- •Физические и биологические основы методов лучевой диагностики
- •История открытия рентгеновского излучения
- •Первое применение
- •Рентгеновские лучи
- •Работа рентгеновской трубки
- •Свойства рентгеновских лучей
- •Когерентное рассеяние
- •Некогерентное рассеяние (эффект Комптона)
- •Фотоэффект
- •Лучевая диагностика
- •Ионизирующее излучение
- •Ионизирующее излучение
- •Основные методы лучевой диагностики
- •Ультразвуковая диагностика
- •Магнитно-резонансная томография
- •Радионуклидная диагностика
- •Дозиметрия
- •Дозы ионизирующих излучений
- •Группы критических органов
- •Принципы защиты
- •Принципы защиты
- •Принципы защиты
- •Спасибо за внимание!
Ионизирующее излучение
Ионизирующее излучение – вид
излучения, при котором в результате прямого или опосредованного воздействия происходит образование ионов из нейтральных атомов.
NB!!! Таким образом - ионизация это процесс образования ионов из нейтральных атомов.
Ионизирующее излучение
а) альфа-частицы – заряжены положительно, глубина проникновения в ткани -1-2 мм, однако ионизирующая способность огромная: 1 альфа- частица образуют 10.000 пар ионов. Таким образом, альфа-излучение имеет колоссальную плотность ионизации, но небольшую проникающую способность.
б) бета-частицы – поток электронов, которые являются отрицательно заряженными, проникают на глубину до 1,5 см и образуют до 100 пар ионов.
в) гамма-квант – из-за колоссальной энергии пробег в тканях не ограничен , однако Бумага Алюминий Свинец плотность ионизации минимальная – он образует в тканях 1 пару ионов. Таким образом, гамма-излучение является излучением с минимальным повреждающим эффектом.
Основные методы лучевой диагностики
Классическая рентгенология– основа лучевой диагностики.
Ультразвуковая диагностика
Магнитно-резонансная томография
Рентгенохирургия (диагностика в сочетании с эндоваскулярным лечением)
Рентгеновская компьютерная томография (РКТ): спиральная, мультиспиральная, компьютерная томография высокого разрешения (КТВР).
Ангиография – прижизненное контрастное изучение сосудистого русла.
Ультразвуковая диагностика
Этот метод является ведущим в таких направлениях медицины как урология, гинекология, педиатрия (сейчас проводят неонатальный УЗИ-скрининг в родильных домах)
В целом метод достаточно распространен, так как не применяется ионизирующее излучение.
Это достаточно безопасный для больных метод медицинской визуализации. Частота 3,5 – 5 – 7,5 МГц.
Однако с помощью УЗИ невозможно исследовать газовую среду, поэтому этот метод не используется в исследовании легких.
Магнитно-резонансная томография
Это метод изучения, регистрации и визуализации пространственного распределения протонов – ядер атомов водорода(Н+) в магнитном поле высокой частоты.
При отклонении протона от начального положения, а затем возвращении к исходному положению, высвобождается огромное количество энергии, которая и измеряется чувствительной катушкой («отклик» протонов).
В тканях, богатых жиром, протонов много (головной мозг, костный мозг, жировая ткань) =› их изображение получается чётким за счет интенсивного МР-сигнала. Также как и тканей и образований, богатых жидкостью: воспаление, опухоли, кисты.
Радионуклидная диагностика
В организм вводят радиофармпрепараты – РФП, это исследование in vivo, то есть в живом организме, что сопровождается внутренним облучением.
Дозы низкие, не имеют канцерогенного и мутагенного эффекта. Это исследования in vitro в пробирке – таким образом, например, исследуют кровь. Обычно, с помощью 99mTc.
При массированном облучении жидкостей организма происходит радиолиз воды =› образуется атомарный О2и атомарный Н. Это
приводит к образованию перекиси водорода (Н2О2), гидроперекиси водорода (Н2О4, которые называются радиотоксинами и негативно воздействуют на окружающие ткани.
Дозиметрия
Дозиметрия - регистрация и измерение физических величин, характеризующих взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Дозиметрия относится к специальному разделу радиационной физики, который занимается определением доз облучения и их биологическим воздействием на организм человека.
Дозы ионизирующих излучений
Доза |
Определение |
Единица измерения |
|
Поглощённая доза |
Энергия ионизирующего излучения, |
Грей (Гр), Дж/кг |
|
поглощённая единицей массы вещества. |
1 Гр = 100 рад |
||
|
|||
Мощность поглощённой дозы |
Скорость поглощения энергии |
Грей в секунду (Гр/с) |
|
ионизирующего излучения единицей |
|||
ионизирующего излучения |
|||
массы вещества за единицу времени. |
|
||
Эквивалентная доза |
Поглощённая доза, умноженная на |
Зиверт (Зв) |
|
коэффициент, учитывающий |
1 Зв = 1 Дж/кг |
||
|
биологический эффект излучения. |
||
Эффективная доза |
Эквивалентная доза, скорректированная |
Зиверт (Зв) |
|
с учётом чувствительности различных |
|||
|
органов и тканей. |
|
|
Экспозиционная доза |
Мера ионизации воздуха, вызванной |
Кулон/кг (Кл/кг) |
|
фотонным (рентгеновским или гамма-) |
|||
|
излучением. |
|
|
Мощность экспозиционной дозы |
Скорость ионизации воздуха фотонным |
Кулон/кг в секунду (Кл/кг·с) |
|
(рентгеновским или гамма-) излучением |
|||
фотонного излучения |
|||
за единицу времени. |
|
||
Интегральная доза облучения |
Общая энергия, переданная |
Гр х кг |
|
ионизирующим излучением облучаемому |
|||
|
объекту. |
|
|
Мощность интегральной дозы |
Скорость передачи общей энергии |
Гр/с |
|
ионизирующего излучения облучаемому |
|||
облучения |
|||
объекту за единицу времени. |
|
||
|
|
Группы критических органов
I группа- все тело, гонады, красный костный мозг.
IIгруппа- мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза
идругие органы.
IIIгруппа- кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.
Принципы защиты
Защита экраном
Индивидуальные |
|
Стационарные |
средства защиты |
|
|
(очки, фартуки, перчатки, |
Передвижные |
(строительные |
жилеты) |
(ширмы, |
конструкции) |
|
экраны) |
|
