تُشكل الفيزياء الإشعاعية (Radiation Physics) الركيزة الأساسية للعديد من التطبيقات الطبية الحديثة في تشخيص الأورام السرطانية وعلاجها. ويعتمد العلاج بالإشعاع (Radiotherapy) على استخدام الإشعاع المؤين لإيصال جرعة علاجية فعالة إلى الورم، مع تقليل تعرض الأنسجة السليمة المحيطة إلى أدنى حد ممكن. وقد أسهم التطور في هذا المجال في زيادة دقة العلاج وتحسين النتائج وتقليل الآثار الجانبية. الآليات الفيزيائية والبيولوجية للتفاعل الإشعاعي : تتفاعل الحزم الإشعاعية، سواء كانت فوتونات أو جسيمات مشحونة، مع الأنسجة الحيوية من خلال آليات تؤدي إلى إحداث تلف في المادة الوراثية (DNA) للخلايا السرطانية. ويحدث ذلك إما من خلال التأثير المباشر (Direct Effect)، عندما تتفاعل الجسيمات أو الفوتونات عالية الطاقة مباشرة مع الـDNA وتؤدي إلى كسر الروابط الكيميائية، أو من خلال التأثير غير المباشر (Indirect Effect)، عندما يتفاعل الإشعاع مع جزيئات الماء داخل الخلية فيما يعرف بالتحلل الإشعاعي للماء (Radiolysis of Water)، مما يؤدي إلى تكوين الجذور الحرة (Free Radicals) التي تهاجم المادة الوراثية. وتُقاس الجرعة الإشعاعية الممتصة بوحدة الجراي (Gray - Gy)، حيث يعادل 1 Gy امتصاص طاقة مقدارها 1 جول لكل كيلوغرام من المادة (1 Gy = 1 J/kg). تقنيات توجيه وتعديل الحزمة الإشعاعية : شهد العلاج بالإشعاع تطورًا كبيرًا في تقنيات توجيه الحزم وتعديلها بما يتناسب مع الشكل ثلاثي الأبعاد للورم. ويُعد العلاج الإشعاعي معدل الشدة (IMRT) من أهم هذه التقنيات، إذ يستخدم مجمّع الصفائح المتعددة (Multileaf Collimator - MLC) للتحكم في شدة الحزمة وتوزيعها، مما يساعد على تركيز الجرعة على الورم وحماية الأعضاء الحساسة المجاورة. أما العلاج الإشعاعي القوسي متطابق الحجم (VMAT)، فيعتمد على دوران المعجل الخطي حول المريض بحركة قوسية مستمرة، مع التغيير أثناء العلاج في سرعة الدوران ومعدل الجرعة وفتحة مجمّع الصفائح المتعددة، لتحقيق توزيع أكثر دقة للجرعة. في حين يعتمد العلاج الإشعاعي الموجه بالصور (IGRT) على استخدام تقنيات التصوير، مثل التصوير المقطعي بالحزمة المخروطية (CBCT)، للتحقق من موضع الورم والمريض قبل العلاج، وتصحيح أي تغير في التموضع ناتج عن الحركة أو التنفس. العلاج بالجسيمات ومفهوم ذروة براج : يمثل العلاج بالجسيمات المشحونة، مثل البروتونات وأيونات الكربون، تطورًا مهمًا في العلاج بالإشعاع، إذ تتميز هذه الجسيمات بخصائص فيزيائية تسمح بإيصال الجرعة إلى أعماق محددة داخل الجسم. وتُعرف هذه الخاصية باسم ذروة براج (Bragg Peak)، حيث تترسب معظم الطاقة عند عمق محدد يمكن ضبطه ليتوافق مع موقع الورم، ثم تنخفض الجرعة بشكل كبير بعده. ويساعد ذلك على تقليل الجرعة الخارجة (Exit Dose) وحماية الأنسجة السليمة الواقعة خلف الورم. النمذجة الحسابية والعلاج الإشعاعي التكيفي : أصبحت النمذجة الحاسوبية جزءًا مهمًا من تخطيط العلاج الإشعاعي، وتُعد محاكاة مونت كارلو (Monte Carlo Simulation) من أكثر الطرق دقة في حساب توزيع الجرعة، إذ تعتمد على محاكاة مسارات أعداد كبيرة من الجسيمات أثناء انتقالها داخل الأنسجة المختلفة، مما يوفر دقة عالية خاصة في المناطق غير المتجانسة مثل الحدود بين العظام والرئة. كما يمثل العلاج الإشعاعي التكيفي (Adaptive Radiotherapy) أحد الاتجاهات الحديثة التي تهدف إلى تعديل خطة العلاج وفق التغيرات التي تطرأ على جسم المريض أثناء فترة العلاج، مثل انكماش الورم أو تغير وزن المريض أو موضع الأعضاء. ويسهم الذكاء الاصطناعي وخوارزميات التعلم العميق في تطوير هذه التقنية من خلال تسريع تحديد الأعضاء والورم وإعادة حساب الجرعات وتحسين خطط العلاج. الخاتمة : تمثل الفيزياء الإشعاعية الأساس العلمي لتطور العلاج بالإشعاع، وقد أسهمت التقنيات الحديثة في تحسين دقة إيصال الجرعة إلى الأورام وتقليل تعرض الأنسجة السليمة. ومع استمرار التطور في العلاج بالجسيمات، والمحاكاة الحاسوبية، والذكاء الاصطناعي، يتجه العلاج بالإشعاع نحو مزيد من الدقة والتخصيص، بما يعزز فعاليته ويقلل من المضاعفات المرتبطة بالعلاج. جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق