یک شتاب دهنده خطی یا LINAC ، یک جزء دستگاه شتابدهنده است که ذرات باردار الکترون، پروتون یا یونهای سنگین را در خط مستقیم شتاب می دهد. این دستگاه دوز یکنواختی از اشعه ی X را به تومور می رساند و به تومور سرطانی آسیب میزند. دستگاه شتاب دهنده ی خطی با استفاده از تکنولوژی میکرو وویو برای شتاب دادن الکترون ها استفاده می کند. سپس این الکترون ها به یک هدف فلزی سنگین برخورد می کنند و در اثر این برخورد اشعه های پرانرژی X از این هدف فلزی منتشر می شوند. بخشی از این اشعه ی X منسجم شده تا به تومور بیمار تابانده شود. این پرتوها از قسمتی از شتاب دهنده که گانتری (gantry) نامیده می شود و طوری طراحی شده که می تواند دور بیمار بچرخد، تابانده می شود. بیمار روی تخت دراز کشیده و اشعه در نتیجه ی چرخش گانتری و حرکت تخت می تواند از هر زاویه ای به تومور تابانده شود. LINAC یک پرتابگر الکترومغناطیسی است که الکترونها را از حرکت ثابت و همیشگی شان به سرعت نسبیتی، سرعتی نزدیک به سرعت نور، می رساند. می توانید این پروژه مهندسی پزشکی را به صورت فایل word دانلود نمایید.
سرطان
سرطان بيماري است که در آن سلول های غیر طبیعی به صورت کنترل نشده تکثیر یافته و می توانند بافت های مجاور را درگیر کنند. بيش از ۲۰۰ نوع متفاوت از بيماري سرطان وجود دارد كه هر كدام به شيوه هاي خاص ايجاد مي شوند. چيزي كه در همه ی آن ها مشترك است اين است كه همه آن ها به روشي مشابه شروع مي شوند، با تغيير در ساختار طبيعي يك سلول. سلول های سرطانی همچنین می توانند از طریق جریان خون یا لنف به سایر نقاط بدن گسترش یابند.
جسم انسان از میلیون ها سلول تشکیل شده است که در کنار هم، بافت هایی مانند ماهیچه ها، استخوان و پوست را می سازند که هر کدام یک عملکرد واحد دارند. سلول ها به طور طبیعی، با دو تا شدن به طریق منظم و کنترل شده تکثیر می کنند و منجر به رشد و ترمیم بافت های بدن می شوند.
بعضی اوقات تقسیم سلول ها، بدون کنترل و به صورت غیر عادی انجام می شود. رشد غیر عادی و بیش از حد سلول های بافت، تومور نامیده می شود که می تواند خوش خیم و یا بدخیم باشد.
تقسيم سلول هاي غير طبيعي تحت كنترل نيستند و معلوم نيست كه چه زماني متوقف مي شود، يك دسته از سلول هاي غير طبيعي يك تومور ناميده مي شود. همه تومورها سرطان نيستند. دو نوع تومور خوش خيم و بد خيم وجود دارد.
تومورهای خوش خیم معمولا محدود به قسمت کوچکی از بدن است و اغلب به آهستگی رشد می کند. این تومورها بسته به اندازه و محلشان، مشکلاتی به وجود می آورند که با درمان تومور که غالبا جراحی می باشد، معمولاً بیمار مشکل دیگری نخواهد داشت.
روش های تصویرگری سرطان
روش های تصویربرداری مختلفی برای تشخیص و درمان سرطان وجود دارد که تعدادی از آنها عبارتند از:
• پزشکی هسته ای
• گاما کمرا
• PET
• SPECT
• رادیوتراپی
1-2-1 پزشکی هسته ای
پزشکی هسته‌ای شاخه ای از تصویربرداری پزشکی، فیزیک پزشکی و پرتونگاری مولکولی است که از خواص هسته ای مواد (مثل رادیوایزوتوپ ها) برای تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده میکند.
ویژگی پزشکی هسته ای در این است که توانایی ارائه دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی بدن را دارد در صورتیکه دیگر مدالیته‌های تصویربرداری های پزشکی همانند مقطع نگاری رایانه ای و ام آر آی عموماً اطلاعات ساختاری و آناتومیکال تولید می‌کنند. پرکاربردترین رادیوایزوتوپ در پزشکی هسته ای تکنسیوم می باشد.
پیشینه پزشکی هسته ای
یکی از روش های تشخیصی- درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته ای می باشد. این شاخه از پزشکی، در سال 1895 با کشف اشعه X و در سال 1934 با کشف مواد رادیواکتیو آغاز گردید.نخستین آزمایش استفاده از تزریق رادیوایزوتوپ در تصویربرداری از یک انسان، توسط هرمان ال بلومگارت و سوما وایس ازدانشگاه هاروارد انجام گرفت. این آزمایش در سال 1927 و به کمک یک اتاقک ابری و رادون انجام گرفت . هل انگر در سال 1958 دوربین هل انگر را در دانشگاه برکلی ابداع کرد . همچنین استفاده از رادیو ایزوتوپ تکنسیوم-m99 در 1964 توسط تیم متشکل از پل هارپر و نیز رابرت بک از دانشگاه شیکاگو باعث ایجاد نقطه عطفی در تاریخ فیزیک پزشکی و پزشکی هسته‌ای گردید.
پزشکی هسته ای در ایران
استفاده از مواد پرتوزا در پزشکی در ایران با سنجش مقدار یُد رادیواکتیو در سال 1339 به وسیله یک شمارشگر گایگر در آزمایشگاه پیمان مرکزی دانشکده علوم پزشکی تهران آغاز گردید. در این راستا، یک کارشناس بریتانیایی به نام Malcolm Cuthbert Nokes سهم بزرگی در پیشرفت کار پزشکی هسته‌ای در ایران ایفا کرد. با یاری وی، دکتر نظام مافی برای اولین بار در سال 1340 با یک پویشگر تیروئید، تحقیقاتی را به انجام رسانید و پایه‌های پزشکی هسته‌ای را در ایران بنا نهاد.در سال 1346 مرکز پزشکی هسته ای و تحقیقات غدد مترشحه داخلی دانشگاه تهران تاسیس شد که در واقع اولین و قدیمی ترین مرکز پزشکی هسته‌ای کشور محسوب می‌شود. امکانات این بخش در آن زمان در حد یک دستگاه دوربین انگر بود که تدریجاً مجهزتر گردید.
پس از بازنشسته شدن آقای دکتر نظام مافی در سال 1358 ، هم زمان با تجهیز مؤسسه به ابزارهای جدید به همت آقای دکتر محسن ساغری و نیز آقای دکتر ارسلان وکیلی، گروه آموزشی پزشکی هسته ای برای اولین بار در سال 1360 در دانشگاه علوم پزشکی تهران تأسیس شد.
از متخصصین ایرانی فعال در خارج از ایران که نقش بسزایی در پیشرفت پزشکی هسته‌ای داشتند می‌توان به پروفسور عباس علوی اشاره کرد که در دهه 1970 میلادی شاگرد و یکی از اعضای تیم دیوید کوهل بود که نامش در ابداع سیستم‌های اسپکت به‌همراه وی دیده می‌شود. جامعه پزشکی هسته‌ای آمریکا همچنین بخاطر خدمات علمی وی در گسترش سیستم‌های پت اسکن، در سال 2004 به وی یکی از بالاترین جوایز خود که جایزهٔ دِهِوِسی برای پیشبرد برجستهٔ پزشکی هسته‌ای است را اهدا کرد .
امروزه پزشكى هسته اى يك بخش مهم و وابسته به علوم پزشكى شده است. توليد راديو دارو ها و تركيبات آنها براى كاربرد در پزشكى هسته اى، يك بخش مهم فعاليت هاى هسته اى و راديوشيمى را تشكيل مي دهد. توسعه ژنراتورهاى دارويى امكان استفاده از راديونوكلوئيدهاى با نيمه عمر كوتاه را در هر زمان در پزشكى هسته اى ممكن ساخته است.
سرطان شناسی
سرطان شناسی یا آنکولوژی (Oncology)از دو واژه یونانی تشکیل شده‌است؛انکوس (ὄγκος) به معنی توده و پسوند لوژی (λογία) به معنی شناختن.
سرطان شناسی شاخه ای از رشته پزشکی است که در مورد تومورها و سرطان مطالعه میکند.پزشک متخصص در این رشته را سرطان شناس یا آنکولوژیست می‌نامند.آنکولوژی با موارد زیر سروکار دارد:
• تشخیص هرنوع سرطان در یک شخص با اندازه گیری زیست نشانگرها، نمونه برداری، تصویربرداری‌های مختلف و اسکن رادیوایزوتوپ
• معالجه (شامل عمل جراحی، شیمی‌درمانی، پرتودرمانی و هرگونه اقدام پزشکی دیگر)
• پیگیری وضعیت بیمار سرطانی بعد از مداوا (معاینه، آزمایش، اسکن و تصویربرداری)
سرطان یا تومورهای بدخیم در یک فضای محدود شروع می شوند، امّا می توانند به بافت ها و ارگان های مجاور گسترش یابند. سلول های سرطانی ممکن است با جریان خون و یا سیستم لنفاتیک به مناطق دورتری در بدن منتقل شوند.. تاکنون بیش از ۲۰۰ نوع سرطان شناسایی شده است.
شیمی درمانی
مقصود از شيمي درماني، درمان بيماري از طريق بكار بردن داروهاي گوناگون است. ودر معناي خاص آن كه امروزه بكار برده مي شود غرض درمان دارويي تومورهاي گوناگون ( يا به اصطلاح سرطان ) است. استفاده از داروهاي ضد سرطان يا شيمي درماني يكي از چند راه درمان اين گونه تومورها است و مي توان آن را با روشهاي ديگري مثل جراحي و پرتو درماني توام كرد. شيمي درماني در معالجه تومورها بسيار موثر بوده و امروزه با كشف داروهاي جديد ضد تومور اين تاثير رو به افزايش است.
داروهای شیمی درمانی از طریق خون به سلول های سرطانی و تمام قسمت های بدن منتقل می شوند.این داروها روی سلول های سالم هم اثر تخریبی دارند که به صورت عوارض جانبی بروز می کند؛ این عوارض موقتی هستند و با پایان درمان قطع می شوند.
شیمی درمانی چیست و چگونه در بدن عمل میکند؟
شیمی درمانی یکی از روش‌های درمان سرطان و یا تخفیف موقت آن با استفاده از برخی داروهای خاص است که در اصطلاح پزشکی به آنها شیمی درمانی گفته می‌شود. کار اصلی این داروهای خاص از بین بردن عضو بیمار بدون صدمه به بافتهای مجاور آن است.این نوع از درمان اثراتی هم بر روی سلول‌ها و بافتهای بدن دارد. یکی از اثرات این درمان ریزش موهای بدن و خشک شدن پوست است.
شیمی درمانی یک شیوه رایج در معالجه بیماری‌هاست که سلول‌ها و بخصوص سلول‌های میکروارگانیسم‌ها و سلول‌های سرطانی را با استفاده از داروهای شیمیایی و مواد شیمیایی از بین می‌برد. معنی شیمی درمانی تنها به داروهایی که برای درمان غدد سرطانی استفاده می‌شود محدود نمی‌شود بلکه آنتی بیوتیک‌ها را نیز در بر می‌گیرد.
مقصود از شيمي درماني، درمان بيماري از طريق بكار بردن داروهاي گوناگون است ودر معناي خاص آن كه امروزه بكار برده مي شود غرض درمان دارويي تومورهاي گوناگون ( يا به اصطلاح سرطان ) است.
استفاده از داروهاي ضد سرطان يا شيمي درماني يكي از چند راه درمان اين گونه تومورها است و مي توان آن را با روشهاي ديگري مثل جراحي و پرتو درماني توام كرد. شيمي درماني در معالجه تومورها بسيار موثر بوده و امروزه با كشف داروهاي جديد ضد تومور اين تاثير رو به افزايش است.
فصل اول مقدمه 1
1-1- سرطان 2
1-2- روش های تصویرگری سرطان 2
1-2-1 پزشکی هسته ای 3
1-2-2- گاما کمرا 3
1-2-3- مقطع نگاری با نشر پوزیترون (Positron Emission Tomography یا (PET 4
1-2-4 مقطع نگاری رایانه ای تک فوتونی (Single Photon Emission Computed Tomography یا SPECT) 4
1-2-5 رادیوتراپی 5
1-2-6- شتاب دهنده های خطی Linear Accelerators) یا LINAC) 5
فصل دوم تاریخچه 2
2-1- پیشینه پزشکی هسته ای 7
2-2- پزشکی هسته ای در ایران 7
2-3- تاریخچه گاما کمرا 8
2-4- تاریخچه PET 9
2-5- تاریخچه SPECT 10
2-6- تاریخچه رادیوتراپی 11
2-7- تاریخچه شتاب دهنده خطی 12
فصل سوم سرطان شناسی 7
3-1- سرطان شناسی 14
3-2- معرفی مشکل سرطان (اپیدمیولوژی یا همه گیرشناسی سرطان) 16
3-4- درمان سرطان 19
3-4-1 جراحی سرطان 20
3-4-2- شیمی درمانی 25
3-4-3- هورمون درمانی 30
3-4-4- ژن درمانی 30
3-4-5- رادیوتراپی 30
3-5- انواع رادیوتراپی 32
3-5-1- رادیوتراپی خارجی (Tele Therapy) 32
3-5-2- رادیوتراپی داخلی (Brachy Therapy) 34
3-5-3- رادیوتراپی سیستمیک (Systemic Radiotherapy) 36
3-6- اثرات جانبی رادیوتراپی 37
3-7- روش های مدرن رادیوتراپی 38
فصل چهارمLINAC 14
4-1- شتاب دهنده های خطی (Linear Accelerators) 44
4-2- قسمتهای اصلی LINAC 45
4-2-1 تفنگ الکترونی 45
4-2-2 همنواگر (BUNCHER) 47
4-2-3- LINAC 47
4-4- اعضای تیم درمان 51
4-5- مراحل پرتودرمانی 52
4-5-1- شبیه سازی (simulation) 54
4-5-2- طرح ریزی (planning) 57
4-8- درمان سه بعدی 59
4-6- عملکرد شتاب دهنده خطی 62
4-7- شتابدهی 63
4-7-1- انتخاب نوع شتاب دهنده 63
4-7-2- شیوه شتاب دهی 63
فصل پنجم نتیجه گیری 44
5-1- انواع دستگاه های رادیوتراپی 67
5-1-1- سایبرنایف 67
5-1-2- گامانایف 71
5-1-3- دستگاه های درمان سطحی 73
5-1-4- دستگاه های درمان نیمه عمقی 74
5-1-5- دستگاه های مگا ولتاژ 74
5-1-6- سیکلوترون ها 74
5-1-7- دستگاه کبالت تراپی 74
5-1-8- دستگاه شتاب دهنده خطی 75
5-3- مقایسه دستگاه شتاب دهنده خطی با سایر دستگاه های رادیوتراپی اکسترنال 75
5-4- نتیجه گیری 76
منابع: 77
فهرست اشکال
تصویر2-1- گاما کمرا 9
تصویر2-2- PET CT 10
تصویر2-3- SPECT 11
تصویر2-4- LINAC 12
تصویر 3-1- سرطان 15
تصویر 3-2- علت بروز سرطان 19
تصویر 3-3- شیمی درمانی 27
تصویر 3-2- رادیوتراپی 33
تصویر 3-3- رادیوتراپی 36
تصویر 3-5- رادیوتراپی 39
تصویر 3-6- IMRT 42
4-1- شتاب دهنده خطی 45
4-2- تفنگ الکترونی 46
4-4- کلیماتور چند تیغه ای 50
4-5- پرتودرمانی 54
تصویر 4-9- ثابت نگهدارنده ها 60
تصویر 4-11- شتاب دهنده خطی 62
تصویر 4-12- شیوه شتاب دهی 64
تصویر 4-13- دیاگرام اصلی نحوه تولید پرتو توسط دستگاه شتاب دهنده خطی 65
تصویر 5-1- سایبرنایف 69
تصویر 5-2- گامانایف 71
تصویر 5-3- دستگاه کبالت تراپی 75