रेडियोएक्टिव आइसोटोप
Radioactive Isotopes
परमाणु चिकित्सा एक चिकित्सा विशेषता है जिसमें
रोग के निदान और उपचार में रेडियोधर्मी पदार्थों का उपयोग शामिल है। परमाणु
चिकित्सा इमेजिंग, एक अर्थ में, "रेडियोलॉजी
के अंदर किया गया" या "एंडोरेडियोलॉजी" है क्योंकि यह विकिरण के
बजाय शरीर से निकलने वाले विकिरण को रिकॉर्ड करता है जो एक्स-रे जैसे बाहरी
स्रोतों द्वारा उत्पन्न होता है। इसके अलावा, न्यूक्लियर
मेडिसिन स्कैन रेडियोलॉजी से भिन्न होते हैं, क्योंकि
इमेजिंग एनाटॉमी पर जोर नहीं दिया जाता है, लेकिन फ़ंक्शन
पर। इस तरह के कारण के लिए, यह एक शारीरिक इमेजिंग मॉडेलिटी
कहा जाता है। एकल फोटॉन उत्सर्जन कंप्यूटेड टोमोग्राफी (SPECT) और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET) स्कैन परमाणु
चिकित्सा में दो सबसे आम इमेजिंग तौर-तरीके हैं।
इतिहास
परमाणु चिकित्सा के इतिहास में भौतिकी, रसायन, इंजीनियरिंग और चिकित्सा में विभिन्न विषयों
के वैज्ञानिकों का योगदान है। परमाणु चिकित्सा की बहुआयामी प्रकृति चिकित्सा
इतिहासकारों के लिए परमाणु चिकित्सा की जन्मतिथि का निर्धारण करना कठिन बना देती
है। यह संभवतया 1934 में कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज और दवा संबंधित उपयोग के
लिए ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी द्वारा रेडियोन्यूक्लाइड के उत्पादन के बीच रखा जा
सकता है।
इस चिकित्सा विचार की उत्पत्ति फ्रीबर्ग, जर्मनी में 1920 के दशक के मध्य तक है, जब जॉर्ज डी
हेवेसी ने चूहों को रेडियोन्यूक्लाइड्स के साथ प्रयोग किए, इस
प्रकार इन पदार्थों के उपापचयी मार्गों को प्रदर्शित किया और ट्रेसर सिद्धांत की
स्थापना की। संभवतः, इस चिकित्सा क्षेत्र की उत्पत्ति 1936
में हुई, जब जॉन लॉरेंस, जिसे
"परमाणु चिकित्सा के पिता" के रूप में जाना जाता था, ने येल मेडिकल स्कूल में अपने संकाय की स्थिति से अनुपस्थिति की छुट्टी ले
ली, अपने भाई अर्नेस्ट लॉरेंस को अपने नए घर पर जाने के लिए।
बर्कले, कैलिफोर्निया में विकिरण प्रयोगशाला (जिसे अब लॉरेंस
बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला के रूप में जाना जाता है)। बाद में, जॉन लॉरेंस ने एक कृत्रिम रेडियोन्यूक्लाइड के रोगियों में पहला आवेदन
किया जब उन्होंने फास्फोरस-32 का उपयोग किया था जो कि ल्यूकेमिया के इलाज के लिए
था।
कई इतिहासकार 1934 में फ्रैडरिक जूलियट-क्यूरी
और इरेने जोलियोट-क्यूरी द्वारा कृत्रिम रूप से निर्मित रेडियोन्यूक्लाइड की खोज
को परमाणु चिकित्सा में सबसे महत्वपूर्ण मील का पत्थर मानते हैं। फरवरी 1934 में, उन्होंने एल्यूमीनियम पन्नी में रेडियोधर्मिता की खोज के बाद जर्नल में
रेडियोधर्मी सामग्री के पहले कृत्रिम उत्पादन की सूचना दी, जो
एक पोलोनियम तैयारी के साथ विकिरणित था। एक्स-रे के लिए विल्हेम कोनराड रेंटजेन
द्वारा रेडियोएक्टिव यूरेनियम लवण के लिए हेनरी बेकरेल और रेडियोएक्टिव थोरियम के
लिए मैरी क्यूरी (इरेनी क्यूरी की मां) द्वारा पहले की खोजों पर बनाया गया उनका
काम "रेडियोधर्मिता।" तारो ताकेमी ने 1930 के दशक में परमाणु भौतिकी से
लेकर चिकित्सा तक के अनुप्रयोग का अध्ययन किया। परमाणु चिकित्सा का इतिहास इन
शुरुआती अग्रदूतों का उल्लेख किए बिना पूरा नहीं होगा।
मैसाचुसेट्स जनरल हॉस्पिटल के डॉ. शाऊल हर्ट्ज
और मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के डॉ। आर्थर रॉबर्ट्स द्वारा जर्नल ऑफ
द अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (जेएएमए) में 11 मई, 1946 को एक संभावित विशेषता के
रूप में परमाणु चिकित्सा को सार्वजनिक मान्यता मिली। रेडियोधर्मी आयोडीन (आरएआई)
के साथ ग्रेव्स रोग के इलाज के लिए प्रकाशित किया गया था। इसके अतिरिक्त, सैम सेडलिन रेडियोआयोडीन (I-131) का उपयोग करके
थायरॉयड कैंसर मेटास्टेस के साथ एक रोगी के सफल उपचार का वर्णन करते हुए क्षेत्र
में और विकास लाया। इन लेखों को कई इतिहासकारों द्वारा परमाणु चिकित्सा में
प्रकाशित सबसे महत्वपूर्ण लेख माना जाता है। यद्यपि I-131 का
प्रारंभिक उपयोग थायराइड कैंसर की चिकित्सा के लिए समर्पित था, इसका उपयोग बाद में थायरॉयड ग्रंथि की इमेजिंग, थायरॉयड
समारोह की मात्रा का ठहराव और हाइपरथायरायडिज्म के लिए चिकित्सा में शामिल किया
गया था। चिकित्सा-उपयोग के लिए खोजे गए कई रेडियोन्यूक्लाइड्स में से कोई भी उतना
महत्वपूर्ण नहीं था जितना कि टेक्नेटियम-99 एम की खोज और विकास। यह पहली बार 1937
में सी. पेरियर और ई। सेग्रे द्वारा एक कृत्रिम तत्व के रूप में आवर्त सारणी में
स्थान संख्या 43 को भरने के लिए खोजा गया था। 1960 के दशक में Technetium-99m का उत्पादन करने के लिए एक जनरेटर प्रणाली का
विकास चिकित्सा उपयोग के लिए एक व्यावहारिक तरीका बन गया। आज, Technetium-99m परमाणु चिकित्सा में सबसे अधिक उपयोग किया जाने
वाला तत्व है और इसे विभिन्न प्रकार के परमाणु चिकित्सा इमेजिंग अध्ययनों में
नियोजित किया जाता है।
परमाणु चिकित्सा के व्यापक नैदानिक उपयोग की
शुरुआत 1950 के दशक के प्रारंभ में हुई थी, क्योंकि ज्ञान
रेडियोन्यूक्लाइड्स, रेडियोधर्मिता का पता लगाने और जैव
रासायनिक प्रक्रियाओं का पता लगाने के लिए कुछ रेडियोन्यूक्लाइड्स का उपयोग कर रहा
था। पहले रेक्टिलाइनियर स्कैनर और हैल ओ। एंगर के स्किंटिलनेशन कैमरा (एंगर कैमरा)
को विकसित करने में बेनेडिक्ट केसेन की ओर से किए गए कामों ने परमाणु चिकित्सा के
युवा अनुशासन को एक पूर्ण चिकित्सा इमेजिंग विशेषता में विस्तारित किया।
1960 के दशक के प्रारंभ में, दक्षिणी स्कैंडेनेविया में, नील्स ए। लासेन, डेविड एच। इंगवार, और एरिक स्किन्ज ने ऐसी तकनीकें विकसित कीं जो मस्तिष्क के पहले रक्त प्रवाह के नक्शे प्रदान करती थीं, जिसमें शुरुआत में एक्सोन-133 साँस लेना शामिल था; एक इंट्रा-धमनी समतुल्य के बाद जल्द ही विकसित किया गया था, सिज़ोफ्रेनिया जैसे न्यूरोपैसिक्युलर विकारों वाले रोगियों के लिए मस्तिष्क गतिविधि के स्थानीय वितरण के मापन को सक्षम किया गया था। बाद के संस्करणों में 254 स्किनटाइलेटर्स होंगे ताकि रंगीन मॉनिटर पर एक दो-आयामी छवि का उत्पादन किया जा सके। इसने उन्हें बोलने, पढ़ने, दृश्य या श्रवण धारणा और स्वैच्छिक आंदोलन से मस्तिष्क की सक्रियता को दर्शाने वाली छवियों के निर्माण की अनुमति दी। तकनीक का उपयोग जांच करने के लिए भी किया गया था, उदाहरण के लिए, अनुक्रमिक आंदोलनों, मानसिक गणना और मानसिक स्थानिक नेविगेशन।
1970 के दशक तक परमाणु चिकित्सा प्रक्रियाओं का
उपयोग करके शरीर के अधिकांश अंगों की कल्पना की जा सकती थी। 1971 में, अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन ने आधिकारिक तौर पर परमाणु चिकित्सा को एक
चिकित्सा विशेषता के रूप में मान्यता दी। 1972 में, अमेरिकन
बोर्ड ऑफ़ न्यूक्लियर मेडिसिन की स्थापना हुई और 1974 में, अमेरिकन
ओस्टियोपैथिक बोर्ड ऑफ़ न्यूक्लियर मेडिसिन की स्थापना हुई, परमाणु
चिकित्सा को एक स्टैंड-अलोन मेडिकल विशेषता के रूप में पुख्ता किया।
1980 के दशक में, रेडियोफार्मास्युटिकल को हृदय
रोग के निदान में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था। एकल फोटॉन उत्सर्जन कंप्यूटेड
टोमोग्राफी (SPECT) के विकास ने उसी समय के आसपास, हृदय के तीन आयामी पुनर्निर्माण और परमाणु कार्डियोलॉजी के क्षेत्र की
स्थापना का नेतृत्व किया।
परमाणु चिकित्सा में हाल के विकास में पहले
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी स्कैनर (पीईटी) का आविष्कार शामिल है। उत्सर्जन और
ट्रांसमिशन टोमोग्राफी की अवधारणा, बाद में सिंगल फोटॉन एमिशन कंप्यूटेड
टोमोग्राफी (SPECT) में विकसित हुई, डेविड
ई। कुहल और रॉय एडवर्ड्स द्वारा 1950 के दशक के उत्तरार्ध में पेश किया गया था।
उनके काम के कारण विश्वविद्यालय में कई टोमोग्राफिक उपकरणों के डिजाइन और निर्माण
का नेतृत्व किया गया। पेंसिल्वेनिया के। वॉशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन
में टोमोग्राफिक इमेजिंग तकनीकों को और विकसित किया गया। इन नवाचारों ने
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन फ्रांसिस्को (UCSF) से ब्रूस
हसेगावा द्वारा SPECT और CT के साथ
संलयन इमेजिंग का नेतृत्व किया, और 1998 में पिट्सबर्ग
विश्वविद्यालय से D. W. Townsend द्वारा पहला PET/CT प्रोटोटाइप।
पीईटी और पीईटी/सीटी इमेजिंग ने अपने शुरुआती
वर्षों में मंदता की लागत और साइट पर या पास के साइक्लोट्रॉन की आवश्यकता के कारण
धीमी वृद्धि का अनुभव किया। हालांकि, ऑन्कोलॉजी में सीमित पीईटी और
पीईटी/सीटी अनुप्रयोगों के चिकित्सा प्रतिपूर्ति को मंजूरी देने के एक प्रशासनिक
निर्णय से पिछले कुछ वर्षों में अभूतपूर्व वृद्धि और व्यापक स्वीकृति हुई है,
जो मानक प्रक्रियाओं के लिए 18F-लेबल वाले
ट्रेलरों की स्थापना करके भी काम की अनुमति देता है। गैर-साइक्लोट्रॉन-सुसज्जित
साइटें। पीईटी/सीटी इमेजिंग अब निदान, मंचन और उपचार
निगरानी के लिए ऑन्कोलॉजी का एक अभिन्न अंग है। 2011 की शुरुआत से पूरी तरह से
एकीकृत एमआरआई/पीईटी स्कैनर बाजार में है।
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