Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban. Az ionizáló sugárzások biológiai hatása. A sugárhatás osztályozása. A sugárhatás osztályozása

Hasonló dokumentumok
Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban. Az ionizáló sugárzások biológiai hatása. A sugárhatás osztályozása. A sugárhatás osztályozása

Az izotópdiagnosztika fizikai alapjai

1. Az izotópdiagnosztika fizikai alapjai

Alapfogalmak. Magsugárzások. A magsugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Töltött részecskék ionizáló hatása. tulajdonságai.

Izotópok. Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai 2. Az izotóp kiválasztásának szempontjai. hf > 50 kev. α β γ. Maximáljuk a nyerhető információt.

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Izotópos méréstechnika, alkalmazási lehetőségek

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

Izotópok. diagnosztikai alkalmazásai. Képalkotó eljárásokkal nyerhető információ. Izotópdiagnosztikai eljárás lépései

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atommag felépítése. Az atom felépítése

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atommag felépítése. Az atom felépítése

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Méretek. Az ionizáló sugárzások fajtái. 1. Atomfizika, Radioaktivitás és Röntgensugázás

Magsugárzások, Radioaktív izotópok. Az atom alkotórészei. Az atom felépítése. A radioaktivitás : energia kibocsátása

Gamma sugárzás. Gamma-kamera SPECT PET. Tömeg-energia ekvivalencia. Nukleáris medicína. γ-sugárzás előállítása. γ-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

A Nukleáris Medicina alapjai

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

A nukleáris medicina alapjai: Biofizika és alapelvek. Zámbó Katalin Nukleáris Medicina Intézet

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Biofizika és orvostechnika alapjai

Miért érdekes? Magsugárzások. Az atom felépítése. Az atommag felépítése. Semmelweis Egyetem Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet

Gamma-kamera SPECT PET

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

A terhelés megoszlása a források között. A becsült átlagos évi dózis természetes és mesterséges forrásokból 3.6 msv.

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

4. A nukleá ris mediciná fizikái álápjái

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések

Nemzeti Népegészségügyi Központ Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Főosztály

Röntgendiagnosztikai alapok

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Gamma kamera, SPECT, PET. Készítette: Szatmári Dávid PTE ÁOK, Biofizikai Intézet, március 1.

Radioaktív nyomjelzés analitikai kémiai alkalmazásai

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

Sugárvédelmi feladatok az egészségügyben. Speciális munkakörökben dolgozók munkavégzésére vonatkozó általános és különös szabályok.

A sugárzások a rajz síkjára merőleges mágneses téren haladnak át γ α

3. Nukleá ris fizikái álápismeretek

Gamma-kamera SPECT PET

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

Orvosi Fizika 2. Az izotópos nyomjelzés alapjai, orvosi alkalmazások szempontjai, sugárzási formák és orvosi alkalmazási területek. Részecskegyorsítók

Radioaktivitás biológiai hatása

Radioaktív lakótársunk, a radon. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék december 6.

SUGÁRVÉDELEM. Szervdózis szöveti súlytényezők. Kit védünk? Determinisztikus hatás. Sztochasztikus hatás! Sugárterhelés orvosi sugárterhelés

Drug design Képalkotó eljárások a gyógyszerkutatásban Dr. Kengyel András GK, SPECT, PET, fmri, UH, CT, MRI Doppler UH

Röntgendiagnosztika és CT

Sugárvédelmi és dozimetriai gyakorlatok. Rakyta Péter. Bornemisza Györgyné. leadás időpontja: május 9.

Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai Biofizika, Nyitrai Miklós

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes.

AZ IZOTÓPOK KÍSÉRLETES ÉS ORVOSI ALKALMAZÁSAI. RÉSZECSKE GYORSÍTÓK, GAMMA KAMERA

IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN

Bevezetés a magfizikába

STABIL IZOTÓPOK FELHASZNÁLÁSA

Magspektroszkópiai gyakorlatok

Radioaktív nyomjelzés

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

Sugárvédelem. 2. előadás

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata


Nukleáris medicinai technikák alapjai: Gamma- kamera, SPECT, PET

Izotópok és radioaktív sugárzások

A sugárvédelem alapelvei. dr Osváth Szabolcs Fülöp Nándor OKK OSSKI

Modern fizika vegyes tesztek

Radioaktív sugárzások abszorpciója

Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása

Modern Fizika Labor. 21. PET (Pozitron Annihiláció vizsgálata) Fizika BSc. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: nov. 15.

Ionizáló sugárzások. Ionizáló sugárzások. dozimetriája. A dozimetria feladata. Megfelelő mennyiségek megfogalmazása

AZ ATOMMAG FIZIKÁJA. Az atommag szerkezete. Tömeghiány, kötési energia Magerők Magmodellek Az atommag stabilitása

Átfogó fokozatú sugárvédelmi továbbképzés

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

1. A radioaktív sugárzás hatásai az emberi szervezetre

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK ÉS MEGHATÁROZÁSOK A SUGÁRVÉDELEMBEN

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

Radioaktivitás biológiai hatása

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

PET Pozitronemissziós tomográfia

RADIOKÉMIAI MÉRÉS Laboratóriumi neutronforrásban aktivált-anyagok felezési idejének mérése

Atomfizikai összefoglaló: radioaktív bomlás. Varga József. Debreceni Egyetem OEC Nukleáris Medicina Intézet Kötési energia (MeV) Tömegszám

1. Az ionizáló sugárzások és. az anyag kölcsönhatása. Prefixumok. levegőben (átlagosan) 1 ionpár keltéséhez 34 ev = 5.4 aj energia szükséges

Sugárvédelem dozimetria követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK MEGHATÁROZÁSOK

Átfogó fokozatú sugárvédelmi képzés október október október 02

3531C Radioventriculographia equilibriumban + EKG kapuzás

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

Sugárvédelem alapjai. Nukleáris alapok. Papp Ildikó

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék

Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 1. Fény kölcsönhatása az anyaggal. 2. Ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal KAD

Átírás:

Radioaktív sugárzások az orvosi gyakorlatban Az ionizáló sugárzások biológiai hatása Dr Smeller László Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet A sugárhatás osztályozása A sugárhatás osztályozása A károsodás valószínűsége Sztochasztikus dózis A károsodás valószínűsége Determinisztikus 100% dózis Sztochasztikus Kis dózisok esetén Kevés számú találat Véletlenszerűen kialakuló Nincs küszöbdózis Súlyosság f.len a dózistól Sugárveszélyes munkahelyen dolgozók, rtg. ill. izotópdiagnosztikai vizsgálatok páciensei Determinisztikus Nagy dózisok esetén Sok találat Törvényszerűen kialakuló Van küszöbdózis Súlyosság nő a dózissal sugárbalesetek

ALARA elv As Low As Reasonably Achievable Olyan kevés, ami ésszerűen elérhető Költség optimum Sugárkárosodás költsége Az izotópdiagnosztika fizikai alapjai sugárvédelem költsége Dózis Izotóp : azonos Z különböző N különböző A rendszám neutronszám tömegszám A kémiai tulajdonságokat az elektronburok határozza meg. Z = elektronok száma => a stabil és instabil izotópok kémiai és biológiai viselkedése (anyagcsere!) megegyezik. De a radioaktív izotóp sugároz és detektálható! Bevezetés Egy elem különböző izotópjai stabil instabil radioaktív bomlik, bomláskor sugároz Izotóp radioaktív izotóp Izotópdiagnosztika: olyan módszer, amely során a radioaktív izotópok által kibocsátott sugárzás mennyiségének, térbeli és időbeli eloszlásának detektálásával nyerünk diagnosztikai információt. Milyen információt kaphatunk? A vizsgált szerv mérete, működőképessége, a funkció sebessége (pl. pajzsmirigy jódfelhasználása) Hevesy György 1885-1966 1943 Nobel díj

Általános szempontok: Sugárvédelem Információ Páciens Személyzet Többletinformáció: Funkció! Morfológiai információ mellett a működés sebességét is megmérhetjük: hipofunkció - hiperfunkció megj: ne keverjük össze a kontrasztanyaggal!!! Alapvető sugárvédelmi szabály: Az izotóp akkor a legveszélyesebb, ha inkorporálódik. Most mégis ezt tesszük! Miért? Cost-benefit elv: Megéri-e a sugárkárosodás kockázata az így kapható információt? (Minden tevékenység veszélyes!) Az izotóp kiválasztásának szempontjai 1. Melyik elem izotópját használjuk? 2. Mekkora aktivitást használjunk? 3. Milyen hosszú legyen az izotóp felezési ideje? 4. Milyen sugárzást emittáljon az izotóp? 5. Mekkora legyen a sugárzás energiája? 1. Melyik elem izotópját használjuk? Amelyik felhalmozódik a vizsgálandó szervben (kritikus szerv) Az elemek periódusos rendszere Tipikus pl. 131 I pajzsmirigyvizsgálathoz 59 Fe vörösvértest felépülés De! Nincs minden szervhez ilyen izotóp => hordozómolekulára kell ültetni előny: (majdnem) szabadon választható az izotóp, az izotóp tulajdonságai optimalizálhatóak a sugárvédelem és a mérés szempontjából Megj:nagyon kis mennyiség! pmol (ld. jegyzet 34-36 feladatok) ilyen kis mennyiségben nem mérgező!

2. Mekkora aktivitást használjunk? Képminőség Dózis sugárvédelem: kicsit detektálás: nagyot arany középút MBq 100 MBq függ a mérés idejétől is! gyors méréshez nagy Λ kell! pl. szív Detektált γ fotonok száma Poisson eloszlást követ: σ = μ Pl: N imp =100 μ => σ =10 (10%) N imp =10000 μ => σ =100 (1%) 3. Felezési idő ΔN ΔN Λ = = λn Δt Δt ln 2 Λ = λn = N T A bevitt radioaktív atomok száma: N = ΛT ln 2 Mivel (majdnem) az összes radioaktív atom a testben bomlik el: N ~ sugárterhelés Ugyanakkora Λ mellett a sugárterhelés kisebb felezési idejű izotóp választásával csökkenthető! => T legyen minél rövidebb De! T nem lehet rövidebb, mint a vizsgálandó folyamat karakterisztikus ideje. Pl. vvt élettartam hónap 99m Tc T = 6h (túl rövid!) 51 Cr T = 28 nap OK 60 Co T = 5 év (túl hosszú!) Szállítás problémája: 10 T alatt Λ -> Λ/1000 Pl.: ha T =2 perc 20 perc múlva 1MBq -> 1kBq => a nagyon rövid felezési idejű izotópokat helyben kell előállítani! (ciklotron, Tc-generátor) pl. 18 F 110 perc 15 O 2 perc (PET)

4. Milyen sugárzást emittáljon az izotóp? α, hatótáv < mm β +, β szövetben mm-cm nem lép ki a testből információt nem ad, csak károsít γ: csak részben nyelődik el, detektálható Az optimális izotóp csak γ sugárzást emittál! kivétel PET, ahol β + izotópot használunk. (ld. később) A tisztán γ-sugárzó izotóp: ritka izomer magátalakulás pl. 99m Tc Tc generátor 99 66 99m 6h 42 Mo 43Tc h 99 43 β γ Tc Időben szétválik a β és a γ kibocsátás. Elkülöníthető a 99m Tc ami tisztán γ-sugárzó. 5. Mekkora energiájú legyen a γ-foton? nagy energia: kevéssé nyelődik el a szövetekben (sugárkárosodás) de nehéz detektálni kis energia: nagyrészt elnyelődik a szövetekben => károsít arany középút: néhány 100 kev optimális 99m Tc : 140 kev OK Optimális izotóp: 99m Tc nagyon sok vizsgálathoz használják megfelelő hordozómolekulához kötve in vitro pl. RIA => fluor. Izotópdiagnosztikai eljárások vvt élettartam Időbeli folyamat Dinamikus felv. Izotópfelvételi görbe Szcintillációs mérőfej in vivo γ-kamera 2D Σ SPECT 3D Térbeli eloszlás Statikus felv. PET 2D tomogr. szcintigráf 2D Σ

In vivo > Térbeli eloszlás > γ-kamera In vivo > Térbeli eloszlás > γ-kamera képernyő számítógép fotoelektronsokszorozók fényvezető szcintill. kristály ólomkollimátor Feloldóképesség: kollimátornyílások (PM csövek száma néhány x10)

Időbeli és térbeli felvétel kombinálása: Egymás utáni felvételek γ-kamerával Máj metasztázis pajzsmirigy hideggöb meleggöb összaktivitás 99m Tc fitát 99m Tc pertechnetát t Az izotópfelvételi görbe jellemzői pl: pajzsmirigy 131 I (jódfelvételi görbe) 131 I β - -t is sugároz ezért manapság inkább 99m Tc pertechnetát Na 99m TcO 4 Λ az izotóp beadása exponenciális T eff t

Biológiai kiürülés + fizikai bomlás A bomlási valószínűségek adódnak össze: λ fiz +λ biol =λ eff 1 λ = ln 2 T T eff Λ hyperfunkció hypofukció 1 1 = + T T fiz biol exponenciális T eff t Vesefunkció vizsgálat (renogram) mérjük tudjuk számoljuk (táblázat) Ue. vesefunkció vizsgálatára (renográfia) in vitro pl. RIA => fluor. Izotópdiagnosztikai eljárások vvt élettartam Időbeli eloszlás Izotópfelvételi görbe Szcintillációs mérőfej in vivo γ-kamera 2D Σ SPECT 3D Térbeli eloszlás PET 2D tomogr. szcintigráf 2D Σ SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) γ-kamera forog 3 dimenzós kép izotópeloszlás

SPECT CT és izotópdiagnosztika kombinálása PET-CT