stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
גני בוצ'ארט
הערות שוליים

↑  Butchart Gardens. Canadian Register of Historic Places. Retrieved 24 October 2011.
↑  Smith, Rollin (1998). The Aeolian pipe organ and its music. Richmond VA USA: The Organ Historical Society. p. 363. ISBN 0-913499-16-1.
↑  Koch, Jessica (2008-01-30). "Generosity blooms at Butchart Gardens". Saanich News: A34.
הכניסה לגני בוצ'ארט
הגן האיטלקי
מזרקת דגי החדקן
ברכיתרפיה

בחץ המסומן - "זרעים" רדיואקטיביים המוחדרים לאזור הגידול הסרטני ומשמשים בברכיתרפיה קבועה של סרטן הערמונית
ברכיתרפיה (Brachytherapy; מקורה מהמילה היוונית βραχύς שמשמעותה - "מרחק קצר") היא סוג של רדיותרפיה, שבה מקור קרינה רדיואקטיבית אׇטוּם ממוקם בתוך או בסמוך לאזור בו דרוש הטיפול בגוף האדם (בדרך כלל גידול סרטני). השימוש בברכיתרפיה נפוץ כטיפול בגידולים סרטניים בצוואר הרחם, בערמונית, בשד, בושט ובעור, אך ניתן לטפל באמצעותה גם בגידולים המצויים באזורים אחרים בגוף. שיטה זו הוכחה כיעילה מבחינת שיעור ההחלמה מסרטן לא פחות מאשר טיפול בקרינה חיצונית (EBRT) ומאשר ניתוח, ואף הציגה תוצאות טובות יותר כאשר שולבה איתם. ניתן לבצע ברכיתרפיה לבדה, וניתן גם ליצור שילוב בין ברכיתרפיה לניתוח, או לטיפול בקרינה חיצונית או לכימותרפיה.
בניגוד לטיפול בקרינה חיצונית בו קרני רנטגן בעוצמה גבוהה (ולעיתים קרני גמא מאיזוטופ רדיואקטיבי דוגמת קובלט-60) מוקרנות ישירות לאתר הגידול הסרטני מחוץ לגוף, ברכיתרפיה מערבת הצבה מדויקת של מקורות קרינה קצרי טווח (איזוטופים רדיואקטיביים דוגמת יוד-125 או צסיום-131) ישירות באתר הגידול הסרטני בתוך הגוף. מקורות קרינה רדיואקטיבית אלו סגורים בתוך קפסולות או צינורות מגנים (שאינם רדיואקטיביים), ומאפשרים לקרינה המייננת לפגוע בתאי הסרטן בלבד ולא ברקמות הבריאות הסמוכות וכן מונעים מאיזוטופים רדיואקטיביים טעונים לנוע לתוך זרם הדם. את הקפסולות המגנות ניתן להוציא מיד בתום הטיפול, או להשאירן בתוך הגוף לתקופה קצובה כאשר מדובר טיפול מתמשך. המאפיין המרכזי של הברכיתרפיה הוא שהקרינה הרדיואקטיבית משפיעה רק על שטח מצומצם מסביב למקור הקרינה, ולכן החשיפה של רקמות בריאות סמוכות לקרינה היא מצומצמת. נוסף על כך, גם כאשר המטופל זז או כאשר מתרחשת תזוזה של הגידול - עדיין מקורות הקרינה נותרים במקומם היחסי לגידול הסרטני ולא משפיעים על רקמות אחרות. דבר זה הוא יתרון משמעותי לעומת טיפול בקרינה חיצונית.
סוגים

הברכיתרפיה יכולה להיות מסווגת על פי 3 פרמטרים:
מיקום מקור הקרינה באזור המטרה.
"קצב מנה" או העוצמה של מנת הקרינה המוקרנת לגידול.
משך זמן ההקרנה.
סוגים > מיקום מקור הקרינה

קיימים 2 סוגים עיקריים של טיפולי ברכיתרפיה מבחינת מיקום מקור הקרינה:
ברכיתרפיה תוך-רקמתית (interstitial) - מקורות הקרינה ממוקמים ישירות באתר המטרה של האזור הנגוע.
ברכיתרפיה בסמיכות לרקמה (Contact) - מקורות הקרינה ממוקמים בחלל הסמוך לרקמת המטרה. סוג זה של ברכיתרפיה מחולק ל-4 תת-סיווגים:
ברכיתרפיה תוך-חללית (intracavitary brachytherapy) - ברכיתרפיה בחללים פנימיים של איברים בגוף כדוגמת צוואר הרחם, הרחם או הנרתיק.
ברכיתרפיה תוך-לומינלית (intraluminal brachytherapy) - ברכיתרפיה באיברים חלולים של הגוף כדוגמת קנה הנשימה והושט.
ברכיתרפיה שטחית (surface brachytherap) - ברכיתרפיה חיצונית לגוף (על העור).
ברכיתרפיה וסקולרית (intravascular brachytherapy) - ברכיתרפיה בתוך כלי דם, במקרה של טיפול בהיצרות שמתפתחת בתוך התומכן (in-stent restenosis) הנמצא בעורקים הכליליים.
סוגים > קצב מנה

"קצב המנה" של ברכיתרפיה מתייחס ל'עוצמה' שבה הקרינה מועברת לאזור המטרה, ומבוטא ביחידות של גריי לשעה (Gy/h). ברכיתרפיה ניתנת לסיווג ל-4 קטגוריות על פי קצב מנה:
ברכיתרפיה בקצב מנה נמוך (Low-dose rate‏ - LDR) מערבת שתילת מקורות קרינה הפולטים קרינה בקצב של 2 גריי לשעה לכל היותר. השימוש בברכיתרפיה בקצב מנה נמוך נפוץ בעיקר בגידולים בחלל הפה, בלוע הפומי (oropharynx), בערמונית ובגידולי סרקומה.
ברכיתרפיה בקצב מנה בינוני (Medium-dose rate‏ - MDR) מאופיינת במקורות קרינה הפולטים בין 2 ל-12 גריי לשעה.
ברכיתרפיה בקצב מנה גבוה (High-dose rate‏ - HDR) מאופיינת במקורות קרינה הפולטים למעלה מ-12 גריי לשעה ונפוצה בטיפול בגידולים בצוואר הרחם, בוושט, בריאות, בשדיים ובערמונית.
ברכיתרפיה בקצב מנה פולסטילי (Pulsed-dose rate‏ - PDR) - תצורה זו נפוצה בשימוש בטיפול בגידולים גניקולוגיים, וכן בגידולים בראש ובצוואר. בברכיתרפיית PDR משתמשים במקור קרינה מסוג אחד של אירידיום-192 (192Ir), שמייצר עד 3 גריי לשעה; פולס בודד יארך בדרך כלל 10 דקות מדי שעה בתחילת הטיפול, אך ייתכן ויוארך עד ל-30 דקות בשלבים מתקדמים יותר, כאשר מקור הקרינה יחל לדעוך. ב-PDR משתמשים במקור קרינה חזק מזה של LDR, אך מתאימים את מספר ומשך הפולסים כך שבסופו של דבר קצב המנה הכולל יהיה זהה לזה של LDR. עם זאת, מקור הקרינה חלש פי 10 או פי 20 ממקור הקרינה של HDR, ולכן דרישות המיגון מצומצמות בהרבה ומקלות מאוד על אופן הטיפול.
סוגים > משך זמן ההקרנה

הצבת מקורות הקרינה במטופל יכולה להיות קבועה או ארעית. בברכיתרפיה ארעית ממקמים במטופל את מקור הקרינה למשך זמן מדוד (בדרך כלל דקות או שעות) ולאחר מכן מסירים אותו. משך הזמן הספציפי לכל טיפול תלוי במגוון רחב של גורמים, ובהם קצב המנה הדרוש, וכן הסוג, הגודל והמיקום של הגידול הסרטני. בברכיתרפיה ארעית בקצב מנה נמוך ופולסטילי (LDR ו-PDR), מקור הקרינה נותר בדרך כלל במקום עד ל-24 שעות, ולעומת זאת בברכיתרפיה בקצב מנה גבוה - מקור הקרינה מוצב למספר דקות בלבד.
בברכיתרפיה קבועה, הידועה גם בשם "השתלת זרעים" (seed implantation), מחדירים באזור המטרה מעין כדוריות או "זרעים" רדיואקטיביים בקצב מנה נמוך (LDR) שגודלם כגודלו של גרגר אורז, ומשאירים אותם שם בצורה קבועה עד שהם דועכים בהדרגתיות. לאחר מספר שבועות או חודשים, רמת הקרינה הנפלטת על ידי הזרעים הללו פוחתת עד לכמעט אפס קרינה. הזרעים הבלתי פעילים נותרים באזור הטיפול, אך ללא כל השפעה. ברכיתרפיה קבועה משמשת לטיפול בעיקר בסרטן הערמונית.
פרוצדורה > תכנון ראשוני

במטרה לתכנן את הליך הברכיתרפיה בצורה נכונה ומותאמת אישית למטופל, יש לבצע בדיקה קלינית מקיפה על מנת להבין את המאפיינים של הגידול. בנוסף לכך, ניתן להיעזר במגוון של אמצעי דימות ובהם צילום רנטגן, אולטראסאונד, סריקות CT ו-MRI, במטרה להעריך את גודלו ואת צורתו של הגידול וכן את מידת החיבור שלו לרקמות ולאיברים הסמוכים. המידע מאמצעים אלו ייאסף ובאמצעותו ניתן לבנות מודל תלת מימד של הגידול ושל הרקמות הסמוכות לו.
באמצעות מידע זה ניתן לבנות תוכנית אופטימלית לפיזור נכון של מקורות הקרינה במטופל, וכן לקבלת החלטה באשר למיקום המדויק של מוליכי מקורות הקרינה (applicators). מוליכים אלו אינם רדיואקטיביים ובדרך כלל עשויים דוגמת מחטים או קתטרים מפלסטיק, והם אלו שמעבירים את הקרינה לאזור הטיפול. הסוג הספציפי של המוליך בו מחליטים להשתמש תלוי בסוג הגידול הסרטני ובמאפייניו.
התכנון הראשוני מסייע לוודא שאין "נקודות קרות" (בהן יש מעט מדי קרינה) או "נקודות חמות" (בהן יש יותר מדי קרינה) במהלך הטיפול, שעלולות לגרום לכישלון הטיפול או לתופעות לוואי, בהתאמה.
פרוצדורה > החדרה ויצירת מטופל וירטואלי

בטרם מציבים את מקורות הקרינה הרדיואקטיבית באזור הגידול, יש להחדיר את המוליכים ולמקם אותם בהתאם לתכנון הראשוני. אמצעי דימות כגון צילומי רנטגן, פלואורוסקופיה ואולטרסאונד משמשים להדרכת הצוות בהחדרת המוליכים למיקומם הנכון וכדי לוודא שהתכנון הראשוני אכן מתאים ונכון. ניתן להשתמש גם בסריקות CT ו-MRI. ברגע שהמוליכים מוחדרים, הם מוחזקים במקומם כנגד העור באמצעות תפרים או נייר דבק כדי למנוע מהם לזוז.
הצילומים והסריקות של המטופל עם המוליכים הממוקמים (in situ) מועברים לתוכנה המעבדת את הנתונים, ומאפשרת לתמונות דו-ממדיות רבות של אזור הטיפול להיות מתורגמות ל"חולה וירטואלי" בתלת מימד. דבר זה מאפשר לקביעת המיקום המדויק אליו יוחדרו בפועל המוליכים ומקורות הקרינה הרדיואקטיבית. היחסים המרחביים בין המוליכים, אזור הטיפול והרקמות הבריאות הסמוכות בתוך ה"חולה הווירטואלי" הן למעשה הדמיה מדויקת של אותם היחסים במטופל אמיתי.
על מנת לזהות את הפיזור המרחבי האופטימלי של מקורות הקרינה בתוך המוליכים שברקמות הנגועות השונות, תוכנת העיבוד מאפשרת למעשה למקם מקורות קרינה וירטואליים בתוך החולה הווירטואלי. בתוכנה קיים ייצוג גרפי של מקורות הקרינה, והיא מספקת תוכנית טיפול אופטימלית המתאימה בדיוק לאנטומיה של כל מטופל ומטופל.
פרוצדורה > העברת מקורות הקרינה

מקורות הקרינה בהם משתמשים לברכיתרפיה לעולם יהיו סגורים בתוך קפסולה שאינה רדיואקטיבית. ניתן להעביר את מקורות הקרינה לתוך קפסולות אלו בצורה ידנית, אך השיטה הנפוצה ביותר היא טכניקה המכונה "afterloading". העברה ידנית בברכיתרפיה מוגבלת אך ורק לחלק מיישומי ה-LDR, עקב הסכנה שבחשיפה לקרינה של הצוות המטפל. לעומת זאת, העברה ב-afterloading כוללת הצבה מדויקת של המוליכים באתר הטיפול, ולאחר מכן הטענה שלהם במקורות הקרינה.
מערכות הטענה מרוחקות (Remote afterloading systems) מספקות לצוות המטפל הגנה מחשיפה לקרינה בכך שהן מאבטחות את מקור הקרינה ומונעות את פיזור הקרינה. ברגע שהמוליכים ממוקמים היטב במטופל, הם מחוברים למכונה המכילה את מקור הקרינה הרדיואקטיבי באמצעות סדרה של צינורות מקשרים. תוכנית הטיפול נשלחת למכונת ה-afterloader השולטת על ההעברה של מקורות הקרינה לאורך הצינורות ולתוך המוליכים. דבר זה מתרחש רק כאשר הצוות המטפל יוצא מחדר הטיפולים. מקור הקרינה נותר ממוקם למשך הזמן שהוגדר בתוכנית הטיפול, ולאחר מכן חוזר לאורך הצינורות אל תוך המכונה.
כאשר העברת מקורות הקרינה מגיעה לסיומה, המוליכים מוסרים בזהירות מגוף המטופל. לרוב, המטופלים מתאוששים במהירות מהליך הברכיתרפיה, דבר המאפשר לבצע הליך זה במרפאות חוץ. בין 2003 ו-2012, שיעור המאושפזים לאחר ברכיתרפיה בבתי החולים בארצות הברית היה מצוי בירידה של 24.4% בממוצע לשנה בקרב מבוגרים בגילאים 45–64, ובירידה של 27.3% בממוצע לשנה בקרב מבוגרים בגילאי 65-84.
יישומים קליניים > מאפיינים כלליים

השימוש בברכיתרפיה נפוץ בטיפול בגידולים של צוואר הרחם, ערמונית, שד ועור. ניתן להשתמש בברכיתרפיה גם בטיפול בגידולים במוח, בעיניים, באזור הראש והצוואר (שפתיים, רצפת הפה, לשון, הלוע האפי והלוע הפומי), בקנה הנשימה, במערכת העיכול (ושט, כיס המרה, דרכי המרה, חלחולת ופי הטבעת), מערכת השתן (שופכה, שופכנים ופין), במערכת המין הנקבית (רחם ונרתיק) וברקמות הרכות.
מאחר שניתן למקם את מקורות הקרינה הרדיואקטיביים בדיוק רב באתר הנגוע, ברכיתרפיה מאפשרת הקרנה של מנות גבוהות של קרינה על שטח מצומצם. יתרה מזאת, מכיוון ומקורות הקרינה ממוקמים בתוך או בסמוך לאתר הגידול הסרטני, הם שומרים על מיקומם ביחס לגידול גם כאשר המטופל נע או כאשר ישנה תנועה כלשהי של הגידול הסרטני בתוך הגוף. באופן זה, מקורות הקרינה נותרים מכוונים במדויק. דבר זה מאפשר וודאות לגידול כולו לקבל את רמת הקרינה האופטימלית, וכן מצמצם את הסכנה של נזק לרקמות בריאות הסמוכות, ובכך מגביר את הסיכויים להחלמה ולשימור הפעילות של האיבר הנגוע.
השימוש בברכיתרפיית HDR מאפשר מספר טיפולים מצומצם יותר בהשוואה לטיפול בקרינה חיצונית (EBRT), כך שתוכנית הטיפול הכוללת מושלמת בזמן קצר יותר. דבר זה מסייע בהפחתת הסיכויים להישרדותם של תאי סרטן והמשך חלוקה ושגשוג שלהם במרווחי הזמן שבין כל טיפול למשנהו. רבות מטכניקות הברכיתרפיה מבוצעות במרפאות חוץ, דבר המאפשר נוחות הרלוונטית במיוחד לאנשים עובדים, לקשישים או למטופלים המתגוררים במרחק רב מבתי החולים.
השימוש בברכיתרפיה כטיפול בגידול סרטני מתאפשר אך ורק במקרה של גידול קטן או אפילו גידול מתקדם אך תׇחוּם (ללא גרורות שהתפשטו למקומות אחרים בגוף). במקרים מסוימים, טיפול בברכיתרפיה לגידולים ראשוניים הוא שווה ערך לפרוצדורה כירורגית, גם מבחינת היעילות וגם מבחינת תופעות הלוואי הנלוות. במקרים של גידולים מתקדמים ותְחוּמִים, ייתכן שניתוח אינו המענה הטיפולי הטוב ביותר (למשל, במקרה שבו לא ניתן מבחינה טכנית להסיר את כל הגידול); במצב כזה, רדיותרפיה ובכללה גם ברכיתרפיה, מציעות את הסיכוי היחיד לריפוי המחלה. בשלבי מחלה מתקדמים יותר, ניתן להשתמש בברכיתרפיה כטיפול פליאטיבי וכך להקל על חלק מתסמיני המחלה.
במקרים שבהם אין גישה נוחה לגידול הסרטני, או לחלופין אם הוא גדול מדי ולא מתאפשר פיזור אופטימלי של הקרינה באזור הטיפול, ניתן להשתמש בשילוב של ברכיתרפיה עם טיפול בקרינה חיצונית או עם ניתוח. שילוב של ברכיתרפיה עם כימותרפיה לבדה הוא נדיר.
תופעות לוואי

ההיתכנות לקיומן וכן טבען של תופעות הלוואי האקוטיות, הסאב-אקוטיות וארוכות הטווח לאחר טיפול בברכיתרפיה תלויה מאוד במיקום הגידול ובסוג הברכיתרפיה בה נעשה שימוש.
תופעות לוואי אקוטיות הקשורות לברכיתרפיה הן חבלות מקומיות, נפיחויות, דימומים ואי נוחות באזור בו בוצע הטיפול. תופעות אלו חולפות בדרך כלל לאחר מספר ימים מסיום הטיפול. תיתכן גם תחושת עייפות לתקופה קצרה. ברכיתרפיה של סרטן הערמונית ושל סרטן צוואר הרחם עלולות לגרום לסימפטומים זמניים ואקוטיים במערכת השתן, דוגמת אצירת שתן, אי שליטה על הסוגרים או דיזוריה (Dysuria - כאבים בעת מתן השתן). ייתכנו גם תופעות של בחילות, עצירות ודימום רקטלי קל. במקרה של ברכיתרפיה קבועה המערבת השתלת זרעים רדיואקטיביים בבלוטת הערמונית, קיים סיכוי קטן להגירה של חלק מהזרעים מחוץ לאזור הטיפול אל שלפוחית השתן או אל השופכה ומשם אל השתן. ברכיתרפיה של סרטן העור עלולה לגרום לקילוף של השכבות החיצוניות של העור (desquamation) באזור הטיפול בשבועות שלאחר הטיפול, תופעה שחולפת לאחר 5–8 שבועות. אם הגידול הסרטני ממוקם בשפתיים עלולים להיווצר כיבים אשר חולפים בדרך כלל באופן ספונטני לאחר 4–6 שבועות. בנוסף עלולה להיות נשירת שיער, שינויים פיגמנטיים וטלנגיאקטזיה (Telangiectasia). רוב תופעות הלוואי האקוטיות הקשורות לברכיתרפיה ניתנות לשליטה על ידי תרופות או באמצעות שינויים תזונתיים, ובדרך כלל חולפות זמן מה מרגע סיום הטיפול.
בחלק קטן מהאנשים, ברכיתרפיה עלולה לגרום לתופעות לוואי ארוכות טווח בעקבות נזק לרקמות בריאות הסמוכות לגידול. תופעות לוואי אלו בטבען הן בדרגת חומרה קלה או בינונית; למשל, הפרעות במערכת העיכול והשתן עלולות שלא לחלוף מעצמן לאחר טיפול בסרטן הערמונית או צוואר הרחם, וייתכן וידרשו טיפול מתמשך. נוסף על כך, ברכיתרפיה של סרטן הערמונית עלולה לגרום להפרעת זיקפה (erectile dysfunction) בכ-15-30% מהמטופלים. הסיכון להפרעות זיקפה קשור לגיל, כך שלאנשים מבוגרים יותר קיים סיכון גבוה יותר מאנשים צעירים, וכן קשור למידת התפקוד של הפין לפני הטיפול. בקרב מרבית המטופלים שחווים הפרעות זיקפה לאחר ברכיתרפיה, התופעה היא בת טיפול באמצעות תרופות דוגמת ויאגרה. הסיכון להפרעות זיקפה לאחר ברכיתרפיה הוא נמוך בהשוואה לכריתה רדיקלית של בלוטת הערמונית.
סכנה לחשיפה לקרינה של הסביבה הקרובה: בברכיתרפיה זמנית, בה לא נותר בגוף אף מקור קרינה רדיואקטיבי לאחר הטיפול, לא קיימת סכנה לחשיפה לקרינה בקרב הסביבה הקרובה של המטופלים. במקרה של ברכיתרפיה קבועה, נותרים בגוף מקורות קרינה בקצב מנה נמוך, אך קרינה זו יכולה להשפיע רק על רקמות הנמצאות במרחק של מילימטרים ספורים ממקורות הקרינה. ובכל זאת, כאמצעי זהירות, ישנם מטופלים המקבלים הנחיות שלא להתקרב לילדים קטנים או לנשים בהיריון לזמן קצר לאחר הטיפול.
סכנות סביבתיות: בעבר, הבקרה והשמירה על הזרעים הרדיואקטיביים של הברכיתרפיה הייתה תחת סטנדרטים נמוכים, ולכן קיימת סכנה שחלק מהם גם כיום אינם נמצאים תחת פיקוח. בשנת 2011 נמצא בגן משחקים בפראג שבצ'כיה מחט רדיום ששימשה לברכיתרפיה, שהקרינה 500 מיקרו-סיוורט לשעה ממרחק של מטר.
עקרונות פיזיקליים

הקרינה המשתחררת במהלך הליך הברכיתרפיה היא קרינה רדיואקטיבית. בגרעין האטום מצויים הפרוטונים הטעונים מטען חיובי והנייטרונים חסרי המטען החשמלי, ואילו בקליפת האטום מצויים האלקטרונים הטעונים שלילית. לכל יסוד כימי יש מספר קבוע של פרוטונים הנמצאים בגרעינו (מספר אטומי), כך שכל האטומים השייכים לאותו יסוד מכילים מספר פרוטונים זהה, וזוהי למעשה התכונה המבדילה בין יסודות שונים בטבע. מאידך, קיימים אטומים של אותו היסוד עם מספר נייטרונים שונה, ולכן עם מסה אטומית שונה, הנקראים איזוטופים. מרבית האיזוטופים אינם קרויים בשם מיוחד, אלא שמם מורכב משם היסוד ומסכום הפרוטונים והנייטרונים שבגרעינו. למשל, אירידיום-192 הוא איזוטופ של אירידיום שבגרעינו סך הפרוטונים והנייטרונים ביחד הוא 192.
ישנם כוחות מנוגדים בגרעין האטום. מצד אחד, בין הפרוטונים מתקיימת דחייה חשמלית מאחר שיש להם מטענים חשמליים זהים, ולכן הגרעין שואף להתפרק. מצד שני, הכוח הגרעיני מושך את הפרוטונים והנייטרונים זה לזה ומונע את התפרקות הגרעין. עוצמת הכוח הגרעיני יורדת ככל שהמרחק בין הפרוטונים והנייטרונים גדל, ולכן באטומים בעלי גרעין גדול (כל היסודות בעלי מספר אטומי הגבוה מזה של עופרת), הכוח הגרעיני אינו גדול דיו כדי לגבור על הדחייה החשמלית ביניהם וכתוצאה מכך כל היסודות הללו הם רדיואקטיביים ואינם יציבים. איזוטופים שהגרעין שלהם אינו יציב עשויים להתפרק בתהליך הפולט אנרגיה, והם נקראים איזוטופים רדיואקטיביים. הקרינה הרדיואקטיבית המשתחררת בתהליך ההתפרקות היא למעשה פליטה ספונטנית של חלקיקים מגרעין האטום, אשר גורמת לגרעין אטום בלתי יציב להפוך ליציב.
הקרינה הרדיואקטיבית היא קרינה מייננת, הווה אומר שביכולתה ליינן חומר ולשחרר אלקטרונים מתוך אטומים אחרים. יכולת היינון של כל חלקיק תלויה אך ורק באנרגיה שלו ולא בכמות החלקיקים. החלקיקים הנפלטים במסגרת הקרינה המייננת יכולים להיות אלקטרונים ופרוטונים (בעלי מסה ומטען), נייטרונים (בעלי מסה אל חסרי מטען) או פוטונים (חסרי מסה ומטען).
הקרינה הרדיואקטיבית המשמשת בברכיתרפיה נפלטת במגוון תצורות: קרינת אלפא, קרינת בטא, קרינת גמא ופליטת אלקטרונים.
עקרונות פיזיקליים > חלקיקי אלפא

חלקיקי אלפא (α) הם למעשה יונים של הליום-4 (גרעינם מכיל 2 פרוטונים ו-2 נייטרונים). כאשר אטום רדיואקטיבי פולט קרינת אלפא, המספר האטומי שלו (מספר הפרוטונים שלו) קטן ב-2 ואילו מספר המסה שלו (מספר הפרוטונים והנייטרונים יחד) קטן ב-4, והוא הופך למעשה לאטום חדש. חלקיקים אלו הם בעלי אנרגיה קינטית טיפוסית של כ-5 MeV עד 9 MeV. מאחר שחלקיקי אלפא הם בעלי מסה כבדה וטעונים חיובית, הם אמנם גורמים ליינון רב אך לאורך מרחק קצר מאוד - מספר סנטימטרים באוויר, ורק 50–90 מיקרומטרים (μm) ברקמות החיות.
היתרון המרכזי בשימוש באיזוטופים רדיואקטיביים הפולטים חלקיקי אלפא ברדיותרפיה היא שחלקיקים עוצמתיים אלו לא יכולים להגיע ולפגוע ברקמות בריאות עקב מרחק נדידתם הקצר, אך כאן גם נעוץ חסרונם - אם נרצה לטפל בגידול סרטני בעובי של 5 ס"מ תידרש מהם כמות אדירה (מאות אלפים של חלקיקי אלפא), דבר שהוא בלתי אפשרי מבחינה טכנית. מסיבה זו במהלך השנים לא בוצע שימוש בחלקיקי אלפא בהליך הברכיתרפיה. אך בשנת 2010 גילו החוקרים פרופסור יונה קיסרי ויצחק קלזון מאוניברסיטת תל אביב שכאשר משתמשים באיזוטופ רדיום-224, חלקיקי האלפא שמשתחררים יכולים לחדור עד 3 מ"מ ברקמות החיות. מלבד זאת, משתחררים גם אטומים החודרים לתוך הגידול הסרטני ופולטים חלקיקי אלפא משלהם (cascading effect), ולכן נדרשים הרבה פחות חלקיקי אלפא על מנת לחסל את הגידול. השימוש ברדיום-224 הוא הדוגמה היחידה לשימוש בחלקיקי אלפא בברכיתרפיה ומכונה תרפיית DART ‏ (Diffusing alpha-emitters radiation therapy).
יתרון נוסף של חלקיקי אלפא הוא שביכולתם לגרום לנזק הביולוגי רב יותר, שכן נזק זה גדול יותר ככל שהקרינה גורמת ליוניזציה צפופה ברקמה החשופה. צפיפות היוניזציה נמדדת על ידי גודל הקרוי LET ‏(linear energy transfer). קרינת אלפא וקרינת נייטרונים הן בעלות LET גבוה במים וברקמה אנושית, ואילו קרינת ביתא וגמא הן בעלות LET נמוך. מכאן שלחלקיקי אלפא יש פוטנציאל גדול יותר לגרום נזק ביולוגי בהשוואה לקרינת בטא וגמא.
עקרונות פיזיקליים > חלקיקי בטא

חלקיקי בטא (β) הם אלקטרונים (חלקיק −β) או פוזיטרונים (חלקיק +β) בעלי אנרגיה גבוהה ומהירות גבוהה הנפלטים במהלך התפרקות בטא. בברכיתרפיה נעשה שימוש בחלקיקי −β אשר נוצרים כאשר אחד הנייטרונים בגרעין פולט אלקטרון, ועל ידי כך הוא הופך לפרוטון חיובי. בתהליך זה מספר הפרוטונים בגרעין גדל באחד ומספר המסה אינו משתנה.
חלקיקי בטא מייננים יותר מאשר קרני גמא אך פחות מאשר קרני אלפא, והם חדירים יותר מאשר חלקיקי אלפא אך פחות מקרני גמא. חלקיקי −β נעים מהר יותר מחלקיקי אלפא בגלל המסה הנמוכה שלהם (אלקטרונים לעומת גרעין הליום), ומסוגלים לחדור למרחק של כמה מטרים באוויר ובין 0.2 ל-12 מילימטרים במים וברקמות חיות. הם בעלי צפיפות יוניזציה (LET) נמוכה, והאנרגיה שלהם נעה בין 0.05 ל-2.3 MeV. כתוצאה מכך הם בעלי יכולת פחותה לגרום נזק ביולוגי בהשוואה לחלקיקי אלפא. עם זאת, חלקיקי בטא מתאפיינים בתופעה הנקראת "אש צולבת" (cross fire), המתארת את המסלול הארוך אותו עוברים החלקיקים דרך שכבות תאים רבות. מחקרים הראו שתאים רגישים יותר לקרינת בטא כאשר הם נמצאים בשלב G2 של מחזור התא, השלב לאחר הכפלת הדנ"א (כאשר התא מתכונן לחלוקה), וכאשר יש כמות חמצן גבוהה. הימצאות של חמצן בקרבת חלקיקי הבטא היא חיונית, ומביאה להיווצרותם של רדיקלים חופשיים המזיקים מאוד לדנ"א. הן זמן מחצית החיים והן כמות האטומים פולטי קרינת הבטא באתר המטרה משפיעים על יעילות חיסול הגידול הסרטני, כיוון שהם שמתחרים באנזימי תיקון של גדילי הדנ"א.
דוגמאות למקורות קרינה רדיואקטיבית העושים שימוש בקרינת בטא הן סטרונציום-90 ואיטריום-90.
עקרונות פיזיקליים > קרני גמא

קרני הגמא (γ) הם פוטונים הנפלטים בתהליך דעיכה רדיואקטיבי, בעלי אנרגיה מייננת נמוכה יותר מאשר חלקיקי בטא ובהתאם בעלי יכולת חדירות גבוהה בהרבה. להבדיל מחלקיקי האלפא והבטא, קרני הגמא אין מסה או מטען חשמלי, ולכן לא ניתן לשנות את כיוונה בעזרת שדה מגנטי או חשמלי. היסוד בו מתרחש תהליך פליטת פוטון גמא לא ישנה את מספר המסה או את המספר האטומי שלו בעקבות הפליטה. כדי לחסום אותה יש לשים מגן עופרת או מגן בטון עבים. קרינת גמא המשתחררת מאיזוטופ אינה ניתנת לשליטה וממשיכה להקרין עד לדעיכה המוחלטת של האיזוטופ.
אירידיום-192 הוא מקור הקרינה הנפוץ ביותר בשימוש בברכיתרפיה. איזוטופ זה פולט קרינת גמא באנרגיה בינונית, והוא בעל פעילות ספציפית גבוהה. החיסרון שלו הוא זמן מחצית החיים הקצר יחסית.
עקרונות פיזיקליים > לכידת אלקטרונים

לכידת אלקטרון היא סוג של התפרקות של איזוטופים, המתרחשת כאשר אלקטרון מקליפה פנימית בגרעין מתאחד עם פרוטון ומומר לנייטרון; אובדן האלקטרון מהקליפה הפנימית מותיר אחריו חלל אותו ימלא אחד מהאלקטרונים החיצוניים יותר, וכאשר האלקטרון החיצוני יעשה זאת הוא יפלוט אנרגיה. לכידת אלקטרון תתרחש כאשר יש יותר מדי פרוטונים בגרעין האטום, והאנרגיה שתשתחרר תהיה לעיתים קרובות בתצורה דומה לזו של קרני רנטגן.
אפקט אוז'ה היא תופעה שבה פליטת אלקטרון מאטום גורמת לפליטה נוספת של אלקטרון. כאשר אלקטרון עוזב את רמת היסוד של האטום, אלקטרון מרמת אנרגיה גבוהה יותר ימלא את ה"חלל" שנוצר, ובתהליך זה יעביר אנרגיה לאלקטרון בקליפה החיצונית שיושלך כתוצאה מכך מהגרעין. האלקטרון השני שנפלט נקרא אלקטרון אוז'ה (Auger electron). אלקטרוני אוז'ה הם בעלי אנרגיה נמוכה מאוד המועברת על פני מרחקים מיקרומטריים-ננומטריים ברקמות החיות, כך שצפיפות היוניזציה (LET) היא גדולה ועל כן היכולת שלהם לגרום נזק ביולוגי הוא גדול. הם מייצרים מערך של רדיקלים חופשיים. בגלל מסלולם הקצר מאוד, המיקום המדויק בו הם פוגעים משפיע בצורה קריטית על הקטלניות שלהם, וכאשר הם מכוונים לגרעין התא הם קטלניים בהרבה מאשר כאשר פוגעים בשטח פני התא.
עקרונות פיזיקליים > מקורות קרינה

כאשר בוחרים מקור קרינה רדיואקטיבית לטיפול בברכיתרפיה חשוב לשים לב למספר פרמטרים; מקור הקרינה האידיאלי לברכיתרפיה הוא בעל אנרגיה של כ-0.5 MeV. בנוסף לכך, יש לשים לב גם לתכונות הפיזיקליות של החומר - שיהיה קטן ומוצק, קל ופשוט לייצור ושתהיה לו פעילות ספציפית גבוהה. באשר לזמן מחצית החיים, בברכיתרפיה זמנית ההעדפה היא לזמן מחצית חיים ארוך (על מנת שיהיה ניתן להשתמש בו שוב), ובברכיתרפיה קבועה ההעדפה היא לזמן מחצית חיים בינוני. יש להתייחס בבחירת מקור קרינה גם לאספקטים של בטיחות קרינה.
כאמור, האיזוטופ הנפוץ ביותר לשימוש בברכיתרפיה הוא אירידיום-192. בהתחשב בזמן מחצית החיים שלו (73.8 ימים) יש להחליפו כל 3–6 חודשים, תלוי כמובן גם בכמות השימוש בו. במקרה של מכונות afterloader העושות שימוש באיזוטופ צסיום-137, אין צורך להחליף את מקור הקרינה שכן על פי זמן מחצית החיים שלו (30.17 שנים) ניתן להשתמש בו ל-10 שנים ואף יותר מכך; עקב יתרון זה, קיימות עדיין מכונות afterloader העושות שימוש בצסיום-137 בטיפול ברכיתרפיה ספציפיים דוגמת טיפולים גניקולוגיים. ניתן לשתול צסיום-137 הן ככדוריות (pallets) והן כצינורות (tubes). מצוי פחות בשימוש בברכיתרפיה הוא האיזוטופ קובלט-60, שבאופן כללי ניתן להשתילו בתוך כדוריות בלבד, ולהשתמש בו בברכיתרפיית HDR. בברכיתרפיה קבועה (למשל של סרטן הערמונית) לרוב ייעשה שימוש באיזוטופים יוד-125 ופלדיום-103 המושתלים בצורת זרעים (seeds).
רשימה חלקית של מקורות הקרינה:
| איזוטופ רדיואקטיבי (רדיונוקליד) | סוג | מחצית חיים | אנרגיה |
| --- | --- | --- | --- |
| צסיום-131 (131Cs) | לכידת אלקטרונים | 9.7 ימים | 30.4 keV (בממוצע) |
| צסיום-137 (137Cs) | חלקיקי β−, קרני גמא | 30.17 שנים | 0.512, 0.662 MeV |
| קובלט-60 (60Co) | חלקיקי β−, קרני גמא | 5.26 ימים | 1.17, 1.33 MeV |
| אירידיום-192 (192Ir) | קרני גמא | 73.8 ימים | 0.38 MeV (בממוצע) |
| יוד-125 (125I) | לכידת אלקטרונים | 59.6 ימים | 27.4, 31.4 ו-35.5 keV |
| פלדיום-103 (103Pd) | לכידת אלקטרונים | 17.0 ימים | 21 keV (בממוצע) |
| רותניום-106 (106Ru) | חלקיקי β− | 1.02 שנים | 3.54 MeV |
| רדיום-226 (226Ra) | חלקיקי α | 1599 שנים |  |
היסטוריה

בשנת 1901, זמן קצר לאחר שאנרי בקרל הצרפתי גילה באקראי את הרדיואקטיביות (בשנת 1986), הציע הפיזיקאי הצרפתי פייר קירי להנרי אלכסנדר דנלוס, דרמטולוג צרפתי גם הוא, את הרעיון להחדיר מקור קרינה רדיואקטיבית לתוך גידול סרטני. נמצא כי הקרינה הרדיואקטיבית גורמת לגידול להתכווץ. במקביל ובאופן עצמאי, הציע גם אלכסנדר גרהם בל הבריטי את אותו הרעיון. בשנות ה-20 המוקדמות של המאה ה-20, החלו דנלוס בפריז והרדיולוג האמריקאי רוברט אבי (Abbe) בניו יורק לפתח בנפרד טכניקות חלוציות ליישום הברכיתרפיה.
בשנות ה-30 של המאה ה-20 כבר הייתה נפוצה תרפיה תוך-רקמתית באמצעות רדיום. בין השנים 1942–1958 נעשה שימוש ב"זרעים" עשויים מזהב ובתוכם רדון. מקורות הקרינה הרדיואקטיבית לשימוש בברכיתרפיה הובאו בשנת 1933 על ידי פרופסור לודוויג הלברשטטר לביה"ח הדסה בירושלים. בשנת 1958 החל לראשונה השימוש באירידיום-192 כמקור קרינה רדיואקטיבית, ועד היום הוא הנפוץ ביותר בשימוש בברכיתרפיה. למרות עניין הולך וגובר באירופה ובארצות הברית בברכיתרפיה, השימוש בברכיתרפיה בשנים שלאחר מכן למעשה פחת בעקבות הסכנה שבחשיפה לקרינה של הצוות המטפל שהחדיר את מקורות הקרינה למוליכים בצורה ידנית. אולם בהמשך חל פיתוח של מכונת ה-afterloading אשר מאפשרת את טעינת המוליכים מרחוק, באופן שבו סכנת החשיפה לקרינה מצומצמת, וכן התרחש פיתוח של מקורות קרינה נוספים. דברים אלו, בנוסף להתקדמות משמעותית ביכולות המידול התלת־ממדיים ויצירת מערכות ממוחשבות לבניית תוכנית טיפול, הביאו לכך שהשימוש בברכיתרפיה הפך לנפוץ וליעיל מאוד בטיפול בסוגי סרטן רבים.
ראו גם

רדיותרפיה
רפואה גרעינית
רדיותרפיה במהלך ניתוח
דו-צורתיות זוויגית

זכר ונקבה של פסיון מצוי. הזכר מקושט וגם גדול בהרבה מהנקבה
דו-צורתיות זוויגית (לעיתים דימורפיזם זוויגי) הוא המצב שבו קיימים הבדלים ניכרים במאפיינים מורפולוגיים (הצורה, המבנה והצבע של הגוף החי) בין זכרים לנקבות בקרב מין מסוים, במיוחד מאפיינים שאינם מעורבים ישירות ברבייה. הבדלים אלה יכולים להתקיים בקרב צמחים ובעלי חיים.
הבדלים בין מינים נוצרים בתהליכים כמו הברירה הטבעית או סחף גנטי, ולעומתם הבדלים בין זוויגים בדרך כלל נוצרים בתהליך של ברירה זוויגית. דו-צורתיות זוויגית יכולה להתבטא בהבדלים בגודל גוף, צבעים שונים ומבני גוף המשמשים לקרבות בין זכרים או למשיכת נקבות.