت داخل وریدی تزریق شده باشد، آنژیوکت از دست بیمار خارج می‌شود.