پزشکی هسته ای

پزشکی هسته ای

1) مقدمه :

تصویربردارى به طریق هسته اى و تزریق و خوردن داروهاى هسته اى به هیچ وجه براى بدن مضر نیست. مواد رادیواکتیوى که در پزشکى هسته اى مورد استفاده قرار مى گیرند نیمه عمر خیلى کوتاهى دارند و خیلى زود از بین مى روند. میزان پرتو تابش شده از این مواد پائین تر از اشعه ایکس معمول و یا اشعه سی تی اسکن است و به راحتى از طریق ادرار یا کیسه صفرا حذف و دفع مى شود.

 در مقایسه با رادیو تراپی که با پزشکى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف یونیزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه ایکس تمام سلول ها را تحت تاثیر قرار مى دهد.
پزشکى هسته اى شاخه اى از علم پزشکى است که در آن از مواد رادیواکتیو براى تشخیص و درمان بیمارى استفاده مى شود. مواد رادیواکتیو مورد استفاده یا رادیو ایزوتوپ هستند و یا داروهایى که با مواد رادیو ایزوتوپ نشاندار شده اند. داروى رادیواکتیو، در روش هاى تشخیصى مواد رادیواکتیو به بیمار تزریق مى شود و میزان اشعه تایید شده، از بیمار اندازه گیرى مى شود. اکثر روش هاى تشخیصى به کمک یک دوربین اشعه گاما، توانایى تشکیل تصویر را دارند. در موارد استفاده درمانى، مواد رادیواکتیو براى درمان مورد استفاده قرار مى گیرند مثل استفاده از ید (۱۳۱) که در درمان سمى شدن تیروئید و سرطان تیروئید مورد استفاده قرار مى گیرد.

2 ) اشعه یا Radiation :
اشعه فرمی ‌از انرژی است که یا انسان آن را تولید کرده یا به طور طبیعی بدن با آن مواجه می‌شود.واحد اندازه‌گیری اشعه رم rem نامیده می‌شود هر 100 رم یک سیورت SIEVERT خوانده شده است .
واحدهای دیگر اندازه‌گیری اشعه‌گری GRAY و راد RAD است. هر 7 گری معادل 700 راد است.اشعه از دو طریق به بدن ما می‌رسد:1) مقدار اندکی از مواد رادیواکتیو در هوا و غذا و آبی که می‌نوشیم موجود است و اشعه حاصل از آنها به نام مواجهه داخلی نامیده می‌شود.2) مواجهه خارجی از طریق تماس با اشعه آفتاب و مواد رادیواکتیو و اشعه ایکس حاصل می‌شود.

3) اثرات تابش اشعه بر بدن :تابش اشعه بر بدن انسان به دوگونه است:1) تابش اولیه که مدت آن حدودا یک دقیقه است.2) تابش اشعه به صورت رزیدوال یا باقیمانده که به دنبال تابش اولیه هوا و ذرات گرد و خاک و... آلوده به اشعه شده و قربانیان خود را مدت‌های مدید آزرده خواهند کرد.

پنج نوع اشعه می‌تواند سلامتی انسان را به مخاطره اندازد:1) اشعه آلفا: شامل دو پروتون و دو نوترون:که فقط در صورت مواجهه داخلی خطرآفرین است.2) اشعه بتا: با توده تقریبی 2000/1 پروتون یا نوترون، مخاطره با این اشعه فقط با خوردن آن امکان‌پذیر است.3) اشعه گاما: بسیار شبیه نور طبیعی است فقط طول موج و مقدار انرژی آن متفاوت است و در درمان سرطان‌ها از آن استفاده می‌شود.4) اشعه ایکس: در اثر برخورد الکترون‌های پرشتاب بر سطح فلز تولید شده و طول موج متفاوتی با اشعه گاما دارد.5) نوترون: به دنبال شکاف هسته اتم اورانیوم و پلوتونیوم حاصل شده سبب یونیزاسیون اتم هیدروژن در مولکول آب بدن شده و ضایعات متعدد در بدن بر جای می‌گذارد.اثرات اشعه بر سلامت انسان بر اساس مقدار و فاصله طبق جداول زیر متفاوت خواهند بود.100 گری تابش اشعه برابر است با بی‌هوشی، اغما و مرگ در چند ساعت.10گری تابش اشعه برابر است با تخریب مغز استخوان، افت پلاکت، علائم سندروم حاد اشعه و مرگ در 30 روز.یک گری تابش اشعه برابر است با تهوع و استفراغ و کاهش فعالیت مغز استخوان و کاهش موقت گلبول سفید.0.1 گری تابش اشعه برابر است با تغییرات در لمفوسیت.0.01 گری تابش اشعه برابر است با عدم علائم بارز.علائم تابش اشعه طیف وسیع از یک قرمزی پوست تا سرطان و مرگ را در بر می‌گیرد.سندروم حاد با تهوع ، استفراغ و اسهال، تب و خونریزی همراه است و بهبود چند هفته تا 2 سال به طول می‌انجامد.کودکان بیش از بزرگسالان در معرض خطر قراردارند و جنین انسان بی‌نهایت به تابش اشعه حساس است و اثرات اشعه در مواجهه‌های مکرر به صورت جمع شونده است. اشعه مولکول‌ها را یونیزه کرده و نهایتا سبب تخریب DNA هسته سلول و میتوکوندری می‌شود.در مقدار کم تابش اشعه سلول خود را ترمیم می‌کند ولی در دوز زیر 100 رم ترمیم کامل انجام نمی‌شود و کلون معیوب سلولی که گاها منش سرطانی را دنبال می‌کند حاصل می‌شود.در دوز بالای 100 رم بیماری Radiation sickness با اسهال و اختلالات آب و الکترولیت و عفونت و لاغری قربانی را آزار می‌دهد. و در دوز بالای 300 رم به دنبال اختلال سیستم دفاعی قربانی در عرض 60 روز فوت خواهد شد و در صورت دریافت اشعه بالاتر از 1000 رم عروق صدمه دیده و سیستم‌های مختلف بدن از کار افتاده و مرگ حادث می‌شود.

4) کاربردهاى تشخیصى پزشکى هسته اى :
در کلیه روش هاى تشخیصى، نحوه عملکرد صحیح اندام هاى بدن در مقایسه با یک فرد سالم مقایسه مى شود. اتصال رادیو ایزوتوپ ها به ماده یا عضو مورد نظر به تشخیص و شناسایى پرتوهاى تابش شده و اندازه گیرى آنها کمک مى کند. در پزشکى هسته اى براى تشخیص معمولاً از یک سرى از مواد رادیواکتیو استفاده مى شود که یا به صورت گاز هستند و یا مایع که به بدن تزریق مى شوند.

·        مواد رادیواکتیو به فرم مایع :Technetium-99m
Iodin-123 or Iodin 131 Thallium-201 Gallium-67

·        مواد رادیواکتیو به فرم گازى :Xenon-133 Krypton-81

جدول 1 ) رادیو داروهای تشخیصی در پزشکی هسته ای

رادیو نوکلید	شکل شیمیایی	کاربرد
Tc-99m	پرتکنتات سدیم	مغز ، تیروئید ، غدد بزاقی ، عکس برداری استخر خونی ، مکان یابی ، جفت جنین
Tc-99m	کلوئید آلبومین	جگر ، طحال ، عکسبرداری مغز استخوان
Tc-99m	اتی درونات EHDP	عکسبرداری استخوان
Tc-99m	پنتتات  DTPA	عکسبرداری مغز ، ریزش کلیوی ، عکسبرداری تنفس شش
Tc-99m	پیروفسفات PPi	عکسبرداری استخوان ، عکسبرداری آرواره
I-131	یدید سدیم	تشخیص کار تیروئید ، عکسبرداری تیروئید
I-125	آلبومین	تعیین حجم خون و پلاسما ، بررسیهای تیروئید
I-123	یدید سدیم	تشخیص کار تیروئید ، عکسبرداری تیروئید
Tl-201	کلرید تالوس	عضلات قلب ، گردش خون
Xe-133	گاز	عکسبرداری تنفسی ، مطالعات جریان خون
Ga-67	سیترات گالیم	عکسبرداری تومور

5) روش هاى مختلف استفاده از داروهاى رادیواکتیو:

·        تزریق درون رگى که در اسکن هاى مختلفى مورد استفاده قرار مى گیرد.

·        تزریق زیر جلدى که معمولاً براى مطالعه سیستم لنفاوى کاربرد دارد.

·        تنفسى که معمولاً براى مطالعه شش ها مورد استفاده قرار مى گیرد. در این روش از گاز کریپتون (۸۱) و یا ذرات هواى حاوى تکنسیوم (۹۹) استفاده مى شود.

·        خوراکى که معمولاً براى شفاف کردن و متمایز کردن سیستم گوارشى به کار برده مى شود.

6) تجهیزات لازم براى عکسبردارى :

معمولاً پرتوهاى ساطع شده از ماده رادیواکتیو داخل بدن، توسط دوربین هاى گاما تشخیص داده مى شوند. به طور معمول، دوربین هاى گاما از آشکارساز گاما مثل یک کریستال فعال یدید سدیم که با یک سیستم تصویرى همراه است، تشکیل شده اند. دوربین هاى گاما از نحوه پراکنش تابش رادیواکتیو بر روى آشکارساز گاما تصویر را به وجود مى آورند.وضوح دوربین هاى گاما بین ۴ تا ۶ میلى متر است که مى تواند هزاران اشعه گاما را در ثانیه آشکار کند. دوربین گاما هر پرتو گاماى ساطع شده را در دو جهت محور x و y آشکار مى کند و به این ترتیب تصویر را به وجود مى آورد.در پزشکى هسته اى معمولاً وضوح (dpi) هر تصویر به تعداد پرتوهاى گاماى آشکار شده در آن پیکسل، در واحد زمان گفته مى شود.اساس کار دستگاه هاى مختلف که از فیزیک هسته اى براى تصویربردارى استفاده مى کنند، ایجاد یک سرى تصویر از برش هاى مختلف بدن و از زاویه هاى متفاوت است که این تصاویر با یکدیگر ادغام شده و یک تصویر سه بعدى از محل مورد نظر ایجاد مى کنند.

7) رادیوداروها و چشمه های رادیواکتیو در پزشکی هسته ای :

سودمندترین رادیو ایزوتوپ ها در پزشکی هسته ای رادیوایزوتوپهای تابش کننده گاما می باشند ، زیرا پرتوهای تابش شده از این مواد در درون بدن را می توان از بیرون بدن به سادگی تشخیص داد. اندازه های کاربردی مواد رادیواکتیو در روشهای تشخیص از دید جرم بسیار اندک است

- نزدیک به میکروگرم - بگونه ایکه این مواد بر روند کارهای فیزیولوژیک بدن اثری ندارند.رادیوایزوتوپها بیشتر به گونه ترکیبی ، وارد بدن می شوند. ترکیب های یاد شده مولکولهای نشاندار هستند. یک مولکول نشاندار مولکولی است که یک یا چند اتم آن رادیواکتیو باشد.ترکیبات رادیواکتیو، داروهای رادیواکتیو یا رادیوداروها باید از استانداردهای ویژه خالص بودن شیمیایی و دارویی برخوردار باشد. بیشتر رادیوداروهای پزشکی هسته ای از شرکتهای بازرگانی دارویی که چگونگی ویژگیهای رادیوداروها را کنترل می کنند خریداری می شوند. تنها کاری که پزشک یا کاربر باید انجام دهد بکارگیری جدولی برای تعیین اندازه دگرگون شده این رادیوداروها از زمان آخرین اندازه گیری اکتیویته آنهاست.برای نشاندار کردن مولکولها شماری از رادیوایزوتوپها بکار برده می شود. این رادیوایزوتوپها بیشتر تابش کننده های گاما و دارای ویژگیهای گوناگون فیزیکی هستند. نمونه این رادیوایزوتوپها رادیوایزوتوپهای P-32 ، Ga-67 ، Tc-99m ، I-131 ، Au-196 می باشند که به راههای گوناگون تهیه می شوند. البته باید یادآوری کرد که رادیوایزوتوپهای مناسبی از عنصرهای کلیدی هیدروژن و اکسیژن و کربن وجود ندارد، ولی امروزه با به کارگیری شتابنده هایی مانند سیکلوترون در بیمارستانهای پیشرفته ،برخی از سختی های کار از میان برداشته شده است. برای نمونه رادیوایزوتوپهایی را - در جایگاه مصرف - تولید می کنند که نیم عمر چند دقیقه ای دارند .نمونه این رادیوایزوتوپها O ، F ، Fe و Ga می باشد. O-15 با نیم عمر دو دقیقه ای به سرعت جذب بدن می شود و در همین زمان کوتاه می توان بررسیهای دقیق فیزیولوژیک انجام داد. شماری از رادیوایزوتوپهای کاربردی در پزشکی از ژنراتورهایی  بدست می آیند که درباره آنها بیشتر گفتگو خواهد شد. رادیوایزوتوپهای مورد استفاده در کارهای تشخیصی باید تابش کننده گاما بوده - گاهی پوزیترون بکار می رود - و نیم عمر مناسب کارتشخیصی را داشته باشند.از با ارزش ترین رادیوایزوتوپها در کار تشخیص ، Tc است که شمار فراوانی از ترکیب های شیمیایی کاربردی را با آن نشاندار می کنند.

 تکنسیم بصورت پرتکنتات سدیم  ( NaTco12 ) برای نشاندار کردن بکار می رود. درتهیه این مولکولها در آغاز پرتکنتات به یون Tc کاهش داده شده و سپس آنرا با ماده شیمیایی دلخواه بصورت کمپلکس در می آورند. ماده شیمیایی آْماده است و تنها باید پرتکنتات بگونه ای استریل و بدون پیروژن به آن افزوده  شود و پس از چند دقیقه ترکیب برای کاربری آماده است. راندمان این فرایند شیمیایی به 90 درصد می رسد و باقیمانده ترکیب نشده به گونه.

Bone densitometry
تراکم سنجی استخوان جهت اندازه‌گیری محتویات معدنی استخوان استفاده می‌شود و این اندازه‌گیری کاهش توده استخوانی را بخوبی نشان می‌دهد.تراکم سنجی استخوان جهت تشخیص پوکی استخوان و تعیین ریسک شکستگی استخوان بسیار مفید است. اغلب روشهای اندازه‌گیری مواد معدنی استخوان bone mineral density (BMD) بسیار سریع و بدون درد می‌باشد.روشهای در دسترس BMD شامل DEXA و استفاده از x،CT-Scan ستون فقرات، مچ دست، بازو و یا ساق پا (Quantity CT or (QCT ، Osteo CT، و یا Ultrasoundمی‌باشند.

mass screening purposes برای اهداف غربالگری عمومی یک نوع روش رسپتومتری قابل حمل و پرتابل وجود دارد. در این روش از یک وسیلهDexa x-ray یا واحدquantitative ultrasound استفاده می‌شود. هر دو نوع این آزمایشات موبایل، مچ دست انگشتان یا پاشنه پا را مورد آزمایش قرار می‌دهد.روشهای موبایل دانسیتومتری دقت تکنیک‌های ثابت و غیر موبایل را ندارند چون تنها یک استخوان را مورد آزمایش قرار می‌دهند.استخوانی که مواد معدنی خود را از دست داده ضعیف می‌شود و احتمال شکستگی بالایی دارد وbone densitometry قبل از شکستگی و احساس ضعف در استخوان این کاهش را نشان می‌دهد.
DEXA رایج‌ترین روش دنسیتومتری است. این روش بی‌درد بوده و احتیاج به هیچ تزریق، روش تهاجمی، مسکن یا رژیم خاص و مراقبت‌های ویژه ندارد.در طی این آزمون بیمار روی تخت دراز کشیده و سیستم قسمتهای مورد نظر بدن را اسکن می‌کند (به طور معمول مهره‌های پایینی ستون فقرات و لگن) مدت زمان اسکن تنها چند دقیقه است. اشعه x مورد استفاده در DEXAکمتر ازChest x-ray است. دانسیته استخوانی هر بیمار با نمودار افراد سالم مقایسه می‌شود و نتیجه اعلام می‌شود.روش جدید اندازه‌گیری استئوپروز استفاده از اولتراسوند است. سیستم اولتراسوند اندازه‌گیری مواد معدنی استخوان، بسیار کوچکتر و ارزانتر ازDexa است و زمان انجام این کار حدود 1 دقیقه می‌باشد.

مزایای استفاده از اولتراسوند دنسیتومتری
1- هیچ اشعه یونسازی وجود ندارد
2- امکان تکرار تصاویر ناحیه مورد نظر
3- مشخص شدن میزان مواد معدنی ناحیه مورد نظر(Region of interest (ROI به همراه حدود هندسی آن
4- دقت 5/0%
5- کنترل اتوماتیک درجه حرارت برای معتبرترین اندازه‌گیری
6- کالیبراسیون دقیق و کنترل داخلی
7- سرعت بالای آزمون 3ms
8- نمایش رنگی تصاویر برای ارزیابی بهتر دانسیته
9- قیمت کم نسبت به تجهیزات DEXA
10- ذخیره‌سازی تصاویر بیماران برای مدت طولانی به منظور پیگیری
11- دسترسی آسان به تصاویر برای اپراتور
12- ضبط تصاویر پاشنه
13- مقایسه بین چندین تصویر

 

DEXA equipment

دو نوع سیستمDEXA وجود دارد: وسیله مرکزیCentral device و فرعیPeripheral device.
Central DEXAدانسیته استخوانی را در استخوانهایhip (لگن) و مهره‌ها اندازه می‌گیرد در حالیکهPeripheral device دانسیته را در مچ دست و پاشنه و انگشتان اندازه‌گیری می‌کند.سیستم مرکزی در بیمارستان و مراکز پزشکی استفاده می‌شود در حالیکه پریفرال در داروخانه‌ها و مراکز موبایل پزشکی قابل استفاده است.
 Central یک میز تخت و بزرگ و یک بازو آویزان دارد که بازو به جلو و عقب قابل حرکت است و بنابراین تخت می‌تواند به عنوان تخت درمان یا صندلی آزمایش برای بیماران ویژه استفاده شود.
Peripheral device فقط 30 کیلوگرم وزن دارد و شامل یک جعبه متحرک است که فضایی برای قرارگیری با جهت تصویربرداری دارد.سیستمDEXA یک بیم اشعه باریک و غیر قابل رؤیت اشعهx با دز کم دارد و انرژی را به سمت استخوان می‌فرستد. اشعهx در دو انرژی با دو پیک مجزا وجود دارد یک پیک به طور عمده بوسیله بافت نرم جذب می‌شود و دیگری بوسیله استخوان. میزان جذب شده بوسیله بافت نرم در نهایتSubtract (تفریق) شده و آنچه باقی می‌ماند دانسیته بافت استخوانی است اشعه استفاده شده در این روش 1/0 اشعه استانداردChest x-ray است.آزمونDEXA بین 10 تا 30 دقیقه طول می‌کشد که البته به نوع تجهیزات و قسمتی از بدن که مورد آزمایش قرار می‌گیرد بستگی دارد.در طی آزمون دتکتورها به آرامی روی ناحیه مورد نظر حرکت کرده و تصاویر را روی مونیتور ثبت می‌کنند.نتایج آزمون
آزمون تراکم استخوان با دو حد مطلوب یا معیار مقایسه می‌شود: افراد بالغ و جوان سالم(T-
     Score) و افراد همسن (Z-Score)نتیجهBMD شما با نتایجBMD افراد بالغ 25 تا 35 ساله هم جنس و هم اقلیم شما مقایسه می‌شود. میزانStandard deviation (SD)(انحراف از وضعیت استاندارد) تفاوت بین BMDشما و آن گروه افراد سالم است. این نتیجهT-Score شماست.
T-Scoreمثبت نشان می‌دهد که استخوان شما قویتر از وضعیت نرمال است وT-Score منفی بیانگر ضعیف بودن استخوان شما نسبت به حالت نرمال است.
YN=young normal
 طبق بیان سازمان بهداشت جهانی استئوپروز طبق جدول زیر تعریف می‌شود:
معیاری برای پوکی استخوان در زنانT-Score:
نرمال   1/0
کاهش کم تراکم استخوانBMD بینSD 5/2- تا 0/1- زیر رنج افراد جوان بالغ است
پوکی استخوان >BMD5/2- پایین‌تر از رنج افراد سالم جوان
پوکی استخوان شدید>BMD 5/2- پایین‌تر از رنج افراد سالم جوان است و بیماران دو یا چند شکستگی دارند.
به طور معمول احتمال شکستگی استخوان با هرSD زیر نرمال دو برابر می‌شود بنابراین شخصی با یکBMD ،1SD زیر نرمال یعنیT-Score=-1 نسبت به یک شخص باBMD نرمال، دو برابر احتمال شکستگی استخوان دارد و یک شخص با 2-T-Score= 4 برابر فرد سالم احتمال شکستگی دارد وقتی این اطلاعات بدست می‌آید، فرد با احتمال بالای شکستگی می‌تواند به هدف جلوگیری از شکستگی‌های آینده درمان شود.از جهت دیگرBMD شما با یک معیار سنی مقایسه می‌شود. این موردZ-Score نام دارد که در این مرحله نتیجهBMD شما با فرد همسن، هم جنس، هم وزن و هم قد شما مقایسه می‌شود.استئوپروز شایعترین بیماری متابولیک استخوان است. این بیماری با کاهش ضخامت قشر استخوان، کاهش تعداد و اندازه ترابکولهای استخوان اسفنجی (یعنی اختلالهایی که در آنها تمام اسکلت درگیر می‌شود) مشخص می‌شود. هر تغییری در سرعت تشکیل و جذب که جذب را از تشکیل استخوان بیشتر کند می‌تواند از توده استخوانی بکاهد.این واقعیت که در بعضی از زنان با پیدایش یائسگی از بین رفتن استخوان سرعت می‌گیرد و هر گاه قبل از سن یائسگی طبیعی، تخمدانهای زنی برداشته شود ولی دچار پوکی استخوان پیش‌رس می‌شود حاکی از آن است که استروژن‌ها نقش مهم در جلوگیری از، از بین رفتن استخوان دارند.سیگار هم یا به طور مستقیم بر استخوان سازی اثر می‌کند یا به طور غیرمستقیم بر کار تخمدانها اثر می‌نماید کاهش سطح هورمون پاراتیروئید هم در کاهش استخوان‌سازی مؤثر است.احتمالاً خوردن اسید زیاد، خصوصاً به صورت غذای پرپروتئین، به خاطر خنثی کردن همین اسید اضافی منجر به حل شدن استخوان می‌شود. خود اسید ممکن است استدوکلاستها را فعا کند. زندگی بی‌تحرک در افرادی که عضلات کمی دارند، نیروهای مکانیکی وارده بر استخوانهایش را کم می‌کند و میل به از بین رفتن استخوان را افزایش می‌دهد.یک نوع استئوپروز در کودکان و نوجوانان و دختر و پسر، با کار طبیعی کنار دیده می‌شود. این دسته را استئوپروز آیدیوپاتیک می‌نامند.بسیاری از افراد استئوپروتیک از پیکر عضلانی برخوردار نبوده و وزن متوسط کمتری دارند. مصرف سیگار و الکل می‌تواند استخوان‌سازی را کاهش دهد.در استئوپروز بی‌تحرکی موجب افزایش اختلاف بین تشکیل و جذب استخوان و تشدید ضایعه می‌شود. بین زندگی بی‌تحرک، در فرد غیرعضلانی، نیروهای مکانیکی وارد بر اسکلت را کاهش می‌دهد و تمایل به کاهش توده استخوانی بال می‌رود چون تشکیل و جذب استخوان در پاسخ به نیروهای گوناگون مکانیکی تحریک می‌شود.در برخی موارد استئوپروز یکی از چهره‌های بیماری دیگری همچون سندرم کوشینگ می‌باشد.استئوپروز موسوم به نوع 1 در گروهی از خانم‌ها بعد از یائسگی بین 51 تا 75 سالگی رخ می‌دهد و با کاهش شدید و نامتناسب استخوان تومرکولر نسبت به استخوان کورتیکال مشخص می‌شود.شکستگی اجسام مهره‌ای و بخش دیستال ساعد شایعترین عوارض می‌باشد و کاهش فعالیت عمده پاراسیتروئید ممکن است در جهت جبران جذب استخوانی باشد. استئوپروز نوع 2 در جمع کثیری از خانمها و مردان بالای 70 سال یافت می‌شود. شکستگی‌های گردن ران، بخش پروگزیمال بازو بخش پروگزیمال درشت نی و لگن شایعترین شکستگی‌های این گروه است.علایم: شکستگی مهره، مچ، (لگن) بازو و درشت نی و ...علامت شکستگی جسم مهره عبارت است از درد پشت و تغییر شکل ستون مهره‌ها و درد بویژه بعد از خم شدن و بلند کردن جسم سنگین.معمولاً استراحت در بستر می‌تواند موقتاً درد را متوقف کند. انتشار رو به پایین درد به طرف یک پا شایع بوده و حملات درد بعد از چند روز تا یک هفته فروکش می‌کند و بعد از 4 تا 6 هفته بیمار می‌تواند فعالیتهای عادی خود را از سرگیرد.علایم رادیولوژیک: پیش از شکستگی و کلاپس در اجسام مهره‌ای استئوپروز، کاهش تراکم مواد معدنی افزایش وضوح خطوط عمودی (به خاطر اتلاف شدیدتر ترابکولهای افقی) و واضح شدن صفحات انتهایی را می‌بینیم. در نتیجه ضعف صفحات ساب کوندرال و اتساع دیسکهای مهره‌ای تقعر مهره‌ها از هر دو طرف به طور مداوم افزایش یافته و با اصلاح مهرهcodfish ایجاد می‌کند.با بروز کلاپس معمولاً ارتفاع قدامی جسم مهره کاهش می‌یابد و کورتکس قدامی نامنظم می‌شود. شکستگیهای فشاری قدیمی‌تر ممکن است تغییرات واکنشی و استئوفیتهایی در حوالی لبه‌های قدامی بوجود آورند. بدون شکستگی استخوانی، رادیوگرافیهای استاندارد شاخصهای حساسی برای مشاهده کاهش توده استخوانی به شمار می‌روند زیرا تا 30% توده استخوانی فرد برای ایجاد خطر شکستگی کافی است.

اقدامات تشخیصی: 

با استفاده از روشهایی همچون سنجش جذب فوتون منفرد و دوگانه، توموگرافی کامپیوتری کمی، بررسی فعال‌سازی نوترونهای کلسیم و استفاده از اولتراسوند می‌توان اتلاف مواد معدنی استخوان را نشان داد.اقدامات درمانی: استراحت و گرمای موضعی.Corset مناسب اکسایش بیمار را به همراه می‌آورد. هورمون استروژن سرعت جذب استخوان را زیاد می‌کند. اما تشکیل استخوان بالا نمی‌رود. استروژن مانع دفع کلسیم می‌شود و اتلاف استخوان را به تعویق می‌اندازد.

تجویز 1500 میلی‌گرم کلسیم در روز وقتی بیمار نمی‌تواند استروژن بگیرد بسیار مناسب است. مصرف کلسیم اثر خوبی بر حفظ استخوان کورتیکال دارد ولی اثری روی استخوان ترابکولار ندارد. البته دریافت کلسیم گاهی قبل از 25 یا 30 سالگی ممکن است اثرات سودمندی بر نگهداری حداکثر توده استخوانی داشته باشد

دستگاه اندازه گیری جذب تیروئید

یکی از تجهیزات مفید مورد نیاز در بخشهای پزشکی هسته ای تشخیصی دستگاه شاخص اندازه گیری جذب ید می باشد که بکمک تنها یک دتکتور سنتیلاسیون قادر به شمارش پرتوهای خارج شده از تیروئید بیماران مبتلا به بیماری است و می تواند در زمان خیلی کوتاه جذب ید بیمار را اندازه گیری و در تشخیص افتراقی بیماریهای تیروئید کمک بسیار نماید. از آنجائیکه بعضی مراکز بدین منظور گاه از دستگاههای دوربین گاما استفاده می کنند که مستلزم هزینه و وقت بیشتری است بکارگیری دستگاه ذکر شده به صرفه اقتصادی نیز هست.
بدین منظور طی پروژه ای در مرکز تحقیقات علوم و تکنولوژی در پزشکی، سعی شد با بررسی نمونه های مختلف این دستگاه و با بررسی دقیق کلیة اجزاء این سیستم ها و شناسایی کلیه پارامترهای مهم در این دستگاه که شامل قسمتهای مختلف مکانیکی، نرم افزاری و الکترونیکی می باشد، نمونه این دستگاهها را با هزینه کمتر در داخل کشور مونتاژ نمائیم.
با انتخاب آشکارساز مناسب از نوع آشکارساز یدید سدیم (NaI(Tl بهمراه سیستم تحلیلگر بس کاناله با 2048 کانال و دقت بالا ( 11- بیتی)  و تهیه آن از منابع معتبر (لازم به ذکر است که تولید آشکارسازهــای هسته ای نیازمنـد تکنولوژی بالایی است و در حـال حاضر در داخل کشور ممکن نمی باشد) سعی شد علاوه بر طراحی و ساخت قسمتهای مکانیکی که خود از اهمیت زیادی برخوردار است با بهره گیری از نرم افزارهایی که توسط شرکت سازنده برای دستگاه تهیه شده است و بکمک برنامه نویسی تحت ویندوز 98 با برقراری ارتباط بین نرم افزار تحت ویندوز و برنامه های خود سیستم که از نوع MS-DOS می باشند بتوانیم کنترل سیستم آشکارساز را از محیط ویندوز به دست بگیریم و شمارشهای لازم را انجام داده و اطلاعات حاصل از شمارش پرتوهای خروجی بیمار را در محیط ویندوز گردآوری و ذخیره نمائیم و سپس کلیه پردازشها را انجام داده، نتایج را در فایل بیمار ذخیره یا توسط چاپگر، چاپ و در اختیار بیمار قرار دهیم.
بدین ترتیب علاوه بر صرفه جویی ارزی و کسب دانش فنی، زمینه مناسبی برای ایجاد چندین شغل فراهم و زمینه گسترش این نوع فعالیتها جهت ساخت سایر وسایل نیز فراهم گردید. بعلاوه، تستهای کلینیکی انجام شده نیز علاوه بر کمک به رفع نواقص و کاستیهای سیستم در کل نشان داد که سیستم از قابلیت بسیار خوب و قابل رقابتی برخوردار و قابل عرضه و رقابت با محصولات مشابه خارجی می باشد.

آرتیفکت های CT SCAN

همگام با پیشرفت در سایر عرصه های فن آوری‏، CT نیز از زمان ابداع آن توسط آقای هانسفیلد پیشرفتهای چشمگیری  کرده است. با گذشت زمان محدودیتهای CT رفع شد و این وسیله به ابزاری توانمند جهت بررسی اندامهای درون بدن تبدیل شده است.با وجود پیشرفتها آرتیفکت تصویر به صورت یک مفصل همچنان پابرجا هستند و کیفیت تصاویر CT را تحت تاثیر قرار می دهند که گاهی  این بهم ریختگی چنان وسیع است که نمی توان از تصویر بدست آمده برای مقاصد تشخیصی استفاده کرد و نیاز به تکرار آزمون است، که این امر مستلزم پرتوتابی غیر ضروری بیمار می باشد و این امر مغایر با اصول حفاظت بیمار می باشد.این وظیفه تمام پرتوکاران است که با شناخت انواع آرتیفکت ها و یادگیری راه کارهای  موثر برای به حداقل رساندن این اثرات رسالت خود را به عنوان اولین خط دفاعی افراد جامعه در مقابل پرتوگیری غیر ضروری بیمار به انجام رسانند و تصاویری با حداکثر اطلاعات تشخیص تهیه کنند. آرتیفکت عبارت است از بهم ریختگی CT و یا ثبت اعداد اشتباه در تصویر CT. هنگامی که از این اعداد برای مشخص کردن نوع بافت مورد مطالعه استفاده می شود این مطلب از اهمیت بسزایی برخوردار است.آرتیفکت ها  می توانند به صورت محو شدگی ، ثبت خطوط مستقیم در تصویر ( Streak Artifact ) و یا آرتیفکتهای ستاره ای شکل در تصاویر CT مشاهده شوند علت بوجود آمدن آرتیفکت ها در CT به طور معمولی حرکات بیمار، وجود اشیاء فلزی به همراه یا در بدن بیمار و تعدد بافتها در یک voxel می باشد.
- انواع آرتیفکت
1- سخت شدن اشعه   ( Beamhardening )
این آرتیفکت در نتیجه افزایش میانگین انرژی دسته اشعه در حین عبور  از بافتها بوجود می آید. همانند سایر دستگاههایی که از اشعه برای تولید تصویر استفاده می کنند در دستگاه های CT نیز دسته اشعه مورد استفاده تک انرژی نیست و شامل طیفی از انرژی ها است.مثلاَ وقتی در CT از انرژی KVP 120 استفاده می کنیم دسته اشعه حاوی انرژی های kev120-25 است. این آرتیفکت در زمانی که اشعه x مسیرهای متفاوتی را طی می کند نیز بوجود می آید، مثلا زمانی که ناحیه ناحیه بررسی کروی شکل باشد اشعه های مرکزی  بیشتر از پرتوهای کناری تضعیف می شوند.  این آرتیفکت به صورت نوارهای تیره یا خطهای در تصاویر مشاهده می شود.برای کاهش یا حذف این آرتیفکت می توان از فیلترهای اشعه x (bowitefilter)1 که یکنواختی دسته اشعه را افزایش می دهند استفاده کرد و یا از تکنیک های با kvp بالا استفاده کرد. امروزه نرم افزارهایی عرضه شده اند که می توانند اثرات این آرتیفکت را در تصاویر کاهش دهند ( تصویر 4)
2- آرتیفکت های ناشی از حرکت بیمار   ( patient motion Artifact )
این آرتیفکت در نتیجه حرکت بیمار در حین تصویربرداری به وجود می آید.این آرتیفکت به صورت خط ها یا رگهای مستقیم در تصویر مشاهده می شوند اگر حرکات بیمار ارادی باشد می توان با توجیه بیمار و گوشزد کردن اهمیت بی حرکت ماندن در حین تصویربرداری همکاری بیمار را جلب کرد.در مورد بیمارانی که قادر به همکاری نیستند و یا حرکات غیر ارادی مثل ضربان قلب باید از زمانهای اسکن کوتاه یا Gated CT2 استفاده کرد و یا با استفاده از وسایل ثابت کننده وضعیت بیمارانی را که قادر به همکاری نیستند را تثبیت کرد.اگر حرکت زیاد باشد نمی توان با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری این خطاها را تصحیح کرد. چون با جابه جایی voxel ها در حین تصویربرداری اعداد CT بشدت دچار به هم ریختگی می شوند و باید آزمون تکرار شود ولی در مواردی که حرکت محدود است می توان با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری این خطاها را تصحیح کرد. به عنوان مثال شرکت shimatzu از نرم افزار MAC3 برای کاهش آرتیفکت ناشی از حرکت استفاده می کند

3- آرتیفکت ناشی از فلزات ( Metal Artifact )
این آرتییفکت در اثر وجود مواد فلزی به همراه بیمار یا درون بدن بیمار بوجود می آید . وجود موادی مثل پروتزهای  فلزی، مواد پرکننده دندان، گیره های جراحی و ضربان ساز قلب داخل بدن بیمار باعث به وجود آمدن این آرتیفکت میشود.این نوع آرتیفکت به صورت خطهای سفید که گاهی به شکل ستاره ای در اطرااف جسم فلزی دیده میشود.دلیل بوجود آمدن این نوع آرتیفکت این است که جسم فلزیی جلوی رسیدن اشعه به دتکتور را می گیرد و چون بالاترین تضعیف در بدن مربوط به استخوان است به تمام voxel های موجود در مسیر این پرتو عدد CT 1000 که مربوط به استخوان است اختصاص می یابد و با چرخش تیوب در مجموع این خطوط به شکل ستاره ای دیده می شود برای برطرف کردن این نوع آرتیفکت باید مواد فلزی را که خارج از  بدن بیمار قرار دارند را برداشت . همچنین میتوان با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری و بازسازی مجدد تصویر این آرتیفکت را حذف کرد.
4- اثر میانگین گیری از بافتهای موجود در voxel                    (Partial vollume Artifact )
این آرتیفکت زمانی به وجود می آید که voxel شامل چند بافت با اعداد CT متفاوت باشد در این حالت عدد بدست آمده نتیجه میانگین گیری از اعداد CT بافتهای موجود در voxel است. به عنوان مثال اگر یک voxel شامل خون ( عدد CT = 40 ) ، قسمت خاکستری نخاع ( عدد CT = 43 ) و قسمت سفید نخاع ( عدد CT = 46 ) باشد،‌ عدد CT اختصاص یافته به این voxel 43 است در مشاهده تصویر این طور به نظر می رسد که voxel فقط شامل قسمت خاکستری نخاع است در مواردی که اختلاف عدد CT بافتهای موجود در voxel زیاد است عدد اختصاصص یافته به voxel مربوط به بافت متراکم است یکی از متداولترین جاهایی که این نوع آرتیفکت روی می دهد حفره خلفی جمجمه است و در ناحیه برجستگی داخلی استخوان پس سری و هرمهای پتروس مشاهده می شود
بهترین راه برای برطرف کردن این نوع آرتیفکت استفاده از مقاطع نازکتر است.برای کاهش اثر میانگین گیری می توان از روش VAR4 استفاده کرد
همانطور که در این تصویر مشاهده می کنید یک مقطع mm 8 که شامل استخوان و بافت نرم است به چهار مقطع با ضخامت mm 2 تقسیم می شود.
5- آرتیفکت حلقه ای ( Ring Artifact )
این آرتیفکت مختص دستگاههای CT نسل سوم است و زمانی بوجود می آید که دتکتورها کالیبره نباشند، در ساخت مشکل داشته باشد و یا بهره تبدیل آنها متفاوت باشد.با چرخش دتکتورها به همراه تیوب و جابجایی دتککتور معیوب یک حلقه در تصویر مشاهده می شود  برای برطرف کردن این آرتیفکت دتکتورها باید کالیبره شوند و در صورت معیوب بودن باید تعویض شوند. همچنین می توان از الگوریتمهای خاص بازسازی تصویر که به این متظور تهیه شده اند برای کاهش اثر این نوع آرتیفکت استفاده کرد
6- آرتیفکت ناشی از قرار داشتن قسمتی از ناحیه مورد تصویربرداری در خارج از میدان تابش ( FOV )این آرتیفکت زمانی رخ می دهد که ناحیه مورد تصویربرداری بزرگتر از FOV چهل سانتی متر و قفسه سینه بیمار cm50 باشد قسمتی که خارج از FOV قرار دارد مقابل دتکتور ها را سد می کند و دسته اشعه را تضعیف می کند ولی به تصویر درنمی آید و باعث بوجود آمدن خطهایی در تصویر می شود برای حذف این آرتیفکت باید مطمئن شویم که FOV بزرگگتر از ناحیه مورد تصویربرداری است.

اسکن قلب

بررسی های قلب و اسکن قلب

بررسی های قلب در پزشکی هسته ای با روشهای پیچیده ای انجام می شود زیرا زنش های پیوسته قلب جزئیاتی را که می توانند در نگاره دیده شوند ، محدود می کند . با بکارگیری سیگنالهای ECG برای فعال کردن آشکارساز در مرحله آسایش زنش قلب توان جداسازی نگاره را می توان افزایش داد .ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی Tc 99m   و حساسیت بسیار دوربینهای گامای امروزی،‌ امکان آشکار ساختن ساختمان قلب ، حجم و رگهای آن را در مرحله های گوناگون زنش قلب فراهم می سازد . روش هم زمان ساختن یا گام گذاری دوربین گاما با به کارگیری ویژگیهای پتانسیل الکتریکی قلب بیمار برای فعال کردن دوربین در هر مرحله دلخواه ،‌ از اهمیت ویژه ای برخوردار است . برای نمونه با گرفتن اسکن از بیمار در حالت جلو مایل به راست به گونه ای که مرزهای بطن چپ در بیرون از بطن راست جا گیرد ، کانتور بطنی یا حجم درون بطنی به هنگام سیستول یا دیاستول با به کارگیری رخدادهای الکتریکی P و QRS منحنی زنش قلب به عنوان ماشه یا آغازگر ممکن است بررسی شود . داده های به دست آمده در این روش برای تجزیه و تحلیل کار بطنی بسیار سودمند است . در شکل (45-4) الکتروکاردیوگرام که نمایشی از ولتاژ قلب نسبت به زمان است به همراه تغییرهای فشار بطن چپ و حجم آن نسبت به زمان برای یک زنش کامل قلب آمده است . با بکارگیری چنین تغییرهایی ،‌ بسیاری از پارامترهای ارزشمند قبلی با گام گذاری می تواند بدست آید . در شکل ( b45-4 ) چگونگی گام گذاری با بکارگیری منحنی ECG نمایش داده شده است .در شکل ( 46-4 ) گذر مولکول نشاندار ( با Tc 99m  ) در یک قلب سالم نشان داده شده است . همانگونه که شکل نشان می دهد نخست حجم رادیواکتیو به سوی سیاهرگ توخالی بالایی ( ورید اجوف فوقانی ) رانده می شود (1) سپس آهسته آهسته به سوی دهلیز راست و بطن راست و سرخرگ ششی حرکت می کند (2) در برگشت از ششها حجم ماده رادیواکتیو را در گذر از اتاقکهای چپ می توان دید (3و4) و در گذر از آئورت (5) سرانجام وارد شاخه شکمی آئورت می شود . بنابراین ماده رادیواکتیو همه فضای قلب و رگهای اصلی را پیموده است . این حرکت می تواند داده های بالینی ارزشمندی بدست دهد .

رادیوداروهایی که به دنبال حمله قلبی در جایگاه آسیب بتوانند متمرکز شوند ، در حال ساخت می باشند . امروزه تالیوم Te 81201  برای اسکن قلب و بررسی پرفیوژن آن در هنگام آسایش و استراحت بکار برده می شود . داروی دیگری که بیشتر به کار می رود sestamibi Tc 99m    است . بررسی ماهیچه های قلب با بکارگیری رادیوداروهای یادشده امکانپذیر شده است .در نگاره برداری ایزوتوپی از قلب ، با بکارگیری  اسکن معمولی ، پخش نسبی رادیو داروها از یک حجم برروی یک سطح تصویر می شود . این کار از سه زاویه گرفته می شود و نگاره بدست آمده ای از این سه زاویه است که نمایش ساختار قلب را بدست می دهد . این نمایش به ستبرای ماهیچه میوکارد عمود بر سطح دوربین گاما ، جذب ناحیه ای میوکارد و کاهش بافتی بستگی دارد . فرم نعل اسبی قلب در اسکن 201Tl ( تالیوم و استامیبی ) در شکل (47-4) مربوط به جذب پرتو بوسیله دیواره میوکارد ،‌ اندازه اندک اکتیویته در خون درون قلب و ستبرای دیواره هایی است که عمود بر سطح دوربین جا گرفته اند .در روش برش نگاری تک فوتونی یا SPECT ،‌ دوربین گاما در یک قوس ˚180 به گرد قلب می چرخد . در این چرخش تصویرهای ( حجم روی سطح ) بسیاری (32 تصویر ) بدست می آید که پس از پالایش یا فیلتراسیون داده ها ،‌ ترکیب تصویرها یا پروژکسیونها بگونه ای الکترونیکی و رایانه ای انجام می شود تا نگاره رادیوایزوتوپی اسپکت SPECT بدست آید . می توان با فیلتراسیون ویژه ای به کمک رایانه از ساختارهای بدست آمده و یا از پروژکسیونهای یاد شده نگاره سه بعدی بدست آورد .