Using radioactive drugs to see inside your body - Pedro Brugarolas

المترجم: AFRAA ALZOUBI المدقّق: Nada Qanbar

This syringe contains a radioactive form of glucose known as FDG.

تحتوي هذه الحقنة على الغلوكوز المشع والذي يعرف بفلورالغلوكوز منزوع الأوكسجين.

The doctor will soon inject its contents into her patient’s arm,

وبعدئذٍ ستقوم الطبيبة بحقن محتوياتها في ذراع مريضها،

whom she’s testing for cancer using a PET scanner.

الذي تفحصه للكشف عن السرطان بالتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.

The FDG will quickly circulate through his body.

سيبدأ الغلوكوز المشع بالتحرك سريعًا في الجسم.

If he has a tumor,

فإذا كان عند المريض ورم،

cancer cells within it will take up a significant portion of the FDG,

ستمتص الخلايا السرطانية جزءًا كبيرًا من الغلوكوز المشع،

which will act as a beacon for the scanner.

والذي سيرشد بدوره الأشعّة المقطعيّة.

PET tracers such as FDG

تُعتبَر كاشفات التصوير المقطعي مثل الغلوكوز المشع

are among the most remarkable tools in medical diagnostics,

من بين أكثر الأدوات التشخيصيّة الطبّيّة الجدير بالذكر،

and their life begins in a particle accelerator,

التي كانت بدايتها بمسرعٍ للجزيئات،

just hours earlier.

قبل ساعاتٍ فقط.

The particle accelerator in question is called a cyclotron,

إنّ مسرع الجزيئات المقصود يدعى السايكلوترون،

and it’s often housed in a bunker within hospitals.

والذي يكون موجودًا أحيانًا داخل مستودعٍ تحت الأرض في المستشفيات.

It uses electromagnetic fields to propel charged particles

يستخدم المسرّع حقولاً كهرومغناطيسيّة لدفع الجزيئات المشحونة

like protons faster and faster along a spiraling path.

كالبروتونات بشكلٍ أسرع وأسرع على طريقٍ حلزونيّ الشكل.

When the protons reach their maximum speed,

وعندما تبلغ هذه البروتونات سرعتها القصوى،

they shoot out onto a target that contains a few milliliters of a type of water

يتم قذفها باتجاه هدفٍ يحتوي بضع الميليلترات من الماء

with a heavy form of oxygen called oxygen-18.

المكون من الأوكسجين الثقيل الذي يُعرف بالأوكسجين-18.

When a proton slams into one of these heavier oxygen atoms,

عندما يصطدم البروتون بإحدى ذرّات الأوكسجين الثقيلة،

it kicks out another subatomic particle called a neutron.

فإنّه يحرّر بذلك جزيئة أخرى تحت ذرّيّة تدعى بالنيوترون.

This impact turns oxygen-18 into fluorine-18,

هذا التصادم يحوّل الأوكسجين-18 إلى الفلور-18،

a radioactive isotope that can be detected on a PET scan.

وهو نظير مشعّ يمكن الكشف عنه باستخدام الأشعّة المقطعيّة.

In a little under two hours,

في وقتٍ أقل من ساعتين،

about half the fluorine will be gone due to radioactive decay,

فإنّ نصف كميّة الفلور الناتج ستختفي بسبب الانحلال الإشعاعي،

so the clock is ticking to get the scan done.

لذا فالساعة تدق للقيام بالفحص بسرعة.

So how can fluorine-18 be used to detect diseases?

لذا فكيف يستطيع الفلور-18 الكشف عن الأمراض؟

Radiochemists at the hospital can use a series of chemical reactions

يستخدم الكيميائيون المختصون بالإشعاع في المشفى سلسلة من التفاعلات الكيميائيّة

to attach the radioactive fluorine to different molecules,

لربط الفلور المشعّ بمختلف الجسيمات،

creating radiotracers.

لصُنع الكاشفات المشعّة.

The identity of the tracer depends on what doctors want to observe.

يعتمد نوع الكاشف على ما يريد الأطباء رؤيته.

FDG is a common one because the rate at which cells consume glucose

يُعدّ الغلوكوز المشعّ شائعًا لأنّ معدل استهلاك الخلايا للغلوكوز

can signal the presence of cancer;

يمكن أن يشير إلى وجود السرطان

the location of an infection;

أو مكان وجود تعفن

or the slowing brain function of dementia.

أو تباطؤ وظائف الدماغ في الخرف.

The FDG is now ready for the patient’s scan.

أصبح الغلوكوز المشعّ جاهزًا لاستخدامه في فحص المريض.

When a radiolabeled tracer enters the body,

عندما يدخل الكاشف المشعّ الجسم،

it travels through the circulatory system and gets taken up by its target—

فإنّه يتنقّل عبر جهاز الدوران إلى أن يتلقّاه الجزء المستهدف ــ

whether that's a protein in the brain, cancer cells, or otherwise.

الذي يكون إمّا بروتين داخل الدماغ، أو خلايا سرطانيّة، أو غير ذلك.

Within a few minutes,

خلال بضع دقائق،

a significant amount of the tracer has found its way to the target area

يستطيع جزءٌ كبيرٌ من الكاشف أن يصل إلى هدفه،

and the rest has cleared from circulation.

ويتم إخلاء الدورة الدموية من الجزء المتبقّي.

Now the doctors can see their target using a PET,

فيستطيع الأطباء عندئذٍ الكشف عن مقصدهم بالأشعّة المقطعيّة،

or positron emission tomography, scanner.

أو ما يسمّى بالتصوير المقطعي البوزيتروني.

The radiation that the tracer emits is what makes this possible.

إنّ الإشعاع الذي يصدره الكاشف يجعل ذلك كلّه ممكنًا.

The isotopes used in PET decay by positron emission.

تتحلل النظائر المسدخدمة في التصوير المقطعي بانبعاث البوزيترون.

Positrons are essentially electrons with positive charge.

والبوزيترونات هي في الأساس إلكترونات ذات شحنة موجبة.

When emitted, a positron collides with an electron

وعندما تنبعث، فإنّ بوزيترونًا يصطدم بإلكترونٍ،

from another molecule in its surroundings.

منبعثٍ من جزيئةٍ محيطةٍ به.

This causes a tiny nuclear reaction

وهذا يسبب تفاعلًا نوويًّا صغيرًا

in which the mass of the two particles is converted into two high-energy photons,

والذي تتحوّل فيه كتلة الجزيئين إلى فوتونين لهما طاقة عالية،

similar to X-rays,

والذي يشبه الأشعة السينيّة،

that shoot out in opposite directions.

التي تنبعث في الاتجاه المعاكس.

These photons will then impact an array

تؤثر هذه الفوتونات على مجموعة

of paired radiation detectors in the scanner walls.

من الكاشفات المشعّة المقترنة في جدران الماسح الضوئي.

The software in the scanner uses those detectors

تستخدم بعدئذٍ برمجيّات الماسح الضوئي هذه الكاشفات

to estimate where inside the body the collision occurred

لتقدير الموقع الذي حصل فيه الاصطدام داخل الجسم

and create a 3D map of the tracer’s distribution.

وتصنع بعدها خريطة ثلاثيّة الأبعاد لتوزّع الكاشف.

PET scans can detect the spread of cancer

تستطيع الأشعّة المقطعيّة تحديد مجال انتشار السرطان

before it can be spotted with other types of imaging.

قبل أن ترصدها أنواع التصوير الأخرى.

They’re also revolutionizing the diagnosis of Alzheimer’s disease

وهم أيضًا يطوّرون طرقًا لتشخيص مرض الزهايمر

by allowing doctors to see amyloid,

وذلك بجعل الأطباء قادرين على رؤية الأمايلويد،

the telltale protein buildup that otherwise couldn’t be confirmed

وهو البروتين الذي ترتفع نسبته وهو الأمر الذي لا يمكن تأكيده

without an autopsy.

بدون خزعة.

Meanwhile, researchers are actively working to develop new tracers

في تلك الأثناء، فإنّ الباحثين يقومون بتطوير كاشفات جديدة

and expand the possibilities of what PET scans can be used for.

وتوسيع المجالات التي من الممكن أن تستخدم فيها ماسحات الأشعة المقطعيّة.

But with all this talk of radiation and nuclear reactions inside the body,

ولكن بالحديث عن الإشعاع والتفاعلات النوويّة التي تحدث داخل الجسم،

are these scans safe?

هل تُعتبَر هذه الماسحات آمنة؟

Even though no amount of ionizing radiation is completely safe,

على الرغم من أن أيّ كميّة من الإشعاع لا تعتبَر آمنة كلّيًّا،

the amount of radiation the body receives during a PET scan is actually quite low.

إلّا أن كميّة الإشعاع التي يتلقّاها الجسم أثناء التصوير المقطعي ضئيلة جدًّا.

One scan is comparable to what you’re exposed to over two or three years

إنّ تصويرًا واحدًا يعادل ما يمكن أن تتعرّض له من أشعة على مدى ثلاث سنوات

from natural radioactive sources, like radon gas;

من المصادر الطبيعيّة للمواد المشعّة مثل غاز الرادون

or the amount a pilot would rack up

أو الكميّة التي يتعرّض لها الطيارون

from cosmic radiation after 20 to 30 transatlantic flights.

من الإشعاع الفضائيّ بعد عشرين إلى ثلاثين رحلة جوية عبر المحيط الأطلنطي.

Most patients feel that those risks are acceptable

يتقبّل أغلب المرضى هذه المخاطر

for the chance to diagnose and treat their illnesses.

في سبيل الحصول على فرصة لتشخيص ومعالجة أمراضهم.