مهندسی پرتوپزشکی

 

تاریخچه پرتوپزشکی:

         یكی از روشهای تشخیصی و درمانی  ارزشمند در طب، پزشكی هسته ای می باشد. كه تبلور آن از ابتدا تا كنون تلفیقی از كشفیات مهم تاریخی بوده است. اولین جرقه در سال 1895 با كشف اشعه X و در 1934 با كشف مواد رادیواكتیو زده شد. اولین استفاده كلینیكی مواد رادیواكتیو، در سال 1937 جهت درمان لوسمی در دانشگاه كالیفرنیا در بركلی بود. بعــــــد از آن در 1946 با استــــــفاده از این مواد توانستند در یك بیمار مبتلا به سرطان تیروئـــــید از پیشرفت این بیماری جلوگیری كنند.

       البته تا 1950 كاربرد كلینیكی مواد رادیواكتیو بطور شایع رواج نیافت و مسكوت ماند. طی سالهای بعد از آن متخصصین و فیزیكدانان به این واقعیت پی بردند كه می توان از تجمع رادیو داروها در ارگان هدف تصاویری از آن تهیه نمود و یا به درمان بافت آسیب دیده كمك نمود. بطوریكه در اواسط دهه 60 مطالعات بسیاری در خصوص طراحی تجهیزات لازم آغاز گشت. در دهه 1970 توانستند با جاروب نمودن از ارگانهای دیگر بدن مانند كبد و طحال، تومورهای مغزی و مجاری گوارشی تصاویری را تهیه نمایند. و در دهه 1980 از رادیو داروها جهت تشخیص بیماری های قلبی استفاده نمودند و هم اكنون نیز با ضریب اطمینان بسیار بالایی از پزشكی هسته ای در درمان و تشخیص و پیگیری روند درمان بیماریها استفاده می گردد.

 

پرتوپزشکی چیست؟

 

پرتوپزشکی شاخه‌ای از پزشکی است که در آن تشعشع خواص هسته‌ای نوکلیدهای رادیواکتیو و نوکلیدهای پایدار ، هم برای تشخیص و هم برای درمان امراض بکار می‌روند. این امر می‌تواند یا با پرتودهی مستقیم مریض با یک چشمه تشتعشع خارجی یا با تزریق داروهای نشاندار با رادیواکتیویته به مریض تحقق یابد .
*رادیو دارو
داروهای نشاندار رادیواکتیو که به مریض تزریق یا خورانده می‌شوند، به نام رادیو داروها معروف هستند. دارویی هسته‌ای یا رادیو فارماکولوژی روش دارویی خاصی است که با ترکیبات ، آزمایش یا تزریق مناسب رادیو دارو به مریض ارتباط دارد.

کاربرد رادیوداروها

*روشهای تشخیص زنده
روشهای تشخیص زنده آن روشهایی هستند که در آنها یک رادیو دارو در سیستم یک مریض زنده ، بطریق خوراندن ، تزریق ، یا با استنشاق وارد می‌گرددم اشعه گامای نشر شده بوسیله رادیو داروها برای تامین اطلاعات مورد نیاز بر روی صفحه کامپیوتر قابل مشاهده هستند.

روشهای تشخیص غیر زنده
روشهای غیر زنده آنهایی هستند که روی نمونه‌های برداشته شده از یک مریض انجام می‌گیرد. تعدادی از این روشها مستلزم بکارگیری رادیو داروها است. ولی مهمترین آنها روش رادیو ایمونواسی (RIA) می‌باشد.

رادیو ایمونواسی و تاثیر آن در پزشکی
رادیو ایمونواسی نوعی تجزیه بطریق رقیق کردن ایزوتوپی (IDA) ، جزو استو کیومتری است که در آن عنصر مورد تجریه نشاندار و غیر نشاندار برای پیوند با مقادیر محدود مولکولی که بطور خاص با عنصر مورد تجزیه پیوند می‌دهد، رقابت می‌کند. RIA بطور گسترده در آزمایشگاههای پزشکی برای تعیین هورمونها ، داروها ، ویروسها ، و دیگر گونه‌های آلی در سطح جهان بکار می‌رود. شروع RIA به سالهای 1950 ، با بررسی S.Berson و R.Yalow برروی متابولیسم انسولین B1I در مریض‌های دیابتی بر می‌گردد.

Berson و Yalow دریافتند که مریض‌های دیابتی موادی در سرم خون دارند که با انسولین پیوند می‌دهند. آنها مشاهده کردند که انسولین نشاندار و غیرنشاندار با این ماده پیوند دهنده رقابت کرده، و این مقدار انسولین غیرنشاندار موجود ، مقادیر انسولین نشاندار را که پیوند داده متاثر می‌کند. آنها در این مطالعه توانایی روش ، جهت ارزیابی انسولین را دریافتند. RIA از آن زمان تا کنون پیشرفتهای گسترده‌ای را در روشهای پزشکی با کاربردهای وسیع برای اندازه گیری مقادیر بسیار کم بسیاری از بیو مولکولهای مهم نموده است.

کاربردهای درمانی تشعشع
کاربردهای درمانی تشعشع و رادیو داروها نسبت به کاربردهای تشخیص محدودتر هستند. زمانی که تشعشع برای درمان بکار می‌رود، مقصود نابود نمودن یک قسمت خاص از نسوج مریض با تشعشع است. چشمه تشعشع می‌تواند داخلی و خارجی باشد.

چشمه‌های مورد استفاده در درمان
چشمه‌های خارجی تشعشع در حال حاضر اساسا در شکل باریکه‌های الکترونی یا اشعه ایکس است. بسیاری از دستگاهها می‌توانند برای تولید این تشعشعات بکار روند. ولی شتابدهندهای خطی کوچک بیشترین کاربرد را دارند. الکترونهای با انرژیهای 4 تا 15 میلیون الکترون ولت برای درمان سرطانهایی که نزدیک سطح بدن هستند، مانند سرطانهای پوست ، سینه ، سر و گردن بکار می‌روند.

زمانی که نفوذ بیشتری از تشعشع لازم باشد، اشعه گاما از یک چشمه بسته رادیو نوکلید مورد استفاده قرار می‌گیرد. 60Co بطور گسترده‌ای برای این منظور بکار رفته است، ولی در حال حاضر 137Cs ترجیح داده می‌شود. علاوه بر تشعشع خارجی یک عضو ممکن است، یک سوزن یا دانه رادیواکتیو را در داخل بدن مریض کاشت و لذا تنها مقاطع خاصی را که باید نابود شوند، پرتودهی نمود. در این رابطه کاشتهای 198Au و 125I متداول است.

 

 

تصویر برداری در پرتوپزشکی

مشکل تصویر برداری از بدن انسان این است که ماده ای کدر و غیر شفاف است، نگاه کردن درون بدن انسان نیز بطور کلی دردناک است. در گذشته روش معمول دیدن درون بدن انسان جراحی بود! اما امروزه با استفاده از انبوهی از روشهای جدید دیگر نیازی به این روشهای وحشتناک نیست. تصویر برداری اشعه X، MRI، تصویر برداری CAT و مافوق صوت برخی از این تکنیک ها هستند. هر کدام از این تکنیک ها مزایا و معایبی دارند که باعث می شود برای شرایط مختلف واعضای مختلف بدن مفید باشند.
تکنیک های تصویر برداری پزشکی هسته ای روشهای جدیدی را برای نگاه کردن به درون بدن انسان برای پزشکان فراهم می کند. این تکنیک ها ترکیبی از استفاده از کامپیوتر، حسگرها و مواد رادیواکتیو است. این روشها عبارتند از:
• توموگرافی با استفاده از تابش پوزیترون (PET)
• اسپکت SPECT
• تصویر برداری قلبی – عروقی
• اسکن استخوان
هر کدام ازاین روشها از یکی از خصوصیات عناصر رادیواکتیو برای تولید یک تصویر استفاده می کنند.
تصویر برداری در پزشکی هسته ای برای شناسایی موارد زیر بسیار مفید است:
• تومورها
• آنوریسم Aneurysms
• نارسایی سلول های خونی و اختلال در عملکرد دستگاههای بدن مثل غده تیروئید و ریه
استفاده از هر کدام از این روشهای خاص یا مجموعه ای از آنها بستگی به علائم بیمار و نوع بیماری دارد.

 

پرتوپزشکی و درمان بیماریها


 

 

پرتوپزشکی از صرف هزینه های سنگین درمان جلوگیری می کند

 

 هم اکنون اغلب مواد اولیه مربوط به تهیه تجهیزات مربوط به پرتوپزشکی وارد کشور می شود ، در صورتی که اگر مواد اولیه هسته ای در مرکز انرژی هسته ای و یا مرکز تحقیقاتی وابسته به دانشگاهها تولید شود می توان از مشکلات اقتصادی بخش درمان جلوگیری کرد.

 

پرتوپزشکیدر ایران ریشه قدیمی دارد چون سالهای زیادی است که در ایران با مواردی نظیر اسکن، رادیوتراپی برای درمان بیماران سرطان از آن استفاده می شود.متاسفانه چون تکنیک ها و وسایل موجود در این زمینه قدیمی هستند کشور در مقایسه با کشورهای پیشرفته به لحاظ پزشکی هسته ای فاصله دارد.هم اکنون تعداد دستگاه ها و تجهیزات پزشکی در این زمینه در کشور بسیار اندک است به گونه ای که فقط در تهران و چند شهر دیگر این تجهیزات وجود دارد و این برای بیماران مشکل ایجاد کرده چون باید از نقاط مختلف کشور برای درمان به این چند شهر خاص سفر کنند.

 

پرتوپزشکیدر ایران از جایگاه مطلوبی برخوردار است و فقط در صورتی که وسایل جدید در کشور فراهم شود به گونه ای که برخی از مواد که امکان تولید از طریق هسته ای وجود دارد ساخته شود می توان این زمینه به پیشرفت های مطلوبی رسید.

 

به طور حتم وسایل جدید مربوط پرتوپزشکیدر دنیا وجود دارد اما علاوه بر اینکه تهیه آنها هزینه زیادی در بر دارد طول عمر این وسایل نیز بسیار کم است.

 

مهندسی پرتوپزشكی چیست؟

رشتۀ مهندسی پرتوپزشكی كه را می توان به سه حوزۀ زیر تقسیم كرد:


 :Bionuclear Instrument -1 در این حوزه كلیۀ ابزارها و دستگاههای تشخیصی (تصویربرداری) و درمانی (پرتودرمانی) از لحاظ ساختار، فیزیك دستگاه و نحوۀ عملكرد مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرند. شتاب دهنده ها و حفاظهای پرتویی نیز در این حوزه قرار دارند. بطوركلی میتوان این حوزه را سخت افزار رشتۀ پرتوپزشكی نامید.

 :Bionuclear Modeling or Processing -2 این حوزه شامل مطالعات و برنامه نویسی نرم افزاری در زمینۀ مدل كردن پدیده های هسته ای، رادیولوژیكی و رادیوبیولوژیكی می باشد. همچنین نرم افزارهای پردازشی مربوط به بهبود و فشرده سازی سیگنالهای تصاویر پزشكی و استخراج ویژگی های آنها بمنظور طبقه بندی و تشخیص بیماریها و یا ارزیابی نحوۀ درمان در این حوزه قرار می گیرند.


 : Radio Pharmaceutical or Biological -3این حوزه شامل فیزیك و نحوۀ تولید رادیو داروها و رادیوایزوتوپها و چگونگی تأثیر پرتوهای مختلف بر بافتهای زنده و بیو لوژیكی می باشد.


تحصیل در رشته پرتوپزشکی:

1-مقطع کارشناسی:

این رشته در حال حاضر در مقطع کارشناسی فقط در واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی با ظرفیت 50 نفر در هر سال دانشجو می پذیرد.

معاون آموزشی و امور دانشجویی وزارت بهداشت  با تشریح اولویتهای آموزش پزشکی در سال تحصیلی جدید، از تاسیس رشته های جدید در زمینه پزشکی هسته ای خبر داده است.

2-مقطع کارشناسی ارشد:

مهندسی پرتو پزشکی یکی از زیر مجموعه‌های مهندسی هسته‌ای می‌باشد. نام رشته‌های کارشناسی که می‌توانند در آزمون کارشناسی ارشد این رشته شرکت کنند عبارتند از: مهندسی هسته ای ، مکانیک ، مواد ، مهندسی شیمی ، برق ، فیزیک و مهندسی پزشکی.

مواد امتحانی و ضرایب آنها:

  • زبان عمومی و تخصصی با ضریب 1

  • ریاضیات با ضریب 2

  • کنترل با ضریب 3

  • فیزیک هسته ای با ضریب 3

  • الکترونیک با ضریب 3

  • الکترو مغناطیس عمومی با ضریب 3

دانشگاه های صنعتی امیر کبیر،شهید بهشتی،شیراز و واحد علوم و تحقیقات پذیرای دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد می باشند.

3-مقطع دکتری:

دانشگاه صنعتی شریف ،امیر کبیر و واحد علوم و تحقیقات در مقطع دکتری پرتوپزشکی دانشجو می پذیرند.

 

موقعیت شغلی:

 

کار فارق التحصیلان این رشته اغلب در بیمارستان ها،مراکز پزشکی هسته ای و سازمان انرژی اتمی ایران می باشد که با توجه به علاقه و میزان فعالیت فرد به خصوص در زمینه پژوهش،شانس به دست آوردن کار افزایش پیدا می کند. 

 

حقوق:

 

باز هم بستگی به کاری دارد که انجام خواهید داد که به طور کلی باید گفت حقوق مناسبی در انتظار تحصیل کردگان اید رشته می باشد.به خصوص اگر در زمینه دستگاه های پرتو پزشکی فعالیت کنید.

 

 

 

 

زمینه های پژوهشی:

 

دستگاه های پزشکی هسته ای،رادیوداروها،دوزیمتری ها و شتابدهنده ها زمینه های رایج هستند که پژوهشگران ایرانی و خارجی بر رویی آنها کار می کنند.

به طور کلی می توان گفت بهترین خصوصیت این رشته زمینه ویژه پژوهشی در آن است.

کار بر روی راکتورهای هسته ای ،زمینه ای از تحقیقات می باشد که برای خانم ها توصیه نمی گردد.

از لحاظ کاری در سازمان انرژی اتمی ایران،هم اکنون فارق التحصیلان راکتور را به خوبی جذب می کنند.

رشته پرتوپزشکی از لحاظ پژوهشی جایگاه کار مناسبی دارد ولی علاقه به ساخت

و داشتن دید مهندسی لازمه موفقیت در این رشته را فراهم خواهد نمود.

از مواد رادیواکتیو به عنوان ردیاب رادیواکتیو استفاده می شود. این مواد از طریق بلعیدن و یا تزریق وارد جریان خون می شود. یکی از روشهای ردیابی به این شکل است که مواد ردیاب در خون حرکت می کنند و امکان می دهند که ساختار رگهای خونی مشاهده شود. این روش مشاهده به پزشکان این امکان را می دهد که لخته و دیگر ناهنجاریهای رگهای خونی را به راحتی تشخیص دهند. علاوه بر این، برخی اعضاء بدن هستند که نوع خاصی از مواد شیمیایی را در خود جمع می کنند . برای مثال غده تیروئید ، ید را در خود جمع می کند