Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Primjena zračenja u medicini
Marija Majer IRB
Sastanak Nastavne sekcije HFD-a
16. ožujka 2017.
Primjena zračenja u medicini
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 2 Marija Majer
Ionizirajuće zračenje
Dobrobit
Rizik
Kako je sve počelo.....
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 3
Marija Majer
1895. Wilhelm Conrad Rendgen Nevidljive zrake : Rendgenske ili X-zrake
Zračenje
Nastavna sekcija HFD-a, 16. ožujka 2017. 4 Marija Majer
Elektromagnetski spektar
Energija
keV MeV
E = ℎ = ℎ𝑐
Rendgenske (X) zrake
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 5 Marija Majer
Zakočno zračenje: Karakteristično zračenje:
Inte
nzit
et
Energija / keV
Zakočno zračenje (kontinuirani spektar)
Karakteristično zračenje
(diskretni spektar)
Radioaktivnost
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 6 Marija Majer
1896. Henri Becquerel Prirodna radioaktivnost....uranove soli
1898. Marie Sklodowska Curie Radioaktivni elementi: izolirala radij, polonij
1899. Ernest Rutherford
i zrake
Zemljovid jezgara
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 7 Marija Majer
+ raspad: p n + e+ +
- raspad: n p + e- +
Stabilne jezgre ima 80 element – najteži olovo (Z=82)
Z=43 i 61 nemaju stablinih
Do Z=94 možemo naći u prirodi
Z>94 umjetni radionuklidi (radiojezgre) – NUKLEARne reakcije!
Radioaktivnost
8 Marija Majer
Kinetička energija alfa čestica koje se emitiraju
iz prirodnih radionuklida je u opsegu 4 do 9 MeV – doseg u tkivu približno
0.03mm.
Doseg elektrona u tkivu nekoliko mm
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017.
Primjena....
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 9 Marija Majer
Medicinsko oslikavanje - dijagnostička radiologija
Radioterapija
Nuklearna medicina
Rendgenska dijagnostika
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017. 10 Marija Majer
I = Ioe-x
Kosti propuste malo X-zraka
Meko tkivo propusti puno
X-zraka
Metal propusti još puno manje
Intenzitet izlaznog snopa ovisi o koeficijentu apsorpcije tkiva kroz koji je prošao.
Foto aparat – koristi svjetlost
CT – računalna tomografija
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
11 Marija Majer
CT snimke glave
CT ANIMACIJA ovdje!!!!!!!!!!!
Zašto treba paziti?
Nastavna sekcija HFD-a, 16.03.2017.. 12 Marija Majer
X-zračenje je ionizirajuće zračenje!
Stvaranje radikala i oštećenje DNA!
Rizik
Dobrobit
Dozimetrija
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
13 Marija Majer
Apsorbirana doza:
𝐷 = 𝐸
𝑚 𝐷 =
J
kg= Gy
Energija upadne čestice apsorbirana po jedinici mase materijala
Razine zračenja:
14
Units:
Oslikavanje
1 Gy
1 mGy
1 kGy
Godišnja doza 1 mGy
1 Gy
Rendgen: 0.04 mGy
CT snimanje: 10-20 mGy
Avion: NY-Tokyo 0.1 mGy
Cijelo tijelo: 7-10 Gy smrt
Radioterapija 10-100 Gy za tumor
Radioterapija
Godišnja doza u Guarapari, Brazil: 10 mGy
Velike doze!
Male doze!
Doza Vjerojatnost
Jako velike doze (1-100 kGy): sterilizacija medicinske opreme........
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
15 Marija Majer
Medicinske potrepštine, pribor i oprema za jednokratnu upotrebu, 25 kGy
Implantati (npr. proteze, umjetni
kukovi, zdjelice, koljena....
Umjetna koža Prva hrvatska 3D zdjelica!
Konstrukcija: ortopedski tim Klinike za traumatologiju i inženjera tvrtke Instrumentaria Biomehanička studija: FSB Zagreb 3D printanje: Londonu Sterilizacija: gama izvor 60Co;
Radioterapija
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
16 Marija Majer
U tumor velika doza uz maksimalnu poštedu okolnog zdravog tkiva!
Zbog međudjelovanja zračenja s materijom, nemoguće je izbjeći ozračivanje ostatka tijela (ali malim dozama)
Depth
TARGET Depth
E
00
Depth
E
00
Energy Deposited / mm3
Energy Deposited / mm3
Electromagnetic
Heavy, ChargedparticlesElectromagnetic
orParticulate
RadiationDepth
TARGET Depth
E
00
Depth
E
00
Energy Deposited / mm3
Energy Deposited / mm3
Electromagnetic
Heavy, ChargedparticlesElectromagnetic
orParticulate
Radiation
Radioterapija: fotoni ili čestice?
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
17 Marija Majer
Depth
TARGET Depth
E
00
Depth
E
00
Energy Deposited / mm3
Energy Deposited / mm3
Electromagnetic
Heavy, ChargedparticlesElectromagnetic
orParticulate
Radiation
Fotoni, elektroni
Teške nabijene čestice (protoni,
alfe.....)
Zračenje
Deponirana energija / mm3
Deponirana energija / mm3
Radioterapija: fotoni ili čestice?
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
18 Marija Majer
> 10 MeV => fotonuklearne reakcije, emisija neutrona
Radioterapija: fotoni ili čestice?
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
19 Marija Majer
Protoni
ALI,
nuklearne reakcije, emisija neutrona!
Kako dobiti snopove fotona ili nabijenih čestica?
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
20 Marija Majer
Medicina: linearni ubrzivači (LINAC)
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
21 Marija Majer
Ubrzivač Magnet
Meta
Kolimator
Terapija protonima, kružni ubrzivači
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
22 Marija Majer
Ciklotron
Postolje
Elektromagneti
Mlaznica
Bolesnik
Radioaktivne jezgre
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
23 Marija Majer
Brahiterapija (brahi grč. Kratki doseg)
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
24 Marija Majer
Brahiterapija - radioterapija
ponoću zatvorenih
izvora HDRBT – high
dose rate brachitherapy
Antropomorfni fantom, Krakow, 2014
192Ir HDRBT
Radiokirurgija: Gama nož
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
25 Marija Majer
201 radioaktivan izvor 60Co
Gama fotoni 1.25 MeV
Jako uski snopovi!
Nuklearna medicina – uporaba radionuklida
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
26 Marija Majer
PET/CT Pozitronska
emisijska tomografija &
računalna tomografija
https://www.physicsforums.com/insights/basics-positron-emission-tomography-pet/
18F T1/2 oko 110 min
+ raspad
18O(p,n)18F 20Ne(d,)18F
Nuklearna medicina – uporaba radionuklida
Gimnazija Dubrovnik, veljača 2017.
27 Marija Majer
99mTc, T1/2 oko 6h, E- = 140keV
iz 99Mo
SPECT – single photon
emision CT
123I (EC – pa gama 159 keV) T1/2 oko 13h -> dijagnostika 131I (beta – pa gama, 8 dana), T1/2 oko 6h, E- = 140keV -> terapija
28 Marija Majer
Hvala na pažnji !