Мобильная версия | RSS
Счастливый Вы человек, Гость!
Можно зарегистрироваться.
Меню сайта
Реклама
Разделы
Тесты КРОК 2015 [67]
Разное [26]
Акушерство и гинекология [37]
Анатомия [15]
Биология [3]
Биофизика [7]
Биохимия [14]
Военка [30]
Гигиена [7]
Гистология [5]
Гуманитарные науки [11]
Дерматология и венерология [4]
Детские инфекции [33]
Детская хирургия [23]
Законодательство [20]
Иммунология и аллергология [2]
Инфекционные болезни [26]
Латинский язык [2]
Микробиология [6]
Нервные болезни [6]
Нормальная физиология [20]
Онкология [33]
Офтальмология [4]
Патологическая физиология [41]
Патологическая анатомия [47]
Педиатрия [20]
Психиатрия [3]
Радиология [13]
Социальная медицина [6]
Стоматология [51]
Судебная медицина [22]
Терапия [105]
Травматология и ортопедия [46]
Фармакология [68]
Хирургия [38]
Эндокринология [10]
Эпидемиология [19]
Мультимедиа [27]
Медицинские приложения на Android [0]
Подборка лутших медицинских приложений для Андроида. Студентам и врачам!
Форма входа
Логин:
Пароль:
Записи в дневниках
Народный опрос
Как у студента обстоят дела с подработкой?
Всего ответов: 3902
Неофіційний сайт студентів
НМУ імені О.О. Богомольця, м. Київ
Главная » Файлы » Радиология

Основные свойства ионизирующих излучений (методичка, архив, *.doc)

[ Скачать с сайта (138.1Kb) ] 09.01.2012, 00:14
Национальный медицинский университет им. О.О.Богомольца.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ

для студентов третьего курса первого, второго, третьего, четвертого, медико-психологического, стоматологического факультетов.

ТЕМА:
"Основные свойства ионизирующих излучений. Радиоактивность и доза: единицы и методы определения, дозы облучения. Строение радиометров и дозиметров. Особенности устройства рентгенологического и радиологического отделений".

1.    Определение медицинской радиологии и ее разделы.

Это медицинская специальность, включающая в себя две отдельные части: диагностическую радиологию (радионуклидную и рентгенологическую диагностику) и радиотерапию (лучевую терапию открытыми и закрытыми источниками излучения). Медицинская радиология имеет огромное значение в диагностике главным образом из-за своей информативности и атравматичности – она связана с минимальным дискомфортом и опасностью для больного. Однако, не следует забывать, что чаще всего радиофармацевтический препарат (РФП)  вводится больному парентерально, а этот путь не полностью безвреден. При правильном применении опасность облучения пациента ничтожно мала, но беспорядочное и неразборчивое использование РФП может причинить значительный радиационный вред.

Разделы медицинской радиологии:

1.    Радиобиология
2.    Радиационная гигиена
3.    Дозиметрия.
4.    Лучевая терапия.
5.    Лучевая диагностика.

Радиобиология - наука изучающая влияние ИИ на биологические объекты.
Радиационная гигиена - занимается изучением закономерностей формирования радиационных объектов и доз ИИ, их влияния на здоровье людей и разрабатывающая санитарные правила и нормы.
Дозиметрия - наука  о  идентификации,  регистрации и измерении ионизирующих излучений.
Лучевая диагностика - наука о применении излучений для изучения строения и функции нормальных и патологически измененных органов и систем человека в целях профилактики и распознавания болезней.
Лучевая терапия - наука о применении ионизирующих излучений для лечения заболеваний.

Лучевая диагностика за последнее столетие претерпела бурное развитие, трансформацию методик и аппаратуры, завоевала прочные позиции в диагностике и продолжает удивлять своими поистине неисчерпаемыми возможностями.
Родоначальник лучевой диагностики, рентгеновский метод появился после открытия в 1895 г. рентгеновского излучения, что дало начало развитию новой медицинской науке - рентгенологии.
Первыми объектами исследования были костная система и органы дыхания.
В 1921 году была разработана методика рентгенографии на заданной глубине - послойно, и в практику широко вошла томография, значительно обогатившая диагностику.
На глазах одного поколения в течение 20-30 лет рентгенология вышла из темных кабинетов, изображение с экранов перешло на телемониторы, а затем трансформировалось в цифровое на мониторе компьютера.
В 70-80-е годы в лучевой диагностике происходят революционные преобразования. В практику внедряются новые методы получения изображения.
Этот этап характеризуется следующими особенностями:
1.    Переходом от одного вида излучения (рентгеновского), применяемого для получения изображения к другим:
•    ультразвуковому излучению
•    длинноволновому электромагнитному излучению инфракрасного диапазона (термография)
•    излучению радиочастотного диапазона (ЯМР - ядерно-магнитный резонанс)
2.    Использованием ЭВМ для обработки сигналов и построения изображения.
3.    Переходом от одномоментного изображения к сканированию (последовательная регистрация сигналов от разных точек).
Ультразвуковой метод исследования пришел в медицину значительно позже рентгеновского, но развивался еще стремительнее и стал незаменимым благодаря своей простоте, отсутствию противопоказаний вследствие безвредности для пациента и большой информативности. За короткое время был пройден путь от серошкального сканирования до методик с цветным изображением и возможностью изучения сосудистого русла - допплерографии.


2.    Радиоактивность - понятие, определение.

Было три открытия, которые положили начало атомному веку:

1.    Открытие радиоактивности  Беккерелем в 1896 г.
2.    Открытие нейтрона Чедвиком в 1932 г.
3.    Первое искусственное расщепление ядра урана, осуществленное Ганом и Штрасманом в 1938 г.

Что же такое радиация? Это слово происходит от латинского radiatio излучение). Вся Вселенная, мир, который нас окружает, состоят из двух видов объектов: непрерывных (полей) и дискретных (частиц). Первые это электромагнитные излучения (ЭМИ), вторые – молекулы и атомы. Длина волн ЭМИ варьирует от 3•104 - 3•10-3м (радиоволны) до 10-15-10-16м (космические лучи). Рентгеновские (Х-лучи), гамма-лучи и космические лучи имеют наименьший диапазон волн (10-8-10-16м) и в связи с этим наибольшую проникающую способность. Последняя обратно пропорциональна длине волны, линейной потере энергии (ЛПЭ) и плотности среды пробега,  и находится в прямой зависимости от скорости распространения (это относится и к корпускулярным видам излучений).



3. Характеристика ионизирующих излучений.

Среди ЭМИ и корпускулярных излучений только те способны вызвать ионизацию и возбуждение, энергетические запасы которых больше энергии связи электронов в атоме. Эти излучения при прохождении через вещество (в том числе и через ткани организма) вызывают ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды, образуя ионы (частицы, несущие положительные или отрицательные заряды). Ионизирующая способность пропорциональна массе ионизирующей частицы и обратно пропорциональна ее скорости.

    ИИ состоят из 3-х видов лучей: альфа (?), бета (?) и гамма (?). ?-лучи представляют поток ядер атомов гелия He42. ?-лучи – поток либо электронов, либо позитронов. [В 1934г. Андерсен открыл частицу "позитрон". В конечном итоге почти для каждой частицы была открыта античастица. Теоретики идут дальше, считая, что если есть античастицы, то имеются и антиатомы, а следовательно, должна существовать и антиматерия. Поэтому нельзя уверенно сказать, что нет далеких антимиров. При столкновении, например, электрона и позитрона, происходит их аннигиляция (уничтожение), с испусканием 2-х гамма-квантов. Если же представить, что наш мир встретится с антимиром, то исчезнет и тот и другой и выделится колоссальное количество энергии].  ?-лучи – ЭМИ.
Рентгеновское излучение занимает область электромагнитного спектра между гамма- и ультрафиолетовым излучениями и представляет собой поток квантов (фотонов), распространяющихся прямолинейно со скоростью света. Эти кванты не имеют электрического заряда. Масса кванта составляет ничтожную часть атомной единицы массы. Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых электронов в электрическом поле атомов вещества или при перестройке внутренних оболочек атомов (характеристическое рентгеновское излучение).
 


4.    Источники ионизирующих излучений и виды радиоактивных распадов.

Облучение различают:
-    внешнее - от источника, расположенного вне организма;
-    внутреннее - в результате распада инкорпорированных в органах и тканях радиоактивных веществ.

Источниками ИИ являются ядра атомов естественно радиоактивных элементов, расположенных в конце таблицы Д.И.Менделеева (z>83). Все эти элементы образуются в результате последовательных радиоактивных превращений и составляют радиоактивные семейства (их 4).

Главами их являются элементы с максимальным порядковым номером, а конечным членом – стабильный элемент свинец (Pb). В настоящее время установлены следующие виды радиоактивного распада и превращений атомных ядер:
альфа-распад, бета-распад, электронный захват, внутренняя конверсия, изомерные переходы, деление тяжелых ядер, синтез легких ядер.

Ядро атома
состоит из протонов, нейтронов и других элементарных частиц, удерживающихся вместе благодаря ядерным силам сцепления, которые гораздо больше кулоновских сил отталкивания одноименно заряженных частиц, но действуют лишь на очень малых расстояниях. При приближенных расчетах масса протона и нейтрона округляется до единицы. Масса ядра равна сумме масс составляющих его протонов и нейтронов. Массовое число любого химического элемента мпредставляет собой сумму масс протонов и нейтронов и обозначается буквой А; массой электронов пренебрегают.

Где z - число протонов или атомный номер, а N - число нейтронов в ядре.
Числу  протонов в ядре соответствует количество электронов на орбитах, и в целом атом электронейтрален. Если из атома удалить электрон , он превращается в положительно заряженный ион. Если электрону сообщить энергию, недостаточную для его выбрасывания за пределы атома, он переходит на более высокий энергетический уровень и такой атом становится возбужденным.
Число протонов в ядре и соответствующее им число электронов в нейтральном атоме характерно для данного химического элемента и равно его порядковому номеру в таблице Менделеева.
Число нейтронов в ядре данного элемента может быть различным.
Такие разновидности атомов одного и тогоже элемента,     отличающиеся по числу нейтронов, называются изотопами.
Изотопы имеют одинаковые химические свойства, но могут резко отличаться по физическим свойствам.
У многих изотопов ядра атомов нестойки, они распадаются с выделением излучений. Такие изотопы называются радиоактивными.
Для лечебных целей в практике медицинской радиологии используются радионуклиды (р/н), обладающие пятью первыми видами ядерных превращений. По современным представлениям в ядре протон и нейтрон с большой частотой (10-23 с) обмениваются пи-мезонами, превращаясь в друг друга. Их принято считать двумя состояниями одной ядерной частицы – нуклона. Нестабильность ядер может быть двоякой: либо избыток, либо недостаток нейтронов.

 1-й закон радиоактивного распада:
 ?-радиоактивными являются ядра атомов тяжелых элементов с избыточным количеством в ядрах и протонов и нейтронов. При этом распаде получается новый элемент, номер которого меньше на 2,  а масса на 4 единицы исходного.
2-й закон радиоактивного распада:
 ?-радиоактивными являются ядра атомов, в ядрах которых наблюдается избыток или недостаток нейтронов. Он характерен как для естественных, так и для искусственных р/н. Ядра, образующиеся при этом распаде дают в результате изобары (элементы, атомы которых имеют одинаковую массу, но разный заряд), число зарядов которых увеличивается на 1 (при ?-). 
Или уменьшается на 1 (при ?+). Это 3-й закон радиоактивного распада.
И ?- и ?-распады сопровождаются ?-излучениями. Чаще это происходит мгновенно, но иногда возбужденный уровень нуклида имеет большее время жизни (минуты или часы). Это метастабильные состояния ядра (m).Такие р/н испускают только ?-излучение (например, 99mТс), что обусловливает перспективность их применения в клинической диагностике вследствие небольших дозовых нагрузок и возможности получения их из генераторных систем в лабораторных условиях (например, генератор 99mТс – молибден 99Мо). ?-излучающие р/н не могут быть ?-излучающими и наоборот.
Основной величиной, характеризующей радиоактивное вещество является его физический период полураспада (Т1/2физ.) – время, в течение которого распадается половина атомов р/н. Кроме того выделяют еще биологический период полураспада (Т1/2биол.) – время, за которое из организма выводится половина р/н и эффективный период полураспада (Т1/2эф.) – сумма двух предыдущих. Например, Т1/2 физ. урана около 5 млрд. лет, радия – 1590 лет, радона – несколько дней, радия А – несколько минут, радия С – 10-4 сек. Никакие усилия не могут разрушить атомы стабильных элементов. Радиоактивные же атомы, наоборот, разрушаются самопроизвольно, и никакие силы (ни Т0С, ни давление) не могут ни остановить, ни ускорить, ни задержать этот процесс. Единица, измеряющая энергию ядерных частиц называется ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ (ЭВ) – это кинетическая энергия электрона, прошедшего разность потенциалов в 1 вольт. 1 эв = 1,6 х 10-19 Дж.
Кулон (Кл) = 6,2 х 1018 электронов.
Активность - мера количества радиоактивного вещества. Единица измерения системная Бк (Беккерель) - размерность 1 распад в 1 секунду. Внесистемная - Ки (Кюри), размерность 3,7 х 1010 распадов в секунду. 1 Ки = 3,7 х 1010 Бк..



5.    Характеристика доз.

ДОЗОЙ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ называется энергия, переданная излучением элементарному объему или массе облучаемого вещества.
Появление ядерных технологий и широкое применение ионизирующих излучений в медицинской практике, народном хозяйстве и научных исследованиях повысили возможность облучения человека в дозе, превышающей природный радиоактивный фон. Основное значение имеет медицинское облучение. Оно обуславливает примерно 90% популяционной дозы.
Техника безопасности и охрана труда при работе с ИИ регламентированы официальными документами. Контроль за выполнением инструкций осуществляют органы санитарного надзора. Но многие из требований должны быть известны каждому медицинскому работнику. Для персонала, занимающегося лучевой диагностикой предусмотрены особые дозовые пределы суммарного внешнего и внутреннего облучения за календарный год.

При  радионуклидных диагностических исследованиях предельно допустимые дозы устанавливаются для того, чтобы предотвратить как непосредственное лучевое поражение, так и возможные генетические последствия.
Единицей активности радионуклида в системе СИ является беккерель.

Поглощенная доза (Д) - основная дозиметрическая единица. Она равна отношению средней энергии, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объёме, к массе вещества в этом объёме. Единицей поглощенной дозы в СИ является Грей (Гр). 1Гр = 1Дж/кг. Поглощенную дозу определяют расчетным путем или путем введения в облучаемые ткани и полости тела миниатюрных датчиков.

Летальная доза (ЛД) - количество ИИ, полученное всей поверхностью тела, которая является смертельной для человека или животного.
 ЛД для всех млекопитающих = 10 Гр.

Пороговая доза (ПД) - минимальная доза облучения, ниже которой эффект повреждения не выявляется. Для человека ПД = 1 Гр.

Средняя летальная доза (ЛД50) - количество радиации, полученное всей поверхностью тела и вызывающая смерть в 50% случаев. ЛД50 для человека составляет 4-5 Гр.
Для оценки влияния ионизирующих излучений на здоровье человека и всего населения в целом большое значение имеет определение популяционных доз, ими обычно является генетически значимые и среднекостномозговые дозы.
 
Биологическое действие каждого вида ИИ разное и зависит как от плотности ионизации, так и от способности передавать окружающим частицам энергию.
Относительная биологическая эффективность различных видов ИИ представлена в таблице 3.

Относительная биологическая эффективность (коэффициент качества излучения).
Таблица 3
Вид ионизирующего излучения    Коэффициент качества (k)
1. R-, ?-излучения всех энергий    1
2. ?-частицы, электроны и мюоны всех энергий    1
3. Протоны с энергией > 2 Мэв    5
4. Тепловые нейтроны энергий <10кэв    5
5. Нейтроны энергий 10 - 100 кэв    10
6. Нейтроны энергий от 100 кэв до 2 Мэв    20
7. Нейтроны с энергией 2 - 20 Мэв.    10
8. Нейтроны с энергией > 20 Мэв.    5
9. ?-излучения и тяжелые ядра отдачи    20


Все РН, используемые в медицине делятся на открытые и закрытые.
Открытые - РН, при работе с которыми возможно загрязнение окружающей среды. Могут находится в жидком, газообразном и твёрдом состоянии.
Закрытые - при работе с ними возможность загрязнения окружающей среды исключается. R-трубка, гамма-терапевтические аппараты, капсулы, иглы, бусы и т.д. с РН.

6.    Характеристика радиологических отделений и правила работы в них.

Подразделение радиологических отделений в зависимости от вида используемых радионуклидов представлено в таблице 4.

Радиологические отделения в зависимости от вида используемых радионуклидов.
Таблица 4
Отделения, применяющие открытые РН    Отделения, применяющие закрытые РН    Другие
1. Радионуклидной диагностики.    1. R-диагностические.    Смешанные
2. Терапии открытыми    РН.    2. Терапии закрытыми РН.   
    3. Дистанционной лучевой терапии.   
Отделения радионуклидной диагностики :

А.   Для работ с открытыми радиоактивными изотопами отделение состоит из 2-х половин.
1.    "Чистая" половина- в состав которой входят радиодиагностические кабинеты. "Чистая" - понятие условное и связано с тем, что в этой зоне не проходит работа непосредственно с  радиоактивными веществами.
2.    "Грязная" половина- где хранятся радиоактивные вещества. Она состоит из следующих кабинетов:
а) хранилище - комната для хранения радиофармпрепаратов;
б) фасовочная - комната для приготовления и расфасовки РФП;
в) генераторная - комната для получения из генератора короткоживущих РФП;
г) моечная - комната для мытья контейнеров, посуды, инструментов;
д) процедурная - комната для введения РФП пациентам;
е) санпропускник оборудован душевой и сигнализаторами радиоактивной загрязненности поверхности кожи, одежды, обуви.

Б. Для работ с закрытыми  радиоактивными веществами отделение должно включать:
1.    хранилище
2.    муляжная
3.    манипуляционная
4.    операционная со стерелизационной
5.    радиологические палаты.

Отделения  Rtg- диагностики :
В зависимости от вида и объёма работы может состоять из 3-5 комнат.
1.    Пультовая - помещение, где располагается пульт управления
2.    Процедурная - помещение где производят рентгенологические исследования.
3.    Аппаратная - помещение где находится генератор высокого напряжения
4.    Фотолаборатория - кабинет для проведения фотохимических процессов
5.    Помещения для медицинского персонала.

Планировка радиологических отделений, их открытие и работа обязательно согласовывается с органами санитарного надзора, которые также производят систематический контроль за дозами облучения персонала.



7.    Способы и методы защиты от ионизирующих излучений.

Методы защиты от ионизирующих излучений.
Противолучевая защита обеспечивается целым рядом факторов. К ним относятся правильное размещение радиодиагностических кабинетов в медицинских учреждениях и наличием стационарных и нестационарных защитных устройств. Существенным фактором противолучевой защиты является рациональное расположение рабочих мест персонала с максимальным удалением их от источников излучения - это так называемая защита расстоянием. Кроме того медицинский персонал сталкивающийся с ИИ должен проходить специальную подготовку и выполнять свои функции как можно точнее и быстрее.

1.    Защита расстоянием – интенсивность излучения уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (если расстояние увеличить в 2 раза от источника ИИ, то интенсивность излучения уменьшится в 4 раза).
2.    Защита экраном - на пути ИИ необходимо поставить преграду из материала, через который они не проникнут. Например, экраном от ?-излучения является ткань или лист бумаги, от ?-излучения - пластик, оргстекло, от ?-излучения - свинцовые блоки различной толщины, от нейтронного - баритобетон.
3.    Защита временем - чем меньше времени мы находимся в зоне воздействия ИИ, тем меньшую дозу мы получаем (прямо пропорциональная зависимость).
4.    Защита количеством излучения - необходимо вводить строго определенную дозу радиоактивного вещества для каждого конкретного исследования.

Способы защиты от ионизирующих излучений.
1.    Коллективные - экраны, вытяжная система, защита проектированием помещений.
2.    Индивидуальные - спецодежда, маски, перчатки, очки.


8. Дозиметрия.

Дозиметрия - определение количества и качества ионизирующего излучения.

Дозиметрия - это определение количества и качества ионизирующих излучений.
С помощью дозиметрии решаются две основные принципиально разные задачи:
1)    выявление источника и вида излучения;
2)    определение степени действия ионизирующего излучения на организм.

В медицинской радиологии дозиметрия используется для определения количества излучения и степени его воздействия на организм; расчета необходимой защиты от излучений больных, медицинского персонала, населения и окружающей среды при диагностическом и лечебном применении источников проникающих излучений.

А) Методы регистрации ионизирующих излучений.
Методы регистрации ионизирующих излучений и нейтронов представлены в таблице 4.

Насколько материал оказался Вам полезным?
Текущий рейтинг: 5.0/3 голосов

Добавил(а): nmu | 09.01.2012 | Просмотров: 9039 | Загрузок: 874
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Объявления на сайте
Новости на сайте
Продажа литературы на сайте
Медицинские выставки 2015
Статистика
Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов
Яндекс.Метрика


Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0

Пользователи on-line:

География посетителей сайта
Copyright cтуденты НМУ © 2016