الطب النووي

الطب النووي
ICD-10-PCS	C
ICD-9	92
MeSH	D009683
OPS-301 code	3-70-3-72, 8-53

الطب النووي Nuclear Medicine هو الفرع الطبي الذي تستخدم فيه النظائر المشعة radioisotopes لتشخيص بعض الأمراض وعلاج البعض الآخر، وقد سمي بالنووي نسبةً إلى نواة الذرة وهي مصدر الإشعاع المنبعث من هذه المواد المشعة ويعتبر الطب النووي من أحدث تطبيقات التكنولوجيا في المجال الطبي. Nuclear medicine imaging, in a sense, is "radiology done inside out" or "endoradiology" because it records radiation emitting from within the body rather than radiation that is generated by external sources like X-rays. In addition, nuclear medicine scans differ from radiology, as the emphasis is not on imaging anatomy, but on the function. For such reason, it is called a physiological imaging modality. Single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) scans are the two most common imaging modalities in nuclear medicine.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 النشاط الإشعاعي للمواد المشعة Radioactivity

النشاط الإشعاعي للمواد المشعة Radioactivity هو التحلل الذاتي لنواة ذرة المادة المشعة وهذا التحلل يختلف من مادة لأخرى ليعطي نوعيات مختلفة من الإشعاعات مثل إشعاع ألفا أو إشعاع بيتا أو إشعاع جاما.

والنواة تحتوي على البروتونات والنيترونات وهي محاطة بالالكترونات التي تدور حول النواة ومن المعروف أن الالكترونات تحتوي على شحنة سالبة وأن البروتونات تحتوي على شحنة موجبة أما النيترونات فهي متعادلة.

والمادة تعرف بعدد البروتونات في نواتها فمثلاً إذا كانت الذرة التي تحتوي نواتها على بروتون واحد تسمي ذرة الهيدروجين والتي تحتوي على بروتونين تسمي ذرة الهيليوم والتي تحتوي على ثلاث بروتونات تسمي ذرة الليثيوم.

أما مجموع عدد البروتونات + عدد النيترونات (وهما مكونات الذرة) يسمي رقم الكتلة وهو مقارب للوزن الذري للذرة فمثلاً اليود131 يعتبر الرقم 131 هو رقم الكتلة الذي يعبر عن أن النواة بها 78 نيوترون و 53 بروتون.

والذرة التي تحتوي على نفس العدد من البروتونات وتختلف في عدد النيترونات هي التي تسمي بالنظير isotope ومنها الثابت ومنها الغير ثابت أو المشع radioactive أو النظير المشع radioisotope. ومثالنا على ذلك اليود الذي سبق ذكره فالذرة الثابتة لليود هي التي تحتوي على 53 بروتون و74 نيوترون (اليود127) أما عدى ذلك فكل نظائره مشعة (اليود131 واليود125). وهناك بعض المواد لا تحتوي على نظير تابت بل كلها نظائر مشعة.

وتقاس كمية الإشعاع بمقياس كيوري Curi، وهناك أيضاً ما يسمي بفترة نصف الحياة half life وهي تعرف بأنها الوقت اللازم لانحلال نصف الذرات من مجموع ذرات النظير المشع وعلى هذا فإن النشاط الإشعاعي لمادة مشعة معينة سوف يصل إلى نصف هذا النشاط في خلال فترة نصف حياته، فمثلاً نصف الحياة لمادة التكنتيوم-99 هي ستة ساعات واليود-131 ثماني أيام والسيلينيوم-75 مائه وعشرون يوماً، وهذه الفترة لا تتأثر بأي مؤثرات مثل الحرارة والضغط أو التركيب الكيميائي لمواد أخرى (فترة نصف حياة التكنتيوم هي 6 ساعات سواءً كان في زجاجة في المختبر أو يسري في دم المريض أو مترسب في كبده)

 استخدام المواد المشعة في التشخيص

تستخدم المواد المشعة في تقدير نسبة الهرمونات وبعض المواد الأخرى في الدم كما تستخدم في حالات المسح الإشعاعي لأعضاء كثيرة في جسم الإنسان وسوف نتطرق إلى ذلك بشيء من التفصيل.

• 

  A nuclear medicine whole body bone scan. The nuclear medicine whole body bone scan is generally used in evaluations of various bone-related pathology, such as for bone pain, stress fracture, nonmalignant bone lesions, bone infections, or the spread of cancer to the bone.

• 

  Nuclear medicine myocardial perfusion scan with thallium-201 for the rest images (bottom rows) and Tc-Sestamibi for the stress images (top rows). The nuclear medicine myocardial perfusion scan plays a pivotal role in the noninvasive evaluation of coronary artery disease. The study not only identifies patients with coronary artery disease; it also provides overall prognostic information or overall risk of adverse cardiac events for the patient.

• 

  A nuclear medicine parathyroid scan demonstrates a parathyroid adenoma adjacent to the left inferior pole of the thyroid gland. The above study was performed with Technetium-Sestamibi (1st column) and iodine-123 (2nd column) simultaneous imaging and the subtraction technique (3rd column).

• 

  Normal hepatobiliary scan (HIDA scan). The nuclear medicine hepatobiliary scan is clinically useful in the detection of the gallbladder disease.

• 

  Normal pulmonary ventilation and perfusion (V/Q) scan. The nuclear medicine V/Q scan is useful in the evaluation of pulmonary embolism.

• 

  Thyroid scan with iodine-123 for evaluation of hyperthyroidism.

 تقدير نسبة الهرمونات وبعض المواد الأخرى في الدم Radio-immuno-Assay

تستخدم النظائر المشعة في تقدير كمية بعض المواد والأدوية والهرمونات في الدم وذلك باستخدام جهاز يسمي العداد الوميضي Scintillation counter وذلك بسحب عينة من دم المريض وفصل المصل (البلازما) Serum وإضافة النظير المشع الخاص بالمادة المعينة إليه، فمثلاً في تقدير نسبة هرمون الثيروكسين الذي تفرزه الغدة الدرقية يستعمل اليود125 ثم يوضع في جهاز العد الوميضي الذي عن طريق الحاسب الآلي المتصل بهذا الجهاز تتم قراءة نسبة وجود المادة في الدم وبطريقة حسابية وبيانية يتم حساب تقدير كمية هذه المادة في الدم.

ومن أمثلة هذه الهرمونات التي يتم تقديرها في الدم باستخدام النظائر المشعة:

• هرمونات الغدة النخامية مثل هرمون النمو، الهرمون المنشط للغدة الدرقية T.S.H والهرمونات المنشطة للمبيض في الأنثى والخصية في الذكر F.S.H and L.H.
• هرمونات الغدة الدرقية مثل هرمون الثيروكسين T3 & T4 & T7
• هرمون القشرة الكظرية مثل الكورتيزون Corticosteroid
• هرمون الغدة التناسلية الذكرية التستوستيرون Testosterone
• هرمون الغدة التناسلية الأنثوية الإستروجين والبروجيستيرون Oestrogen & Progesterone
• هرمون غدة البنكرياس الأنسولين Insulin

ومن أمثلة المواد الأخرى التي تقدر كميتها في الدم بواسطة المواد المشعة هي:

• الديجوكسين Digoxin الذي يستخدم في أمراض القلب
• فيتامين ب 12
• حامض الفوليك Folic Acid
• الهيستامين Histamine

وتتم هذه التحاليل في مختبر خاص مجهز بأحدث الأجهزة ويسمي بالمختبر النووي.

 استخدام المواد المشعة في حالات المسح الإشعاعي لأعضاء الجسم Scanning

إن هذا الاستخدام هو الأكثر شيوعاً في مجال الطب النووي وهي عملية مسح وتصوير للعضو المراد فحصه وتتم عن طريق إعطاء المريض المادة المشعة الخاصة لفحص العضو إما عن طريق الفم أو الحقن الوريدي وبالطبع فإن كل عضو يختلف عن الآخر في نوع المادة المشعة المستخدمة أو المادة الكيميائية التي تضاف إلى المادة المشعة قبل إعطائها للمريض ومثال ذلك عند فحص الكبد يعطى المريض التكنزيوم مضافاً إليه مادة غروية تلتقطها خلايا الكبد أما في حالات فحص المخ فيعطي التكنزيوم بدون إضافات أو بإضافة مادة أخرى تسمي DTPA ، وأما في حالات فحص الغدة الدرقية فيعطى المريض اليود131 عن طريق الفم وفي حالات المسح الإشعاعي للرئتين تستخدم مادة الزينون133 عن طريق الإستنشاق.

وبعد أن يتناول المريض المادة المشعة يمتص الجسم هذه المادة وتلتقط بالعضو المراد فحصه من الدم ثم يتم تصوير هذا العضو عن طريق جهاز متصل بكاميرا لالتقاط أشعة جاما ويسمي هذا الجهاز بجهاز المسح الإشعاعي Scintillation Scanner with gamma Camera ومنه يتم الحصول على صورة فوتوغرافية على أفلام بولورويد أو أي نوع خاص من أفلام الأشعة العادية للعضو المراد فحصه. ومن هنا يتضح الاختلاف بين فحص المسح الإشعاعي والفحص بالأشعة العادية (أشعة إكس أو كما تسمى بأشعة رونتجن Roentgen - rays).

ومن الفحوصات التي لا يمكن لأشعة رونتجن القيام بها وقامت بها طريقة المسح الإشعاعي هي مثلاً تصوير أعضاء الجسم مثل الكبد والطحال والغدة الدرقية.

وفيما يلي أهم استعمالات المواد المشعة في المسح الإشعاعي للأعضاء:

 المسح الإشعاعي للغدة الدرقية وقياس نشاطها Thyroid Scan and I131 uptake

وهذا الفحص يعتبر أول فحص استخدم بكثرة في مجال الطب النووي. ومن المعروف بأن الغدة الدرقية تتميز بشراهتها في التقاط مادة اليود ولهذا يستعمل اليود المشع (يود131 ويود125) في قياس نشاط الغدة والمسح الإشعاعي لها، ويأخذ المريض جرعة اليود المشع عن طريق الفم على فترات (ساعتين - 4 ساعات - 8 ساعات - 24 ساعة) تحسب له بطريقة معينة النسبة المئوية لالتقاط الغدة لليود باستخدام جهاز المسح الإشعاعي وفي نفس الوقت تؤخذ صورة للغدة الدرقية عن طريق كاميرا الجهاز وتبين هذه الصورة حجم الغدة وشكلها وانتشار المادة المشعة فيها ويستخدم فحص المسح الإشعاعي للغدة الدرقية ونشاطها في الحالات التالية:

• معرفة حجم الغدة

• اكتشاف حالات تضخم الغدة الدرقية البسيطة والفيزيولوجية

• حالات سرطان الغدة Thyroid Carcinoma

• حالات تضخم الغدة العنقودي والحويصلي Nodular Goitre and Thyroid Cyst

• حالات زيادة نشاط الغدة الدرقية وتضخم الغدة التسممي Thyrotoxic Goitre

• حالات نقص وكسل الغدة الدرقية Hyperthyrodism and Myxoedema

• تحديد المكان لوجود أنسجة غدية في غير مكانها الطبيعي Ectopic Thyroid

• التهابات الغدة الدرقية الحادة والمزمنة Acute ,Subacute and Chronic Thyroiditis

• تقييم وتحديد وضع الغدة الدرقية بعد عمليات الإستئصال Post Operative

 المسح الإشعاعي للكبد Liver Scan

تستخدم كثير من النظائر المشعة في حالات المسح الإشعاعي للكبد ومن أهما التكنزيوم99 TC99 بعد خلطه بمادة رغوية تلتقط بخلايا الكبد ويعطى للمريض عن طريق الحقن الوريدي، ويطلب فحص المسح الإشعاعي للكبد في الحالات الآتية:

تحديد حجم الكبد وشكله وموضعه

تحديد أورام البطن ومعرفة ما إذا كانت في الكبد أو خارجه

اكتشاف نوع وسبب تضخم الكبد مثل حالات خراج الكبد وأورامه وأكياسه أو أي تجمع دموي بالكبد

تحديد مكان أي ورم بالكبد عند أخذ عينة منه

المقارنة بين حالة الكبد فبل وبعد العلاج كما في حالات ثانويات السرطان في الكبد Liver Metastasis

معرفة وتحديد أمراض الكبد المزمنة مثل تليف الكبد Liver Cirrhosis والتهاب الكبد Hepatitis وأمراض التمثيل الغذائي Metabolic Diseases

 المسح الإشعاعي للطحال Spleen Scan

وتستخدم فيه أيضاً مواد مشعة كثيرة منها مخلوط التكنزيوم والمادة الرغوية ويظهر في هذه الحالة في نفس صورة المسح الإشعاعي للكبد ويعطى المخلوط أيضاً عن طريق الوريد والحالات التي تتطلب فيها هذا المسح هي:

تحديد حجم الطحال وشكله

تضخم الطحال وأورامه Splenomegaly

تحديد مكان الطحال عند استعمال الأشعة العميقة والمواد المشعة في علاج سرطان الدم

إصابة الطحال بتهتك خاصةً بعد الحوادث

بعد حالات استئصال الطحال وفي حالات جلطة الطحال

وجود أنسجة للطحال في غير مكانها الطبيعي

 حالات المسح الإشعاعي للمخ Brain Scan

ويستخدم فيه التكنزيوم فقط أو مخلوطاً بمادة تسمى DTPA حيث تعطى بالحقن الوريدي ويستخدم المسح الإشعاعي للمخ في الحالات التالية:

أورام المخ السرطانية والحميدة والثانويات Brain Tumour and Metastasis

التهاب المخ وخراجه Brain Abscess

التجمع الدموي في المخ Brain Heamatoma والنزف بالمخ Intra Cerebral Hemorrhage

أمراض الأوعية الدموية بالمخ وجلطة المخ Cerebro Vascular Accidents

 حالات المسح الإشعاعي للرئتين Lung Scan

ويستخدم فيه مخلوط التكنزيوم ومادة زلالية MAA ويعطى بالوريد أو مادة الزينون133 وهو غاز مشع يعطى عن طريق الاستنشاق. والحالات التي تستدعي استخدام هذا الفحص هي:

حالات جلطة الرئتين وتأثير العلاج فيها

أمراض الرئة الإنسدادية Obstructive Pulmonry Diseases

حالات سرطان الرئة وخراج الرئة

أمراض الرئة المزمنة مثل تمدد الشعب الهوائية Bronchiactesis

العيوب الخلقية في الرئتين

تقدير نسبة التهوية للرئتين

• 

  A nuclear medicine SPECT liver scan with technetium-99m labeled autologous red blood cells. A focus of high uptake (arrow) in the liver is consistent with a hemangioma.

• 

  Maximum intensity projection (MIP) of a whole-body positron emission tomography (PET) acquisition of a 79 kg female after intravenous injection of 371 MBq of 18F-FDG (one hour prior measurement).

 حالات المسح الإشعاعي للعظام والنخاع العظمي Bone and Bone Marrow Scan

ويستخدم فيه التكنتيوم مخلوطاً بمادة فسفورية مثل MDP OR PYP. ويطلب هذا الفحص في الحالات التالية:

استكشاف وتحديد الأورام أو ثانويات الأورام الخبيثة في العظام

تحديد مكان الورم عند أخذ عينة منه

تحديد نشاط النخاع العظمي في حالات أمراض الدم

الحالات المزمنة لفقر الدم

تحديد نمو العظام وعمرها

تحديد أماكن التكلس الزائد في العظام ومواقع تكوين العظام الغير طبيعية ومدى اتساعها

تحديد اتساع ونشاط التهاب المفاصل Arthritis

 حالات المسح الإشعاعي للقلب والأوعية الدموية Myocardial and Heart Scan

ويستخدم في تحديد واتساع جلطة القلب وحالات اختلال سريان الدم في الأوعية الدموية والقلب

وهناك أعضاء أخرى تستخدم فيها المواد المشعة ويتم مسحها وبيان أمراضها مثل الكلية والبنكرياس والغدد اللعابية والغدد الدمعية للعين والحويصلة المرارية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 استخدام المواد المشعة في العلاج

تستخدم المواد المشعة في حالات كثيرة وتأتي بنتائج مشجعة مثل استخدامها في علاج بعض الأورام الخبيثة وعلاج تسمم الغدة الدرقية ومن أمثلة المواد المشعة الآتي:

الكوبالت وهو من المواد المشعة المستخدمة منذ وقت بعيد ويستخدم في علاج بعض الأورام السرطانية مثل سرطان الحنجرة وسرطان المثانة البولية وسرطان المخ والعظام والرحم.

السيزيوم المشع الذي يستخدم في علاج سرطان الثدي ومرض هودجكن

الراديوم المشع ويستخدم على هيئة بذور أو إبر تزرع في مكان المرض في حالات مثل سرطان اللثة وسرطان عنق الرحم

الذهب المشع ويستخدم في حالات سرطان وأورام الغدة النخامية

اليود المشع وهو نظير مشع يستعمل بكثرة في تشخيص أمراض الغدة الدرقية وأيضاً في علاج بعض منها

Common nuclear medicine (unsealed source) therapies

Substance	Condition
Iodine-131-sodium iodide	hyperthyroidism and thyroid cancer
Yttrium-90-ibritumomab tiuxetan (Zevalin) and Iodine-131-tositumomab (Bexxar)	refractory lymphoma
131I-MIBG (metaiodobenzylguanidine)	neuroendocrine tumors
Samarium-153 or Strontium-89	palliative bone pain treatment

In some centers the nuclear medicine department may also use implanted capsules of isotopes (brachytherapy) to treat cancer.

Commonly used radiation sources (radionuclides) for brachytherapy

Radionuclide	Type	Half-life	Energy
Caesium-137 (137Cs)	γ-ray	30.17 years	0.662 MeV
Cobalt-60 (60Co)	γ-ray	5.26 years	1.17, 1.33 MeV
Iridium-192 (192Ir)	β--particles	73.8 days	0.38 MeV (mean)
Iodine-125 (125I)	γ-rays	59.6 days	27.4, 31.4 and 35.5 keV
Palladium-103 (103Pd)	γ-ray	17.0 days	21 keV (mean)
Ruthenium-106 (106Ru)	β--particles	1.02 years	3.54 MeV

 مصدر النيوكليدات المشعة، مع ملاحظات على بعض العقاقير المشعة

المقالة الرئيسية: Radiopharmacology

Common isotopes used in nuclear medicine

isotope	symbol	Z	T1/2	decay	gamma (keV)	positron (keV)
Imaging:
fluorine-18	18F	9	109.77 m	β+	511 (193%)	249.8 (97%)
gallium-67	67Ga	31	3.26 d	ec	93 (39%), 185 (21%), 300 (17%)	-
krypton-81m	81mKr	36	13.1 s	IT	190 (68%)	-
rubidium-82	82Rb	37	1.27 m	β+	511 (191%)	3.379 (95%)
nitrogen-13	13N	7	9.97 m	β+	511 (200%)	1190 (100%)
technetium-99m	99mTc	43	6.01 h	IT	140 (89%)	-
إنديوم-111	111In	49	2.80 d	ec	171 (90%), 245 (94%)	-
يود-123	123I	53	13.3 h	ec	159 (83%)	-
xenon-133	133Xe	54	5.24 d	β-	81 (31%)	0.364 (99%)
ثاليوم-201	201Tl	81	3.04 d	ec	69–83* (94%), 167 (10%)	-
Therapy:
yttrium-90	90Y	39	2.67 d	β-	-	2.280 (100%)
iodine-131	131I	53	8.02 d	β-	364 (81%)	0.807 (100%)
Z = atomic number, the number of protons; T1/2 = half-life; decay = mode of decay photons = principle photon energies in kilo-electron volts, keV, (abundance/decay) β = beta maximum energy in mega-electron volts, MeV, (abundance/decay) β+ = β+ decay; β- = β- decay; IT = isomeric transition; ec = electron capture * X-rays from progeny, mercury, Hg

The most commonly used intravenous radionuclides are:

• Technetium-99m (technetium-99m)
• Iodine-123 and 131
• Thallium-201
• Gallium-67
• Fluorine-18 Fluorodeoxyglucose
• Indium-111 Labeled Leukocytes

The most commonly used gaseous/aerosol radionuclides are:

• Xenon-133
• Krypton-81m
• Technetium-99m Technegas a radioaerosol invented in Australia by Dr Bill Burch and Dr Richard Fawdry
• Technetium-99m DTPA

 انظر أيضاً

• American Osteopathic Board of Nuclear Medicine
• American Board of Nuclear Medicine
• Nuclear medicine physician
• List of Nuclear Medicine Societies
• Radiopharmaceutical
• Radiation therapy
• Radiographer
• Radiologist
• Radiology
• Background radiation
• Human subject research
• Medical Physics

 المصادر ووصلات خارجية

• موقع صحة