- •Физические и биологические основы лучевой терапии
- •В основе взаимодействия ионизирующего излучения с веществом лежит физический процесс ионизации, то
- •Виды излучения применяемые в лучевой терапии
- •Каскадный ливень ионизации
- •Тормозное излучение
- •Способ получения тормозного излучения
- •Гамма излучение
- •Механизм возникновения гамма излучения
- •Бета- излучение (β)
- •Взаимодействие фотонных излучений с веществом
- •Взаимодействие корпускулярных излучений с веществом
- •Изотопы
- •Правило смещения при α-распаде
- •Правило смещения при β-распаде
- •Единицы, применяемые в лучевой терапии
- •Ионизационный метод
- •Полупроводниковый метод
- •Термолюминисцентный метод
- •Фотографический метод
- •Сцинтилляционный метод
- •Калориметрический метод
- •Хронология лучевого поражения (Переслегин И.А., Саркисян Ю.Х 1973)
- •Видовая чувствительность к ионизирующему излучению (100% гибель животных в течение 12-20 дней)
- •Радиочувствительность отдельных органов и тканей
- •Толерантность, радиочувствительность и радиорезистентность
- •Закон Бергонье – Трибондо (1906)
- •Фазы лучевой реакции
- •Излеченность и радиочувствительность опухоли
- •Опухоли с умеренной радиочувствительностью:
- •Кислородный эффект
- •Кислородный эффект
- •Гетерогенность клеточной популяции в опухоли
- •Радиочувствительность: Зависимость от количества наборов ДНК
- •Механизм лучевого повреждения
- •Механизм лучевого повреждения (2)
- •Механизм лучевого повреждения (3)
- •Механизм лучевого повреждения (4) (апоптоз)
- •Механизм лучевого повреждения (5) (резистентность)
- •Фракционное облучение (варианты по дозе):
- •Радитерапевтический интервал
- •Радиосенсибилизация
- •Физические радиомодификаторы
- •Химические радиомодификаторы
Физические и биологические основы лучевой терапии
Владивостокский государственный медицинский университет
ИНСТИТУТ ХИРУРГИИ Д.м.н., профессор Апанасевич В.И.
В основе взаимодействия ионизирующего излучения с веществом лежит физический процесс ионизации, то
есть образования двух разнозаряженных ионов.
А+ = (е-) + (А+)(е-)+В= (В-)
Виды излучения применяемые в лучевой терапии
Квантовое
Рентгеновское
Тормозное
Υ- излучение
Корпускулярное
Электроны
Нейтроны
Протоны
α – частицы
β – частицы
π – мезоны
Осколки тяжелых ядер
Н |
Рентгеновское излучение |
|
||||
Энергия излучения 10-300 keV |
|
|||||
о |
|
Фотоэлектрический эффект |
|
|
||
м |
|
|
|
|
|
|
е |
|
е |
|
|
Характеристическое |
|
р |
|
|
|
излучение |
|
|
|
|
|
|
е |
Комптоновское |
|
э |
100 |
|
|
|
||
л |
80 |
|
|
|
излучение |
|
е |
60 |
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
е |
40 |
|
|
|
е |
|
н |
20 |
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
1 Энергия МeV |
е |
|
а |
0 |
0,04 |
0,1 |
0,4 |
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
Каскадный ливень ионизации |
|||||||
Зона рождения и |
|
|
|
|
Зона |
|
|
аннигиляции |
|
Зона Комптон |
|
|
фотоэффекта |
||
электрон – |
|
|
|
|
|
||
|
-эффекта |
|
|
|
|
||
позитронных пар |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Υ |
|
|
Υ |
|
|
|
|
е- |
|
|
|
|
|
||
|
е- |
|
|
е- |
|
||
|
|
е- |
|
|
|||
Рождение электрон- |
е- |
Фотоэффект |
|||||
е- |
|||||||
позитронной пары |
Комптон - |
|
|
||||
Υ |
|
|
эффект |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
е+ |
|
|
|
|
|
|
|
Υ |
Υ |
|
Комптон - |
Фотоэффект |
е- |
||
|
е+ |
|
|||||
аннигиляция |
|
эффект |
|
||||
+ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Υ |
|
|
|
|
|
|
Тормозное излучение
Отличается от рентгеновского энергией квантов (энергия более 1,02 МэВ).
Применяемая мощность 6-45 Мэв
Пучок электронов получают при помощи линейного или циклического ускорителя (бетатроны, синхротроны, микротроны).
Для тормозного излучения характерно наличие максимума дозы на глубине, что значительно уменьшает повреждение кожи. В основе получения излучения лежит комптоновский эффект.
Способ получения тормозного излучения
Принципиальная схема устройства линейного ускорителя
5
|
1 |
2 |
3 |
||
|
|
|
|
||
|
1. |
Источник электронов (анод) |
4 |
||
|
2. |
Полые катоды |
|||
|
|||||
|
3. |
Пучок электронов |
|
||
|
4. |
Пациент |
|
||
|
5. |
Мишень (патологический очаг) |
|
Гамма излучение
Фотонное излучение
Возникает вследствие распада изотопов радиоактивных элементов (Со-60, Сs-137)
Обладает большой проникающей способностью (20-30 см в биологических объектах)
Фотоны обладают высокой энергией (более 1 МэВ)
Необходима утилизация радиационных отходов
Постоянное падение мощности источника
Механизм возникновения гамма излучения
Количество связей - 10
+
+ квант γ излучения
Количество связей - 6, остальные – ушли в квант излучения