امروزه استفاده از پرتوهاي يونيزان به دليل نقش اساسي اين پرتوها در تشخيص و درمان بيماريها گسترش روزافزوني داشته است واز طرف ديگر آثار بيولوژيك پرتوهاي يونيزان به عنوان يك واقعيت انكارناپذير مورد قبول واقع شده است. توسعه معلومات بشري از عوارض پرتوهاي يونيزان واصول حفاظت پرتويي ايجاب مي كند كه تا حد امكان از پرتوگيري غير ضروري اجتناب شود و اين موارد لزوم ارائه روش هاي مطمئن براي سنجش مقدار پرتوگيري را بيان مي كند. روش جاري سنجش ميزان دز دريافتي استفاده از روشهاي فيزيكي است كه توانايي اندازه گيري فوري مقدار پرتوگيري را دارد. اما در شرايطي نظير: ابهام در مورد صحت دز اندازه گيري شده توسط دزيمتر و يا پرتوگيري افراد فاقد دزيمتر در هنگام بروز حوادث و سوانح هسته اي نياز مبرم به روشهاي جايگزين وجود دارد. مطالعات انجام شده در اين زمينه نشان دهنده حساسيت بالاي سلول هاي لنفوسيت خون محيطي انسان در مقابل پرتوهاي يونيزان است و مي توان با استفاده از آسيب هاي به وجود آمده در اين سلول جهت تعيين دز مجهول استفاده نمود. به اين منظور ابتدا در شرايط برون تني منحني تغييرات بوجود آمده در لنفوسيت ها را با انجام آزمايشات متعدد بر حسب دز دريافتي رسم نموديم. اما نكته بسيار مهم و تاثير گذار در تعيين ميزان دقيق پرتوهاي دريافتي تعيين اثر زمان بر تغييرات ايجاد شده است. به اين منظور پس از اعمال تابش به سلولها، بايد آنها را تا زمان طولاني كشت داد و در مقاطع زماني مختلف آزمايشات را انجام داده و بهترين زمان براي انجام بيودزيمتري را تعيين نمود. اما مشكل اساسي كشت بلند مدت لنفوسيت هاست. به اين منظور در اين پروژه به سمت پيدا كردن پروتكل دقيق و كاربردي كشت بلند مدت لنفوسيت ها هدف گذاري و اجرا كرديم. ابتدا با آزمايشات فراوان به شرايط بهينه كشت لنفوسيت دست پيدا كرديم و سپس بعد از شناسايي اثر محرك فيتوهماگلوتينين با استفاده از غلضت هاي مختلف اين ماده و انجام آزمايشات MTT موفق به دست يابي به پروتكل دقيق كشت بلند مدت لنفوسيت در شرايط برون تني شديم. در همين راستا مفتخر هستيم براي اولين بار در جهان تعيين بهترين زمان بيودزيمتري در ناحيه دزهاي كم پرتو يونيزان را به سرانجام برسانيم و بيودزيمتري بر اساس بيان پروتئين ها را در ايران بومي سازي نمائيم. اميد است با ارايه اين پروتكل بتوانيم در كنار ديگر تكنيك هاي آشكارسازي پرتو هاي يونيزان بخشي از مشكلاتي كه در اين زمينه وجود دارد را رفع و در امر آباداني كشور كوشا باشيم .

مشكل فني: گسترش روز افزون استفاده از پرتوهاي يونيزان از يك طرف و آثار بيولوژيك پرتوهاي يونيزان لزوم سنجش مقدار دقيق پرتوگيري را بيان ميكند. پرتوگيري افراد فاقد دزيمتر فيزيكي در هنگام بروز حوادث و سوانح، بيانگر نياز مبرم به روشهاي جايگزين به منظور تشخيص كمّي ميزان پرتو است. دراين راستا اگر چه روشهاي بيولوژيكي مختلفي براي دزيمتري مطرح گرديده است، اما در ناحيه دزهاي كم ، هيچ روشي براي بيودزيمتر ي وجود ندارد. راه حل ارائه شده و كاربرد اصلي اختراع: در اين اختراع استفاده از ميزان بيان پروتئين ترميمي XPA در زمان 168 ساعت بعد از اعمال تابش به عنوان روشي نوين در عرصه دزيمتري بيولوژيك، ارائه شده است. در اين پروتكل بعد از تعيين ميزان نسبي بيان پروتئين، از رابطه شماره 1 به منظور تعيين دز مجهول استفاده ميشود. رابطه شماره يك (0.007/0.019-log2RQ)= دز مجهول كاربرد اصلي اختراع محصول صنعتي اين اختراع يك كيت بيودزيمتري است به همراه پروتكل مربوطه كه ميتواند در اختيار كليه مراكز پرتو درماني، راديو لوژي، بيودزيمتري و سازمان انرژي اتمي قرار گيرد و در صورت تاييد به صورت فراوري شده در بسته بنديهاي 5/0 و 1 ميلي ليتري به همراه پروتكل الحاقي به بازار مصرف و مراكز تحقيقاتي عرضه نمود.

خلاصه توصيف اختراع: برآورد بيشينه دوز پرتويي پوست بيماران تحت اقدامات فلوروسكوپي قلبي از آنجا كه در سالهاي اخير، سازمان غذا و دارو ايالات متحده امريكا (FDA) و كميته بين المللي حفاظت پرتوي (ICRP)، طي دستورالعمل هايي به كاهش دادن سطح پرتوگيري پزشكي بيماران تا حد ممكن توصيه كرده اند و همچنين توصيه شده است كه بيشينه دوز ورودي پوست (MESD) بيماران در هنگام اقدامات تشخيصي ثبت گردد تا توانايي انجام اقدامات پيشگيرانه، در مقابل آثار سوء پرتوي حاصل شود. و نيز در گزارش شماره 85 كميته بين المللي حفاظت پرتويي آستانه بروز عوارض قطعي پوست تحت تابش پرتو هاي يونيزان را 2 گري اعلام كرده است، در اين گزارش همچنين بيان شده است كه بيماراني كه دوز دريافتي پوست آنها بالاتر از 3 گري باشد بايد تحت پيگيري باليني قرار گيرند. امروزه دستگاه هاي نسل جديد فلورسكوپي كه مجهز به سيستم DAP-Meter هستند و توانايي ثبت حاصلضرب دوز توليد شده در سطح (DAP)، را دارند استفاده مي شود. مقدار DAP نشان دهنده اكثر فاكتور هاي كلينيكي و هندسي بكار رفته در يك معاينه راديولوژيكي مي باشد. به عبارتي قرائت DAP-Meter با تغيير در شرايط معاينه راديولوژيكي (ولتاژ، جريان، جهتگيري تيوب ، زمان و ... ) و همچنين اندازه ميدان تغيير مي يابد. اخيراً تحقيقات بسياري مبني بر وجود رابطه نزديك بين ميزان دوز دريافتي بيمارن و ميزان DAP تيوب هاي اشعه ايكس، كه معرف ميزان پرتوگيري بيماران است، انجام شده است. با اين وجود تاكنون هيچ روش دقيقي براي برآورد دوز پرتويي پوست بيماران تحت اقدامات آنژبوپرافي و آنژيوپلاستي ارائه نشده است. ما در اين اختراع به ارائه و اثبات روشي دقيق پرداختيم كه مي توان با صرف كمترين زمان و هزينه با استفاده از DAP، ميزان دوز پوست بيماران ناشي از اقدامات فلوروسكوپي قلبي (آنژيوگرافي و آنژيوپلاستي) را برآورد كرد. بدين منظور از خروجي دستگاه هاي نسل جديد فلوروسكوپي عروق قلب (Siemens AXIOM Artis X-ray C-arms) كه مجهز به سيستم DAP meter هستند و توانايي ثبت حاصلضرب دوز توليد شده در سطح (DAP)، در هر معاينه فلوروسكوپي را دارند استفاده شد. با استفاده از اين اختراع با تعريف ضرايب مناسب كه وابسته به شرايطي از جمله موقعيت تيوب نسبت به بيمار، ميزان توانايي پزشك، اندازه بيمار، مدت زمان فلوروسكوپي، DAP و ... است، امكان انجام دوزيمتري پوست بيماران تحت اعمال فلوروسكوپي قلبي، به شيوه اي جديد محقق مي شود. خلاصه توصيف عملكرد: عنوان اختراع: برآورد بيشينه دوز پرتويي پوست بيماران تحت اقدامات فلوروسكوپي قلبي پس از پايان يك پروسه آنژيوگرافي و يا آنژيوپلاستي، با استفاده از فايل خروجي دستگاه آنژيوگرافي، و با استفاده از 77 ضريب تبديل ارائه شده توسط اين اختراع، مي توان با ضرب DAP مربوط به هر نما در ضريب تبديل مربوط به همان نما، بيشينه دوز پوست را در هر كدام از نماهاي مورد استفاده به دست آورد، سپس با جمع دوز تمام نماهاي مورد استفاده و دوز مربوط به نماهاي فلوروسكوپي، بيشينه دوز پرتويي پوست بيمار بسيار دقيق براورد كرد. با استفاده از يك برنامه ساده در Microsoft Excel كه توسط مخترعين اين روش طراحي شده، اين روند بسيار راحت تر و سريع تر مي شود.

مشكل فني: امروزه عوامل مداخله گر محيطي مختلفي مي تواند باعث ايجاد آسيب در سطوح مولكولي در سلول هاي انساني شود.استفاده از آثار بيولوژيك ناشي از اين عوامل و بهره گيري از روابط رياضي حاصل در شرايط برون تني به عنوان ابزاري براي تخمين مقدار عامل مداخله گرپيشنهاد مي گردد كه به اين روش ها بيومانيتورينگ گفته مي¬شود و شمارش ميكرونوكلئ (ريز هستك) نمونه اي از اين روش هاست. با اين وجود شمارش بصري ريزهستكها، وابسته به كاربر بوده و فرآيندي بسيار زمانبراست و حتي براي يك كاربرخاص هم درصورت تكرارهاي متعدد شمارش چند تصوير ثابت، نتايج مختلفي بدست خواهدآمد. با توجه به اين مسئله و اهميت تشخيص و شمارش دقيق ريزهستكها، نياز مبرمبه شناسايي و شمارش خودكار ريزهستكها احساس مي شود. راه حل ارائه شده: در اين اختراع ابزاري بر پايه الگوريتمهاي پردازش تصوير RGB (به صورت سه بعدي) ارائه شده است.در ابتدا يك تصويراز لامي كه سلولها بر روي آن با كمك فيكساتور متانول و اسيد استيك ثابت شده و به وسيله رنگ گيمسا رنگ آميزي شده اند،اخذمي شود.پس از ارسال تصوير به رايانه، فايل در نرم افزار پردازش تصوير MATLAB ، باز شده و دستور براي پردازش تصويرو تشخيص سيتوپلاسم سلولي انجام مي رسد. در ادامه پردازش، به منظور استخراج ريزهستكها و تمايز آنها از هسته اصلي از عملگرهاي ريخت شناسي و اندازه گيريهاي هندسي استفاده شده است. كاربرد اصلي اختراع: محصول صنعتي اين اختراع ابزار بيومانيتورينگ خودكار است كه به همراه پروتكل مربوطه جهت تهيه لام اوليه و اخذ تصوير، مي تواند در اختيار كليه آزمايشگاه هاي تشخيص طبي، مراكز اندازه گيري ژنوتوكسيسيتي، آسيب هاي سيتوژنتيكي، بيودزيمتري و سازمان انرژي اتمي قرار گيرد و در صورت تاييد به صورت يك كيت كامل به همراه پروتكل الحاقي به بازار مصرف و مراكز تحقيقاتي عرضه گردد.

اختراع فانتوم اختصاصي بيودزيمتري با شبيه سازي شرايط درون تني با قابليت تنظيم فاصله و تامين حداقل عمق Dmax براي انرژي هاي مختلف كه در زمينه فانتوم هاي اختصاصي فيزيك پزشكي كاربرد دارد؛ براي حل اين مشكل كه در پرتودهي هاي لازم براي ايجاد منحني كاليبراسيون نياز به فانتومي با قابليت ايجاد شرايط درون تني است با اين راه حل كه جنس بدنه فانتوم پلكسي گلس باشد و داخل آن با آب مقطر پر شود و همچنين سيستمي براي تنظيم دما بطور يكنواخت در تمام فانتوم طراحي شود ، انجام گرديده است.