فیزیک پرتوها: تشخیص و درمان با طیف امواج الکترومغناطیسی!

توضیح

دوره آموزش ویدئویی ”فیزیک پرتوها:تشخیص و درمان با طیف امواج الکترومغناطیسی!“ ویژه گروه آموزشی ساینس آزمون جهت آمادگی داوطلبان آزمون کارشناسی‌ارشد رشته‌ رادیوبیولوژی

.

معرفی دوره فیزیک پرتوها

.

این دوره برای آن دسته از دانشجویانی که قصد شرکت در کنکور کارشناسی ارشد مجموعه رادیوبیولوژی وزارت بهداشت را دارند، تهیه شده است. در یک جزوه، تمامی نکات مورد نیاز برای حل و تسلط بر سوالات درس که دارای ضریب 2 است،  آماده شده است. در انتهای هر مبحث، تمامی سوالات مرتبط با آن در 15 سال اخیر حل شده است.

• • • پزشکی هسته ای
    • رادیوگرافی و توموگرافی کامپیوتری
    • پرتودرمانی
    • دزیمتری

علاوه بر جزوه و حل تمام سوالات، هچنین برای یادگیری و انتقال بهتر مطالب به داوطلب از فایل‌های آموزشی بر مبنای جزوه استفاده میشود که در بستر اسپات پلیر در اختیار داوطلب قرار می‌گیرد.

مدرس

.

هادی اکبری‌زاده دانشجوی دکترای فیزیک پزشکی 

.

نمونه تدریس فیزیک پرتوها را می‌توانید از این لینک مشاهده کنید.

.

 تسلط حداقل 90 درصدی با دوره‌های آموزشی ساینس آزمون

.

مبحث اول فیزیک پرتوها: پزشکی هسته‌ای چیست؟

.

پزشکی هسته ای یک حوزه تخصصی از رادیولوژی است که از مقادیر بسیار کمی از مواد رادیواکتیو یا رادیوداروها برای بررسی عملکرد و ساختار اندام استفاده می کند.

این شاخه از رادیولوژی اغلب برای کمک به تشخیص و درمان ناهنجاری ها در مراحل اولیه پیشرفت یک بیماری مانند سرطان تیروئید استفاده می شود.

از آنجایی که اشعه ایکس از بافت نرم مانند روده ها، ماهیچه ها و رگ های خونی عبور می کند، مشاهده این بافت ها از طریق اشعه ایکس استاندارد دشوار است، مگر اینکه از ماده حاجب استفاده شود. تصویربرداری هسته ای امکان تجسم ساختار اندام و بافت و همچنین عملکرد را فراهم می کند.

.

میزان جذب یک رادیودارو توسط یک اندام یا بافت خاص ممکن است نشان دهنده سطح عملکرد اندام یا بافت مورد مطالعه باشد.

رادیودارو

انواع مختلفی از رادیونوکلئیدها موجود است. اینها شامل عناصر تکنسیوم، تالیم، گالیم، ید و زنون است. نوع رادیونوکلئید مورد استفاده به نوع مطالعه و قسمت بدن مورد مطالعه بستگی دارد.

پس از اینکه رادیونوکلئید داده شد و در بافت بدن مورد مطالعه جمع شد، واپاشی می شود. این واپاشی توسط یک آشکارساز تشعشع تشخیص داده می شود. رایج ترین نوع آشکارساز دوربین گاما است. هنگامی که دوربین گاما تشعشع را تشخیص می دهد، سیگنال های دیجیتال توسط کامپیوتر تولید و ذخیره می شوند.

مناطقی که رادیونوکلئید در آن‌ها به مقدار بیشتری جمع می‌شود «نقاط داغ یا hot spots» نامیده می‌شوند. نواحی که رادیونوکلئید را جذب نمی کنند و در تصویر اسکن کمتر روشن به نظر می رسند به عنوان “نقاط سرد یا  cold spots” نامیده می شوند.

توموگرافی کامپیوتری با انتشار تک فوتون یا SPECT، برش های axial از اندام مورد نظر را تولید می کند زیرا دوربین گاما به دور بیمار می چرخد. این برش ها مشابه آنهایی هستند که توسط سی تی اسکن انجام می شود.

.

اسکن پزشکی هسته ای چگونه انجام می شود؟

.

اسکن پزشکی هسته ای ممکن است بر روی بسیاری از اندام ها و بافت های بدن انجام شود. هر نوع اسکن از فناوری، رادیونوکلئیدها و روش های خاصی استفاده می کند.

اسکن پزشکی هسته ای شامل سه مرحله شامل تجویز رادیونوکلئید، گرفتن تصاویر و تفسیر تصویر است. مدت زمان بین تجویز رادیونوکلئید و گرفتن تصاویر ممکن است از چند لحظه تا چند روز متغیر باشد که این زمان بستگی به بافت بدن مورد بررسی و رادیونوکلئید مورد استفاده دارد.

یکی از رایج ترین آزمایشات پزشکی هسته ای، اسکن قلب است. اسکن پرفیوژن میوکارد و اسکن آنژیوگرافی رادیونوکلئید 2 اسکن اولیه قلب هستند.

.

مبحث دوم فیزیک پرتوها: فیزیک رادیوگرافی به زبان ساده

رادیوگرافی یک روش تصویربرداری پزشکی است که با استفاده از پرتوهای خاص به نام اشعه ایکس (X-ray)، تصاویر داخلی بدن انسان یا جسم‌های دیگر را ایجاد می‌کند. این تکنیک به پزشکان اجازه می‌دهد تا تصاویری از استخوان‌ها، ریه‌ها، دندان‌ها و سایر اعضا و بافت‌های داخلی را به دست آورند. رادیوگرافی به عنوان یک ابزار اساسی در تشخیص و پیگیری بیماری‌ها، جراحی‌ها و مشکلات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این پرتوهای ایکس از یک دستگاه ویژه تولید می‌شوند و از یک طرف به بدن انسان فرستاده می‌شوند. سپس پس از عبور از بدن، این پرتوها توسط یک دستگاه حسگر (دتکتور) گرفته می‌شوند.

آشکارساز (دتکتور) در واقع مانند یک دوربین ویژه است که توانایی ثبت پرتوهای ایکس را دارد. این دستگاه حسگر پس از دریافت پرتوها، اطلاعات را به یک کامپیوتر ارسال می‌کند. سپس کامپیوتر این اطلاعات را تجزیه و تحلیل کرده و تصویری دقیق از ساختارهای داخلی بدن، مانند استخوان‌ها، ریه‌ها و سایر اعضا، تولید می‌کند.

در نهایت، پزشک می‌تواند از این تصاویر برای تشخیص مشکلات مختلف سلامتی مانند شکستگی‌ها، عفونت‌ها، تغییرات غیرطبیعی و … استفاده کند. رادیوگرافی به پزشکان کمک می‌کند تا به طرز دقیق‌تری در مورد وضعیت بیماری‌ها و مشکلات داخلی بدن اطلاعات کسب کنند تا بتوانند درمان مناسب‌تری را تعیین کنند.

.

فرآیند رادیوگرافی به چه صورت است؟

.

استفاده از پرتوهای X-ray

پزشک یا تکنسین از یک دستگاه رادیوگرافی برای تولید پرتوهای X-ray استفاده می‌کند. این پرتوها از یک جهت به بدن یا اشیاء فرستاده می‌شوند.

تغییر در مسیر پرتوهای X-ray

پرتوهای X-ray در اجسام مختلف بافتی که با آنها برخورد می‌کنند، به طرق مختلفی جذب می‌شوند. اجزای بافتی که پرتوها را کمتر جذب می‌کنند، به شدت تاریکتر در تصاویر ظاهر می‌شوند.

ثبت تصاویر

پرتوهای X-ray پس از عبور از بدن یا اشیاء، به یک حسگر حساس به این پرتوها می‌رسند. این حسگر تغییرات مسیر پرتوها را ثبت می‌کند و تصویر نهایی ایجاد می‌شود.

تشخیص تصاویر

تصاویر تولیدی توسط دستگاه رادیوگرافی توسط پزشک یا تکنسین تحلیل می‌شوند. این تصاویر به پزشک کمک می‌کنند تا تغییرات ساختاری و مشکلات مختلف را تشخیص دهند.

.

کاربرد فیزیک رادیوگرافی

رادیوگرافی و توموگرافی کامپیوتری برای تشخیص بیماری‌ها، بررسی شکستگی‌ها و ترک‌های استخوانی، مشکلات دندانی، تشخیص انسداد عروق، و مانیتورینگ جراحی‌ها استفاده می‌شود.

این تکنیک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است چرا که به پزشکان امکان می‌دهد تغییرات پنهان در بافت‌ها و ساختارهای داخلی را تشخیص دهند و برنامه‌ریزی برای درمان و مداخلات پزشکی بهتری داشته باشند.

.

مبحث سوم فیزیک پرتوها: پرتو درمانی

پرتو درمانی یکی از روش‌های درمانی در پزشکی است که از اشعه‌های پرتویی استفاده می‌کند تا بیماری‌ها را درمان کند یا تسکین دهد. این روش اغلب برای درمان سرطان و برخی از بیماری‌های پوستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف اصلی پرتودرمانی، تخریب سلول‌های بیماری‌زا یا کاهش فعالیت آن‌ها با استفاده از اشعه‌های پرتویی و در عین حال حفظ سلول‌های سالم و بافت‌های اطراف آن‌ها است.

.

اصول و نکات کلیدی در مورد پرتو درمانی

برخی اصول و نکات کلیدی در مورد پرتودرمانی عبارتند از:

شبیه‌سازی و برنامه‌ریزی:

قبل از شروع درمان، مهندسان پرتو درمانی با استفاده از تصاویر تشخیصی مثل CT و MRI، یک برنامه درمانی دقیق ترسیم می‌کنند. این برنامه شامل مکان، شدت و زمان تابش مورد نیاز برای هر بخش از بیماری است.

ماشین‌های تولید اشعه:

برای ایجاد اشعه پرتویی، از دستگاه‌های خاصی مثل شعاع‌نورد یا تجهیزات تشدید خطی شعاعی (LINAC) استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به دقت تنظیم و کنترل دوزهای اشعه مورد نیاز برای درمان بیماری‌ها هستند.

تابش دقیق و هدف‌گیری:

در پرتودرمانی، تلاش می‌شود تا تنها بخش‌های بیماری تحت تأثیر قرار گیرند و سلول‌های سالم کناری حفظ شوند. به این عمل هدف‌گیری یا تابش دقیق گفته می‌شود.

نظارت و کنترل مداوم:

در طول درمان، بیمار با استفاده از تصاویر تشخیصی به‌روز شده نظارت می‌شود تا اطمینان حاصل شود که دوز اشعه به طور دقیق برای درمان استفاده شده است.

جلوگیری از عوارض جانبی:

پرتو درمانی ممکن است عوارض جانبی مانند خستگی، سوزش پوست، تغییرات رنگ پوست و از دست دادن مو را ایجاد کند. مراقبت‌های ویژه برای جلوگیری از وقوع این عوارض اهمیت دارد.

.

کاربرد پرتو درمانی

پرتو درمانی در تیم‌های چندتخصصی پزشکی، به همراه پزشکان، فیزیک پزشکی، مهندسان پرتودرمانی و پرستاران انجام می‌شود. این روش با توجه به نوع بیماری، موقعیت و وضعیت بیمار، به‌عنوان یکی از روش‌های اساسی درمان مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند بهبود وضعیت بیماران و کاهش علائم بیماری‌ها را به ارمغان بیاورد.

.

مبحث چهارم فیزیک پرتوها: دزیمتری

دزیمتری به معنای اندازه‌گیری و ارزیابی دقیق دوزهای اشعه‌ای است که افراد یا محیط‌های مختلف در معرض آن‌ها قرار دارند. دوزهای اشعه‌ای ممکن است از منابع مختلفی مانند اشعه‌های X، گاما، بتا، نوترونی و … تولید شوند و می‌تواند اثرات بهداشتی و زیان‌های بیولوژیکی به دنبال داشته باشد.

.

کاربرد دزیمتری

هدف اصلی دزیمتری، محاسبه و اندازه‌گیری دقیق دوزهای اشعه‌ای است تا بتوان از تجاویز و محدودیت‌های ایمنی برای افراد و محیط زیست پیروی کرد. در این راستا، اندازه‌گیری دقیق دوزها از اهمیت بسیاری برخوردار است و برای موارد مختلفی مانند کنترل پرتوهای پزشکی، انجمن‌های نیروگاه‌های هسته‌ای، محیط‌های کاری با اشعه، تحقیقات علمی و غیره استفاده می‌شود.

.

اندازه گیری دزیمتری

برای اندازه‌گیری دوزهای اشعه‌ای، دستگاه‌ها و تجهیزات مخصوصی به نام دزیمتر (Dosimeter) استفاده می‌شود. دزیمترها می‌توانند به صورت پرتابل یا دائمی باشند و از انواع مختلف سنسورها و تکنولوژی‌های مختلفی برای اندازه‌گیری دوزها استفاده می‌کنند. اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط دزیمترها معمولاً به محیط‌های پزشکی یا محیط‌های کاری انتقال داده می‌شوند تا تصمیمات مناسب در مورد ایمنی افراد و محیط‌ها اتخاذ شود.

در مواقعی که افراد در معرض دوزهای اشعه‌ای قرار دارند، استفاده از دزیمترها و تجهیزات مشابه به کمک ارزیابی خطرات بهداشتی کمک می‌کند و اطمینان از این حاصل می‌شود که دوزهای اشعه‌ای به حد مجاز و ایمن توسط افراد دریافت شده باشد.

.

.

اطلاعات اضافی