Тема 12А>Радіоактивність. Її застосування в медицині. Дозиметрія. |
Радіоактивністю називається самодовільний розпад нестійких ядер з випромінюванням частинок чи електромагнітних хвиль. При природній радіоактивності випромінюються: альфа-частинки - ядра гелію, бета-частинки - електрони великих швидкостей, гама-промені - електромагнітні хвилі з довжною меньщою, ніж у рентгенівських променів. При штучній радіоактивності можуть випромінюватись ще позитрони - бета-плюс-розпад. Характеристики радіоактивних речовин: - період напіврозпаду - час, за який розпадається рівно половина всіх ядер даної речовини; - активність - кількість розпадів в одиницю часу. Радіоактивні препарати використовують в радіоактивній діагностиці і терапії. Прилади для визначення доз радіоактивного випромінювання називаються дозиметрами. |
Сучасні прилади для радіоактивної діагностики і терапії. Дозиметри.Гама-установка в медицині, радієва (кобальтова)
«гармата», телерадіотерапевтична установка, апарат для дистанційної гамма-терапії головним чином злоякісних пухлин. Принцип дії гама-установки (див. мал.) — застосування направленого, регульованого по перетину жмутка гамма-випромінювання. Гама-установка забезпечена захисним контейнером (головкою) з свинцю, вольфраму або урану, що містить джерело випромінювання (звичайно 60Co, рідше 137Cs; раніше застосовували радій). Вікно в головці, забезпечене діафрагмою, дозволяє одержувати поля опромінювання необхідної форми і розмірів і перекривати жмуток випромінювання в неробочому положенні гама-установки. Розрізняють довго- і короткофокусні гама-установки. В короткофокусних гама-установках (відстань від джерела випромінювання до шкіри хворого менше 25 см), призначених для опромінювання пухлин, розташованих не глибше 3—4 см, використовують звичайно джерела активністю до 100 кюрі. Довгофокусні гама-установки (відстань між джерелом і шкірою 70—100 см) застосовують для опромінювання глибоко залягаючих пухлин; джерелом випромінювання в них служить звичайно 60Co активністю декілька тисяч кюрі; вони створюють вигідний розподіл дози. Розрізняють довгофокусні гама-установки для статичного і рухомого опромінювання; в останніх джерело випромінювання може або обертатися навкруги однієї вісі, виконуючи обертання (ротацію) або гойдання на заданий кут (ротаційні гама-установки), або одночасно переміщатися навкруги трьох взаємно перпендикулярних вісей, описуючи при цьому кульову поверхню (ротаційно-конвергентні гама-установки). Рухомим опромінюванням досягається концентрація поглиненої дози в підлягаючому лікувальній дії вогнищі із збереженням від пошкодження здорових тканин. Гама-установки розміщують в приміщенні, стіни якого зроблені із спеціальних матеріалів, що захищають навколишній простір від гамма-випромінювання. |
Дистанційний гамма-апарат TERAGAM. Радіотерапевтична кобальтова установка TERAGAM призначена для променевої терапії онкологічних захворювань за допомогою пучка гамма-випромінювання. Пучок випромінювання створюється радіонуклідним джерелом кобальт-60 активністю до 450 ТБк (12000 Ки), розташованим в захисній головці апарату, виготовленій з свинцю і збідненого урану в корпусі з неіржавіючої сталі. Головка розташовується в поворотній рамі (гантрі), з можливістю обертання гантри навкруги горизонтальної вісі. В ході лікувальної процедури може відбуватися обертання або гойдання гантри (динамічний режим), з метою зниження радіаційного навантаження на прилеглі до пухлини здорові тканини. Можливі два варіанти виконання апарату, що розрізняються відстанню від джерела до вісі обертання: 80 см у моделі К-01, або 100 см у моделі К-02. У будь-якому випадку, конструкція статично збалансована, що дозволяє встановлювати апарат безпосередньо на підлозі без пристрою спеціального фундаменту. Переведення джерела з неробочого в робоче положення і назад відбувається шляхом його повороту в горизонтальній площині причому у разі аварійного відключення живлення джерело автоматично за рахунок поворотної пружини повертається в неробоче положення. Форма поля опромінювання визначається розсувним поворотним сферичним коліматором, сегменти якого виготовлені з свинцю, сталі і збідненого урану. Крім того, на головку можуть встановлюватися тримери, клинові фільтри, тіньові блоки. Конструкція головки така, що для заміни джерела не треба виймати його із захисної головки. Нове джерело на заводі-виготівнику встановлюється в нову головку призначену для установки замість старої. На головку в цілому оформлений сертифікат як на транспортну упаковку типу B(U), тому нова головка з джерелом в ній доставляється до місцю призначення, де стара головка в зборі замінюється на нову разом з джерелом. Стара головка з відпрацьованим джерелом в ній повертається на завод, де джерело утилізується або ховається, а головка піддається капітальному ремонту для повторного використовування. Така процедура простіша, дешевша і безпечніша, ніж перезарядка джерела в лікувальній установі. Управління всіма параметрами установки проводиться за допомогою системи управління на основі персонального комп'ютера, тому для управління комплексом від персоналу потрібні лише початкові навики роботи із звичайним комп'ютером. Крім того, в процедурному приміщенні є ручний пульт управління, під'єднаний до апарату гнучким кабелем. Всі параметри відображаються на дисплеї центрального управляючого комп'ютера, а також на дисплеях і шкалах, розташованих на окремих частинах устаткування. Крім того система управління дозволяє проводити верифікацію встановлених параметрів і режимів опромінювання, симуляцію динамічного режиму (з джерелом в неробочому положенні), роздрук даних проведеного сеансу. Розрахунок параметрів сеансу проводиться за допомогою системи дозиметричного планування. Для верифікації параметрів (як окремого сеансу, так і апарату вцілому) використовується комплект устаткування для клінічної дозиметрії. В ході лікувальної процедури, пацієнт розташовується на спеціальному ізоцентричному столі, що входить в комплект устаткування. Верхня кришка столу може переміщатися за всіма трьома координатами; крім того, весь стіл може ізоцентрично повертатися в горизонтальній площині. Управління рухом столу проводиться з ручного пульта або з панелей з обох сторін столу. Діапазони переміщень столу незвичайно широкі, особливо по висоті, що забезпечує зручність персоналу і пацієнта. Так, мінімальна висота столу над підлогою складає всього 55 см, що особливо зручно для малорухливих пацієнтів; максимальна висота 176 см дозволяє проводити опромінювання з нижніх напрямів. Для забезпечення точного укладання використовується координатна лазерна система наведення а також світловий жмуток, що повторює форму радіаційного поля. Переміщення всіх керованих рухомих частин проводиться з допомогою електроприводів, проте при необхідності можливо виконати всі переміщення уручну. В базовий комплект поставки апарату входять: опромінююча установка (гантри з поворотним механізмом) модель К-01 або К-02, з акумуляторною батареєю; джерело кобальт-60, активністю до 450 ТБк (12 кКи) - разом з радіаційно-захисною головкою поставляється після монтажу апарату; стіл модель I-01, з обладнаннями (рамки типу "тенісна ракетка", вставні панелі, опори для рук, додаткова панель для розширення, пристосування для фіксації пацієнта на столі); набір обладнань і пристосувань (механічний фронт-пойнтер, лазерний бек-пойнтер, набір клинових фільтрів, набір свинцевих блоків і підставка під блоки ("корзина"), тримери для коректування півтіні на 55 см, координатна система діодних лазерів для точного укладання пацієнта); система управління на основі персонального комп'ютера, з системою безперебійного живлення; комплект дозиметричного устаткування (клінічний дозиметр з детектором, твердотільний або водний фантом, аналізатор дозного поля, дозиметри для радіаційного захисту); система дозиметричного планування (спеціалізована програма для розрахунку параметрів лікувального сеансу; персональний комп'ютер або робоча станція з периферійними пристроями для введення початкової інформації і висновку результатів: дигитайзер, сканер рентгенівських знімків інтерфейс для обміну даними з комп'ютерним томографом системою рентгенівського телебачення, аналізатором дозного поля); локальна телевізійна мережа для спостереження за процедурним приміщенням, і переговорний пристрій двостороннього зв'язку оператора з пацієнтом, необхідні для забезпечення безпеки і зняття психологічного стресу пацієнта; сполучні кабелі, кріпильні елементи і пристосування для монтажу. Система управління: Центральне управління на основі комп'ютера, з клавіатурою,"мишею", кольоровим монітором і принтером. Система управління забезпечує зручність і високий комфорт роботи оператора. Всі контрольовані параметри зображаються на екрані монітора, включаючи головне меню установки параметрів опромінювання. Симуляція динамічного режиму (джерело в неробочому положенні). Верифікація встановлених параметрів і режимів опромінювання. Роздрук даних проведеного сеансу. Місцеве управління: Управління переміщеннями здійснюються з допомогою ручного пульта управління. |
Індикатор радіоактивності РАДЕКС РД1503+
призначений для оцінки потужності еквівалента дози гама-випромінювання населенням в побутових умовах (продукти харчування, будматеріали, грунт і т.д.), а також може бути використаний персоналом, що працює з джерелами іонізуючих випромінювань. Крім того, він дозволяє знаходити забрудненість об'єктів бета-активными радіонуклідами.
Прилад підраховує кількість гамма і бета - частинок за допомогою лічильника Гейгера - Мюллера протягом 40 с і відображає результати в мкЗв/год або мкР/год на рідкокристалічному дисплеї. Реєстрація кожної частинки супроводиться звуковим сигналом, що дозволяє реалізувати режим "Пошук“.
В приладі введений додатковий режим «ФОН», в якому проводиться оцінка потужності дози; на дисплей виводиться одночасно два показника: перевищення потужності дози над потужністю дози фону і значення потужності дози фону. Цей режим дуже зручний при обстеженні приміщень, коли необхідно знати, на скільки показники усередині приміщення відрізняються від показників на відкритій місцевості і як правильно визначити значення потужності дози відкритої ісцевості.
В РАДЕКС РД1503+ споживач може на свій розсуд вибрати
один з дев'яти рівнів порогу спрацьовування сигналізації. Це 10 – 20 – 30 – 40 – 50 – 60 –
70 – 80 – 90 мкР/год. Для сповіщення про перевищення порогу можна вибирати звуковий і вібраційний сигнал, а також застосувати їх спільно.
В РАДЕКС РД1503+ збережено те, що отримало схвалення користувачів – звичний корпус з
великим рідко-кристалічним дисплеєм і трьома кнопками, велика кількість
індивідуальних настройок – вибір одиниць вимірювання, установка різних порогових значень
спрацьовування сигналізації, індикація розряду батареї, підсвічування дисплея.
|
Позитронно-емісійна томографія (ПЕТ)-
новітній унікальний метод радіоізотопної діагностики. Головна перевага позитронно-емісійної томографії – можливість не тільки одержувати зображення внутрішніх органів, але і оцінювати їх функцію і метаболізм, таким чином, за допомогою позитронної томографії вдається виявляти хворобу на найранішому етапі, ще до прояву клінічних симптомів. Особливу роль позитронно-емісійна томографія грає в онкології, кардіології і неврології, де рання діагностика захворювань є особливо важливою. |