رادیو ایزوتوپ ها و کاربرد آن در پزشکی هسته ای و دارو، عمری ۳۰ ساله دارد و بخش مهمی از رادیوداروها هستند.
امروزه در برخی شرایط پزشکی به ویژه در تشخیص و درمان سرطان‌ها، از رادیو درمانی استفاده می‌شود.
رادیو درمانی با استفاده از انواع پرتوها، سلول‌های تومور را هدف قرار می‌دهد و آن‌ها را تضعیف می‌کند و یا از بین می‌برد.
بعضی از رادیو ایزوتوپ ها نیمه عمر کوتاهی دارند، به این معنی که به سرعت خراب می شوند و برای اهداف تشخیصی مناسب هستند.
آنهایی که نیمه عمر بیشتری دارند و زمان بیشتری تا فروپاشی فرصت دارند، برای اهداف درمانی استفاده می شوند.
شما می توانید اطلاعات بیشتر در مورد رادیوایزوتوپ ها را در ادامه و در سایت انجمن علمی پزشکی هسته ای ایران، بخوانید.
رادیو ایزوتوپ چیست و چه تفاوتی با ایزوتوپ دارد؟
ایزوتوپ‌ها به دو نوع پایدار و ناپایدار تقسیم می‌شوند. در ایزوتوپ‌های پایدار نسبت تعداد نوترون‌ها به پروتون‌ها کمتر از ۱٫۵ است.
در ایزوتوپ‌های ناپایدار، نسبت تعداد نوترون‌ها به پروتون‌ها بیشتر از ۱٫۵ است البته در این تعاریف استثناهایی نیز وجود دارند مانند:
- ایزوتوپ تکنزیم با عدد اتمی ۴۳ و عدد جرمی ۹۹ در دسته ایزوتوپ‌های ناپایدار قرار می‌گیرد.
- عنصر اورانیوم دارای عدد اتمی ۹۲ و عدد جرمی ۲۳۸ است؛ اما ایزوتوپ پایداری محسوب می‌شود.
رادیو ایزوتوپ‌ها در حقیقت ایزوتوپ‌های ناپایدار و پرتوزای یک عنصر هستند و انرژی ناشی از واپاشی هسته آن‌ها، بسیار زیاد است.
نیمه عمر رادیو ایزوتوپ چیست؟
عناصری مانند رادیو ایزوتوپ‌ها که هسته ناپایدار دارند، در طی فرایندهای مختلفی از خود پرتوهایی گسیل می‌کنند و به پایداری می‌رسند.
هسته رادیو ایزوتوپ‌ها برای دستیابی به پایداری، دائما در حال پرتوزایی است.
به مدت زمانی که طول می‌کشد تا هسته‌های یک ایزوتوپ رادیواکتیو به هسته‌های پایدار تبدیل شوند، نیمه عمر می‌گویند.
در نتیجه هر چه نیمه عمر یک رادیو ایزوتوپ بلندتر باشد، مدت زمان بیشتری ماندگار می‌ماند و پایدارتر تلقی می‌شود.
می‌توان با توجه به نیمه عمر ایزوتوپ‌های رادیواکتیو، میزان پایداری آن‌ها را مشخص کرد.
به عنوان مثال اگر نیمه عمر یک رادیو ایزوتوپ ۲ دقیقه باشد، یعنی پس از ۲ دقیقه توانایی هسته‌های پرتوزای آن عنصر نصف می‌شود.
رادیو ایزوتوپ ها چگونه تولید می‌شوند؟
در حال حاضر حدود ۱۸۰۰ رادیو ایزوتوپ شناخته شده اند که از ۲۰۰ نوع آن، در موارد مختلف، استفاده می شود.
ایزوتوپ‌های رادیواکتیو ممکن است به صورت طبیعی یا مصنوعی ایجاد شوند. مانند اورانیوم که یک رادیوایزوتوپ طبیعی است.
برای تولید مصنوعی رادیو ایزوتوپ‌ها ممکن است از رآکتورهای هسته‌ای و یا از سیکلوترون‌ها استفاده شود.
استفاده از رآکتورهای هسته‌ای یکی از مناسب‌ترین روش‌های تولید رادیو ایزوتوپ‌های غنی از نوترون، مانند مولیبدن ۹۹ است.
برای تولید رادیو ایزوتوپ‌های غنی از پروتون مانند فلوئور ۱۸ معمولا از سیکلوترون استفاده می‌شود.
رادیو ایزوتوپ های کاربردی در پزشکی هسته ای و تولید شده با رآکتور هسته ای
Phosphorus-32: در درمان گلبول‌های قرمز مازاد، کاربرد دارد.
Chromium-51: جهت تعیین میزان پروتئین‌های از دست رفته در دستگاه گوارش، کاربرد دارد.
Yttrium-99: برای درمان سرطان کبد، کاربرد دارد.
Molybdenum-99: برای تولید تکنزیوم (Tc-99) کاربرد دارد.
Technetium 99m: برای تصویربرداری از مغز، تیروئید، ریه، کبد، طحال، کلیه، مثانه، خون، مغز استخوان، قلب، غدد بزاقی و عفونت کاربرد دارد.
Iodine 131: برای تشخیص و درمان انواع مختلفی از بیماری‌ها ازجمله تیروئید کاربرد دارد.
Samarium-153: برای کاهش درد‌های مربوط به متاستازهای استخوانی کاربرد دارد.
Lutetium-177: برای درمان انواع مختلف سرطان‌ها ازجمله تومورهای عصبی، غدد درون‌ریز و سرطان پروستات، استفاده می‌شود.
Iruidium-192: برای درمان سرطان‌های خاصی مانند سرطان سر و گردن (Head & Neck) و سرطان پستان کاربرد دارد.
رادیو ایزوتوپ های کاربردی در پزشکی هسته ای و تولید شده با سیکلوترون
Carbon-11: در پت اسکن برای مطالعه و بررسی فیزیولوژی و پاتولوژی مغز و تشخیص مشکلات قلبی و انواع خاصی از سرطان‌ها کاربرد دارد.
Nitrogen-13: در PET Scan به‌عنوان یک ردیاب جریان خون مورد استفاده قرار می‌گیرد.
Oxygen-15: در پت اسکن جهت اندازه‌گیری حجم خون، جریان خون و بررسی میزان اکسیژن مصرفی کاربرد دارد.
Fluorine-18: در تشخیص انواع تومورهای مغزی کاربرد دارد.
Copper-64: در مطالعه بیماری‌های ژنتیک و رادیوتراپی به کار می‌رود.
Gallium-67: رادیو ایزوتوپ گالیم-۶۷ برای تشخیص تومورها و عفونت‌ها کاربرد دارد.
Iodine-123: برای ارزیابی عملکرد تیروئید و اختلالات آدرنال کاربرد دارد.
Thallium-201: در تصویربرداری تشخیصی جهت مکان‌یابی دقیق ماهیچه‌های آسیب‌دیده در قلب، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
منبع: ansto.gov
