العلاج بالكوبالت

العلاج بالكوبالت هو استخدام طبي لأشعة غاما المنبعثة من النظير المشع كوبالت-60 لعلاج حالات مرضية مثل السرطان . منذ خمسينيات القرن الماضي، شاع استخدام كوبالت-60 في أجهزة العلاج الإشعاعي الخارجي (العلاج عن بُعد)، التي تُنتج حزمة من أشعة غاما تُوجّه إلى جسم المريض للقضاء على الأنسجة السرطانية. ولأن هذه "الأجهزة الكوبالتية" كانت باهظة الثمن وتتطلب دعمًا متخصصًا، فقد كانت تُوضع غالبًا في وحدات خاصة بالكوبالت . شكّل العلاج بالكوبالت نقلة نوعية في مجال العلاج الإشعاعي في فترة ما بعد الحرب العالمية الثانية، ولكنه يُستبدل الآن بتقنيات أخرى مثل المعجلات الخطية . ^{[ 1 ]}

قبل تطوير المعجلات الخطية الطبية في سبعينيات القرن الماضي، كان أنبوب الأشعة السينية المصدر الإشعاعي الاصطناعي الوحيد المستخدم في العلاج الإشعاعي عن بُعد . وقد وجد الباحثون أن أنابيب الأشعة السينية العادية، التي تستخدم فولتيات تتراوح بين 50 و150 كيلو إلكترون فولت، قادرة على علاج الأورام السطحية، لكنها تفتقر إلى الطاقة اللازمة للوصول إلى الأورام العميقة في الجسم. وللحصول على القدرة على اختراق الأورام العميقة دون تعريض الأنسجة السليمة لجرعات إشعاعية خطيرة، كان لا بد من استخدام أشعة ذات طاقة تقارب مليون إلكترون فولت (MeV)، تُعرف باسم إشعاع "الميغا فولت". ولإنتاج كمية كبيرة من أشعة الميغا فولت، كان لا بد من تطبيق جهد كهربائي على الأنبوب يتراوح بين 3 و5 ملايين فولت (3-5 ميغا فولت)، مما استلزم استخدام أجهزة أشعة سينية ضخمة وباهظة الثمن. وبحلول أواخر ثلاثينيات القرن الماضي، بدأ بناء هذه الأجهزة، لكنها لم تكن متوفرة إلا في عدد قليل من المستشفيات. 

تُنتج النظائر المشعة أشعة غاما في نطاق الميغا فولت، ولكن قبل الحرب العالمية الثانية، كان الراديوم الموجود في الطبيعة (الذي يُنتج  أشعة غاما بطاقة 1-2 ميغا إلكترون فولت) هو النظير المشع الوحيد المتاح للعلاج الإشعاعي، وكان باهظ الثمن للغاية نظرًا لقلة وجوده في الخامات. في عام 1937، بلغ سعر الراديوم 25,000 دولار أمريكي (ما يعادل 559,896 دولارًا أمريكيًا في عام 2025) للغرام الواحد ، ^{[ 2 ]} وكان إجمالي المعروض العالمي من الراديوم المتاح للعلاج الإشعاعي المباشر (العلاج عن بُعد) 50 غرامًا.   

أتاح اختراع المفاعل النووي في مشروع مانهاتن خلال الحرب العالمية الثانية إمكانية إنتاج النظائر المشعة الاصطناعية للعلاج الإشعاعي. يُعد الكوبالت-60 ، المُنتَج عن طريق تشعيع معدن الكوبالت العادي بالنيوترونات في المفاعل، باعثًا عالي النشاط لأشعة غاما، حيث يُصدر  أشعة غاما بطاقة 1.17 و1.33 ميغا إلكترون فولت، وبنشاط إشعاعي يبلغ 44 تيرابيكريل / غرام (1200 كوري /غرام) . والسبب الرئيسي لاستخدامه الواسع في العلاج الإشعاعي هو طول عمر النصف له ، الذي يبلغ 5.27 سنة، مقارنةً بالعديد من باعثات أشعة غاما الأخرى. ومع ذلك، فإن عمر النصف هذا لا يزال يتطلب استبدال مصادر الكوبالت كل 5 سنوات تقريبًا.   

في عام ١٩٤٩، أرسل الدكتور هارولد إي. جونز من جامعة ساسكاتشوان طلبًا إلى المجلس الوطني للبحوث في كندا يطلب فيه إنتاج نظائر الكوبالت-٦٠ لاستخدامها في نموذج أولي لوحدة علاجية بالكوبالت. ثم بُني جهازان للكوبالت-٦٠، أحدهما في ساسكاتون في جناح السرطان بجامعة ساسكاتشوان، والآخر في لندن، أونتاريو . جمع جونز بيانات الجرعة مع العمق في جامعة ساسكاتشوان، والتي أصبحت فيما بعد المعيار العالمي. ^{[ ٣ ]} تلقى أول مريض علاجًا بإشعاع الكوبالت-٦٠ في ٢٧ أكتوبر ١٩٥١، في مستشفى وور ميموريال للأطفال في لندن، أونتاريو. ^{[ ٤ ] [ ٥ ]} في عام ١٩٦١، كان من المتوقع أن يحل العلاج بالكوبالت محل العلاج الإشعاعي بالأشعة السينية. ^{[ ٦ ] : ١٤} في عام ١٩٦٦، عُولج والت ديزني من سرطان الرئة بهذا الإجراء، لكنه لم يمنع وفاته. ^{[ 7 ]}

افتتح الدكتور غلين تي. سيبورغ ، رئيس لجنة الطاقة الذرية الأمريكية والحائز على جائزة نوبل والمستشار السابق لجامعة كاليفورنيا ، أول منشأة للكوبالت في جناح العلاج الإشعاعي والطب النووي الجديد بمستشفى سيدرز أوف لبنان في 11 يناير 1963، تحت إشراف الدكتور هنري إل. جافي، مدير القسم الجديد. وكانت وحدة سيدرز رائدة في استخدام ما يُعرف بـ"قنبلة الكوبالت"، وقد حصلت على ترخيص من لجنة الطاقة الذرية عام 1948. ^{[ 8 ]}

استُبدل دور وحدة الكوبالت جزئيًا بالمُسرِّع الخطي ، القادر على توليد إشعاع ذي طاقة أعلى، ولا يُنتج النفايات المشعة التي تُنتجها النظائر المشعة وما يترتب عليها من مشاكل في التخلص منها. ولا يزال لمعالجة الكوبالت دورٌ مفيد في بعض التطبيقات، ولا تزال تُستخدم على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، نظرًا لأن أجهزتها موثوقة نسبيًا وسهلة الصيانة مقارنةً بالمُسرِّع الخطي الحديث. ^{[ 9 ] [ 1 ]}

عند استخدامها في العلاج الإشعاعي ، تُنتج وحدات الكوبالت حزمًا مستقرة ثنائية اللون بطاقة 1.17  و  1.33 ميغا إلكترون فولت، مما ينتج عنه متوسط ​​طاقة حزمة يبلغ 1.25 ميغا إلكترون فولت. يبلغ عمر النصف  للكوبالت-60 5.2713 سنة. ^{[ 10 ] : 39} 

• سكين جاما

• صورة متاحة للاستخدام العام لآلة الكوبالت