Доцент кафедры поликлинической терапии с внутренними болезнями педиатрического и стоматологического факультетов и фтизиопульмонологии ГОУ ВПО СОГМА Росздрава Л.В.Осипова.

Государственно образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-ОСЕТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Российской Федерации

(ГОУ ВПО СОГМА Росздрава)

КАФЕДРА ОБЩЕЙ ХИРУРГИИ С КУРСОМ

ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ С ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИЕЙ

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЛОГИИ. РАДИОАКТИВНОСТЬ, РАДИОАКТИВНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ,

ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАДИНУКЛИДНАЯ

ДИАГНОСТИКА

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Владикавказ 2008

Составители:

Доцент кафедры общей хирургии с лучевой диагностикой и лучевой терапией ГОУ ВПО СОГМА Росздрава к.м.н. Е.Т Олисаева.

Профессор кафедры общей хирургии с лучевой диагностикой и лучевой терапией ГОУ ВПО СОГМА Росздрава д.м.н С.Г. Георгиади.

Ассистент кафедры общей хирургии с лучевой диагностикой и лучевой терапией ГОУ ВПО СОГМА Росздрава к.м.н. И.Х.Кораева.

Ассистент кафедры общей хирургии с лучевой диагностикой и лучевой терапией ГОУ ВПО СОГМА Росздрава З.Р.Созаонти.

Рецензенты:

Заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней медицинскогог факультета Кабардино-Балкарского Государственного Университета им. Х.М.Бербекова, д.м.н., прфессор А.А.Эльгаров.

Доцент кафедры поликлинической терапии с внутренними болезнями педиатрического и стоматологического факультетов и фтизиопульмонологии ГОУ ВПО СОГМА Росздрава Л.В.Осипова.

Учебно-методическая разработка одобрена ЦКМС ГОУ ВПО СОГМА Росздрава протокол № _____ от «_____» ______________20___ г. и рекомендовано для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического и стоматологического факультетов медицинских ВУЗов

Общая цель занятия: Иметь представление о радиоактивности и радиоактивных излучениях, их свойствах. Строение атома. Методы регистрации излучений, устройство радиодиагностической аппаратуры. Радио- нуклидная диагностика, ее принципы и диагностические возможности.

Конкретные цели занятия:

Знать:

1. Строение атома.

2. Что такое радиоактивность, ее качественные и количественные характеристики.

3.Что такое радиометрия, радиография, гамматопо- графия, что такое радиоактивные изотопы и их получение.

4. Знать физиологические основы радионуклидной диагностики.

5. Требования к радиофармацевтическим препаратам, используемым с диагностической целью.

Уметь:

1. Определить активность радиоактивного вещества по паспорту изотопа.

2. Определить показания к радионуклидному исследованию.

3. Оценить клиническую значимость проведенного радионуклидного исследования.

База проведения и материальное оснащение:

1. Учебная комната.

2.Таблицы.

3.Детекторы для регистрации излучений.

Литература:

1. Аинденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология и рентгенология. М.: Медицина, 1993.

2. Аинденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология. М., 2000.

3. Аинденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. «Медицинская радиология».

4. Лучевая диагностика: Учебник для вузов. / Под ред. проф. Г.Е. Труфанова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007.

Блок информации:

Радиоактивность - это способность ядер некоторых химических элементов к самопроизвольному распаду с выделением лучистой энергии в виде альфа-, бета- и гамма-лучей. Естественная радиоактивность была открыта французским физиком А.Беккерелем в 1896 году, который обнаружил испускание солями урана невидимых лучей, вызывающих почернение фотографической эмульсии подобно рентгеновским лучам. Исследованиями Марии и Пьера Кюри, Резерфорда/было установлено, что пучок радиоактивных лучей неоднороден и в магнитном поле распадался на составные части: альфа-лучи отклонялись к отрицательному полюсу и представляли собой положительно заряженные частицы, бета-лучи отклонялись к положительному полюсу, а гамма-лучи не отклонялись вообще и представляли собой электромагнитные волны, подобно рентгеновским лучам. В дальнейшем было установлено, что альфа-лучи сложные частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, бета-лучи - это поток электронов, либо позитронов, если бета-излучение положительное.

Радиоактивные лучи обладают свойствами:

1.Проникать через различные среды.

2. Ионизировать среду, через которую проходят.

3.Вызывают свечение некоторых веществ - люминофоров.

4. Вызывают почернение фотографической эмульсии.

5.Обладают биологическим действием.

Глубокое изучение свойств радиоактивных элементов привело английского физика Резерфорда в 1911г. к созданию планетарной модели строения атома. Этой моделью, усовершенствованной датским ученым Нильсом Бором и отечественным ученым Иваненко, мы пользуемся по настоящее время, поскольку она помогает понять явление радиоактивности. Все атомы нейтральны и состоят из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных частиц - электронов. По таблице Менделеева можно представить строение атома любого химического элемента. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Количество протонов - это заряд ядра - в таблице Менделеева порядковый номер. Сумма протонов и нейтронов - это массовое число, т.е. атомный вес. Числу протонов в ядре соответствует количество электронов на электронных уровнях, число последних определяется по периоду. Количество электронов на внешнем электронном уровне определяется по группе, а в химическом отношении - это валентность. Протоны и нейтроны удерживаются внутри ядра силами, называемыми ядерными. Стабильные устойчивые ядра содержат определенные числа протонов и нейтронов. Если ядро содержит избыток протонов или нейтронов, то оно неустойчиво, радиоактивно. Самопроизвольно изменяя свой состав, ядро со временем попадает в стабильную область.

1934 год ознаменовался открытием французских ученых Фредерика и Ирэн Жолио-Кюри явления искусственной радиоактивности. Так появился хорошо известный термин - радиоактивный изотоп. В настоящее время путем бомбардировки стабильных химических элементов нейтронами можно получить радиоактивный изотоп любого химического элемента, называемые в настоящее время радионуклидами. Т.о. открылась возможность ввода в организм больного радионуклидов, наблюдать за их местонахождением с помощью радиодиагностической аппаратуры. Метод получил название радионуклидной диагностики, а радионуклиды, вводимые в организм, - радиофармацевтических препаратов (РФП).

Характеристика радиоактивности

Период полураспада - время, за которое распадается половина атомов радиоактивного вещества.

Доля атомов, распадающихся в единицу времени, - это постоянная распада.

Активность радиоактивного вещества - это количество атомов, распадающихся в единицу времени.

Удельная активность - количество распадающихся атомов в единицу времени в единице массы вещества.

Единицы активности

По системе СИ

Беккерель - это один распад в секунду.

Производные:

Килобеккерель - 1000 беккерелей. Мегобеккерель - 1000000 беккерелей.

Внесистемные единицы.

Кюри - 3,7х10¹⁰ распадов в секунду.

Производные:

Микрокюри - 3,7х10⁷ распадов в секунду. Милликюри - 3,7х10⁴ распадов в секунду

Ионизирующие излучения невидимы, не имеют запаха, поэтому измерение их возможно с помощью приборов, регистрирующих эффект действия излучений на физические, химические и биологические среды. Отсюда различают физические, химические и др. методы регистрации излучений. Чаще используются физические: ионизационные и люминесцентный (сцинтиляционный) методы регистрации излучений. Для выполнения радио- нуклидных исследований разработаны разнообразные диагностические приборы, в которых есть детектор, преобразующий ионизирующее излучение в электрические импульсы, блок электронной обработки и блок представления данных. По виду последнего различают: метод радионуклидной визуализации, радиографию, клиническую и лабораторную радиометрию.

Радионуклидная визуализация - это получение изображения исследуемого органа, части тела или всего тела пациента при введении в организм РФП, с помощью гамма-сцинтиграфии. Вариантами гамма-сцинтиграфии являются однофотонная или двухфотонная эмиссионная томография. Иногда используют для визуализации сканер, исследование называется сканированием.

Для изучения динамики радиоактивности организма, для изучения различных физиологических и биохимических процессов в ряде установок можно результаты исследования зарегистрировать в виде цифр и проводить такое исследование через повторные интервалы времени и на основании полученных данных судить о накоплении и выведении радиоактивного вещества - это радиометрия. Она пригодна для регистрации медленно протекающих процессов.

Для изучения процессов, сопровождающихся быстрым изменением интенсивности излучения, требуется непрерывная регистрация импульсов. В таких случаях используют счетные установки, в которых измеритель скорости счета соединен с самописцем, вычерчивающим кривую - радиограмму, а метод регистрации называется радиографией. Примером может служить изучение вентиляции легких, гемодинамики, накопление и выведение радиоактивных веществ печенью, почками и т.д.

Для осуществления указанных методов используются радионуклиды (радиоактивные изотопы) или меченные ими индикаторы, которые называют радиофармацевтическими препаратами (РФП).

РФП - это разрешенное фармакопейным комитетом для введения человеку с диагностической целью химическое соединение, в молекуле которого содержится радионуклид.

РФП должен отвечать ряду требований:

1.Быть безвредным.

2. Период полураспада должен быть достаточно коротким, но должен позволить провести необходимое во времени исследование.

3. Быстро выводится из организма.

4. Обладать тропностью к исследуемому органу или изучаемому обмену.

5.Должен иметь определенный спектр излучения.

6.Использовать в малых (индикаторных) дозах. Важная минимальная лучевая нагрузка, для оценки которой пользуются понятиями.

Физический период полувыведения - время распада половины атомов радионуклида. Время, за которое активность препарата, введенного в организм, снижается наполовину за счет его выведения, называется периодом биологического полувыведения. Время, в течение которого активность введенного в организм РФП уменьшается наполовину вследствие физического распада и выведения, называют эффективны?" периодом полувыведения.

В ряде случаев радионуклидное исследование может быть проведено без введения в организм РФП - in vitro, т.е. все исследования проводят в пробирках. Оно позволяет обнаружить в биологических жидкостях (кровь, моча) гормоны, ферменты, лекарственные и др. вещества в ничтожно малых концентрациях. Принцип этого метода, называемого радиоиммунологическим анализом, состоит в конкурентном связывании искомых стабильных и аналогичных им меченых веществ со специфической воспринимающей системой.

Радионуклидный анализ in vitro стали называть радиоиммунологическим, поскольку он основан на использовании иммунологических реакций антиген-антитело. Однако в дальнейшем были созданы другие, близкие по целям и методике, но различающиеся по деталям виды исследования in vitro. Так если в качестве меченой субстанции применяют антитело, а не антиген, анализ называют иммунорадиометрическим, если же в качестве связывающей системы взяты тканевые рецепторы, говорят о радиорецепторном анализе.

контрольные вопросы

1. Чт«такое радиоактивность? Радиоактивные излучения и их характеристики.

2.Строение атома и связь строения атома с таблицей химических элементов Менделеева.

3. Что такое искусственная радиоактивность? Получение радиоактивных изотопов.

4. Что такое радиофармацевтические препараты, и какие к ним предъявляются требования.

5.Чем отличается распределение в организме радиоактивных изотопов от распределения стабильных.

6.Методы регистрации излучений.

7.Устройство радиодиагностической аппаратуры.

8.Принципы и возможности радионуклидных исследований.

9. Какие требования предъявляются к радиофармацевтическим препаратам, используемым с диагностической целью.

тестовые задания

1.Естественную радиоактивность открыл

A. Кюри М.

Б. Беккерель А.

B. Рего К.

Г. Кюри П.

2. От чего зависит активность определенного количества радиоактивного вещества?

А. От энергии излучаемых частиц или квантов

Б. От температуры среды ⁴⁴ В. От скорости распада данного радиоактивного вещества

Г. От порядкового номера данного элемента

Д. От агрегатного состояния радиоактивного вещества.

3. Как можно изменить скорость радиоактивного распада?

A. Путем нагревания

Б. Путем охлаждения сверхнизких температур

B. Путем химического воздействия

Г. Путем повышения давления

Д. Невозможно изменить

4. Что произойдет с атомом вещества при альфа- распаде?

А. Сместится в таблице Менделеева на две клетки вправо

Б. Атомный вес не изменится ⁴ В. Сместится в таблице Менделеева на две клетки влево

Г. Выделит два электрона Д. Излучится позитрон

5. Какими изменениями атомного ядра обусловлен отрицательный бета-распад?

А. Превращением нейтрона в протон Б. Излучением гамма-кванта

В. Захватом ядром электрона с внутренней орбиты Г. Увеличением атомного веса Д. Увеличением объема атомного ядра

6. Каковы составные части естественного радиационного фона?

A. Излучения промышленных предприятий Б. Излучение атомных электростанций

B. Излучения рентгеновских кабинетов

Г. Излучение естественно распределенных радиоактивных веществ и космическое излучение

Д. Излучения живых организмов

7.Как можно изменить скорость радиоактивного распада?

C. Путем нагревания

Б. Путем химического воздействия

В. Невозможно изменить

Г. Путем охлаждения

Д. Путем повышения давления

8.Что измеряют при помощи радиометров?

¹ А. Активность радиоактивных веществ Б. Дозу проникающей радиации

B. Энергию излучаемых частиц и квантов

Г. Степень проникающей способности излучений

Д. Скорость движения частиц или квантов в пространстве

9. Каково взаимоотношение между постоянной распада и периодом полураспада?

A. При большей постоянной распада период полураспада не изменяется

Б. При большей постоянной распада период полураспада меньше

B. При большей постоянной распада период полураспада больше

Г. Период полураспада и постоянная распада характеризуют различные стороны явления радиоактивности

10. Что такое изотопы?

А. Разновидности одного и того же элемента с различным атомным весом

Б. Разновидности химических элементов с разным числом протонов

В. Разновидности химических элементов с различным числом электронов

Г. Элементы с различным числом электронных уровней

Д. Элементы с различным порядковым номером

Ответы:

1 Б

2 В

3 Д

4 В

5 А

6 Г

7 В

8- А

9- Б

10- А

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: