परमाणु चिकित्सा कैसे काम करती है

अस्पतालों में या टीवी पर, आपने शायद रोगियों को कैंसर के लिए विकिरण चिकित्सा से गुजरते हुए देखा है , और डॉक्टरों ने रोगियों का निदान करने के लिए पीईटी स्कैन का आदेश दिया है। ये परमाणु चिकित्सा नामक चिकित्सा विशेषता का हिस्सा हैं । परमाणु चिकित्सा शरीर की छवि बनाने और बीमारी का इलाज करने के लिए रेडियोधर्मी पदार्थों का उपयोग करती है। यह निदान और उपचार स्थापित करने में शरीर विज्ञान (कार्य) और शरीर की शारीरिक रचना दोनों को देखता है।

इस लेख में, हम परमाणु चिकित्सा में उपयोग की जाने वाली कुछ तकनीकों और शब्दों की व्याख्या करेंगे। आप सीखेंगे कि विकिरण कैसे डॉक्टरों को मानव शरीर के अंदर गहराई से देखने में मदद करता है जितना वे कभी कर सकते थे।

परमाणु चिकित्सा में इमेजिंग

मानव शरीर के साथ एक समस्या यह है कि यह अपारदर्शी है, और अंदर देखना आम तौर पर दर्दनाक होता है। अतीत में, खोजपूर्ण सर्जरी शरीर के अंदर देखने का एक सामान्य तरीका था, लेकिन आज डॉक्टर गैर-आक्रामक तकनीकों की एक विशाल श्रृंखला का उपयोग कर सकते हैं । इनमें से कुछ तकनीकों में एक्स-रे, एमआरआई स्कैनर , कैट स्कैन, अल्ट्रासाउंड आदि जैसी चीजें शामिल हैं । इनमें से प्रत्येक तकनीक के फायदे और नुकसान हैं जो उन्हें विभिन्न स्थितियों और शरीर के विभिन्न हिस्सों के लिए उपयोगी बनाते हैं।

न्यूक्लियर मेडिसिन इमेजिंग तकनीक डॉक्टरों को मानव शरीर के अंदर देखने का एक और तरीका देती है। तकनीक कंप्यूटर, डिटेक्टर और रेडियोधर्मी पदार्थों के उपयोग को जोड़ती है। इन तकनीकों में शामिल हैं:

ये सभी तकनीकें एक छवि बनाने के लिए रेडियोधर्मी तत्वों के विभिन्न गुणों का उपयोग करती हैं । संपूर्ण विवरण के लिए देखें कि रेडियोधर्मिता कैसे काम करती है ।

परमाणु चिकित्सा इमेजिंग का पता लगाने के लिए उपयोगी है:

किसी विशिष्ट परीक्षण, या परीक्षणों के संयोजन का उपयोग, रोगी के लक्षणों और रोग के निदान पर निर्भर करता है।

अंतर्वस्तु

1. पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET)
2. SPECT, कार्डियोवास्कुलर इमेजिंग और बोन स्कैनिंग
3. परमाणु चिकित्सा में उपचार

पीईटी रेडियोधर्मी पदार्थों से निकलने वाले विकिरण का पता लगाकर शरीर की छवियां तैयार करता है। इन पदार्थों को शरीर में अंतःक्षिप्त किया जाता है, और आमतौर पर एक रेडियोधर्मी परमाणु के साथ टैग किया जाता है , जैसे कि कार्बन-11, फ्लोरीन-18, ऑक्सीजन-15, या नाइट्रोजन-13, जिसका क्षय समय कम होता है । ये रेडियोधर्मी परमाणु अल्पकालिक रेडियोधर्मी समस्थानिक बनाने के लिए न्यूट्रॉन के साथ सामान्य रसायनों पर बमबारी करके बनते हैं । पीईटी उस स्थान पर छोड़ी गई गामा किरणों का पता लगाता है जहां रेडियोधर्मी पदार्थ से उत्सर्जित पॉज़िट्रॉन ऊतक में एक इलेक्ट्रॉन से टकराता है ( चित्र 1 )।

आकृति 1

पीईटी स्कैन में, रोगी को एक रेडियोधर्मी पदार्थ के साथ इंजेक्शन लगाया जाता है और एक फ्लैट टेबल पर रखा जाता है जो "डोनट" आकार के आवास के माध्यम से वृद्धि में आगे बढ़ता है। इस आवास में गोलाकार गामा किरण डिटेक्टर सरणी ( चित्रा 2 ) शामिल है, जिसमें जगमगाहट क्रिस्टल की एक श्रृंखला है, प्रत्येक एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब से जुड़ा हुआ है। क्रिस्टल रोगी से निकलने वाली गामा किरणों को प्रकाश के फोटॉन में बदल देते हैं, और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब फोटॉन को विद्युत संकेतों में परिवर्तित और प्रवर्धित करते हैं। इन विद्युत संकेतों को तब कंप्यूटर द्वारा छवियों को उत्पन्न करने के लिए संसाधित किया जाता है। फिर तालिका को स्थानांतरित कर दिया जाता है, और प्रक्रिया दोहराई जाती है, जिसके परिणामस्वरूप रुचि के क्षेत्र (जैसे मस्तिष्क, स्तन, यकृत) पर शरीर की पतली स्लाइस छवियों की एक श्रृंखला होती है। इन पतली स्लाइस छवियों को रोगी के शरीर के त्रि-आयामी प्रतिनिधित्व में इकट्ठा किया जा सकता है।

पीईटी रेडियोधर्मी रूप से टैग किए गए अणु के प्रकार के आधार पर रक्त प्रवाह या अन्य जैव रासायनिक कार्यों की छवियां प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, पीईटी मस्तिष्क में ग्लूकोज चयापचय की छवियां, या शरीर के विभिन्न क्षेत्रों में गतिविधि में तेजी से बदलाव दिखा सकता है। हालांकि, देश में कुछ पीईटी केंद्र हैं क्योंकि उन्हें एक कण त्वरक उपकरण के पास स्थित होना चाहिए जो तकनीक में उपयोग किए जाने वाले अल्पकालिक रेडियोसोटोप का उत्पादन करता है।

SPECT PET के समान एक तकनीक है। लेकिन SPECT (क्सीनन-१३३, टेक्नेटियम-९९, आयोडीन-१२३) में प्रयुक्त रेडियोधर्मी पदार्थ पीईटी में उपयोग किए जाने वाले की तुलना में लंबे समय तक क्षय होते हैं, और डबल गामा किरणों के बजाय एकल का उत्सर्जन करते हैं। SPECT शरीर में रक्त प्रवाह और रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है। इसकी छवियों में संवेदनशीलता कम होती है और पीईटी छवियों की तुलना में कम विस्तृत होती है, लेकिन SPECT तकनीक PET की तुलना में कम खर्चीली होती है। साथ ही, SPECT केंद्र PET केंद्रों की तुलना में अधिक सुलभ हैं क्योंकि उन्हें कण त्वरक के पास स्थित होने की आवश्यकता नहीं है।

कार्डियोवास्कुलर इमेजिंग तकनीक हृदय और रक्त वाहिकाओं के माध्यम से रक्त के प्रवाह को चार्ट करने के लिए रेडियोधर्मी पदार्थों का उपयोग करती है। कार्डियोवैस्कुलर इमेजिंग तकनीक का एक उदाहरण एक तनाव थैलियम परीक्षण है , जिसमें रोगी को रेडियोधर्मी थैलियम यौगिक के साथ इंजेक्शन लगाया जाता है, ट्रेडमिल पर व्यायाम किया जाता है, और गामा रे कैमरे के साथ चित्रित किया जाता है। आराम की अवधि के बाद, अभ्यास के बिना अध्ययन दोहराया जाता है। व्यायाम करने से पहले और बाद की छवियों की तुलना कामकाजी हृदय में रक्त के प्रवाह में परिवर्तन को प्रकट करने के लिए की जाती है। ये तकनीक हृदय और अन्य ऊतकों में अवरुद्ध धमनियों या धमनियों का पता लगाने में उपयोगी हैं।

हड्डी की स्कैनिंग एक रेडियोधर्मी पदार्थ (टेक्नेटियम-पीपी मेथिलडीफॉस्फेट) से विकिरण का पता लगाती है, जो शरीर में इंजेक्ट होने पर, हड्डी के ऊतकों में जमा हो जाती है, क्योंकि अस्थि ऊतक फॉस्फोरस यौगिकों को जमा करने में अच्छा होता है। पदार्थ उच्च चयापचय गतिविधि के क्षेत्रों में जमा होता है, और इसलिए उत्पादित छवि उच्च गतिविधि के "उज्ज्वल धब्बे" और कम गतिविधि के "अंधेरे धब्बे" दिखाती है। बोन स्कैनिंग ट्यूमर का पता लगाने के लिए उपयोगी है, जिसमें आमतौर पर उच्च चयापचय गतिविधि होती है।

परमाणु चिकित्सा इमेजिंग परीक्षणों में, इंजेक्शन वाले रेडियोधर्मी पदार्थ शरीर को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं। परमाणु चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले रेडियोआइसोटोप मिनटों से घंटों में जल्दी से क्षय हो जाते हैं, एक विशिष्ट एक्स-रे या सीटी स्कैन की तुलना में कम विकिरण स्तर होते हैं, और मूत्र या मल त्याग में समाप्त हो जाते हैं।

लेकिन कुछ कोशिकाएं आयनकारी विकिरण - अल्फा, बीटा, गामा और एक्स-रे से गंभीर रूप से प्रभावित होती हैं। कोशिकाएं अलग-अलग दरों पर गुणा करती हैं, और तेजी से गुणा करने वाली कोशिकाएं दो गुणों के कारण मानक कोशिकाओं की तुलना में अधिक दृढ़ता से प्रभावित होती हैं:

तेजी से गुणा करने वाली कोशिकाओं के पास विभाजित होने से पहले डीएनए त्रुटियों का पता लगाने और उन्हें ठीक करने के लिए मरम्मत तंत्र के लिए कम समय होता है, इसलिए परमाणु विकिरण द्वारा दूषित होने पर उनके आत्म-विनाश की संभावना अधिक होती है।

चूंकि कैंसर के कई रूपों में तेजी से विभाजित होने वाली कोशिकाओं की विशेषता होती है, इसलिए कभी-कभी विकिरण चिकित्सा के साथ उनका इलाज किया जा सकता है। आमतौर पर, रेडियोधर्मी तारों या शीशियों को ट्यूमर के पास या उसके आसपास रखा जाता है। गहरे ट्यूमर, या निष्क्रिय स्थानों में ट्यूमर के लिए, उच्च-तीव्रता वाले एक्स-रे ट्यूमर पर केंद्रित होते हैं।

इस प्रकार के उपचार के साथ समस्या यह है कि सामान्य कोशिकाएं जो तेजी से प्रजनन करती हैं, असामान्य कोशिकाओं के साथ-साथ प्रभावित हो सकती हैं। बाल कोशिकाएं, पेट और आंतों को अस्तर करने वाली कोशिकाएं, त्वचा कोशिकाएं और रक्त कोशिकाएं सभी जल्दी से पुन: उत्पन्न होती हैं, इसलिए वे विकिरण से अत्यधिक प्रभावित होती हैं। इससे यह समझाने में मदद मिलती है कि कैंसर का इलाज कराने वाले लोगों को अक्सर बालों के झड़ने और मतली का सामना क्यों करना पड़ता है।

परमाणु सामग्री का उपयोग रेडियोधर्मी ट्रेसर बनाने के लिए भी किया जाता है जिसे रक्तप्रवाह में इंजेक्ट किया जा सकता है। ट्रेसर का एक रूप रक्त में बहता है, और रक्त वाहिकाओं की संरचना को देखने की अनुमति देता है। अवलोकन के इस रूप से थक्के और अन्य रक्त वाहिका असामान्यताओं का आसानी से पता लगाया जा सकता है। इसके अलावा, शरीर के कुछ अंग कुछ प्रकार के रसायनों को केंद्रित करते हैं - थायरॉयड ग्रंथि आयोडीन को केंद्रित करती है, इसलिए रेडियोधर्मी आयोडीन को रक्तप्रवाह में इंजेक्ट करके, कुछ थायरॉयड ट्यूमर का पता लगाया जा सकता है। इसी तरह, कैंसर के ट्यूमर फॉस्फेट को केंद्रित करते हैं। रेडियोधर्मी फास्फोरस -32 आइसोटोप को रक्तप्रवाह में इंजेक्ट करके, ट्यूमर की बढ़ी हुई रेडियोधर्मिता से ट्यूमर का पता लगाया जा सकता है।

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