Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO Z MATERIĄ TADEUSZ HILCZER.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO Z MATERIĄ TADEUSZ HILCZER."— Zapis prezentacji:

1 ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO Z MATERIĄ TADEUSZ HILCZER

2 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 2 Plan wykładu 1.Wprowadzenie 2.Podstawowe pojęcia 3.Zderzenie i rozproszenie 4.Przewodnictwo materii 5.Naturalne źródła promieniowania jonizującego 6.Oddziaływanie promieniowania jonizującego bezpośrednio 7.Oddziaływanie promieniowania jonizującego pośrednio 8.Źródła promieniowania jonizującego 9.Pole promieniowania jonizującego 10.Detekcja promieniowania 11.Skutki napromieniowania materii żywej 12.Dozymetria medyczna 13.Ochrona przed promieniowaniem 14.Osłony przed promieniowaniem

3 DOZYMETRIA MEDYCZNA

4 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 4 Dokładny opis matematyczny czasowych zmian aktywności całego układu (wszystkich organów) jest niemożliwy Stosowane proste modele pozwalają w przybliżeniu opisać czasowe zmiany aktywności promieniotwórczych jąder atomowych znajdujących się w organizmie Cały układ tworzy zbiór n stabilnych podukładów, które pochłaniają wprowadzone promieniotwórcze jądra Pomiędzy podukładami zachodzi wymiana jąder promieniotwórczych Przekazywana przez t-ty podukład aktywność jest proporcjonalna do jego aktywności całkowitej Do układu wprowadza się jądra promieniotwórcze o stałej rozpadu Biologiczny czas połowicznego zaniku

5 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 5 Model n-podukładów Zmiany aktywności w czasie dt każdego podukładu: A i - całkowita aktywność i-tego podukładu, k i0 - część aktywności i-tego podukładu wydalana na zewnątrz w czasie dt (tracona przez cały układ), k ji - część aktywności i-tego podukładu pochodząca w czasie dt z podukładu j-tego, k ij - część aktywności i-tego podukładu przekazywaną w czasie dt podukładowi j-temu

6 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 6 Model n-podukładów Zmiany aktywności w czasie dt każdego podukładu: zmniejszenie aktywności na skutek rozpadu jąder promieniotwórczych (wydalanie fizyczne) zmniejszenie aktywności na skutek wydalenia części jąder promieniotwórczych przez układ (wydalanie biologiczne) wkład pozostałych (n -1) podukładów do aktywności i-tego podukładu aktywność przekazana przez i -ty podukład pozostałym (n -1) podukładom

7 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 7 Model n-podukładów aktywność właściwa C i (t) w chwili t –aktywność A i przypadającą na całkowitą masę i-tego podukładu: ξ i - dodatnia stała mającą charakter stałej rozpadu B ij - stała dodatnia, ujemna lub równa zeru p i - stała )exp()() )( )( 1 ttFBt m t t jj n j ij i i i A C

8 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 8 Model n-podukładów w momencie t = 0 wprowadzamy do układu radioizotop o aktywności A 0 aktywność właściwa dla 1-go podukładu: aktywność właściwa sumy pozostałych ( n) podukładów

9 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 9 Model n-podukładów po dostatecznie długim czasie proces wydalania promieniotwórczych jąder powinien być zakończony wyrazy z ujemnymi współczynnikami B ij są do zaniedbania praktycznie pozostaje –albo jeden wyraz z dodatnią wartością B ij i jednocześnie z małą wartością współczynnika –albo wiele wyrazów z bardzo bliskimi, praktycznie nierozróżnialnymi wartościami dla jednego wyrazu funkcja F j (t) jest tożsamościowo równa jedności (składowa periodyczna, o ile istnieje, zanika i pozostaje jedynie wyraz wykładniczy) współczynnik ma charakter stałej zaniku, związanej z wydzielaniem biologicznym

10 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 10 Model n-podukładów dla dostatecznie długiego czasu t aktywność właściwa λ f - fizyczna stała rozpadu λ b - biologiczna stała rozpadu λ ef - efektywna stała rozpadu biologiczny czasu połowicznego zaniku i efektywny czas połowicznego zaniku

11 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 11 Własności biologiczne promieniotwórczych jąder atomowych jądro atomowe Tf [dni] Tb [dni] organwaga [g] % aktywności 3H3H4400,019,0całe ciało C ,035,0 180,0 tłuszcz kości Na0,6 całe ciało P14,314,0kości S 87,118,0 sk ó ra K0,5 mięśnie Ca164,0151,0kości Fe46,327,0krew Co1900,08,4 9,0 wątroba śledziona ,4 0, Zn250,021,0kości As1,1 nerki3000,03 86 Rb18,67,8mięśnie Sr53,052,0kości J8,07,5tarczyca Au2,72,6 nerki wątroba ,4 1 Własności biologiczne

12 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 12 model dzielący cały rozpatrywany układ biologiczny na n podukładów można w wielu zagadnieniach zastąpić przez modele proste można rozpatrywać -albo tylko jeden układ -promieniotwórcze jądra atomowe są absorbowane jedynie w określonej części układu biologicznego -albo n podukładów, w których n jest liczbą niewielką. Proste modele

13 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 13 Model jednego układu można zastosować w przypadku np. wprowadzenia izotopu promieniotwórczego do krwi, a który następnie dzięki metabolizmowi osadza się w określonym organie Model jednego układu

14 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 14 Do podstawowego układu 1 o masie m 1 wprowadzone są radioizotopy o aktywności A 0 i aktywności właściwej C 1 Zmiana aktywności układu 1 zachodzi z szybkością k 1 : –na skutek wydalania z szybkością a w k 1 –na skutek trwałego przyswojenia w określonej części układu z o masie m z z szybkością a z k 1. Model jednego układu

15 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 15 Prędkość zmiany aktywności układu Prędkość zmian aktywności wydzielonej Prędkość zmian aktywności trwale przyswojonej. Model jednego układu

16 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 16 warunki początkowe Model jednego układu czasowe zmiany aktywności właściwej układu 1 czasowe zmiany aktywności właściwej trwale przyswojonej czasowe zmiany aktywności wydalonej

17 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 17 szybkość zanikania aktywności przyswojonej zależy głównie od stałej k 1, czyli od wielkości stałej rozpadu biologicznego. Czasowe zmiany aktywności właściwej C 1 i C z aktywności wydalonej A w (a z = 0,4; a w = 0,6; k 1 = 0,69; = 0,35; m 1 = 2,5; m z =1) Model jednego układu

18 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 18 model dwu układów można zastosować gdy wprowadzony promieniotwórcze jądra atomowe w jednych organach rozprzestrzeniają się szybko a w innych odkładają wolno np. w przypadku wprowadzenia izotopu promieniotwórczego do krwi, który następnie dzięki metabolizmowi osadza się szybko np. w tkance miękkiej i wolno np. w kościach. Model dwu układów

19 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 19 do układu 1 o masie m 1 wprowadzony jest radioizotop o aktywności A 0 i aktywności właściwej C 1. Zmiana aktywności układu 1, zachodzi z szybkością k 1 –na skutek wydalania z szybkością a w k 1, –na skutek trwałego przyswojenia przez część układu o masie m z z szybkością a z k 1 –na skutek przekazania z szybkością a 1 k 1 pewnej aktywności do układu 2 o masie m 2 –na skutek przekazania przez układ 2 pewnej aktywności z szybkością b 1 k 2. Układ 2 zmienia swoją aktywność na skutek wydalania z szybkością b 2 k 2. Model dwu układów

20 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 20 Model dwu układów

21 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 21 prędkość zmiany aktywności układu 1 i układu 2 warunki początkowe Model dwu układów

22 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 22 czasowe zmiany aktywności właściwej układu 1 i układu 2 czasowe zmiany aktywności właściwej trwale przyswojonej Model dwu układów

23 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 23 Radiologia radiologia - interdyscyplinarny dział fizyki medycznej zaliczany do fizyki stosowanej zajmuje się zastosowaniem w medycynie promieniowania jonizującego związek fizyki i medycyny datuje się czasów Odrodzenia istotnym postępem było odkrycie promieni X oraz pierwiastków promieniotwórczych do celów diagnostycznych, terapeutycznych i w badaniach naukowych medycyna wykorzystuje również wiele innych zjawisk fizycznych

24 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 24 Radiologia do celów diagnostycznych promieniowanie jonizujące można wykorzystać do prześwietlania albo do badań atomami znaczonymi prześwietlanie promieniami X wykorzystuje różną jego absorpcję różne organy, czasem z dodaniem tzw. kontrastów badanie atomami znaczonymi polega na wprowadzaniu do ustroju określonego preparatu promieniotwórczego i śledzenie jego losów w organizmie

25 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 25 Radiologia w radiodiologii stosuje się pewne określenia, które są wynikiem kompromisu pomiędzy opisem fizycznym a biologiczno-medycznym energia promieniowania jonizującego pochłonięta w tkankach ustroju, wywołuje szereg przemian fizykochemicznych, które prowadzą do powstania określonego efektu biologicznego efekty te, nie do końca zbadane, mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla życia konieczne jest uwzględnienie specyficznych cech napromieniowanych tkanek –określenie maksymalnie dopuszczalnych dawek promieniowania dla różnych organów –stosowanie specjalnie opracowanych metod pomiarowych –realizacja procedury stosowania promieniowania jonizującego

26 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 26 w leczniczym stosowaniu promieniowania jonizującego napromieniowywany ośrodek stanowią tkanki ciała pacjenta teleradioterapia - źródło promieniowania jest w pewnej odległości od obiektu napromieniowywanego brachyradioterapia – źródło promieniowania jest w bliskim kontakcie z terenem leczonym radioterapia śródtkankowa - źródło promieniowania jest umieszczone wewnątrz napromieniowywanej tkanki Radiologia

27 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 27 w diagnostyce dawki uzyskiwane przez pacjenta muszą być z założenia minimalne wykorzystuje się głównie promieniowanie X metody pomiarowe - stosowane w laboratoriach ze zamkniętymi źródłami promieniowania przy stosowaniu metody atomów znaczonych – wymagania jak dla laboratoriów izotopowych stosujących źródła otwarte o określonej aktywności Diagnostyka

28 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 28 w badaniach diagnostycznych wiązka promieniowania przechodzi przez ciało a detektor znajduje się na zewnątrz teoretyczna możliwość dokładnego wyznaczenia dawki pochłoniętej przez pacjenta Diagnostyka źródło

29 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 29 Radioterapia W radioterapii stosowane dawki są z założenia większe Do wyznaczenia dawki w punkcie napromieniowania wykorzystuje się głównie badania modelowe Dozymetria w radioterapii posługuje się szeregiem empirycznych określeń stosowanych przy planowaniu leczenia Istnieją zalecane normy międzynarodowe Niektóre normy są ogólne, niektóre dotyczą jedynie konkretnego urządzenia czy stosowanej metody W planowaniu leczenia wykorzystuje się specjalistyczne programy komputerowe, które mogą sterować samym procesem napromieniowania Dopuszczalne dawki dla różnych organów są przedmiotem licznych dyskusji.

30 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 30 w zastosowań terapeutycznych napromieniowany obszar znajduje się w ciele pacjenta wiązka musi być odpowiednio skolimowana – zawsze istnieje półcień określenie dawki w punkcie napromieniowania nie jest możliwe do wyznaczenia dawki wykorzystuje się pomiary wykonywane na modelach (fantomach) Radioterapia źródło

31 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 31 Dopuszczalne dawki (Gy) w terapii szpik Wg. Agencji Atomowej, Wiedeń 1990

32 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 32 Zagrożenie promieniowaiem zewnetrznym (%) 0,03 0,12 reszta 0,03 kości 0,15 0,25 Wg. Agencji Atomowej, Wiedeń ,12 czerwone ciałka krwi inne

33 Fantom fantom – model do badań wpływu promieniowania –materiał tkankopodobny o wymiarach zapewniających warunki pełnego rozproszenia wiązki promieniowania fantom anatomiczny - fantom przypominający kształtem ciało ludzkie materiał fantomowy – materiał w którym podobnie jak w określonej tkance ciała –promieniowanie jest pochłaniane i rozpraszane –efektywna liczba atomowa materiału w przybliżeniu taka sama –ma podobną gęstość Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 33

34 Fantom materiałem fantomowym równoważnym tkance miękkiej jest woda –gęstość i efektywna liczba atomowa wody oraz tkanki miękkiej są prawie jednakowe Woda jest też równoważnik dla całego ciała –w dozymetrii takie założenie jest bezpieczne Inne materiały fantomowe –drewno prasowane –perspeks - odpowiednio spreparowaną parafinę –Mix – mieszanina 60,8 % wosku, 30,4 % polietylenu, 6,4 % tlenku magnezu i 2,4 % dwutlenku tytanu Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 34

35 Fantom Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 35

36 Fantom odpowiednik kości (efektywna liczba atomowa 13,8) –szkło –gips –aluminium konieczność korekcji w stosunku do gęstości kości odpowiednik tkanki płucnej (ma dużo pęcherzyków powietrza, ma mniejszą gęstością od tkanki miękkiej i absorbuje promieniowanie X lub w mniejszym stopniu) –korek Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 36

37 Fantom ciałogęstość [g/cm 3 ] liczba elektronów [10 23 /g] dla efektu fotoelektry cznego dla efektu Comptona powietrze0,001293,037,647,36 woda1,003,347,426,60 mięśnie1,003,347,426,60 kości1,853,0013,810,0 tłuszcz podskórny 0,913,385,925,2 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 37 Średnie liczby atomowe dla promieniowania dla materiałów biologicznych

38 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 38 dla danego pierwiastka izotopy promieniotwórcze nie różnią się w sposób istotny pod względem chemicznym od izotopów stabilnych izotopy promieniotwórcze –są łatwo wykrywalne dzięki emitowanemu przez nie promieniowaniu –tworzą takie same rodzaje wiązań jak izotopy stabilne –kinetyka reakcji chemicznych jest na ogół jednakowa zamiana w biocząsteczce izotopu stabilnego izotopem promieniotwórczym pozwala śledzić jej przemiany metaboliczne Metoda atomów znaczonych

39 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 39 współczesne metody detekcji pozwalają wykrywać promieniowanie emitowane przez pojedyncze atomy promieniotwórcze –znikoma ilość cząsteczek znakowanych nie zakłóca normalnego przebiegu np. procesów fizjologicznych –znikome natężenie promieniowania nie powinno wpływać ujemnie na strukturę i funkcje komórek Metoda atomów znaczonych

40 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 40 pozwala na wyznaczenie objętości lub stężenia składnika mieszaniny stosowana gdy bezpośredni pomiar nieznanej objętości jest niemożliwy, np. –objętości krwinek czerwonych –objętości krwi –całkowitej zawartości niektórych biologicznie ważnych pierwiastków, np. potasu Metoda rozcieńczenia izotopowego

41 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 41 wykorzystuje zaczernienie emulsji fotograficznej pod wpływem promieniowania emitowanego przez pierwiastki promieniotwórcze wykrywanie izotopów promieniotwórczych w cienkich warstwach tkanek pozwala to na lokalizację izotopu w tkance lub komórce umożliwia wyznaczenie ilości izotopu w próbce Autoradiografia

42 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 42 metoda klirensowa - szybkie, dynamiczne badania izotopowe umożliwia pomiar ważnych procesów fizjologicznyc głównie przepływ krwi i ukrwienia narządów –przepływ mózgowy –przepływ sercowy badania klirensowe za pomocą kamery scyntylacyjnej o dużym polu widzenia współpracującej z komputerem Metody klirensowe

43 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 43 Żródła promieniowania Źródła izotopowe - najczęściej urządzenia typu Gammacell –mała pojemność komór radiacyjnych –duża przestrzeń pola napromieniania promieniowanie z promieniotwórczego izotopu 60 Co –stosunkowo długi czas zaniku (T 1/2 = 5,27 lat) –wysoka energia kwantów (średnio 1,25 MeV) promieniowania z promieniotwórczego izotopu 137 Cs –długi czasie zaniku (T 1/2 = 30 lat) –mniejsza energia kwantów (0,661 MeV) aktywności stosowane w źródłach izotopowych sięgają setek terabekereli (TBq).

44 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 44 Gammacel (Aparat ALSYON)

45 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 45 Żródła promieniowania Reaktor jądrowy jako źródło promieniowania –prawdopodobieństwo aktywacji napromieniowanego materiału neutronami z reaktora Stosuje się pętle radiacyjne –źródłem promieniowania jest radioizotop aktywowany w reaktorze –po aktywacji kierowany do pomieszczenia napromieniowania –po napromieniowaniu wraca do reaktora poczta pneumatyczna źródło reaktor

46 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 46 przyspieszacze liniowe wielkiej częstości zaleta - możliwość pracy ciągłej bądź impulsowej - zmiany energii i natężenia strumienia cząstek zakres energii elektronów od 4 MeV do 50 MeV do wytwarzania promieniowania X stosuje się przyspieszacze niskoenergetyczne (od 4 MeV do 6 MeV) przyspieszacze o większym zakresie energii - można wprowadzić zarówno wiązkę promieniowania X jak i wiązkę elektronów Żródła promieniowania

47 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 47 Przyspieszacz liniowy VARIAN

48 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 48 Przestrzenny rozkład promieniowania Wiązka promieniowania (X,, elektrony) w urządzeniach terapeutycznych jest rozciągła –do jej ograniczenia stosuje się układy kolimatorów pole wiązki –przekrój wiązki prostopadły do osi wiązki –określa dwuwymiarowe parametry wiązki –ma zwykle kształt prostokątny o wymiarach zależnych od odległości od źródła promieniowania napromieniowany obiekt jest trójwymiarowy –konieczna znajomość przestrzennego rozkładu dawki w wiązce

49 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 49 bezpośredni pomiar dawki w miejscu napromieniowania nie jest możliwy –wszelkie pomiary wykonuje się na fantomie –trzeba uwzględnić szereg dodatkowych zjawisk rozproszenie promieniowania wynikające z istnienia kolimacji rozproszenie na granicy powietrze ciało niejednorodność napromieniowywanego ciała stosowane określenia uwzględniają parametry fizyczne (rozciągłość źródła promieniowania, rozproszenie, możliwości pomiaru,...) oraz złożony proces oddziaływania promieniowania z materią biologiczną Pomiar dawki

50 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 50 współczynnik rozproszenia wstecznego WRW (BSF- back scatter factor) promieniowania X lub promieniowania - stosunek mocy dawki dla określonego pola promieniowania zmierzonej na powierzchni fantomu i mocy dawki zmierzonej w tym samym miejscu w powietrzu po usunięciu fantomu dla promieniowania ze źródła 60 Co pomiar mocy dawki wykonuje się standardowo na głębokości 0,5 cm WRW zależy zarówno od energii kwantów jak i od wielkości powierzchni pola promieniowania, która maleje w miarę wzrostu energii kwantów Rozproszenie wsteczne

51 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 51 Rozproszenie wsteczne Zależność WRW od powierzchni S kwadratowego pola wiązki dla promieniowania X o warstwie połówkowej mmCu

52 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 52 w wyniku oddziaływania kwantu promieniowania z materią (niezależnie od rodzaju procesu) powstaje elektron o energii zależnej od energii kwantu i procesu, w którym powstał –jonizacja wywołana przez elektron jest największa na końcu zasięgu W napromieniowanej materii istnieje maksimum jonizacji na pewnej głębokości –maksimum jonizacji jest rozmyte powstające elektrony mają różne energie nawet dla promieniowania monoenergetycznego Procentowa dawka na głębokości

53 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 53 dawka promieniowania jest największa na pewnej głębokości głębokość maksymalnej wartości dawki zależy –od energii kwantów promieniowania –od wielkości napromieniowywanego pola na jego powierzchni procentowa dawka na głębokości PDD (procentage depth dose) - stosunek mocy dawki w osi wiązki w fantomie na danej głębokości do mocy dawki w osi wiązki na głębokości maksymalnej mocy dawki ze wzrostem energii promieniowania –rośnie procentowa dawka na danej głębokości –większa jest głębokość maksymalnej mocy dawki –większy jest udział promieniowania rozproszonego Procentowa dawka na głębokości

54 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 54 izocentrum - zlokalizowanie wiązki z określonym miejscu napromieniowywanego ciała metoda SSD (source surface distance) –napromieniowanie izocentrum wiązką promieniowania z nieruchomego źródła metoda SAD (source axis distance) –źródło porusza się ruchem wahadłowym po luku dokoła izocentrum Metody napromieniowania

55 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 55 źródło napromieniowane ciało wiązka SSD SAD Metody napromieniowania

56 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 56 odpowiednie pole wiązki promieniowania uzyskuje się przy użyciu kolimatorów na brzegach wyciętej przez kolimator wiązki występuje bardziej lub mniej ostry spadek mocy dawki – półcień rozkład promieniowania w obszarze półcienia jest trudny do określenia obszar półcienia wiązki powinien być jak najmniejszy całkowite wyeliminowanie półcienia nie jest możliwe Półcień

57 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 57 na wielkość półcienia wpływa –geometria wymiar źródła promieniowania położenie przesłon) –rozproszenie promieniowania na przesłonach –przenikanie promieniowania przez materiał przesłony –rozproszenie w napromieniowanej materii –… Półcień

58 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 58 Półcień

59 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 59 izodozy – linie wyznaczające przestrzenny rozkład mocy dawki poza osią wiązki izodozy dla celów terapeutycznych określają stosunek mocy dawki w całej wiązce promieniowania do mocy dawki w ustalonym punkcie na osi wiązki za 100 % przyjmuje się (najczęściej) maksymalną wartość mocy dawki w osi wiązki pomiary - w fantomie wodnym Izodozy

60 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 60 Fantom wodny

61 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 61 a)promieniowanie X (filtr 1,5 mm Cu), b) promieniowanie 60 Co, c) promieniowania X z liniowego przyspieszacza elektronów 23 MeV Izodozy

62 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 62 filtry klinowe –stosuje się dla wiązek promieniowania o energiach większych od 1 MeV –dla małych energii promieniowania nie jest celowe duże boczne i wsteczne rozproszenie promieniowania –są ciężkie i mają ograniczone możliwości doboru kątów oraz rozmiarów napromieniowanych pól –powodują powstanie wtórnych elektronów oraz rozproszonego promieniowania X –przez pochłanianie części promieniowania procentowa dawka na głębokości może różnić się od procentowej dawki dla pola nie objętego filtrem Filtr klinowy

63 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 63 Kąt filtra klinowego dobiera się aby określona izodoza (np. izodoza 50 %) miała żądane nachylenie w stosunku do normalnej do osi wiązki Filtr klinowy

64 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 64 w nowszej generacji liniowych przyspieszaczy elektronów ruch pojedynczych części przesłon sterowany jest za pomocą komputera –możliwe jest stosowanie dynamicznych filtrów klinowych odpowiedni program może zmieniać w sposób kontrolowany pole podczas napromieniowywania Filtr klinowy

65 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 65 pomiar dawki ekspozycyjnej wewnątrz napromieniowywanego ciała za pomocą bezpośredniego pomiaru jest praktycznie niemożliwe dawkę określa się pośrednio na podstawie pomiaru mocy dawki w fantomie wodnym lub stałym pomiar mocy dawki w fantomie dla promieniowania X i w ściśle określonych warunkach określa tzw. wydajność aparatu terapeutycznego standardowe wymiary fantomu do pomiaru wydajności powinny wynosić ( ) cm 3 Pomiar dawki ekspozycyjnej

66 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 66 Standardowy fantom

67 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 67 dla metody SSD –odległość źródło – powierzchnia fantomu 80 lub 100 cm –pole napromieniowania cm 2 określone na powierzchni fantomu –głębokość kanału sondy 5 cm (dla 60 Co i fotonów MeV) –czas pomiaru jm (jednostek monitorowych) lub 1 min (w zależności od aparatu) Pomiar dawki ekspozycyjnej

68 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 68 dla metody SAD –odległość źródło – izocentrum 80cm lub 100 cm –pole napromieniowania cm 2 określonego w izocentrum –głębokość kanału sondy 5 cm (dla 60 Co i fotonów MeV) –czas pomiaru jm lub 1 min (w zależność od aparatu) Pomiar dawki ekspozycyjnej

69 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 69 moc dawki pochłoniętej D – zmierzona wartość dawki ekspozycyjnej, t – czas, f – współczynnik konwersji dawki ekspozycyjnej na pochłoniętą, k x – współczynnik kalibracji użytego detektora, C pT – współczynnik uwzględniający wpływ temperatury i ciśnienia atmosferycznego, p - ciśnienie atmosferyczne, T – temperatura moc dawki pochłoniętej jest dawką standardową D ST –podstawa do obliczania czasu napromieniowania dawki w dowolnym punkcie obszaru napromieniowanego Moc dawki pochłoniętej

70 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 70 moc dawki w fantomie w osi wiązki na głębokości g dla pola napromieniowania S na powierzchni fantomu q(S) - współczynnik pola promieniowania S na powierzchni fantomu wyznaczony dla kwadratu równoważnego, D(g,S) i D(S) - odpowiednio procentową dawkę na głębokości g oraz na głębokości d = 5 cm dla wiązki o przekroju S na powierzchni fantomu przy ustalonej odległości źródła od napromienianej powierzchni, - moc dawki na głębokości maksymalnej dawki (100%) Moc dawki w fantomie

71 Tadeusz Hilczer, wykład monograficzny 71 określoną dawkę otrzymuje się po określonym czasie napromieniowania –czas podawany jest zwykle w jednostkach mnitorowych czas napromieniowania zależy od wielu czynników, głównie od konstrukcji źródła promieniowania istotne parametry urządzenia podawane są przez producenta w postaci odpowiednich współczynników lub programów komputerowych Czas napromieniowania


Pobierz ppt "ODDZIAŁYWANIE PROMIENIOWANIA JĄDROWEGO Z MATERIĄ TADEUSZ HILCZER."

Podobne prezentacje


Reklamy Google