8. Получение и применение радиоактивных препаратов для диагностики и лечения.

Медицинская радиология – область медицины разрабатывающая теорию и практику применения радиоактивных веществ в медицинских целях.

Диагностическая Терапевтическая

Лучевая диагностика – рентгенологические методы, радионуклеидные методы, ультразвуковой метод, магнитно-резонансная томография, позитронная, медицинская томография.

Рентгеновское излучение:

1. Разное поглощение различными тканями организма µ=кρz³λ³

2. Ионизация тканей организма. Используется в лучевой терапии.

3. Световозбужд. эффект.

4. Фотохимический эффект.

Разложение бромистого серебра, находящегося в водной эмульсии.

Рентгенография – исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу (трубка, пациент, пленка в кассете ).

Преимуществ:

- малая лучевая нагрузка на пациента

- разрешающая способность = 40 линий на см

Недостатки:

- нельзя изучать двигательные функции

- большая стоимость

- получение снимка на диагностику через какое-то время.

Рентгеноскопия:

Схема: рентгеновская трубка, пациент, экран.

Преимущество:

- можно изучать на органах движения

- быстрота и экономность

Недостатки:

- Большая лучевая нагрузка (экспозиция на минуты)

- плохо видны мелкие детали = 10 линий на см

- адаптация зрения

ФЛГ

Схема:

Рентгеновская трубка, пациент, светящийся экран

Преимущества

- короткое время, группа риска

- дешево

Недостатки

- специальный прибор

- мелкие детали видны плохо

- лучевая нагрузка на 5% больше, чем при рентгенографии

Цифровая рентгенография

Схема: рентгеновская трубка, пациент, блок, нет пленки

Электрические сигналы с датчиков подаются на компьютер.

Преимущества:

- Установка основных параметров съемки управляется компьютерным оператором

- Результаты исследований появляются на мониторе через 1 секунду, сохраняются в базе данных

- Значительно сокращается нагрузка

Компьютерная томография

- метод неразрушающего послойного (послойное изображение)

исследования внутренней структуры объекта.

В диагностике: радиоактивные изотопы, скорость крови, количество воды в организме.

9. Методы регистрации ионизирующего излучений: счетчик Гейгера, сцинтилляционный датчик, ионизационная камера.

Схема:

Счетчик Гейгера регистрирует поштучно каждую a- или b-частицу, проникающие в него. Для регистрации a-частиц и мягкого b-излучения рабочей поверхностью счетчика, обращенной навстречу потоку частиц, делают торец прибора, закрытый тонкой пленкой и тогда частицы ионизируют газ, заполняющий прибор. Такая конструктивная разновидность прибора называется торцевой счетчик.

Бета-излучение со средней и высокой энергией частиц регистрируется счетчиком, обращенным к потоку излучения боком, т.е. цилиндрической поверхностью. Главную роль при обнаружении b-частиц играет при этом материал катода, выполненного в виде металлического напыления на стекло изнутри или в виде цилиндрической трубки из металла.

Особенность счетчика Гейгера состоит в том, что если ионизирующее излучение оставляет в нем хотя бы один вторичный электрон, вызвавшая его появление частица будет зарегистрирована. В пространстве между катодом и анодом создано сильное электрическое поле, особо неоднородное вблизи нити анода. Даже единичный свободный электрон в таком поле становится инициатором целой лавины из электронов и ионов, возникающих на его пути. Такие возникающие и исчезающие лавины воспринимаются блоком счета как импульсы, которые этот блок и подсчитывает.

Что касается квантов рентгеновского или g-излучения, то далеко не каждый из них оставит свой след в таком приборе. Доля квантов, оставивших след в счетчике Гейгера, очень сильно зависит от энергии квантов.

Эффективностью детектора называется процентная доля частиц, им регистрируемых. Счетчик Гейгера имеет для рентгеновского и g-излучения низкую эффективность.

Сцинтилляционный датчик.

Квант, претерпевая в объеме кристалла многоступенчатое рассеяние, выбивает электроны на всех изломах своей причудливой траектории. Выбитые электроны, тормозясь, возбуждают атомы кристалла, и на пути кванта остается цепочка световых вспышек. Примесные атомы таллия делают эти вспышки более яркими.

В контакте с кристаллом находится электронный прибор, который называется фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). Фотокатод этого устройства представляет собой тонкий слой металла щелочной группы, напыленный изнутри стеклянного корпуса.

Чем больше Е кванта, тем больше суммарная яркость вспышекVкристала

Больше число фотоэлектронов больше амплитуда электр. импульса на выходе ФЭУ.

Сцинтилляционный счетчик может не только фиксировать кванты, но и измерять их энергию.

Когда данные о составе и энергетическом спектре излучений известны, и необходимо регистрировать только интенсивность потока излучения, применяются простые и надежные приборы – ионизационные камеры.

Детектор, реагирующий на излучение – стеклянный корпус, в котором помещены 2 электрода. Пространство между электродами заполнено газовой смесью. Напряжение между электродами невелико, так что между обкладками этого конденсатора происходит несамостоятельный разряд: ток протекает только при наличии ионизатора; сила тока пропорциональна «производительности» ионизатора, т.е. интенсивности исследуемого потока излучения.