Published in: الطب

النظائر المُشعّة المُستخدمة في التصوير الومضاني

Author د. هالة وتار

Published on: 15 فبراير، 2024

د. هالة وتار

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي النظائر؟

هي ذراتٌ مختلفة لنفس العنصر، تمتلك نواتها نفس العدد من البروتونات (العدد الذري)، ولكن تختلف في عدد النيوترونات، وبالتالي تختلف في العدد الكتلي الذي يمثل مجموع عدد البروتونات والنيوترونات، ومثال على ذلك نظائر الهيدروجين، وهي H-1، والديتيريوم H-2، والتريتيوم H-3.

ما هي النظائر المُشعّة؟

يوجد لكل عنصرٍ في الجدول الدوري العديد من النظائر منها المستقرة، ومنها المُشعّة (غير المستقرة)، فالنظائر المُشعّة (Radionuclides) هي ذراتٌ تمتلك طاقةً زائدةً يمكن أن تتخلص من هذه الطاقة، وتصبح مستقرةً بتفككها (اضمحلالها) مُصدّرةً جسيماتٍ، مثل: جسيمات ألفا، وجسيمات بيتا الموجبة والسالبة، أو مُصدّرةً أشعةً كهرومغناطيسية، كإشعاع غاما.

عناصر التقفي الإشعاعية والنظير المثالي نظرياً

يطلق اسم عناصر التقفي الإشعاعية (Radio tracers) أو الواسمات على الذرات المُشعّة، والتي يُستدلُّ على توزعها في عضوٍ معينٍ أو نسيجٍ بدءاً من الإشعاعات التي تصدر عنها، ومهمتها اقتفاء أثر التفاعلات الحيوية والفيزيولوجية، وشدتها، وأماكنها. إن عناصر التقفي الإشعاعية يجب أن تتلاءم مع المسائل المطروحة، فعنصر التقفي في الجسم يجب أن يمتلك الخصائص التالية: ^[1]

1- يسم نوعاً خلوياً بشكلٍ انتقائي، أي يتثبّت في النسيج أو العضو المرغوب تصويره، كاليود المُشع الذي يستخدم في تصوير الغدة الدرقية أو التكنيشيوم المُشع الذي يستخدم في العديد من الفحوصات، كالكبد، والكليتين، والعظام.

2- أن يرتبط بجزيء (مركب كيميائي) نوعي أو موجه شديد الألفة للعضو المرغوب تصويره، دون أن يغير صفات ذلك الجزيء.

3- مصدراً لفوتونات غاما أو فوتونات الأشعة السينية على الأقل، وهي العناصر الوحيدة التي تسمح باستكشاف الجسم البشري بدءاً من الخارج، وذلك نظراً لنفوذيتها الكبيرة، أما الجسيمات التي يحتمل إصدارها كالإلكترونات، فهي تعرّض المريض إلى تشعيعٍ دون جدوى، ولكنها تعدُّ مفيدةً في الدراسات الحركية في الجسم الحي أوفي تقدير الجرعات في المختبر.

4- يجب أن تكون طاقات الفوتونات التي يصدرها النظير المُشع قابلةً للكشف، ويُعبّر عنها بالكيلو إلكترون فولط، ويجب أن تقع بين 100 و400 كيلو إلكترون فولط في حالة فحص الجسم البشري بالكاميرا الغامية، فإذا ما كانت طاقة الفوتونات ضعيفةً جداً، فإن أغلبها يُمتصُّ في النُّسج الرخوة، وفي الجلد، وإذا كانت طاقتها عاليةً جداً، فإن أغلبها يعبر الكاشف دون أن يتحسس له.

5- يجب أن يكون دور العنصر المُشع (عمره النصفي) قصيراً، فكلما قصر عمر النصف يكون عدد الإصدارات التي يسجلها الكاشف أكبر في حالة العدد نفسه من الذرات المُشعّة، وخلال مدة الفحص نفسها. يسمح اختيار العنصر المُشع دوره الإشعاعي القصير بالحصول على صورةٍ أفضل بتشعيعٍ أقل، نظراً لسرعة اختفاء الذرات المُشعّة بعد إجراء الفحص، ولكنه يمنع من إجراء الفحوص التي تتطلب تكرار الصور خلال عدة أيام.

6- الخطورة الإشعاعية: يجب ألا يكون هناك خطورة إشعاعية من الجرعة الإشعاعية التي يتلقاها المريض نتيجة دخول المادة المُشعّة لجسمه، آخذين بالحسبان الدور الفيزيائي لعنصر التقفي، ومدة بقائه في العضو، إذ أن المادة المُشعّة داخل الجسم تضمحل وفق آليتين: الاضمحلال الفيزيائي، والاضمحلال البيولوجي، ويجب ألا ننسى تعرُّض العاملين على أجهزة التصوير الومضاني إلى الإشعاع، مثل: فني التصوير، والممرض الذي يحقن المادة الصيدلانية المُشعّة في المريض.  

ما هي المواد الصيدلانية المُشعّة (موجه الذرة المُشعّة)؟

المواد الصيدلانية المُشعّة (Radiopharmaceuticals) هي مركباتٌ كيمياويةٌ ترتبط مع النظائر المُشعّة، وتسمّى هذه العملية بالوسم (labeling) تساعد الخصائص الجزيئية البيولوجية لهذه المواد على توضّع النظير المُشع في أنسجةٍ معينة من الجسم، فيحدث امتصاصٌ كبيرٌ لهذه المواد المُشعّة في النسيج المنتقى، وتعطى المواد الصيدلانية المُشعّة حقناً، أو استنشاقاً، أو عن طريق الفم، وتستخدم لأغراضٍ تشخيصيةٍ وعلاجية. المواد الصيدلانية المُشعّة لأغراضٍ تشخيصية عادةً ما يصدر عنها جسيمات بيتا (الموجبة والسالبة) وإشعاعات غاما، بينما للأغراض العلاجية تستخدم مواد صيدلانية مشعّة مُصدّرة لجسيمات ألفا أو إلكترون أوجر. ^[2]

ما هي أهمّ المواد الصيدلانية المُشعّة المستخدمة في التصوير الومضاني؟

هناك العديد من المواد الصيدلانية المُشعّة المستخدمة في التصوير الومضاني، ويتمّ اختيار المادة الصيدلانية المُشعّة حسب العضو المراد تصويره من جسم المريض، ونذكر أمثلةً عن هذه المواد: ^{[3] [4]}

1- مادة ^99mTc-DTPA (DTPA diethylene triamine penta acetic acid)

 أو 99mTc-MAGIII) (MAGIII mercapto acetyl tri glycine))، وتستخدم خلال التصوير الومضاني، لتقييم التروية الدموية، ومعرفة سبب ارتفاع التوتر الشرياني ذي المنشأ الكلوي، والحصول على معلوماتٍ عن تضيقات المثانة.

2- مادة ^99mTc-DMSA،(DMSA dimercaptosuccinic acid)

تستخدم لتشخيص الندب التي تسبّب الالتهابات المتكررة، ولفحص وظائف الكليتين قبل العمليات الجراحية، والكشف عن أورام الكلى.

¹³¹I-MIBG -3 أو ^99mTc-pertechnetat

لتشخيص سرطان الغدة الدرقية، وتشخيص وظائف الغدة الدرقية (قصور أو فرط نشاط)، ووجود العقيدات (الساخنة والباردة).

4- مادة ¹⁸F-FDG (FDG fluoro-deoxy glucose)

لتشخيص سرطان الدماغ، وتشخيص أمراض القلب والرئتين.

5- مادة (^99mTc-MDP MDP Methylene diphosphonate)

لإجراء ومضان (مسح) العظام.

6- مادة ^99mTc-Bromo-IDA

تستخدم في حالة ومضان الطرق الصفراوية.

ما هي خصائص النظائر المُشعّة المستخدمة في التصوير الومضاني؟

يجب أن تمتاز النظائر المُشعّة المستخدمة في التصوير الومضاني بعدة خصائص منها: ^[5]

1- تمتاز بعمر نصف قصير (العمر النصفي هو الفترة الزمنية التي يستغرقها النظير المُشع لكي يضمحل إلى نصف نشاطه الإشعاعي الأصلي).

2- طاقات أشعة غاما الصادرة عن النظير المُشع: يجب ألا تكون منخفضةً، فيمتصُّ المريض الإشعاع، ويتمُّ إيداع جرعةٍ إشعاعيةٍ في جسم المريض دون الحصول على صورةٍ واضحة، كما يجب ألا تكون طاقة إشعاع غاما مرتفعة، ويتمّ إيداع جرعةٍ إشعاعيةٍ كبيرةٍ في جسم المريض، ولا يستطيع الكاشف المرتبط مع أجهزة التصوير حجب الإشعاعات غير المرغوبة (الإشعاعات ذات الطاقات المنخفضة جداً) يجب الحصول على صورةٍ واضحةٍ جيدة، وأن تكون الجرعة الإشعاعية التي تلقاها المريض أثناء التصوير الومضاني صغيرة، أي نوازن بين جودة الصورة وصحة المريض.

3- سهولة تضمين هذه النظائر المُشعّة ضمن مواد كيميائية تسمح بامتصاص النظير المُشع في العضو المراد تصويره. إن النظير المُشع التكنيشيوم- 99m هو النظير الأكثر استخداماً في أغلب إجراءات التصوير الومضاني لخصائصه التالية:

● يتميز بعمر نصف قصير حوالي ست ساعات.

● ينتج التكنيشيوم- 99m عن اضمحلال الموليبدنيوم -99 ذي عمر النصف حوالي 67 ساعة.

● عندما يضمحل التكنيشيوم- 99m يصدر أشعة غاما ذات الطاقة 140 كيلو إلكترون فولت.