Радиология раздел медицины изучающий применение ионизирующих излучений для

Радиология раздел медицины, изучающий применение ионизирующих излучений для диагностики (радиодиагностика) и лечения (радиотерапия) различных заболеваний, а также заболевания и патологические состояния, возникающие при воздействии ионизирующих излучений на организм человека.

l Ионизирующее излучение – излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков. l Распределение ионизирующего излучения в рассматриваемой среде называется Полем ионизированного излучения

l Нуклид – вид атомов с данными числами протонов и нейтронов в ядре l Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения

l Радионуклид – нуклид, обладающий радиоактивностью. l Изотоп – нуклид с числом протонов в ядре, свойственным данному элементу l Радиоизотоп - изотоп, обладающий радиоактивностью

Виды элементарных частиц l Фотоны l Электроны l Протоны l Нейтроны l Другие заряженные частицы

Взаимодействия фотонов с веществом l Фотоэффект l Комптон-эффект l Образование пар l Другие электронно-позитронных взаимодействия

фотон е(ионизация) энергия е(ионизация) комптоновское рассеяние фотон с большей длиной волны фотоэлектрическое взаимодействие ультрафиолет фотон Переход на более высокий энергетический кровень свет ИКИ молекулярная вибрация СВЧ/УВЧ Молекулярное вращение, смещение позитрон образовние пар электрон

Взаимодействие нейтронов с веществом l Упругое рассеяние l Неупругое рассеяние l Захват нейтрона с последующим излучением фотонов(радиационный захват) l Захват с испусканием заряженных частиц и деление ядер

Различие нейтронов по энергиям l Медленные E< 1 ke. V l Холодные нейтроны 1 ke. V20 Me. V

Взаимодействие электронов с веществом Электрон является легкой заряженной частицей. Он имеет единичный элементарный отрицательный заряд, а его масса равняется примерно 1/2000 массы атома водорода. Эти свойства и определяют специфику взаимодействия электронов с атомами окружающей среды. Проходя через вещество, электроны испытывают кулоновские силы взаимодействия с атомами, в результате чего теряют свою энергию на упругие и неупругие столкновения до тех пор, пока их энергия не снизится до тепловой, когда частицы можно считать остановившимися.

Можно выделить четыре основных процесса: а) неупругое взаимодействие (или столкновения) с атомными электронами, приводящее к ионизации и возбуждению атомов; б)неупругое взаимодействие с ядрами, приводящее к испусканию тормозного излучения; в) упругое взаимодействие с атомными электронами; г)упругое взаимодействие c ядрами

При неупругих столкновениях электроны теряют часть своей энергии на ионизацию и возбуждение атомов или на испускание тормозного излучения. l В упругих столкновениях электроны практически не теряют свою кинетическую энергию, но отклоняются, как правило, на небольшие углы от направления своего первоначального движения. Типичные средние потери энергии примерно равны 2 Мэ. В · см 2/г. l

l Число взаимодействий электронов с атомами среды на много порядков превышает число взаимодействий, которое испытывают фотоны до своего поглощения в веществе. Поэтому для количественного описания взаимодействия электронов с веществом в дозиметрии используются, в основном, не микроскопические сечения отдельных процессов, а макроскопические характеристики, связанные со скоростью потери электроном своей энергии на единице пути в конкретном веществе.

Зависимость массовых тормозных способностей электронов от энергии для воды и свинца

Rp – практический (или экстраполированный) пробег электрона в воде

Центрально-осевые процентные дозовые распределени в водном фантоме для пучков

Взаимодействия протонов с веществом.

Протонное поле облучения

ВИДЫ ДОСТАВКИ ИЗЛУЧЕНИЯ К ПАЦИЕНТУ l Закрытые источники / дистанционная терапия: Рентгеновское облучение l Кобальтовые источники l Линейные ускорители l Циклотроны l l Контактная терапия (брахитерапия): Внутриполостная l Внутритканевая l Аппликационная l l Открытыми источниками (радиофармтерапия) l Радиофармпрепараты

Рентгеновские облучатели • Малая энергия • Неглубокое проникновение

Гамма-изотопные установки l Co 60 – 5, 27 лет полураспад, гаммафотоны 1, 17 и 1, 33 Мэ. В

Линейные ускорители l Заданная энергия l Чистый спектр l Возможность остановки l Безопасность

Конформная радиотерапия l Перемещение источника

Модулированная по интенсивности радиотерапия (ИМРТ) Изменение интенсивност и/энергии излучения между полями

Томотерапия l Спиральное вращение l Визуализация

Гамма-нож

Протонные установки

Закрытые источники: брахитерапия

Захват нейтронов n + 10 B = 4 He + 7 Li + 2. 7895 Me. V

Быстрые нейтроны

Основные принципы радиофармакологической терапии l Тканевая/клеточная биомолекулярная специфичность l Биораспределение фармпрепарата l Системная дозиметрия l Возможность мониторирования

Открытые источники: терапия рака щитовидной железы

Открытые источники: Рассеянные костные метастазы нейробластомы

Открытые источники: Лечение костных метастазов нейробластомы [131 I]МИБГ

Использованная литература l Дозиметрическое планирование лучевой терапии ч1. Климанов. l Дозиметрическое планирование лучевой терапии ч2. Климанов. l Защита от ионизирующего излучения. Гусев