منو
 کاربر Online
950 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  سه شنبه 21 مهر 1388 [11:04 ]
  فیزیک در پزشکی
 

فیزیک در پزشکی

در این یادداشت خواهیم دید که چگونه از تلفیق علوم مختلفی همچون زیست شناسی، فیزیک و پزشکی امکانات جدیدی برای یاری رساندن به انسان های بیمار فراهم شده است. یکی از این علوم تلفیقی فیزیک پزشکی است که هم فیزیک و هم زیست شناسی در توسعه و گسترش آن سهم دارند. فیزیک پزشکی از دو طریق گسترده می تواند به بیماران کمک کند: تشخیص (برای یافتن بیماری ها) و درمان (برای بهبود بیماری ها). اگر بخواهند دریابند که شخصی به سرطان مبتلاست یا نه، باید اختلاف میان بافت های سالم و ناسالم سرطانی را بدانند. اگر بخواهند بیماری سرطانِ فردی را درمان کنند ، به درمانی نیاز دارند که باف تهای سرطانی را از بین ببرد و در عین حال بافت های سالم را بدون تخریب نگه دارد. و موج های X در این مقاله کاربرد ات مهای پرتوزا، پرتوهای فراصوت را در پزشکی بررسی می کنیم.

چگونه تابش بر یاخته های زنده اثر می کند؟
کشتن یاخته ها: وقتی که تابش، اتم یا مولکولی را درون یاخته ها یونیده می کند، بیشتر وقتها خودِ یاخته را تحت تأثیر قرار نمی دهد. اما وقتی یاخته تحت تأثیر تابش قرار بگیرد، معمولاً کشته می شود. تابش دهی یاخته ها با پرتوهای آلفا، بتا و گاما، ممکن است یاخته ها را بکشد. پرتودهی، به ویژه تابش گاما، غالباً برای کشتن یاخته ها به کار می رود.
برای مثال، تابش دهی غذا، سبب کشتن جاندارانِ زنده ی درون آن می شود که می توانند غذا را سریع تر فاسد کنند، بنابراین این گونه غذاها را می توان برای مدت طولانی در قفسه ی فروشگا ه ها نگهداری کرد. همچنین، پزشکان با استفاده از
تابش های یو نساز، بیماری سرطان را با کشتن یاخته های سرطانی مداوا می کنند.
جهشِ یاخته ها: گاهی تابش سبب تغییر یاخته ها می شود، به سرعت ناهنجاری آ نها را افزایش می دهد و آ نها را سرطانی می کند. خیلی زود بیماری در سراسر بدن گسترش می یابد. احتمال ابتلا به بیماری سرطان با مقدار تابش دریافتی
افزایش می یابد.

کاربردهای تابش گاما
در پزشکی هسته ای: اتم های پرتوزا می توانند پرتوهای آلفا، بتا و گاما گسیل کنند. تابش های آلفا و بتا به آسانی متوقف می شوند. تابش آلفا را پوست و تابش بتا را چند سانتیمتر بافت های بدن متوقف می کنند. تابش گاما می تواند
نفوذ بیشتری داشته باشد. بنابراین، در پزشکی هسته ای از تابش گاما بیشتر استفاده می شود.

برای درمان: اگر فردی بیماری سرطان داشته باشد، یک روش درمان نابودی یاخته های سرطانی او با تابش یو نساز است. این روش پرتو درمانی نامیده می شود. عنصر کبالت 60 تابش گاما گسیل می کند که می توان در پرتودرمانی از آن
استفاده کرد. برای این کار کبالت را در یک پوشش سربی بزرگ محصور می کنند. در حالی که تابش گاما یاخته های سرطانی را از بین می برد، بافت های سالم بیمار با صفحه های سربی تا حد امکان دور از چشمه نگه داشته می شود.

برای تشخیص: از ایزوتو پهای پرتوزا می توان برای تشخیص نیز استفاده کرد. پرتوشناس یک اتم پرتوزا را به بدن بیمار تزریق می کند. این اتم پس از تزریق واپاشی می کند و تابش گاما گسیل می دارد که می تواند به وسیله ی دوربین گاما
آشکارسازی شود. دوربین گاما مسیری را که اتم پرتوزا از بدن بیمار می گذرد، دنبال می کند.پرتونگار نوعی ترکیب شیمیایی را انتخاب می کند که شامل گسیل کنند ه ی گاما باشد. این ترکیب را بخشی از بدن که مورد بررسی قرار گرفته است، جذب می کند. برای مثال ایزوتوپ ناپایدار تکنسیم تابش گاما گسیل می کند. از تکنسیم می توان ترکیب های مختلفی تولید کرد که توسط مغز، ششها، کبد، استخوان، قلب و دستگاه گردش خون جذب می شوند. از گسیل کنند ه های گاما برای بررسی
کارکرد این اندا مها استفاده می شود.
ایزوتو پهای پرتوزای یُد را می توان از راه دهان مصرف کرد. آ نها پس از ورود به جریان خون جذب غده ی تیروئید می شوند. تکنسین های پرتونگار میزان گسیل از غده ی تیروئید را اندازه می گیرند، آ نها با انداز ه گیر یهای مختلفی که از غد ه ی تیروئید انجام داد ه اند، با چگونگی رفتار غد ه ی سالم یا الگو آشنا هستند. آنان گسیل تیروئید بیمار را با تیروئید الگو مقایسه می کنند، تا ببینند آیا تیروئید او سالم است یا خیر.

نیم عمر زیست شناختی و پرتوزایی
می دانیم که نیم عمر پرتوزایی یک ایزوتوپ برابر است با متوسط مدت زمانی که هسته های یک نمونه به نصف مقدار واپاشیده می شوند. وقتی که ایزوتوپ پرتوزا به بدن بیمار وارد می شود، فرایند واپاشی ادامه می یابد و مقدار ایزوتوپ پرتوزا
در بدن کاهش می یابد. در همان زمان، بر اثر فرایندهای بدنی مقداری از ایزوتو پ پرتوزا، سرانجام از بدن خارج می شود.

محافظت های پرتوشناختی
قرار گرفتن بدن در مقابل گسیل هرگونه پرتو، مخاطره آمیز است. به این علت، پرتوزایی را فقط زمانی به کار می برند که احتمال سود آن بسیار بیشتر از زیانش باشد. پرتونگارها نوکلوئیدهای پرتوزایی را انتخاب می کنند که نیم عمر مؤثر آ نها تا حد امکان کوتاه و مناسب با زمان لازم برای آزمایش باشد. این گونه انتخاب سبب می شود که بیمار در معرض تابش کمتری قرار گیرد. آنان معمولاً از ایزوتو پ های
پرتوزایی که تابش آلفا و بتا گسیل می کنند، می پرهیزند (زیرااین تابش ها، یاخته ها را نابود یا تباه می کنند، بدون آ نکه از بدن خارج شوند. بنابراین کاربردی در تصویربرداری ندارند). آ نها فقط ایزوتو پ های پرتوزایی را که تابش گاما گسیلمی کنند، ترجیح می دهند.

پرتوهاى X
نحوه ى تولید: پرتوهاى X بخشى از طیف پرتوهاى الکترومغناطیسى هستند که بسامد و طول موج کوتاه دارند. از این پرتوها هم براى تشخیص و هم براى درمان استفاده می کنند.

موج هاى فراصوتى
ویژگى: موج هاى فراصوتى نوع دیگرى از موج ها هستند که در پزشکى کاربرد مفیدى دارند. موج هاى فراصوتى مکانیکى هستند نه الکترومغناطیسى و با نوسان هاى طولى در یک محیط مادى منتشر می شوند. گوش انسان قادر است صو ت هایى با بسامد 20 هرتز تا 20 کیلو هرتز را بشنود اما موج هاى صوتى با بسامدهاى بالاتر را که فراصوت نامیده می شوند نیز می توان تولید کرد.

براى تشخیص: موج هاى فراصوتى ابزار مفیدى براى بررسى بدن هستند. موج هاى فراصوتى معمولاً براى زیر نظر گرفتن رشد، تکامل و سلامت عمومى جنینى که در رحم مادر قرار دارد به کار می روند. این موج ها براى بررسى سلامتى بافت هاى نرم اندام ها مانند کبد نیز به کار می روند. مولدهاى فراصوت پزشکى از یک کاوشگر براى ارسال تپ هاى فراصوتى و دریافت پژواک آ نها از مرزهاى مشترک بافت ها
استفاده می کنند.
براى درمان: موج هاى فراصوتى همچنین براى درمان در بعضى شرایط پزشکى به کار می روند. این موج ها می توانند بافت هاى دردناک را به سرعت التیام بخشند و مثلاً سنگ هاى کیسه ى صفرا و کلیه را خرد کنند.

مقایسه ى پرتوهاى X با موج هاى فراصوتى
تصویربردارى با موج هاى فراصوتى ایمن تر از استفاده است. تاکنون آثار زیا نبخش شناخته شده اى مربو ط به مو ج هاى فراصوتى با قدرت پایین که براى روبش ازآ نها استفاده می شود مشاهده نشده است. اما همه ى پرتوهاى X با هر مقدار، احتمال زیا نبار بودن را دارند. از پرتوهاى X باید تنها در زمانى استفاده شود که احتمال زیان به نسبت بالا در مقایسه با فوایدى که به دست می آید توجیه پذیر باشد.
براى مثال، اگر بیمارى احتمال مرگ از سرطان را دارد، تابش اضافى ناشى از پرتوهاى X قابل توجیه خواهد بود. قدرت نفوذ موج هاى فراصوتى محدود است، به ویژه اگر مرزهاى مشترک هوا/ بافت یا استخوان/ بافت باشند. بنابراین، از موج هاى فراصوتى نمی توان براى بررسى قفسه ى سینه استفاده کرد. از آ نجا که طول موج همه ى پرتوهاى X خیلى کمتر از کوتاه ترین طول موج موج هاى فراصوتى است، بنابراین قدرت تفکیک دستگا ههاى پرتو X بهتر از قدرت تفکیک تفکیک دستگاه هاى فراصوتى است.

  امتیاز: 0.00