Курс по радиология - DOC документ
Документи
МЕДИЦИНСКА РАДИОЛОГИЯ - ИЗОБРАЖЕНИЕ Курс I
Рентгенология = медицинска дисциплина, която изучава човешкото тяло с помощта на рентгенови лъчи или рентгенови лъчи (рентгенови лъчи)
Медицински специалитети, които използват рентгенови лъчи
Лъчетерапия: лечения с йонизиращо лъчение
Радиобиология: биологични промени под въздействието на радиация + мерки за радиационна защита
Радиогенетика: генетичните ефекти на йонизиращото лъчение
Радиационна физика: Рентгенова физика с приложения в диагностиката и терапията
= диагностични методи, които използват компютърна обработка на сигналите, получени от изследвания обем; сигналите се получават чрез изследване на обем, като се използват различни електромагнитни, корпускулярни и акустични лъчения:
КОМПЮТЪРНА ТОМОГРАФИЯ (рентгенова снимка)
ЦИФРОВА РАДИОЛОГИЯ (рентгенова снимка)
ЯДРЕН МАГНИТЕН РЕЗОНАНС (радиовълни + магнитно поле)
ЯДРЕНА МЕДИЦИНА: изследвания и обработки с радиоактивни изотопи (+ SPECT, PET)
Класическа физика: атомът като твърда структура в непрекъснато състояние
Квантова физика (квантова механика): атомът като потенциална енергия - в квантови състояния (нива)
Субквантова физика: частиците като енергия в непрекъсната динамика
Структурата на материята-класическа физика
най-малката частица от елемент
запазва всички характеристики на елемента
неделими по химични методи
характеристики бр. атомна Z = не. протон
не. на таблица A = не. частици в ядрото
- Структура на атома - Моделът на Ръдърфорд (1911)
Ядро в центъра - концентрира зарядите + (протони) и масата на атома
електроните се въртят по орбити, в периферията = облак e-
концентрира задачи -, незначителна маса
не. електрони = не. протони = Z атомен номер
- Структура на атома - Чадуик (1932)
В ядрото има и електрически инертни частици с единица маса (неутрони)
основната маса са свързани с пренебрежимо малка вълна
Йон = атом, който е загубил или е спечелил един или повече електрони
положителен йон - чрез загуба на електрони
отрицателен йон- чрез набиране на електрони
В основно състояние: електронът се поддържа в орбита с минимална енергия
След възбуда: преминава в горна орбитална (периферна) орбита
Ако E дава e- е много голям, той оставя атома => положителен йон (йонизационен потенциал)
Йонизационен потенциал = енергия, необходима за отделяне на електрон от атома (трансформация в положителен йон)
се измерва в електронволта (eV)
1eV = количеството енергия, изразходвано за движение на електрон в електрическо поле, при потенциална разлика от 1 волта.
Радиация ENERGY = основна физическа величина, която характеризира частиците, вълните и всички физически системи
Универсални полета с действие на дълги разстояния, които могат да бъдат:
- Измерва се в: джаул (J), ерг, електрон/волт, калории
- В затворена физическа система тя остава постоянна (законът за запазване на енергията)
- В квантовата теория енергията може да бъде количествено определена
Тя е основата за разбиране на атомната и ядрената физика
според теорията на квантовата лъчиста енергия: - тя не се излъчва и не се абсорбира непрекъснато, а прекъснато под формата на енергийни фрагменти = кванти - квантите са характерни за всяко излъчване - квантовата енергия е пряко пропорционална на честотата на излъчване, което представлява - кванти на енергията и нейната честота - връзката между енергията и честотата на кванта се дава от връзката: E = hРадиация = излъчване и разпространение на енергия или излъчена енергия (специален начин на движение на материята)
1) електромагнитно излъчване (където електрическото и магнитното поле са перпендикулярни едно на друго и перпендикулярни на посоката на разпространение)
2) веществото на корпускуларното излъчване (частици) има и двете характеристики: принцип на Де Брой (1924) двойственост вълна-корпускула 3) акустично излъчване (надлъжни вълни, неподвижни частици на еластичната среда, пресечени, трептят в посока на разпространението на вълната)
ТЕОРИЯ ПЛАНК-АЙНЩАЙН Вълната може да бъде свързана с всяко материално тяло
Енергията не се губи, не може да бъде унищожена, но се трансформира в други форми на движение на материята
кинетичната енергия (mv2) на корпускулярното излъчване може да се трансформира в електромагнитно излъчване и обратно
mv2 = h размерът на получените кванти зависи от кинетичната енергия на корпускулярното лъчение, което се трансформира в електромагнитна енергия и обратно
размножаване за повечето са праволинейни
енергията е: h = константа на Планк
(= честота на излъчване или поглъщане на радиация
E = h (= h c/(колкото по-малък е E, толкова по-голям е E)
Човешкото тяло абсорбира почти изцяло електромагнитно лъчение, с изключение на тези с висока енергия (рентгенови лъчи, гама лъчи) и тези с ниска енергия (радиовълни).
Тези две категории се използват в медицинската образна диагностика (радиология, КТ, ядрена медицина и ЯМР).
алфа и бета лъчение от радиус на разпадане
електрони, протони, неутрони, позитрони, мезони
(повишена тъканна абсорбция = неизползваема при образна диагностика
вторичното взаимодействие с материята ги прави полезни в PET
PET: Позитронно-емисионна томография
електромагнитни вълни + корпускули (фотони)
1 ангстрем = 10 m = 10 cm = 10 mm.
Енергията се измерва в keV
Рентгеновите лъчи с енергия над 15 eV предизвикват йонизация на атомите = йонизиращо лъчение
MOI - (= 1-5, енергия и проникване
Спектър на електромагнитното излъчване
Как да произвеждаме рентгенови лъчи на атомно ниво
Рентгеновите лъчи възникват винаги, когато много бързо движещ се електронен лъч внезапно бъде спиран
тяхната кинетична енергия се трансформира в лъчиста енергия (в рентгеновата тръба 0,1% са рентгенови лъчи и 99,9% топлина и светлина)
Рентгеново производство (неядрен произход)
1. спирачно излъчване (основни продукти в рентгеновата тръба)
3. K електронно улавяне (по-малко важно в радиологията)