Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине

-просвечивание внутренних органов с диаг­ностической целью (рентгенодиагностика).

Используют фотоны с энергией порядка 60— 120 кэВ. Массовый коэфф.ослабления определяется фотоэффектом. Его значение обратно пропор­ц. третьей степени энергии фотона( большая проникающая сп-ть жесткого из­лучения), и ~ третьей степени атомного номера в-ва-поглотителя:u_m = k\*Z ,h — коэфф. пропорц-сти.

Различие поглощения рент. изл-я разными тканями позволяет в теневой проекции видеть изо­бр. вн. органов.

рентгено­скопия — изобр. рассматривают на рентгенолюминесцирующем экране, рентгенография — изобр. фиксируется на фотопленке.

Применяют спец. контрастные в-ва(BaS )

Яркость изобр-я на экране и время экспозиции на фото­пленке зависят от интенсивности рентгеновского излучения. Есть ряд технических приспособ­лений, улучшающих изобр-е при малых интенсивностях рентг. излуч. флюорогра­фия(на чувствит. малоформатной пленке фик­сируется изобр-е с большого рентгенолюминесцирующего экрана).

Рентгеновская томография, и её «машинный вариант» — компьютерная томография.

Для избежания затемнения в про­тивоположных направлениях перемещать рентгеновскую трубку РТ и фотопленку Фп относительно объекта Об (лучи про­ходят через 1 точку объекта, явл. центром)Изменяя положение «центра качания» можно получить послойное изобр— томография (послойная запись).

Первая Нобелевская премия была присуждена К. Рентгену (1901), в 1979 г. Нобелевская премия -- Г. Хаунс-филду и Мак-Кормаку за разработку компьютерного рентгенов­ского томографа.

рентгенотерапия -с лечебной целью для уничтожения злокачественных образований .

Естественная радиоактивность встречается у неустойчи­вых ядер, существующих в природных условиях. Искусственная - рад-ть ядер, образованных в результате ядерных реакций.

 

153. 153,155 Защита от ионизирующего излучения(ИИ)

3 вида защиты: защита временем, расстоя­нием и материалом.

Проиллюстрируем первые два вида защиты на модели точечно­го источника -излучения. Преобразуем формулу X = k^t.

Видно, что чем больше время и чем меньше расстояние, тем больше экспозиционная доза. Значит, необходимо находиться под возд-м ИИ минимальное время и на максимально возможном расстоянии от источника излучения.

Защита материалом основывается на различной сп-ти в-в поглощать разные виды ИИ.Защита от а-излучения: достаточно листа бумаги или слоя воздуха толщиной в несколько сантиметров. Но следует остерегаться попадания а-частиц внутрь организма.

Для защиты от B-излучения достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько см. При взаимодействии β-частиц с в-вом может появиться тормоз­ное рентгеновское излучение, а от β⁺-частиц — β⁺-излучение, воз­никающее при аннигиляции этих частиц с электронами. От «нейтрального» излучения: рентгеновское и -излучения, нейтроны. Эти излучения с меньшей вероятностью взаимодействуют с частицами в-ва и поэтому глубже прони­кают в в-во. При расчете защиты учитывают закон ослабления,рассеяние фотонов, а также вторичные процессы. Защита от нейтронов наиболее сложна. Быстрые нейтроны сначала замедляют в водородсодержащих веществах. Затем др. веще­ствами(кадмием)поглощают медленные нейтроны.

154. Основы рентгеновской компьютерной томографии(КТ)

При КТ рентгеновскими лучами экспонируются только тонкие срезы ткани. Отсутствует мешающее наложение или размывание структур, расположенных вне выбранных срезов. Разрешение по контрастности значительно превышает характеристики проекционных рентгеновских технологий.

Несколько поколений КТ.

Номер поколения (1е,2е,3е т.д.) связан с типом конструкции системы "трубка-детектор". Трубка испускает тонкий, веерообразный пучок рентгеновских лучей, перпендикулярный длинной оси тела. Этот пучок может охватывать весь диаметр тела.

Пропускаемый через пациента пучок лучей фиксируется не пленкой, а системой специальных детекторов - кристаллы различных хим. соединений (например, йодид натрия), либо полые камеры, наполненные сжатым ксеноном. Рентгеновские фотоны генерируют в детекторах электрические сигналы.

Чем сильнее интенсивность достигшего детектора первичного луча, тем сильнее электрический сигнал. Фиксируя интенсивность пропущенного излучения можно рассчитать ослабление первичного луча. КТ-детекторы примерно 100 раз чувствительнее рентгеновской пленки при определении различий в интенсивности излучения; таким образом, они точно так же чувствительнее и при определении различий в ослаблении.