Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальный медицинский университет им. О.О.Богомольца

Методическая разработка к практическому занятию №1

ТЕМА: "Основы рентгенологии"

І. Актуальность темы

Роль медицинской радиологии, а в особенности лучевой диагностики в подготовке врача постоянно возрастает. О том, что прежде чем приступить к лечению необходимо поставить правильный полный диагноз должен помнить врач любой специальности. А это невозможно без знания основ современной диагностики.

ІІ. Учебные цели

Ознакомится и иметь представление об основных свойствах ионизирующих излучений, единицах и методах определения дозы облучения, строении радиометров и дозиметров, особенностях устройства рентгенологического и радиологического отделений.

Знать, усвоить основные свойства ионизирующих излучений и их возможностей для применения в медицине.

Уметь решать задачи по материалам темы занятия.

Развивать творческие способности на материалах клинического, экспериментального, теоретического исследований.

ІІІ. Воспитательные цели

Знания основных свойств ионизирующих излучений, единиц измерения и методов определения дозы облучения, строения радиометров и дозиметров, особенностей устройства рентгенологического и радиологического отделений необходимы для специалистов любого профиля. Поэтому основные воспитательные цели связаны с формированием профессиональных навыков для деонтологии, экологии, правовой, психологической сферы деятельности в медицине.

IV. Междисциплинарная интеграция

Дисциплины	Знать	Уметь
Предыдущие дисциплины 1. Физика.	Основы ядерной физики (виды ионизирующих излучений, единицы измерения, дозиметрия).	1.Решать задачи по ядерной физике. 2. Правильно подбирать способы и методы защиты от различных видов ионизирующего излучения в различных ситуационных условиях. 3. Пользоваться основными типами радиометров и дозиметров. 4. Обосновывать необходимость применения дозиметра или радиометра в различных условиях.
Последующие дисциплины Коммунальная и военная гигиена Радиационная медицина Онкология Хирургия Ортопедия и травматология Неотложная медицина Медицина катастроф Психология Стоматология	Знать основные свойства ионизирующих излучений, методы определения дозы облучения, строение радиометров и дозиметров, особенности устройства и правила размещения рентгенологических и радиологических отделений как структурных единиц или самостоятельных учреждений. Знать основные регламентирующие документы необходимые для профессиональной деятельности в медицинской радиологии.	1.Уметь применить полученные знания для проверки правильности размещения рентгенологических и радиологических отделений. 2. Оценить правильность способов и методов защиты от ионизирующих излучений в различных условиях. 3. Уметь оценивать и рассчитывать поглощенную, экспозиционную, эквивалентную, летальную, пороговую, популяционную дозы.
Внутри предметная интеграция. Первое занятие основополагающее в структуре изучения медицинской радиологии.	Знать основные свойства ионизирующих излучений, методы определения дозы облучения, строение радиометров и дозиметров. Это необходимо для понимания основ медицинской радиологии, законов формирования медицинских диагностических изображений, строения радиологических приборов	Уметь применить материалы первого занятия при проведении последующих занятий в лучевой диагностике различных органов и систем.

V. Содержание методической разработки

Определение медицинской радиологии и ее разделы.

Радиоактивность - понятие, определение.

Характеристика ионизирующих излучений.

Источники ионизирующих излучений и виды радиоактивных распадов.

Характеристика доз.

Характеристика радиологических отделений и правила работы в них.

Способы и методы защиты от ионизирующих излучений.

Утилизация радиоактивных отходов.

Дозиметрия:

А) методы регистрации ионизирующих излучений;

Б) методы определения дозы и радиоактивности;

В) классификация измерительных приборов;

Г) классификация радиодиагностической аппаратуры;

Д) характеристика методов регистрации ионизирующих излучений.

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:

Радиобиология

Радиационная гигиена

Дозиметрия.

Лучевая терапия.

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.

Радиоактивность - понятие, определение.



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.

Было три открытия, которые положили начало атомному веку:

Открытие радиоактивности Беккерелем в 1896 г.

Открытие нейтрона Чедвиком в 1932 г.

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.

Все излучения, используемые в медицинской радиологии, разделяют на две большие группы: неионизирующие и ионизирующие, Как показывает само наименование, первые в отличие от вторых при взаимодействии со средой не вызывают ионизации атомов, т.е. распада на противоположно заряженные частицы - ионы.

К числу неионизирующих излучений принадлежит тепловое (инфракрасное) излучение и резонансное, возникающее в объекте (тело человека), помещенного в стабильное магнитное поле, под действием высокочастотных импульсов. Кроме того, к неионизирующим излучениям условно относят ультразвуковые волны, представляющие собой упругие колебания среды.

Ионизирующие излучения характеризуются способностью к ионизации атомов окружающей среды, в том числе атомы, входящие в состав тканей человека. Все эти излучения делят на квантовые и корпускулярные.

Это деление в значительной мере условно, так как любое излучение имеет двойственную природу и в определенных условиях проявляет то свойство волны, то свойство частицы.

К квантовым ионизирующим излучениям относят тормозное (рентгеновское) и гамма-излучение.

ИИ состоят из 3-х видов лучей: альфа (б), бета (в) и гамма (г). б-лучи представляют поток ядер атомов гелия He⁴₂. в-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]. г-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).

Сравнительная характеристика ИИ представлена в таблице 1.

Таблица 1 Сравнительная характеристика ионизирующих излучений

Вид ИИ	Энергия (Мэв)	Скорость (км/с)	Длина пробега в воздухе	Длина пробега в тканях	Ионизир. способность (пар/ионов)
б-лучи	1 - 10	20 000	20 см	50 мкм	До 20000 /мм
в-лучи	0,1 - 2,0	270 000	15 м	До 1 см	5 - 10 /мм
г-лучи	1 - 20	300 000	Сотни м	Десятки см	1 - 2 /см



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.

1-й закон радиоактивного распада:

б-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:

в-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 в^-).

Или уменьшается на 1 (при в⁺). Это 3-й закон радиоактивного распада.

И б- и в-распады сопровождаются г-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 г-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). б-излучающие р/н не могут быть в-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.



дозовые пределы суммарного внешнего и внутреннего облучения за календарный год : мЗв/год	Группы критических органов
	первая	вторая	третья
ПДД категория персонала А	50	150	300
ПДД категория персонала Б	5	15	30

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.

Основные понятия и единицы измерения в медицинской радиологии представлены в таблице 2.

Таблица 2 Основные понятия и единицы измерения в медицинской радиологии

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.

Таблица 3 Относительная биологическая эффективность (коэффициент качества излучения).

Вид ионизирующего излучения	Коэффициент качества (k)
1. R-, г-излучения всех энергий	1
2. в-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. б-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.

Таблица 4 Радиологические отделения в зависимости от вида используемых радионуклидов.

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.

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

Радиологические отделения :

А. Отделения Rtg- диагностики :

В зависимости от вида и объёма работы может состоять из 3-5 комнат.

Пультовая - помещение, где располагается пульт управления

Процедурная - помещение где производят рентгенологические исследования.

Аппаратная - помещение где находится генератор высокого напряжения

Фотолаборатория - кабинет для проведения фотохимических процессов

Помещения для медицинского персонала.

Б. Для работ с открытыми радиоактивными изотопами отделение состоит из 2-х половин.

"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.

"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.

В. Для работ с закрытыми радиоактивными веществами отделение должно включать:

1. хранилище

2. муляжная

3. манипуляционная

4. операционная со стерелизационной

5. радиологические палаты.

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.

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).

Защита экраном - на пути ИИ необходимо поставить преграду из материала, через который они не проникнут. Например, экраном от б-излучения является ткань или лист бумаги, от в-излучения - пластик, оргстекло, от г-излучения - свинцовые блоки различной толщины, от нейтронного - баритобетон.

Защита временем - чем меньше времени мы находимся в зоне воздействия ИИ, тем меньшую дозу мы получаем (прямо пропорциональная зависимость).

Защита количеством излучения - необходимо вводить строго определенную дозу радиоактивного вещества для каждого конкретного исследования.

Способы защиты от ионизирующих излучений.

Коллективные - экраны, вытяжная система, защита проектированием помещений.

Индивидуальные - спецодежда, маски, перчатки, очки.

8.Утилизация радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы атомной промышленности и медицины могут содержать как короткоживущие, так и долгоживущие радиоактивные изотопы. Они могут быть твердыми, жидкими и газообразными.

Твердые отходы считаются радиоактивными при условии, что из 1 квадратного см поверхности исходит более 5 альфа частиц или 50 бетта-частиц в одну минуту и если их удельная радиоактивность в 100 раз превышает среднегодовую допустимую концентрацию для воды.

Жидкие отходы считаются радиоактивными, если содержание в них радиоактивных веществ больше СДК для воды.

Радиоактивные отходы можно обезвредить тремя способами:

1. выдержать до полного распада, что составляет 10 периодов полураспада. Применяют для обезвреживания короткоживущих веществ.

2. Разбавить водой или воздухом до допустимой концентрации

3. Захоронить на специальных могильниках, так чаще обезвреживают высокоактивные и долгоживущие отходы.

Для предупреждения попадания в окружающую среду газообразных радиоактивных веществ системы воздухоочистки оборудуют фильтрами, а высота вентиляционной трубы должна обеспечивать снижение загрязненности атмосферного воздуха до уровня ниже ПДК. Фильтры обезвреживают как твердые радиоактивные отходы.

Твердые и жидкие радиоактивные отходы могут временно хранится в защитных контейнерах или отстойниках специальной системы канализации.

Если активность жидких радиоактивных отходов превышает СДК для воды открытых водоемов не более чем в 10 раз и в коллекторе данного учреждения обеспечивается их 10-кратное разведение нерадиоактивными сточными водами, такие отходы можно сливать в хозяйственно-бытовую канализацию.

Изоляция радиоактивных отходов от внешней среды при их захоронении облегчается уменьшением их объема прессованием или сжиганием. Для уменьшения объема жидких отходов радиоактивные изотопы экстрагируют выпариванием, химическим осаждением или ионным обменом.

9.Дозиметрия.

Дозиметрия - это определение количества и качества ионизирующих излучений.

С помощью дозиметрии решаются две основные принципиально разные задачи:

выявление источника и вида излучения;

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.

Таблица 4 Методы регистрации ионизирующих излучений и нейтронов

Группа методов	Методы	Аппаратура
1. Физические.	А) ионизационный; Б) сцинтилляционный; В) использование полупроводников; Г) газоразрядный; Д) поляризационный; Е) трековый; Ж) люминесцентный; З) калориметрический.	- ионизационные камеры; - счетчик Гейгера- Мюллера; - сцинтилляционный счетчик; - полупроводниковый детектор; - искровые счетные камеры; - черенковские счетчики; - камера Вильсона; - пузырьковая камера; - диффузионная камера; - люминесцентная камера; - калориметр;
2. Химические.	А) фотохимический; Б) активных радикалов.	- фотопленочный дозиметр; - ферросульфатный дозиметр;
3. Биологические.	А) выживаемость живых объектов; Б) изменения химизма биологических тканей; В) изменения морфологии биологических тканей (хромосомные абберации).
Регистрация нейтронов:
1. Физические.	А) ионизационный; Б) сцинтилляционный; В) активационный; Г) диэлектрический.	ионизационные камеры деления; фосфорные счетчики; - радиаторные счетчики; резонансные индикаторные счетчики; - трековые диэлектрические детекторы.

Б) Методы определения дозы и радиоактивности.

Методы определения дозы и радиоактивности представлены в таблице 5.

Таблица 5 Методы определения дозы и радиоактивности

Метод определения дозы	Метод определения радиоактивности
1. Ионизационный.	1. Ионизационный.
2. Люминесцентный.	2. Сцинтилляционный.
3. Калориметрический.	3. Метод толстых эмульсий.
4. Химический.
5. Фотохимический.
6. Биологический.
7. Математический (расчетный).

В) Классификация измерительных приборов.

Классификация измерительных приборов представлена в таблице 6.

Таблица 6 Типы измерительных приборов

Дозиметры	Радиометры
1. Лабораторные.	І. Лабораторные.
2. Клинические.	1. Обычные.
3. Индивидуальные.	2. Колодезные.
4. Поисковые.	3. Спектрометры излучений человека (СИЧ).
5. Дозиметры контроля защиты (ДКЗ).	4. Спектрометры излучений всего тела человека (СИТЧ).
	ІІ. Клинические.
	1. Радиографы одно- и многоканальные.
	2. Сканеры.
	3. Сцинтилляционные гамма-камеры.
	4. Однофотонные эмиссионные томографы ОФЭКТ.
	5. Позитронные эмиссионные томографы (ПЭТ).

Г) Классификация радиодиагностической аппаратуры.

Классификация радиодиагностической аппаратуры представлена в таблице 7.

Таблица 7 Радиодиагностическая аппаратура

Радиометры	г-хронографы	г-топографы
In vivo	In vitro
1. в - счетчики.	1. в - радиометры.	1. Одно- и многодетекторные	1. Сканеры.
2. г - счетчики.	2. Спектрографы всего тела.	2. Хроно- и г-топографы.	2. Гамма-камеры (планарные).
		3. Гамма-камеры (планарные).	3. Эмиссионные томографы: а) ОФЭКТ; б) ПЭТ.

рентгенологический ионизирующий облучение дозиметр

Д) Характеристика методов регистрации ионизирующих излучений.

Ионизационные методы.

Какое же устройство ионизационной камеры? В обычном состоянии атом электронейтральный. Но когда вблизи него проходит заряженная частица, обладающая определенной энергией, она может нарушить это электрическое равновесие, оторвав один или несколько электронов с внешней оболочки атома. В результате на месте такой "катастрофы" образуется 2 иона: позитивный остаток атома и электрон. Если теперь в среду, содержащую множество таких ионов ввести 2 противоположно заряженных электрода, то (+) ионы начнут двигаться к (-) электроду, а (-) к (+), то есть возникает электрический ток. Его можно определить разными методами. Именно на этом основан первый простой прибор - ионизационная камера (ИК). Ионизируют их электроны, вырванные из стенки, поэтому они называются стеночными ИК. Но эта камера не может отличить одну частицу от другой, измерять их энергию, подсчитывать их количество и фиксировать направление полета. Учитывая недостатки ИК немецкий физик Гейгер предложил несколько иную конструкцию прибора для выявления заряженных частиц (позднее усовершенствованную физиком Мюллером, поэтому называется счетчиком Гейгера-Мюллера). Он представляет собой стеклянную или металлическую трубку, заполненную инертным газом (аргоном). Катодом в стеклянной является металлическое напыление на стенке трубки, а в металлической - сам корпус. Анод представлен тоненькой вольфрамовой нитью, натянутой по оси. Между нитью и корпусом образуется сильное электрическое поле (500-800 В). Проходя через трубку заряженная частица ионизирует газ, лавинообразно нарастает поток ионов, возникает ток, регистрирующийся измерительным прибором. При регистрации ЭМИИ квант выбивает из стенки корпуса электрон, который в дальнейшем уже будет действовать как заряженная частица. Чувствительность такого прибора очень большая (можно зарегистрировать даже один электрон), а если присоединить специальный счетчик, то подсчитать и количество частиц. Газоразрядные счетчики в тысячи раз более чувствительные, чем ИК и их используют для измерения радиоактивности. А для измерения дозы и мощности дозы - ИК.. Последние по форме бывают плоские, цилиндрические, сферические. Из-за малой ионизирующей способности г- и R-излучений объем камер увеличивают до 1-5 л для повышения их чувствительности, а стенки изготавливают из материала в 10-100 раз более плотного, чем газ.

Для измерения б-излучения торец корпуса счетчика закрывают тончайшей пластинкой слюды, пропускающей эти частицы (такие счетчики называются "торцевыми").

Индивидуальные дозиметры КНД-2, ВП-24 в виде авторучки предварительно заряжаются от специального зарядного устройства. В поле г- и R-излучений пары образующихся ионов собираются на электродах и разряжают дозиметры, компенсируя часть заряда. Затем, помещая дозиметры (КНД-2) в измерительное устройство, по остаточному заряду со шкалы прибора снимают показатели дозы облучения. Дозиметры ВП-24 являются прямо показывающими, т.к. на торце у них нанесена измерительная шкала, проградуированная с помощью стандартных источников излучения и ИК.

Сцинтилляционные (люминесцентные) методы.

Основаны на способности ИИ вызывать сцинтилляцию (люминесценцию) некоторых веществ. Чем же отличаются эти два явления?

Под действием ИИ электроны атомов получают избыточную энергию и переходят на вышележащие орбиты. Возвращаясь на свою стационарную они испускают эту избыточную энергию в виде кванта видимого света. Специальными устройствами "вспышки" (сцинтилляции) регистрируются. Их интенсивность зависит от дозы облучения и усиливается фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). Это явление называется сцинтилляцией. К сцинтилляторам относятся фосфор, нафталин, антрацен, стильбен, сульфид цинка и кристаллический йодид натрия. Последний используется в регистрирующей и диагностической аппаратуре в виде кристаллического йодида натрия, активированного таллием (для усиления яркости свечения). Из сцинтилляционных пластмасс и световодов изготавливают "игольчатые" детекторы для измерения дозы в полостях тела в процессе лучевой терапии.

Атомы некоторых веществ под действием ИИ способны накапливать полученную энергию и отдавать ее в виде световых вспышек только после дополнительного воздействия либо инфракрасным светом, либо высокой температурой (150-300 ^оС). Это явление называется люминесценцией. Дозиметры, содержащие люминофоры, которые необходимо освещать инфракрасным светом, называются радиофотолюминесцентными. Они состоят из активированного серебром фосфатного стекла с добавлением бария, калия, лития, магния и бора. Диапазон измерения от 50 мР до 10 000 Р.

Дозиметры, содержащие люминофоры, которые необходимо нагревать, называются радиотермолюминесцентными. Они представляют собой небольшие пластинки, таблетки, цилиндры, состоящие из фторида лития или кальция. Ими определяют поглощенную дозу облучения, которая была депонирована в детекторе. Диапазон измерения 50 - 1000 Р.

Калориметрический метод.

Основан на превращении поглощенной энергии ИИ в тепловую. По степени повышения t ^оС облученного объекта или по количеству тепла, пошедшего на испарение жидкости (азота), определяют дозу облучения.

Фотохимический метод.

Основан на свойстве ИИ проникать через непрозрачные среды (кассета) и засвечивать фотоматериалы (фотопластинки). Распад Ag Br пропорционален дозе облучения, что определяется при проявлении пленки и сравнении с эталонами на денситометре. Этот принцип используется в дозиметрах для регистрации небольших доз облучения персонала: ИФК-2,3; ИФК-2. Позитивные стороны этого метода: возможность массового использования для индивидуального контроля и регистрации общей и раздельной доз в-, г- и нейтронного излучения, документальность регистрации полученной дозы. Негативные стороны: низкая чувствительность и точность, громоздкость обработки пленок, зависимость от условий обработки, невозможность повторного использования.

Химические методы.

Основаны на изменении скорости химической реакции, цвета раствора, выпадении осадка и др. под действием ИИ. Химические детекторы используются для измерения больших доз г-излучения. Существуют жидкие химические детекторы (ферросульфатный, нитратный, цериевый), а также на основе хлорзамещенных углеводородов (хлороформ, четыреххлористый углерод). Эти детекторы не очень чувствительные (несколько рад), нестабильны при хранении, чувствительны к свету, температуре и примесям.

Камера Вильсона.

В 1911 г. английский физик Ч. Вильсон предложил гениально простой способ наблюдения за заряженной частицей. Камера, заполненная перенасыщенным водяным паром вместо дна имеет подвижный поршень. При его движении вниз резко падает давление. Если в нее влетает заряженная частица, то на своем пути она образует ионы, которые становятся центрами конденсации пара (имеется в виду, что в камере нет пыли). Путь такой частицы мгновенно покрывается большим количеством капель влаги и становится видимым как тонкая полоска тумана. Особенно это хорошо заметно, если камеру осветить сбоку, а ее внутреннюю поверхность и поршень покрыть черным цветом.

Рис. 1. Камера Вильсона.

VI. План и организационная структура занятия

№	Основные этапы занятия, их функции и содержание	Учебные цели по уровням усвоения	Методы учебного контроля	Материалы метод.обеспечения	Время
1. 2. 3.	1. Подготовительный этап. Организация занятия Определение учебных целей и мотивация Контроль исходного уровня знаний, практ.навыков. Основные свойства ионизирующих излучений, единицы измерения.		Опрос, тестовые задания, задачи	Учебные таблицы, компьютерная база данных	10-20%
4.	2.Основной этап Формирование профес.навыков Ознакомится и иметь представление об основных свойствах ионизирующих излучений, единицах и методах определения дозы облучения, строении радиометров и дозиметров, особенностях устройства рентгенологического и радиологического отделений. Знать, усвоить основные свойства ионизирующих излучений и их возможностей для применения в медицине. Уметь решать задачи по материалам темы занятия. Развивать творческие способности на материалах клинического, экспериментального, теоретического исследований.			Учебные таблицы, компьютерная база данных, Учебные задачи и задания, Демонстрационная аппаратура
5.	3.Заключительный этап. Контроль и коррекция уровня знаний и практ. навыков.	3	Опрос, тестовые задания, задачи	Перечень вопросов к занятию, тестовые задания, задачи.	10-20%
6.	Подведение итогов
7.	Домашнее задание			Литература: 1.Авсеенко В.Ф. Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. Киев, "Урожай", 1990. 2.Касаткин Ю.Н., Смирнов В.Ф., Микерова Т.М. Физико-технические основы ядерной медицины (радиоактивность) // Учебное пособие / Москва, 1990.- 32 с. 3.Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и терапии). Москва, "Медицина", 2000. 4.Норми радіаційної безпеки України - 97. Київ, 1997. 5.Основні санітарні правила України - 2000. Київ, 2000. 6.Пилипенко М.І. Радіаційні вимірювання: принципи, поняття, одиниці // Український радіологічний журнал, 2000.- №1.- С. 81-88. 7.Руководство по ядерной медицине. Под ред. Т.П. Сиваченко. Киев, "Вища школа", 1991.- С.10-45, 83-124.

VII. Материалы методического обеспечения занятия

1. материалы контроля для подготовительного этапа занятия.

Вопросы:

Какое место занимает медицинская радиология среди других наук?

Что такое радиоактивность? Какие виды ионизующего излучения существуют?

Что представляет собой б - излучение? Каковы его свойства?

Что представляет собой в - излучение? Каковы его свойства?

Что представляет собой г - излучение? Каковы его свойства?

Что может быть источником ионизирующего излучения?

Что такое радиоактивный распад? Какие бывают виды радиоактивного распада?

2.Материал методического обеспечения:

учебные таблицы, учебные задачи, демонстрационная аппаратура, компьютерное обеспечение.

Материалы контроля заключительного этапа:

1. Какие требования предъявляются к радиологическим отделениям? Правила работы в них.

2. Какие существуют методы защиты от ионизирующего излучения?

3. Какие существуют способы защиты от ионизирующего излучения?

4. Что такое доза ионизирующего излучения?

5. Какие задачи решает дозиметрия?

6. Какие существуют методы регистрации ионизирующего излучения?

7. Какие существуют методы определения дозы?

8. Какие существуют методы определения радиоактивности?

9. На чем основан ионизационный метод регистрации ионизирующих излучений?

10. На чем основан сцинтилляционный метод регистрации ионизирующих излучений?

11. В чем отличия между радиотермолюминесцентными и радиофотолюминесцентными дозиметрами?

Задачи:

1.В отделение лучевой терапии необходимо доставить некоторое количество ³²Р (в-илучатель). Подберите материал для транспортировки этого изотопа.

2.В отделении радионуклидной диагностики после исследования почек с ¹³¹I - гиппураном осталось 2 мл. препарата активностью 5 МБк. Остаток препарата поступил в хранилище для распада. Через какое количество времени препарат будет считаться инактивированным, если период полураспада йода составляет 8,3 суток?

3.В отделении дистанционной лучевой терапии в аппарате "АГАТ" установлен источник ⁶⁰Со активностью 150 Р/мин. Какая будет активность источника через 2 года 8 месяца, если период полураспада ⁶⁰Со составляет 5 лет 6 месяцев?

4.В радионуклидную лабораторию поступил изотоп, излучающий в и г - компонент. Для работы с ним медицинская сестра ограничилась защитой в виде хлопчатобумажных перчаток и экраном из органического стекла. Оцените правильность поведения медицинского персонала.

5. В центре экспериментальной лаборатории установлен источник ионизирующего излучения. Интенсивность его излучения составляет 400 Р/мин на расстоянии 2 метра. Как и во сколько раз изменится интенсивность излучения при удалении от источника излучения на 4 метра.

6. В центре экспериментальной лаборатории установлен источник ионизирующего излучения. Интенсивность его излучения составляет 800 Р/мин на расстоянии 6 метров. Как и во сколько раз изменится интенсивность излучения при приближении к источнику излучения на 3 метра.

7. Для проведения индивидуального дозиметрического контроля в радионуклидной лаборатории используются лабораторные радиометры. Оцените правильность проведения дозиметрического контроля.

8. В радиологическом отделении для работы с открытыми радиоактивными веществами хранилище изотопов находилось в "чистой" зоне. Оцените правильность проектирования отделения.

9. При контроле персонала группы "А", выяснилось, что манипуляционная сестра отделения радионуклидной диагностики получила дозу 30 мЗв/год.

Какая предельно-допустимая доза для персонала этой категории? Что необходимо предпринять в этом случае?

10. При контроле персонала группы "А", выяснилось, что лаборантка рентгенологического отделения получила дозу 10 мЗв/год.

Какая предельно-допустимая доза для персонала этой категории? Что необходимо предпринять в этом случае?

Тести

Материалы для методического обеспечения самоподготовки студентов:

Методические разработки, списки литератур, консультации преподавателей.

Литература

Авсеенко В.Ф. Дозиметрические и радиометрические приборы и измерения. Киев, "Урожай", 1990.

Касаткин Ю.Н., Смирнов В.Ф., Микерова Т.М. Физико-технические основы ядерной медицины (радиоактивность) // Учебное пособие / Москва, 1990.- 32 с.

Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и терапии). Москва, "Медицина", 2000.

Норми радіаційної безпеки України - 97. Київ, 1997.

Основні санітарні правила України - 2000. Київ, 2000.

Пилипенко М.І. Радіаційні вимірювання: принципи, поняття, одиниці // Український радіологічний журнал, 2000.- №1.- С. 81-88.

Руководство по ядерной медицине. Под ред. Т.П. Сиваченко. Киев, "Вища школа", 1991.- С.10-45, 83-124.

Размещено на Allbest.ru

...