Реферат: Физика рентгеновского излучения

Общеизвестно, что рентгеновское излучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рентгеном (8 ноября 1895 г.).


Дата добавления на сайт: 10 июля 2025
1. История открытия рентгеновского излучения

Общеизвестно, что рентгеновское излучение было открыто Вильгельмом Конрадом Рентгеном (8 ноября 1895 г.).
В.-К. Рентген родился 27 марта 1845 г. в г. Леннепе в семье видного немецкого фабриканта Конрада Рентгена. Как и у многих выдающихся ученых, научная карьера В.-К. Рентгена, особенно на ранних этапах, складывалась необычно. За нежелание выдать в чем-то провинившегося товарища по учебе он в 1861 г. был исключен из школы, где получал начальное образование и, таким образом, вышел в «большую жизнь» без аттестата об ее окончании. Впоследствии это обстоятельство создавало определенные проблемы на пути его профессиональной и научной деятельности. В 1868 г. В.-К. Рентген окончил Политехнический институт в Цюрихе (Швейцария) по специальности «Прикладная математика». Там же он стал углубленно заниматься физикой и 12 июня 1869 г. за свою диссертацию «Исследование газов» получил докторскую степень. Однако в течение последующих четырех лет возможностей полноценно заниматься научной деятельностью В.-К. Рентген не имел: мешало все то же отсутствие аттестата об окончании школы.
Положение изменилось, когда в 1872 г. В.-К. Рентген начал работать в университете Страсбурга и в 1874 г. получил звание доцента. С этого времени авторитет молодого ученого в научном сообществе значительно возрос, и в 1879 г. В.-К. Рентген возглавил кафедру физики в университете г. Гиссена, где для него был построен новый институт. Это позволило ученому выполнить ряд важных экспериментальных исследований, укрепивших его положение как одного из ведущих физиков германии того времени. Благодаря достигнутым успехам в 1888 г. В.-К Рентген возглавил кафедру физики Вюрцбургского университета в должной и профессора и директора престижного, хорошо оборудованного Института физики. В1894 г. он получил высший академический пост, будучи избранным ректором Вюрцбургского университета.
Основным направлением научной деятельности В.-К. Рентгена, как и многих других физиков 19 столетия, явилось изучение таинственных в то время свойств электричества. В частности, он много экспериментировал с вакуумными катодными трубками, созданными усилиями выдающихся физиков В. Хитторфа и У. Крукса. В то время уже был хорошо известен эффект, называемый нами сегодня электронной эмиссией, вследствие которого происходило свечение катодных трубок. Однако изучать катодные лучи вне катодной трубки стало возможным только в 1892 г. благодаря изобретению гениального физика Ф. Ленарда. Он сконструировал катодную трубку, в которой излучение направлялось на окно из тонкого алюминия и выходило за ее пределы. Но только В.-К. Рентген, будучи активным физиком-экспериментатором, обнаружил, что вблизи работающей катодной трубки возникает свечение (флюоресценция) экрана, покрытого цианоплатинатом бария. Для самого В.-К. Рентгена это было неожиданным. Заинтересовавшись этим загадочным явлением, для исключения попадания на экран излучения светового спектра он плотно обернул катодную трубку черным картоном и повторил опыт в темной комнате. И вновь получил свечение флюоресцентного экрана. Затем ученый начал отодвигать его от работающей катодной трубки и обнаружил, что свечение экрана сохраняется даже на расстоянии двух метров. Он повторил эксперимент несколько раз и установил, что этот феномен, без всякого сомнения, не был связан ни с отражением обычного света, ни с катодными лучами, так как они не проникают через воздух на такое расстояние. В течение последующих нескольких недель, изолировавшись от окружающего мира, В.-К. Рентген многократно повторял опыт, детально изучая обнаруженный феномен. Вечером 22 декабря 1895 г. он попросил свою жену Берту разрешить ему сфотографировать ее руку с помощью новых лучей, и после 15-минутной экспозиции была получена первая в мире рентгенограмма человека. Этот день стал настоящим днем рождения лучевой диагностики как медицинской специальности.
Изучив физические свойства нового излучения, 28 декабря 1895 г. В.-К. Рентген сдал в печать свое предварительное сообщение под названием «О новом виде лучей. Первое сообщение», опубликованное 1 января 1896 г. в «Отчетах о заседаниях Физико-медицинского общества Вюрцбурга». 13 января 1896 г. В.-К. Рентген представил свою работу императору Вильгельму II, а 23 января 1896 г. изложил ее в своем докладе на заседании Физико-математического общества Вюрцбурга.
Открытие В.-К. Рентгеном нового вида излучения, названного им Х-лучами, произвело мировую сенсацию, поскольку общество не было к нему готово. Особенно невероятной представлялась мысль о том, что новое излучение может проникать через твердые тела. Поползли слухи, что с его помощью можно получить не только изображение некоторых органов и тканей человека, но и якобы читать его мысли. Так непросто шла адаптация общественного сознания к новому открытию.
Однако признание результатов этого открытия было неизбежным, и в 1901 г. за величайшее достижение в области физики В.-К. Рентгену была присуждена Нобелевская премия. Кроме нее Рентген имел многочисленные медали и другие знаки отличия.
В 1900 г. В.-К. Рентген стал профессором физики в Мюнхенском университете и директором нового Института физики. Он удалился от дел в 1920 г. и умер в возрасте 78 лет 10 февраля 1923 г. в Мюнхене.
Известно, что с проявлениями рентгеновского излучения, выражающимися, например, в засвечивании изолированных от световых лучей фотопленок, сталкивались физики и до В-К Рентгена. Однако только он смог увидеть в проводимых экспериментах проявление нового вида излучения, перейти от эмпирики к теории, совершив гигантский прорыв в физике.
Новое открытие сулило В-К. Рентгену помимо мировой славы и большие финансовые возможности. Но оставаясь истинным ученым, он считал, что его «открытие и изобретения принадлежит всему человечеству и что им не должны ни в коей мере мешать патенты, лицензии, контракты...».

. Устройство рентгеновской трубки, принцип получения рентгеновского изображения

Вскоре после открытия В.-К. Рентгеном нового вида излучения оно стало активно использоваться в медицине с диагностическими целями. Таким образом, родилась новая медицинская специальность, названная рентгенодиагностикой. Само новое излучение, электромагнитное по своей природе, в России и Германии получило название рентгеновского, а в англоязычных странах Х-лучей (Х-гау).
Устройство и принцип работы рентгеновской трубки
Рентгеновское излучение возникает в рентгеновской трубке в момент подачи на нее высокого напряжения. Наиболее распространенная современная модель рентгеновской трубки представляет собой электрический прибор, состоящий из двух электродов: катода, выполненного в виде тонкой спирали, и анода - в виде пластины или диска, которые запаяны в вакуумной стеклянной колбе. Таким образом, между катодом и анодом имеется безвоздушное пространство. Поскольку процесс получения рентгеновского излучения связан с сильным нагреванием электродов, они конструктивно выполнены из тугоплавкого металла (вольфрама).
Перед подачей на электроды высокого напряжения катод нагревается сильным током низкого напряжения (напряжение 6-14 В, сила тока 2,5-8 А). При этом катод начинает испускать свободные электроны, которые образуют вокруг него так называемое электронное облачко, а процесс отрыва электронов от поверхности катода называется электронной эмиссией.

Физика рентгеновского излучения (рис. 1)
Схема рентгеновской трубки: 1 - катод, 2 - поток электронов, 3 - фокусное пятно анода, 4 - анод, 5 - двигатель на оси анода

При подаче на электроды высокого напряжения (порядка десятков и сотен киловольт) оторвавшиеся от катода электроны через вакуум начинают устремляться к аноду с огромной скоростью. Встречая на своем пути анод, электроны начинают ударяться о его поверхность. При этом происходит торможение электронов и преобразование их высокой кинетической энергии в энергию электромагнитных волн с различной частотой, большая часть которой рассеивается в виде теплового излучения. Небольшое количество энергии, образованной вследствие торможения электронов об анод (примерно 1/1000), покидает рентгеновскую трубку в виде рентгеновского излучения. Таким образом, рентгеновское излучение - это волновое тормозное электромагнитное излучение. При этом оно направляется перпендикулярно по отношению к оси движения электронов в вакууме рентгеновской трубке. Это становится возможным благодаря особой форме анода, имеющего скошенную поверхность в месте контакта с падающими на него электронами, называемую фокусным пятном. Кроме того, во время подачи на рентгеновскую трубку высокого напряжения анод, выполненный в виде диска, начинает вращаться с высокой частотой. Поэтому в разные моменты времени пучок электронов ударяется о разные участки его поверхности, что предохраняет анод от избыточного нагревания, равномерно распределяя тепловую нагрузку по его поверхности.
Формирование рентгеновского изображения
Принцип получения рентгеновского изображения исследуемого органа основан на неоднородном ослаблении (поглощении) пучка рентгеновского излучения при прохождении его через ткани различной плотности и попадании неоднородно ослабленного излучения на воспринимающую систему (рентгеновскую пленку или флюоресцирующий экран).
Все диагностические изображения, получаемые методами медицинской визуализации, подразделяют на две основные группы - аналоговые и цифровые. Аналоговые изображения получают на специальной рентгенографической пленке или флюоресцирующих экранах с помощью методов классической рентгенодиагностики (рентгенографии, рентгеноскопии, флюорографии, линейной томографии, методик с применением искусственного контрастирования).

Физика рентгеновского излучения (рис. 2)
Схема формирования рентгеновского изображения за счет неравномерного ослабления рентгеновского излучения: 1 - источник рентгеновского излучения, 2 - тело пациента, 3 - рентгеновская пленка, флюоресцирующий экран

Существуют негативные и позитивные изображения одного и того же объекта (органов грудной клетки). Органы и ткани, обладающие высокой рентгеновской плотностью (кости, сердце, купола диафрагмы), на негативных изображениях белого цвета, а на позитивных - черного. При анализе рентгенограмм необходимо также помнить о наличии суммационного эффекта. Суммационный эффект заключается в наслоении изображений различных органов и тканей, расположенных вдоль прохождения пучка рентгеновского излучения.

. Устройство рентгеновской трубки. Свойства рентгеновского излучения

Вскоре после открытия В.-К. Рентгеном нового вида излучения оно стало активно использоваться в медицине с диагностическими целями. Таким образом, родилась новая медицинская специальность, названная рентгенодиагностикой. Само новое излучение, электромагнитное по своей природе, в России и Германии получило название рентгеновского, а в англоязычных странах Х-лучей (Х-гау).
Устройство и принцип работы рентгеновской трубки
Рентгеновское излучение возникает в рентгеновской трубке в момент подачи на нее высокого напряжения. Наиболее распространенная современная модель рентгеновской трубки представляет собой электрический прибор, состоящий из двух электродов: катода, выполненного в виде тонкой спирали, и анода - в виде пластины или диска, которые запаяны в вакуумной стеклянной колбе. Таким образом, между катодом и анодом имеется безвоздушное пространство. Поскольку процесс получения рентгеновского излучения связан с сильным нагреванием электродов, они конструктивно выполнены из тугоплавкого металла (вольфрама).
Перед подачей на электроды высокого напряжения катод нагревается сильным током низкого напряжения (напряжение 6-14 В, сила тока 2,5-8 А). При этом катод начинает испускать свободные электроны, которые образуют вокруг него так называемое электронное облачко, а процесс отрыва электронов от поверхности катода называется электронной эмиссией.

Физика рентгеновского излучения (рис. 3)
Схема рентгеновской трубки: 1 - катод, 2 - поток электронов, 3 - фокусное пятно анода, 4 - анод, 5 - двигатель на оси анода

При подаче на электроды высокого напряжения (порядка десятков и сотен киловольт) оторвавшиеся от катода электроны через вакуум начинают устремляться к аноду с огромной скоростью. Встречая на своем пути анод, электроны начинают ударяться о его поверхность. При этом происходит торможение электронов и преобразование их высокой кинетической энергии в энергию электромагнитных волн с различной частотой, большая часть которой рассеивается в виде теплового излучения. Небольшое количество энергии, образованной вследствие торможения электронов об анод (примерно 1/1000), покидает рентгеновскую трубку в виде рентгеновского излучения. Таким образом, рентгеновское излучение - это волновое тормозное электромагнитное излучение. При этом оно направляется перпендикулярно по отношению к оси движения электронов в вакууме рентгеновской трубке. Это становится возможным благодаря особой форме анода, имеющего скошенную поверхность в месте контакта с падающими на него электронами, называемую фокусным пятном. Кроме того, во время подачи на рентгеновскую трубку высокого напряжения анод, выполненный в виде диска, начинает вращаться с высокой частотой. Поэтому в разные моменты времени пучок электронов ударяется о разные участки его поверхности, что предохраняет анод от избыточного нагревания, равномерно распределяя тепловую нагрузку по его поверхности.
Основные свойства рентгеновского излучения
Рентгеновское излучение, используемое в лучевой диагностике, отличается от излучения светового спектра (видимого света) длиной волны и соответственно частотой. Поэтому наряду со свойствами, присущими обычному свету, оно обладает рядом специфических свойств. Основными из них являются:
проникающая способность;
фотохимический эффект;
способность вызывать флюоресценцию некоторых веществ;
ионизирующая способность;
биологическое действие.
Проникающая способность, то есть способность проходить сквозь предметы, непроницаемые для лучей видимого света, - основное свойство рентгеновского излучения, на котором базируется рентгенодиагностика. Проникающая способность, с одной стороны, зависит от физических свойств веществ, из которого состоят предметы, с другой - от физических характеристик пучка рентгеновского излучения. Рентгеновские лучи лучше всего проникают через газообразные среды (различные газы, воздух, в организме человека - легочная ткань), поскольку они состоят из значительно разреженного вещества, которое очень слабо задерживает рентгеновское излучение. Напротив, через вещества с высокой электронной плотностью и большой атомной массой составляющих их химических элементов (металлы, особенно тяжелые, и их соли, в организме человека - костная система) рентгеновское излучение проникает плохо, поскольку начинает значительно тормозиться веществом и взаимодействовать с ним. Поэтому для защиты от рентгеновского излучения применяют свинец (чаще всего в виде просвинцованной резины).
С другой стороны, проникающая способность (или ослабление) рентгеновских лучей увеличивается при возрастании частоты волны излучения. Она в свою очередь зависит кинетической энергии электронов, тормозящихся об анод, и соответственно от напряжения, подаваемого на электроды рентгеновской трубки. Следовательно, изменяя параметры электрического тока, подходящего к рентгеновской трубке, можно изменять проникающую способность пучка рентгеновскою излучения.
Фотохимический эффект заключается в способности рентгеновского излучения индуцировать различные химические реакции. Этим свойством также обладают и другие виды электромагнитных излучений - ультрафиолетовое и световое. В частности, под воздействием рентгеновского излучения как света видимого спектра происходит восстановление металлического серебра из его галогенидов (например, из AgBr). Эта химическая реакция лежит в основе всем знакомой фотографии. В рентгенодиагностике данный эффект используется для получения рентгеновских снимков, или рентгенограмм.
Способность вызывать флюоресценцию некоторых веществ - исторически первое открытое свойство рентгеновского излучения. Суть его состоит в том, что при воздействии рентгеновских лучей на определенные вещества возникает их флюоресценция, или свечение. При этом энергия рентгеновского излучения переходит в энергию видимого света. На заре рентгенодиагностики данное свойство рентгеновского излучения использовалось для получения светового изображения тканей организма человека на экране, покрытом флюоресцентным веществом. Пройдя через органы и ткани, рентгеновское излучение, частично ослабляясь ими, вызывало неравномерное свечение флюоресцентного экрана, хорошо видимое в затемненной комнате. В настоящее время принцип флюоресценции лежит в основе устройства так называемых усиливающих экранов, предназначенных дополнительно засвечивать рентгеновскую пленку, чувствительную также и к лучам света видимого спектра. Это позволяет снизить лучевую нашрузку на организм исследуемого пациента при рентгенографии.
Ионизирующая способность рентгеновского излучения заключается в ионизации, п пи разложении нейтральных молекул под его воздействием на положительный и отрицательный ионы, составляющие ионную пару. Процесс ионизации может происходить в веществах, находящихся в различных агрегатных состояниях. Ионизирующая способность присуща также и другим видам излучения, например гамма-излучению, получаемому при радиоактивном распаде. Поэтому эти виды излучения получили название ионизирующих.
Способность образовывать пары ионов при прохождении через воздух не только рентгеновского, но и любого вида ионизирующего излучения позволила выделить специальную единицу измерения - экспозиционную дозу, равную отношению суммарного заряда всех отрицательных (или положительных) ионов, образованных вследствие ионизации в воздухе, к его массе (Кл/кг).
Ионизирующая способность определенных видов излучения лежит в основе их биологического действия. Биологическое действие - наиболее поздно открытое свойство рентгеновского излучения, заключающееся в его воздействии на биологические объекты, и в частности организм человека. Большей частью оно обусловлено ионизацией биологически значимых структур (ДНК, РНК, молекул белков, аминокислот, воды и т.д.), что ведет к их повреждению и в целом к неблагоприятным последствиям на уровне макроорганизма. Это создает необходимость использовать меры защиты от рентгеновского излучения.
С другой стороны, существуют и положительные биологические эффекты рентгеновского излучения, такие как противоопухолевое и противовоспалительное действие. Они легли в основу рентгенотерапии и долгое время использовались с лечебными целями. В настоящее время рентгенотерапия применяется ограниченно, поскольку ее вытеснила более эффективная гамма-терапия, обладающая меньшими побочными воздействиями, а также терапия ускоренными корпускулярными видами излучения.
атом ядро рентгеновский трубка
4. Принцип естественного и искусственного контрастирования в рентгенологии

Некоторые органы тела поглощают рентгеновское излучение в значительно большей или меньшей степени, чем окружающие ткани, вследствие чего можно получать контрастное рентгеновское изображение этих органов. Явление, благодаря которому это осуществимо, получило название естественного контратирования. Например, легкие, будучи практически воздушной средой, не ослабляют рентгеновское излучение, в то время как кости намного интенсивнее ослабляют рентгеновские лучи. Мягкие ткани занимают промежуточное положение между указанными структурами по степени ослабления рентгеновского излучения. Поэтому изображение органов грудной клетки и костного скелета получаются благодаря естественной контрастности.
Искусственное контрастирование
Однако большинство органов и тканей организма поглощают рентгеновское излучение практически в одинаковой степени. Поэтому для визуализации органов, не обладающих естественной контрастностью (например, органы желудочно-кишечного тракта, органы мочевыделения), применяются специальные методики, основанные на явлении искусственного контрастирования. Его суть заключается в искусственном изменении прозрачности изучаемых органов и тканей для рентгеновского излучения.
Искусственное контрастирование осуществляется благодаря введению в организм человека специальных рентгеноконтрастных препаратов, ослабляющих рентгеновское излучение в большей степени, чем окружающие ткани, или, наоборот, практически не ослабляющих рентгеновское излучение:
Не ослабляющие рентгеновское излучение (углекислый газ, воздух).
Ослабляющие рентгеновское излучение.
Не содержащие йод - водонерастворимые (сульфат бария - BaS04).
Содержащие йод.
Рентгеноконтрастные йодсодержащие вещества подразделяются на:
жирорастворимые (практически не используются);
водорастворимые:
ионные (урографин, гипак);
неионные (ультравист, омнипак, визипак).
Наиболее часто методики с искусственным контрастированием применяются для рентгеновских исследований органов брюшной полости и забрюшинного пространства. В условиях искусственного контрастирования осуществляется исследование желудочно-кишечного тракта с введением в полость водной взвеси сульфата бария, а в отдельных случаях и йодсодержащих препаратов. Исследование органов мочевыделения, желчевыделения осуществляется при парентеральном или ретроградном введении рентгеноконтрастных йодсодержащих веществ. При выборе йодсодержащих контрастных препаратов руководствуются степенью их контрастирующего эффекта и безвредностью для пациента.
Йодсодержащие рентгеноконтрастные препараты могут вызывать побочные эффекты за счет высокой осмолярности и хемотоксичности (ионного воздействия).
Современные 3-атомные рентгеноконтрастные препараты делятся на ионные, образующие в жидкой среде заряженные соединения (урографин, гипак), и неионные, электрически нейтральные (ультравист, омнипак). Ионные рентгеноконтрастные соединения обладают более высокой осмолярностью по отношению к плазме крови (285-295 мОсм/л) и неионным йодистым соединениям.
Йодсодержашие препараты могут вызывать анафилактоидные реакции, нарушение агрегации эритроцитов, электролитные нарушения и изменения гемодинамики, повреждение эндотелия сосудов, нарушение функции почек.
Противопоказания для проведения контрастных исследований - почечная недостаточность, выраженная сердечная недостаточность, аритмии, гипертиреоз, эпилепсия аллергическая предрасположенность.
Оптимальным является применение изоосмолярных плазме крови неионных йодсодержащих рентгеноконтрастных препаратов, которые позволяют более широко применять методики контрастирования и избегать осложнений.

5. Принцип получения рентгеновского изображения органов и систем

Принцип получения рентгеновского изображения исследуемого органа основан на неоднородном ослаблении (поглощении) пучка рентгеновского излучения при прохождении его через ткани различной плотности и попадании неоднородно ослабленного излучения на воспринимающую систему (рентгеновскую пленку или флюоресцирующий экран).
Все диагностические изображения, получаемые методами медицинской визуализации, подразделяют на две основные группы - аналоговые и цифровые.
Аналоговые изображения получают на специальной рентгенографической пленке или флюоресцирующих экранах с помощью методов классической рентгенодиагностики (рентгенографии, рентгеноскопии, флюорографии, линейной томографии, методик с применением искусственного контрастирования).
Физика рентгеновского излучения (рис. 4)
Схема формирования рентгеновского изображения за счет неравномерного ослабления рентгеновского излучения: 1 - источник рентгеновского излучения, 2 - тело пациента, 3 - рентгеновская пленка, флюоресцирующий экран

Рентгенография является одним из наиболее распространенных методов лучевой диагностики, ставшим в настоящее время рутинным. Рентгенография - это способ получения диагностических изображений, при котором рентгеновские лучи после прохождения через тело пациента неравномерно ослабляются и засвечивают рентгенографическую пленку. Рентгенография предназначена для получения статических, то есть неподвижных, аналоговых изображений на рентгеновских пленках, которые называются рентгенограммами.
Рентгеновская пленка с двух сторон покрыта специальной эмульсией, состоящей из слоя желатина, в который вкраплены мельчайшие кристаллы бромида серебра (размером порядка 1 мкм). Эмульсия чувствительна к фотонам в достаточно широком спектре электромагнитных излучений (рентгеновском, ультрафиолетовом, видимом), поэтому рентгеновскую пленку для предотвращения засвечивания помещают в специальные кассеты. В этих кассетах пленка находится между двумя флюоресцентными «усиливающими» экранами, которые при воздействии на них рентгеновских лучей начинают испускать свет видимого спектра, что приводит к более интенсивному засвечиванию пленки. Применение флюоресцирующих экранов при проведении рентгенографии позволяет снизить интенсивность облучения пациентов в 10-10000 раз, что позволяет в значительной мере нивелировать отрицательные биологические эффекты рентгеновского излучения.
Рентгенограмма представляет собой изображение, выполненное в черно-белых тонах. Черным участкам на рентгенограммах соответствуют органы и ткани, имеющие низкую плотность (например, легкие). Они хорошо пропускают рентгеновские лучи, которые засвечивают рентгеновскую пленку. При этом происходит интенсивное восстановление мелкодисперсного металлического серебра, имеющего черный цвет, из его галогенидов, содержащихся в рентгеновской пленке. Белым участкам на рентгенограммах соответствуют органы и ткани с высокой плотностью (например, кости). Они сильно поглощают рентгеновское излучение. Поэтому энергии рентгеновских лучей, дошедших до рентгеновской пленки, недостаточно для ее засвечивания, и она при проявлении остается белой Таким образом, однородный пучок рентгеновского излучения при прохождении через тело приобретает неоднородность, которая фиксируется пленкой. Такая пленка и является традиционной, или классической, негативной рентгенограммой.
В практической работе интерпретируются рентгенограммы, которые представляют собой негативные изображения. Аналогичные обычным фотографическим снимкам позитивные изображения, полученные путем инверсии оттенков черно-белой гаммы из негативов, распространения в лучевой диагностике не нашли. Это обусловлено тем, что:
при переводе в позитивное изображение утрачивается часть деталей;
удлиняется диагностический процесс;
удваиваются экономические затраты.
Органы и ткани, обладающие высокой рентгеновской плотностью (кости, сердце, купола диафрагмы), на негативных изображениях белого цвета, а на позитивных - черного.
При анализе рентгенограмм необходимо также помнить о наличии суммационного эффекта. Суммационный эффект заключается в наслоении изображений различных органов и тканей, расположенных вдоль прохождения пучка рентгеновского излучения. Например, на рентгенограмме органов грудной клетки в прямой проекции вследствие суммационного эффекта передние отрезки ребер наслаиваются на задние, а позвоночный столб перекрывается сердечно-сосудистой тенью. Из-за этого точно локализовать патологические измене¬ния очень сложно. Чтобы избежать затруднений, вызванных суммационным эф¬фектом, обычно выполняют рентгенограммы в двух взаимно перпендикулярных проекциях или прибегают к использованию томографических методик - линейной или компьютерной томографии.
На сегодняшний день рентгенография является основополагающим методом для диагностики заболеваний органов дыхания, опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта.
Рентгеноскопия - это метод рентгенодиагностики, при котором изображение изучаемых органов и тканей пациента формируется на флюоресцирующем экране или телевизионном мониторе. Во время проведения рентгеноскопии рентгеновские лучи, неоднородно ослабляясь при прохождении сквозь тело пациента, попадают на флюоресцирующий экран, вызывая его неравномерное свечение. Вследствие этого создается флюоресцентное изображение изучаемого объекта. Традиционная рентгеноскопия предназначена для получения динамического, то есть подвижного, проекционного изображения (в режиме «реального времени»), которое врач-рентгенолог изучает непосредственно на флюоресцирующем экране. В настоящее время оценка таких флюоресцентных изображений не проводится вследствие их низкого качества, необходимости затемнения рентгеновского кабинета и потерь времени на темновую адаптацию глаз врача-рентгенолога. Теперь флюоресцирующие экраны используются в конструкции усилителя рентгеновского изображения, увеличивающего яркость (свечение) первичного изображения примерно в 5000 раз.
С помощью электронно-оптического преобразователя изображение изучается на экране монитора, что существенно улучшает качество диагностики, даже без затемнения рентгеновского кабинета.

Физика рентгеновского излучения (рис. 5)

Рентгеноскопия наиболее широко используется при исследовании органов желудочно-кишечного тракта. Рентгеноскопия органов дыхания и сердечно-сосудистой системы в настоящее время применяется редко вследствие внедрения в клиническую практику новых методов, в частности компьютерной томографии и ультразвуковой диагностики.
Флюорография - рентгеновский метод, позволяющий получать рентгенограмму на малоформатной пленке (7х7и10х10 см). Поэтому в отличие от обычных рентгенограмм контрастность флюорографических изображений достигается за счет некоторого увеличения экспозиции - времени прохождения рентгеновских лучей через изучаемый объект и их интенсивности.
Флюорография высокоэффективна при проведении массового обследования определенных групп пациентов. В настоящее время наиболее активно флюорография применяется в целях профилактического обследования органов грудной полости для раннего выявления туберкулеза органов дыхания и злокачественных опухолей легких.
Томография (от греч. tomos - слой) - метод получения послойных изображений изучаемых органов и тканей. В лучевой диагностике используются различные виды томографии - линейная, рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная. Их следует отличать друг от друга.
Линейная томография - рентгеновский метод получения послойных изображений изучаемых органов и тканей пациента на рентгеновской пленке, осуществляемый благодаря использованию особого технического подхода. Он заключается в том, что при получении линейной томограммы происходит движение в различных направлениях рентгеновской трубки, излучающей пучок лучей, и кассеты с пленкой относительно исследуемого объекта. Этим достигается выделение специального томографического слоя, или среза, вдоль тела пациента, параллельного плоскости рентгеновской пленки. Изменяя условия взаимного движения рентгеновской трубки и кассеты с пленкой, можно подобрать томографический слой, проходящий через изучаемый объект (например, очаг в легочной ткани). Благодаря частичному устранению суммационного эффекта, присущего всем обычным рентгенограммам, улучшается качество изображения органов на уровне соответствующего слоя. По внешнему виду линейная томограмма отличается от рентгенограммы наличием нерезкости (специфической «размазанности») слоев, расположенных выше и ниже исследуемого уровня, отсутствием визуализации органов этого уровня и более четкой визуализацией изучаемого объекта в плоскости томографического среза. Например, на линейной томограмме легких отсутствует визуализация ребер.

Физика рентгеновского излучения (рис. 6)

В отличие от линейной томографии рентгеновские компьютерно томографические технологии позволяют практически полностью устранять суммационный эффект и получать аксиальные томографические срезы, аналогичные «пироговским». Поэтому в настоящее время линейная томография используется все реже, вытесняясь КТ.
Специальные методы рентгенологического исследования без искусственного контрастирования:
маммография - рентгенография молочных желез, выполняемая с использованием специальных рентгеновских аппаратов - маммографов;
ортопантомография - рентгенография зубов верхней и нижней челюстей, а также других отделов лицевого скелета.
Специальные методы рентгенологического исследования с исскуственным контрастированием:
урография (экскреторная, ретроградная), цистография - кош рас и юс исследование органов мочевыделительной системы;
ирригоскопия - контрастное исследование толстой кишки: холангиография - контрастное исследование желчевыделительных протоков (ходов);
бронхография - контрастное исследование бронхиального дерева; фистулография - контрастное исследование свищевого хода; ангиография (артвриография, аортография, флебография) - введение контра¬стного препарата в сосудистое русло.
Основные термины, используемые при рентгенологическом исследовании.В рентгенологии для анализа изображения различных органов и систем применяются специальные термины: «затемнение», «просветление», «дефект наполнения» и др. Так, например, в рентгенодиагностике заболеваний органов грудной клетки основными понятиями являются затемнение и просветление.
Затемнением называют участок в грудной полости, имеющий более высокую рентгеновскую плотность по сравнению с окружающей легочной тканью и, следовательно, интенсивнее поглощающий рентгеновские лучи. Затемнение может быть физиологическим и патологическим. Физиологические затемнения образуют неизмененные органы и ткани организма человека, например сердце, крупные сосуды, купола диафрагмы. Патологические затемнения отражают изменения, возникающие в изучаемом органе вследствие различных патологических процессов. Морфологическим субстратом затемнения может являться воспалительный инфильтрат, опухоль, жидкость в плевральной полости и др. На рентгенограммах-негативах затемнение выглядит как участок белого цвета.
Просветлением называют область в органе, имеющую более низкую рентгеновскую плотность по сравнению с окружающими тканями и, следовательно, хуже поглощающую рентгеновские лучи. На рентгенограммах-негативах просветление выглядит как участок черного цвета. Просветление также может быть физиологическим и патологическим. Примером физиологического просветления является нормальная легочная ткань, патологического - киста легкого, энфизема, пневмоторакс.
В диагностике патологии желудочно-кишечного тракта, сосудов, мочевыделительной системы применяется термин «дефект наполнения». Дефект наполнения возникает, когда какая-либо патологическая ткань не позволяет контрастному веществу полностью заполнить просвет органа. В виде дефектов наполнения визуализируются опухоли полых органов, атеросклеротические бляшки сосудов, конкременты в мочеточнике и др.

6. Характеристика рентгеновского и гамма излучения

Рентгеновское излучение - электромагнитные волны , энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением , что соответствует длинам волн от 10−2 до 103 ангстрем (от 10−12 до 10−7 ).
Основные свойства рентгеновского излучения
Рентгеновское излучение, используемое в лучевой диагностике, отличается от излучения светового спектра (видимого света) длиной волны и соответственно частотой. Поэтому наряду со свойствами, присущими обычному свету, оно обладает рядом специфических свойств. Основными из них являются:
проникающая способность;
фотохимический эффект;
способность вызывать флюоресценцию некоторых веществ;
ионизирующая способность;
биологическое действие.
Проникающая способность, то есть способность проходить сквозь предметы, непроницаемые для лучей видимого света, - основное свойство рентгеновского излучения, на котором базируется рентгенодиагностика. Проникающая способность, с одной стороны, зависит от физических свойств веществ, из которого состоят предметы, с другой - от физических характеристик пучка рентгеновского излучения. Рентгеновские лучи лучше всего проникают через газообразные среды (различные газы, воздух, в организме человека - легочная ткань), поскольку они состоят из значительно разреженного вещества, которое очень слабо задерживает рентгеновское излучение. Напротив, через вещества с высокой электронной плотностью и большой атомной массой составляющих их химических элементов (металлы, особенно тяжелые, и их соли, в организме человека - костная система) рентгеновское излучение проникает плохо, поскольку начинает значительно тормозиться веществом и взаимодействовать с ним. Поэтому для защиты от рентгеновского излучения применяют свинец (чаще всего в виде просвинцованной резины).
С другой стороны, проникающая способность (или ослабление) рентгеновских лучей увеличивается при возрастании частоты волны излучения. Она в свою очередь зависит кинетической энергии электронов, тормозящихся об анод, и соответственно от напряжения, подаваемого на электроды рентгеновской трубки. Следовательно, изменяя параметры электрического тока, подходящего к рентгеновской трубке, можно изменять проникающую способность пучка рентгеновскою излучения.
Фотохимический эффект заключается в способности рентгеновского излучения индуцировать различные химические реакции. Этим свойством также обладают и другие виды электромагнитных излучений - ультрафиолетовое и световое. В частности, под воздействием рентгеновского излучения как света видимого спектра происходит восстановление металлического серебра из его галогенидов (например, из AgBr). Эта химическая реакция лежит в основе всем знакомой фотографии. В рентгенодиагностике данный эффект используется для получения рентгеновских снимков, или рентгенограмм.
Способность вызывать флюоресценцию некоторых веществ - исторически первое открытое свойство рентгеновского излучения. Суть его состоит в том, что при воздействии рентгеновских лучей на определенные вещества возникает их флюоресценция, или свечение. При этом энергия рентгеновского излучения переходит в энергию видимого света. На заре рентгенодиагностики данное свойство рентгеновского излучения использовалось для получения светового изображения тканей организма человека на экране, покрытом флюоресцентным веществом. Пройдя через органы и ткани, рентгеновское излучение, частично ослабляясь ими, вызывало неравномерное свечение флюоресцентного экрана, хорошо видимое в затемненной комнате. В настоящее время принцип флюоресценции лежит в основе устройства так называемых усиливающих экранов, предназначенных дополнительно засвечивать рентгеновскую пленку, чувствительную также и к лучам света видимого спектра. Это позволяет снизить лучевую нашрузку на организм исследуемого пациента при рентгенографии.
Ионизирующая способность рентгеновского излучения заключается в ионизации, п пи разложении нейтральных молекул под его воздействием на положительный и отрицательный ионы, составляющие ионную пару. Процесс ионизации может происходить в веществах, находящихся в различных агрегатных состояниях. Ионизирующая способность присуща также и другим видам излучения, например гамма-излучению, получаемому при радиоактивном распаде. Поэтому эти виды излучения получили название ионизирующих.
Способность образовывать пары ионов при прохождении через воздух не только рентгеновского, но и любого вида ионизирующего излучения позволила выделить специальную единицу измерения - экспозиционную дозу, равную отношению суммарного заряда всех отрицательных (или положительных) ионов, образованных вследствие ионизации в воздухе, к его массе (Кл/кг).
Ионизирующая способность определенных видов излучения лежит в основе их биологического действия. Биологическое действие - наиболее поздно открытое свойство рентгеновского излучения, заключающееся в его воздействии на биологические объекты, и в частности организм человека. Большей частью оно обусловлено ионизацией биологически значимых структур (ДНК, РНК, молекул белков, аминокислот, воды и т.д.), что ведет к их повреждению и в целом к неблагоприятным последствиям на уровне макроорганизма. Это создает необходимость использовать меры защиты от рентгеновского излучения.
С другой стороны, существуют и положительные биологические эффекты рентгеновского излучения, такие как противоопухолевое и противовоспалительное действие. Они легли в основу рентгенотерапии и долгое время использовались с лечебными целями. В настоящее время рентгенотерапия применяется ограниченно, поскольку ее вытеснила более эффективная гамма-терапия, обладающая меньшими побочными воздействиями, а также терапия ускоренными корпускулярными видами излучения.
Гамма-излучение (гамма-лучи) - вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны - и слабо выраженными волновыми свойствами.
Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ , хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке - к рентгеновскому излучению. Очевидно, физически кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.
Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер , при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона ), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях.
Гамма-излучение по своей природе электромагнитное, имеющее длину волны менее 10-8 см, распространяющееся в безвоздушной среде со скоростью света. Среди всех видов ядерных излучений оно имеет наибольшую проникающую способность.(это по книге).
Терминологическое различие лежит в способе возникновения - рентгеновские лучи испускаются при участии электронов (либо в атомах , либо свободных) в то время как гамма-излучение испускается в процессах девозбуждения атомных ядер . Фотоны рентгеновского излучения имеют энергию от 100 эВ до 250 эВ , что соответствует излучению с частотой от 3×1016 Гц до 6×1019 Гц и длиной волны 0,005 - 10 (общепризнанного определения нижней границы диапазона рентгеновских лучей в шкале длин волн не существует). Мягкий рентген характеризуется наименьшей энергией фотона и частотой излучения (и наибольшей длиной волны), а жёсткий рентген обладает наибольшей энергией фотона и частотой излучения (и наименьшей длиной волны). Жёсткий рентген используется преимущественно в промышленных целях. Отличие в продолжительности излучения: гамма - на всем протяжении радиоактивного распада, рентгеновское - на протяжении включения высокого напряжения.

7. Характеристика структуры атома и ядра вещества

Атом - наименьшая химически неделимая часть химического элемента , являющаяся носителем его свойств. Состоит из атомного ядра и электронов . Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов . Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом . Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: количество протонов определяет принадлежность атома некоторому химическому элементу, а число нейтронов - изотопу этого элемента.
Электрон является самой лёгкой из составляющих атом частиц с массой 9,11×10−31 кг , отрицательным зарядом и размером, слишком малым для измерения современными методами. Протоны обладают положительным зарядом и в 1836 раз тяжелее электрона (1,6726×10−27 кг). Нейтроны не обладают электрическим зарядом и в 1839 раз тяжелее электрона (1,6929×10−27 кг).[5] При этом масса ядра меньше суммы масс составляющих её протонов и нейтронов из-за эффекта дефекта массы . Нейтроны и протоны имеют сравнимый размер, около 2,5×10−15 , хотя размеры этих частиц определены плохо.
Для того, чтобы электрон смог преодолеть притяжение ядра, ему необходимо получить энергию от внешнего источника. Чем ближе электрон находится к ядру, тем больше энергии для этого необходимо. Существуют дискретные орбитали. Каждой орбитали соответствует свой уровень энергии . Электрон может перейти на уровень с большей энергией, поглотив фотон . При этом он окажется в новом квантовом состоянии с большей энергией. Аналогично, он может перейти на уровень с меньшей энергией, излучив фотон. Энергия фотона при этом будет равна разности энергий электрона на этих уровнях.
Свойства
По определению, любые два атома с одним и тем же числом протонов в их ядрах относятся к одному химическому элементу . Атомы с одним и тем же количеством протонов, но разным количеством нейтронов называют изотопами данного элемента.
Масса
Поскольку наибольший вклад в массу атома вносят протоны и нейтроны, полное число этих частиц называют массовым числом . Массу покоя атома часто выражают в атомных единицах массы (а. е. м.), которая также называется дальтоном (Да). Эта единица определяется как 1⁄12 часть массы покоя нейтрального атома углерода-12 , которая приблизительно равна 1,66×10−24 г. Масса атома приблизительно равна произведению массового числа на атомную единицу массы.
Размер
Атомы не имеют отчётливо выраженной внешней границы, поэтому их размеры определяются по расстоянию между ядрами соседних атомов, которые образовали химическую связь . Радиус зависит от положения атома в периодической системе, вида химической связи, числа ближайших атомов (координационного числа ) и квантово-механического свойства, известного как спин .
Радиоактивный распад
У каждого химического элемента есть один или более изотопов с нестабильными ядрами, которые подвержены радиоактивному распаду , в результате чего атомы испускают частицы или электромагнитное излучение. Радиоактивность возникает, когда радиус ядра больше радиуса действия сильных взаимодействий (расстояний порядка 1 фм .
Существуют три основные формы радиоактивного распада:
·Альфа-распад
·Бета-распад
·Гамма-излучение
Каждый радиоактивный изотоп характеризуется периодом полураспада , то есть временем, за которое распадается половина ядер образца. Это экспоненциальный распад , который вдвое уменьшает количество оставшихся ядер за каждый период полураспада.
Магнитный момент
Элементарные частицы обладают внутренним квантовомеханическим свойством известным как спин . Оно аналогично угловому моменту объекта вращающегося вокруг собственного центра масс , хотя строго говоря, эти частицы являются точечными и нельзя говорить об их вращении.
Магнитное поле , создаваемое магнитным моментом атома, определяется этими различными формами углового момента, как и в классической физике вращающиеся заряженные объекты создают магнитное поле. Однако, наиболее значительный вклад происходит от спина. Благодаря свойству электрона, как и всех фермионов, подчиняться правилу запрета Паули , по которому два электрона не могут находиться в одном и том же квантовом состоянии , связанные электроны спариваются друг с другом, и один из электронов находится в состоянии со спином вверх, а другой - с противоположной проекцией спина - состояние со спином вниз. Таким образом магнитные моменты электронов сокращаются, уменьшая полный магнитный дипольный момент системы до нуля в некоторых атомах с чётным числом электронов.
Энергетические уровни
Когда электрон находится в связанном состоянии в атоме, он обладает потенциальной энергией , которая обратно пропорциональна его расстоянию от ядра. Эта энергия обычно измеряется в электронвольтах (эВ) и равна энергии, которую надо передать электрону, чтобы сделать его свободным (оторвать от атома). Согласно квантовомеханической модели атома связанный электрон может занимать только дискретный набор разрешённых энергетических уровней - состояний с определённой энергией. Наинизшее из разрешённых энергетических состояний называется основным, а все остальные - возбуждёнными.Для перехода электрона с одного энергетического уровня на другой нужно передать ему или отнять у него энергию.
Валентность
Внешняя электронная оболочка атома, если она не полностью заполнена, называется валентной оболочкой, а электроны этой оболочки называются валентными электронами. Число валентных электронов определяет то, как атом связывается с другими атомами посредством химической связи .
Атомное ядро- центральная часть атома , в которой сосредоточена основная его масса , и структура которого определяет химический элемент , к которому относится атом.
Атомное ядро состоит из нуклонов - положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов , которые связаны между собой при помощи сильного взаимодействия . Протон и нейтрон обладают собственным моментом количества движения (спином ), и связанным с ним магнитным моментом .
Атомное ядро, рассматриваемое как класс частиц с определённым числом протонов и нейтронов, принято называть нуклидом .
Количество протонов в ядре называется его зарядовым числом Z - это число равно порядковому номеру элемента , к которому относится атом в таблице Менделеева . Количество протонов в ядре полностью определяет структуру электронной оболочки нейтрального атома и, таким образом, химические свойства соответствующего элемента. Количество нейтронов в ядре называется его изотопическим числом N. Ядра с одинаковым числом протонов и разным числом нейтронов называются изотопами . Ядра с одинаковым числом нейтронов, но разным числом протонов - называются изотонами . Полное количество нуклонов в ядре называется его массовым числом A=N+Z и приблизительно равно средней массе атома. Нуклиды с одинаковым массовым числом, но разным протон-нейтронным составом принято называть изобарами .
Как и любая квантовая система, ядра могут находиться в метастабильном возбуждённом состоянии. Такие возбуждённые состояния ядер называются ядерными изомерами .
Ядерно-физические характеристики
Зарядовым числом Z полностью определяется химический элемент . Парой чисел Z и A (массовое число ) полностью определяется нуклид . Можно рассмотреть некоторые ядерно-физические характеристики нуклидов с заданными зарядовыми и массовыми числами.
Заряд Число протонов в ядре Z определяет непосредственно его электрический заряд , у изотопов одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов. Ядерные свойства
Масса
Из-за разницы в числе нейтронов A-Z изотопы элемента имеют разную массу M(A,Z), которая является важной характеристикой ядра. В ядерной физике массу ядер принято измерять в атомных единицах массы (а. е. м.), за одну а. е. м. принимают 1/12 часть массы нуклида 12C . Следует отметить, что стандартная масса, которая обычно приводится для нуклида - это масса нейтрального атома . Для определения массы ядра нужно из массы атома вычесть сумму масс всех электронов (более точное значение получится, если учесть еще и энергию связи электронов с ядром).
Радиус Анализ распада тяжёлых ядер уточнил оценку Резерфорда и связал радиус ядра с массовым числом простым соотношением (R=rA1/3) , где r=1,23*10-15 - константа.
Моменты ядра
Как и составляющие его нуклоны, ядро имеет собственные моменты.
Спин
Поскольку нуклоны обладают собственным механическим моментом, или спином, равным h/2, то и ядра должны иметь механические моменты. Орбитальные моменты принимают только целочисленные значения h(постоянная Дирака ). Все механические моменты нуклонов, как спины, так и орбитальные, суммируются алгебраически и составляют спин ядра.
Все парные протоны и нейтроны взаимодействуют так, что их спины взаимно компенсируются, то есть пары с антипараллельными спинами. Суммарный орбитальный момент пары также всегда равен нулю. Ядра, состоящие из чётного числа протонов и чётного числа нейтронов, не имеют механического момента. Отличные от нуля спины существуют только у ядер, имеющих в своём составе непарные нуклоны, спин такого нуклона суммируется с его же орбитальным моментом и имеет какое-либо полуцелое значение: 1/2, 3/2, 5/2. Ядра нечётно-нечётного состава имеют целочисленные спины: 1, 2, 3 и т. д.
Магнитный момент
Измерения спинов стали возможными благодаря наличию непосредственно связанных с ними магнитных моментов . Они измеряются в магнетонах и у различных ядер равны от −2 до +5 ядерных магнетонов. Из-за относительно большой массы нуклонов магнитные моменты ядер очень малы по сравнению с магнитными моментами электронов , поэтому их измерение гораздо сложнее. Магнитный момент чётно-чётных пар, как и спин, равен нулю. Магнитные моменты ядер с непарными нуклонами образуются собственными моментами этих нуклонов и моментом, связанным с орбитальным движением непарного протона.
Система обозначений ядер
Для обозначения атомных ядер используется следующая система:
·в середине ставится символ химического элемента , что однозначно определяет зарядовое число Z ядра;
·слева сверху от символа элемента ставится массовое число A.
Таким образом, состав ядра оказывается полностью определён, так как N=A-Z.
. Ионизирующее излучение. Определение, классификация.
Ионизирующими излучениями называются такие виды лучистой энергии, которые, попадая в определенные среды или проникая через них, производят в них ионизацию. Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и др. К ионизирующим относятся корпускулярные излучения, которые состоят из частичек с массой покоя, которая отличается от ноля (альфа-, бета-частички, нейтроны) и электромагнитные излучения (рентгеновское и гамма-излучение), которые при взаимодействии с веществами могут образовывать в них ионы.
Альфа-излучение - поток положительно заряженных частиц, а именно поток ядер гелия, содержащих два протона и два нейтрона. Взаимодействуя с организмом человека, альфа-излучение тормозится поверхностными слоями кожи - эпидермисом, не проникая внутрь.
Бета-излучение представляет собой поток отрицательно заряженных частиц - электронов или положительно заряженных - позитронов.
Бета-излучение имеет более высокую проникающую способность по сравнению с альфа-излучением, в тело человека бета-излучение проникает на глубину до 1,5-2 см. При взаимодействии с веществом бета-частицы реагируют с электронами атомов, вызывая их ионизацию или возбуждение. Поглощение бета-частиц сопровождается испусканием неядерного гамма-излучения или рентгеновского излучения.
Гамма-излучение по своей природе электромагнитное, имеющее длину волны менее 10-8 см, распространяющееся в безвоздушной среде со скоростью света. Среди всех видов ядерных излучений оно имеет наибольшую проникающую способность. Радиоактивный распад может сопровождаться выделением одного или нескольких видов радиоактивного излучения (например, альфа- и гамма-излучения). Кроме того, менее распространенными, характерными для радионуклидов искусственного происхождения видами распада являются нейтронный и протонный распад.
Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так - называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).
Рентгеновское излучение - электромагнитные волны , энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением , что соответствует длинам волн от 10−2 до 103 ангстрем (от 10−12 до 10−7 ).
Основные свойства рентгеновского излучения
Рентгеновское излучение, используемое в лучевой диагностике, отличается от излучения светового спектра (видимого света) длиной волны и соответственно частотой. Поэтому наряду со свойствами, присущими обычному свету, оно обладает рядом специфических свойств. Основными из них являются:
проникающая способность;
фотохимический эффект;
способность вызывать флюоресценцию некоторых веществ;
ионизирующая способность;
биологическое действие.
Все радиоактивные излучения относят к ионизирующим, поскольку они способны ионизировать атомы и разлагать нейтральные молекулы, в том числе и биологических объектов, и оказывать биологическое действие. Наибольшую биологическую активность имеет альфа-излучение, в том числе и ввиду того, что эта частица обладает наибольшей энергией. Снижению степени биологического действия способствует использования излучения с наименьшей энергией и набольшей проникающей способностью.
Этим требованиям удовлетворяет гамма-излучение, поэтому в современной радионуклидной диагностике применяют ч препараты, излучающие гамма-кванты. (Исключение составляют некоторые радиоактивные вещества с короткими или ультракороткими периодами полураспада, генерирующие бета+-излучение и предназначенные для позитронно-эмиссионной томографии.) Как правило, в ядерной медицине используются искусственные радиоактивные изотопы, среди которых наибольшее распространение имеет 99mТс в силу малого периода физического полураспада (Т1/2фИ36,0 ч).

. Виды радиоактивного распада: альфа-распад

Радиоактивный распад - спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов . Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие элементы радиоактивными.
Энергетические спектры альфа -частиц и гамма-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр бетта- частиц - непрерывный.
Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа- распадом ; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом . Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом .
Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.
Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).
Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом . В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238 , урана-235 и тория-232 , конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206 , свинец-207 и свинец-208 .
Альфа-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и альфа-частицу (ядро атома 4He ).
Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А≥140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные альфа-частицы , состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся альфа-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера экспоненциально уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.
Правило смещения Содди для α-распада
Физика рентгеновского излучения (рис. 7)

Пример

Физика рентгеновского излучения (рис. 8)

В результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева , массовое число дочернего ядра уменьшается на 4.

. Виды радиоактивного распада: бета-распад, позитронный распад. Характеристика бета-излучения

Радиоактивный распад - спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов . Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие элементы радиоактивными.
Энергетические спектры альфа -частиц и гамма-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр бетта-частиц - непрерывный.
Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом ; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом . Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом . Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.
Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).
Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом . В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238 , урана-235 и тория-232 , конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206 , свинец-207 и свинец-208 .
Бета-распад (точнее, бета-минус-распад) - это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и антинейтрино .
β-распад является внутринуклонным процессом. Он происходит вследствие превращения нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино

Физика рентгеновского излучения (рис. 9)

Правило смещения Содди для β − -распада

Физика рентгеновского излучения (рис. 10)

Пример

Физика рентгеновского излучения (рис. 11)

После бета-минус-распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева (заряд ядра увеличивается на единицу), тогда как массовое число ядра при этом не меняется.
Позитронный распад - тип бета-распада , также иногда называемый «бета-плюс-распад», «эмиссия позитронов» или «позитронная эмиссия». В бета-плюс-распаде один из протонов ядра превращается посредством слабого взаимодействия в нейтрон , позитрон и электронное нейтрино . Многие изотопы испускают позитроны, в том числе углерод-11 , азот-13 , кислород-15 , фтор-18 , иод-121 . Например, в следующем уравнении рассматривается превращение посредством β+-распада углерода-11 в бор-11 с испусканием позитрона e+ и электронного нейтрино νe

Физика рентгеновского излучения (рис. 12)

Процесс позитронного распада всегда конкурирует с электронным захватом , который имеет энергетический приоритет. Для того, чтобы позитронный распад мог происходить, разница между массами распадающегося и дочернего атомов Qβ должна превосходить удвоенную массу электрона (то есть Qβ > 2me = 2×511 кэВ = 1022 кэВ). В то же время электронный захват может происходить при любой положительной разнице масс.
Позитрон почти мгновенно аннигилирует с одним из электронов окружающего распавшийся атом вещества, излучая два аннигиляционных гамма-кванта с энергией 511 кэВ и противоположно направленным импульсом. Детектирование таких гамма-квантов позволяет легко восстановить точку аннигиляции, поэтому изотопы, испытывающие позитронный распад, используются в позитронно-эмиссионной томографии .
Все типы бета-распада сохраняют массовое число ядра.
Бета-излучение представляет собой поток отрицательно заряженных частиц - электронов или положительно заряженных - позитронов. Бета-излучение имеет более высокую проникающую способность по сравнению с альфа-излучением, в тело человека бета-излучение проникает на глубину до 1,5-2 см. При взаимодействии с веществом бета-частицы реагируют с электронами атомов, вызывая их ионизацию или возбуждение. Поглощение бета-частиц сопровождается испусканием неядерного гамма-излучения или рентгеновского излучения.
11. Виды радиоактивного распада: гамма-распад. Характеристика гамма-излучения

Радиоактивный распад - спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов . Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие элементы радиоактивными.
Энергетические спектры альфа -частиц и гамма-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр бета частиц непрерывный.
Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа распадом ; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом . Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом .
Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.
Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).
Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом . В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238 , урана-235 и тория-232 , конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206 , свинец-207 и свинец-208 .
Гамма распад. В процессе радиоактивного излучения ядра атомов могут испускать гамма-кванты. Испускание гамма-квантов не сопровождается распадом ядра атома. Возбужденное ядро испускает электромагнитное излучение с очень малой длиной волны и высокой частотой, обладающее большой проникающей способностью, при этом энергия ядра уменьшается, массовое число и заряд остаются неизменными. (Химический элемент не смещается в периодической системе, его массовое число не изменяется и лишь ядро его атома переходит из возбужденного состояния в менее возбужденное).
Гамма излучение зачастую сопровождает явления альфа- или бета-распада.
При альфа- и бета-распаде новое возникшее ядро первоначально находится в возбужденном состоянии и , когда оно переходит в нормальное состояние, то испускает гамма-кванты (в оптическом или рентгеновском диапазоне волн).

Физика рентгеновского излучения (рис. 13)

Так как радиоактивное излучение состоит из альфа-частиц, бета-частиц и гамма-квантов (т.е. ядер атома гелия, электронов и гамма-квантов), то явление радиоактивности сопровождается потерей массы и энергии ядра, атома и вещества в целом.
Доказательством того, что радиоактивное излучение несет энергию, является опыт, показывающий, что при поглощении радиоактивного излучения вещество нагревается.
Гамма-излучение (гамма-лучи) - вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны - и слабо выраженными волновыми свойствами.
Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ , хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке - к рентгеновскому излучению. Очевидно, физически кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.
Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер , при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона ), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях.
Гамма-излучение по своей природе электромагнитное, имеющее длину волны менее 10-8 см, распространяющееся в безвоздушной среде со скоростью света. Среди всех видов ядерных излучений оно имеет наибольшую проникающую способность.(это по книге).

12. Определение понятия радиоактивность. Естественная и искусственная радиоактивность

Радиоактивность - это самопроизвольный распад ядер атомов нестабильных химических элементов, вследствие которого выделяются определенные виды радиоактивного излучения, образуются новые вещества и выделяется энергия путем испускания излучения. Известны несколько видов радиоактивных излучений, ряд из которых названы по первым трем буквам греческого алфавита - альфа, бета и гамма.
Альфа- и бета-излучения - корпускулярные, гамма-излучение - волновое, хотя по некоторым свойствам приближается к корпускулярным. Поэтому гамма-излучение также называют потоком гамма-фотонов или гамма-квантов.
Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером , большим 82 (то есть начиная с висмута ), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий , калий или кальций , часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).
Естественная радиоактивность - самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.
Искусственная радиоактивность - самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции (обстрел элементарными частицами и др.).
Энергетические спектры α-частиц и γ-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр β-частиц - непрерывный.
Как правило, в ядерной медицине используются искусственные радиоактивные изотопы, среди которых наибольшее распространение имеет 99тТс в силу малого периода физического полураспада (Т1/2фИ3=6,0 ч).

. Понятие «период полураспада». Примеры применения радионуклидов с различным периодом полураспада

Использование доз излучения, не превышающих предельно допустимые, обеспечивается использованием РФП, обладающих необходимым (небольшим) физическим периодом полураспада и необходимыми (небольшими) биологическими и эффективными периодами полувыведения. Физический период полураспада (Т1/2фИЗ) должен составлять примерно 1/3 от продолжительности исследования, то есть от 10 минут до нескольких часов. Например, у наиболее часто используемого изотопа 99mТс период физического полураспада составляет 6 ч. Другим фактором, определяющим лучевую нагрузку при проведении радионуклидного исследования, является период биологического полувыведения РФП из организма человека. Биологический период полувыведения (Т1/26иол) представляет собой время, в течение которого активность радионуклида уменьшается вдвое за счет выведения его биологическими средами. Чем короче этот период, тем меньше радиоактивная метка задерживается в организме человека, оказывая неблагоприятное биологическое воздействие. Кроме того, учитывается период эффективного полувыведения (Т1/2эфф) - время, в течение которого активность радионуклида уменьшается вдвое за счет физического полураспада и биологического полувыведения.

Т эфф = (Т1/2 физ * Т1/2 биол )/( Т1/2 физ + Т1/2 биол)

Долгоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько недель; (57Co; 125 I; 32P и др.)
Среднеживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько дней; (198Au; 111In; 131I; 99Mo; 201TL и др.)
Короткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько часов; (123I; 99mTc; 199TL; и др.)
Ультракороткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько минут (18F,81mKr; 113mIn; 13N; 11C; 82Rb и др.)
mТс (Технеций). Пер. полураспада - 6ч. РФП - Пентатех, техненфор, пирфотех, бромезид. Виды исследований: Исследование печени, почек, желчного пузыря, селезенки методом сцинтиграфии. Ангиография печени. Сцинтиграфия гепатобилиарной системы. Сцинтиграфия скелета, костного мозга. Визуализация инфаркта миокарда. Определение тканевого кровотока. Сцинтиграфия опухолей головы и шеи. Сцинтиграфия щитовидной железы.
mIn (Индий). Пер. полураспада - 1,7ч. РФП - Индипен, индифит, коиноль, индифор. Виды исследований: Исследование почек и ССС. Оценка объема циркулирующей крови. Сканирование головного мозга и скелета. Сцинтиграфия печени и селезенки. Сцинтиграфия всего тела.
In (Индий). Пер. полураспада - 2,8дн. РФП - Индипидин, коинд, цитрин. Виды исследований: Сканирование печени. Сцинтиграфия лимфоузлов. Определение кровотока печени. Сканирование опухолей головы, шеи, легких, конечностей. Исследование головного и спинного мозга.
I (Йод). Пер. полураспада - 60дн. РФП - Йодит, йодофен, гиппуран. Виды исследований: исследование щитовидной железы, почек. Сцинтиграфия надпочечников и почек.
I (Йод). Пер. полураспада - 8,1 дн. РФП - Йодит натрия, олеиновая к-та, гиппуран. Виды исследований: исследование щитовидной железы, почек, ЖКТ, печени и желчных путей. Сканирование легких.
Xe(Ксенон). Пер. полураспада - 5,25 дн. РФП - воздушно-ксеноновая смесь в растворе. Виды исследований: исследование мозгового, тканевого, миокардиального кровотоков. Исследование спинного мозга и перфузии дыхательной системы.
Hg(Ртуть). Пер. полураспада - 64,2 дн. РФП - промеран. Виды исследований: Сцинтиграфия почек и опухолей головного мозга.
Au(Золото). Пер. полураспада - 2,7 дн. РФП - Колоидное золото, комизол. Виды исследований: Исследование ф-ий РЭС, димфоотока. Сканирование печени и лимфоузлов.
Ti(Талий). Пер. полураспада - 3,05 дн. РФП -Хлорид талия. Виды исследований:Визуализация паращитовидных желез.
Наиболее распространенные диагностические радионуклиды

РадионуклидПериод физ. полураспадаЭнергия излучения (кЭв)
Технеций-99m (99mTc)6 ч140
Йод-123 (123I)13,2 ч160
Таллий-201 (201Tl)3 дн.68-80
Таллий-199 (199Tl)7 ч72, 158, 208
Индий-113m (113mIn)13 c191
Галлий-67 (67Ga)3,3 сут.92, 182,300
Индий-111 (111In)2,8 сут.1 73, 247

14. Единицы измерения активности радионуклидов и эквивалентной дозы

Активность радионуклида (А). Равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt) : A = dN/dt. (Количество ядер, распадающихся в единицу времени (число распадов в секунду в радиоактивном образце)). Единица активности в системе СИ - Беккерель (Бк). Внесистемная единица - Кюри (Ки). Производные беккереля (Бк): Килобеккерель (кБк), Мегабеккерель (мБк), Гегабеккерель (ГБ).
Эквивалентная доза (Н). Для количественной характеристики сравнительного биологического действия различных видов ионизирующего излучения введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению поглощенной дозы Dr, созданной облучением - r и усредненной по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель wr (называемый еще - коэффициент качества излучения).

Физика рентгеновского излучения (рис. 14)

Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет специальное наименование Зиверт (Зв), один Зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Грей (1 Дж/кг).

Весовые множители излучения
Вид излучения и диапазон энергийВесовой множитель
Фотоны всех энергий1
Электроны и мюоны всех энергий1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ10
Нейтроны > 20 МэВ5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи)5
альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра20

Эффективная доза (E, Эффективная эквивалентная доза) - величина, используемая в радиационной защите как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности .
Разные части тела (органы, ткани) имеют различную чувствительность к радиационному воздействию: например, при одинаковой дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Эффективная эквивалентная доза рассчитывается как сумма эквивалентных доз по всем органам и тканям, умноженных на взвешивающие коэффициенты для этих органов, и отражает суммарный эффект облучения для организма.

Физика рентгеновского излучения (рис. 15)

где wt - тканевый весовой множитель, а Ht -эквивалентная доза, поглощенная в ткани - t. Единица эффективной эквивалентной дозы - Зиверт.

Значения тканевых весовых множителей wt для различных органов и тканей.
Ткань или органwtТкань или органwt
Половые железы0.20Печень0.05
Красный костный мозг0.12Пищевод0.05
Толстый кишечник0.12Щитовидная железа0.05
Легкие0.12Кожа0.01
Желудок0.12Поверхность костей0.01
Мочевой пузырь0.05Остальные органы0.05
Молочные железы0.05
15. Единицы измерения активности радионуклидов и поглощенной дозы

Активность радионуклида (А). Равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt) : A = dN/dt. (Количество ядер, распадающихся в единицу времени (число распадов в секунду в радиоактивном образце)). Единица активности в системе СИ - Беккерель (Бк). Внесистемная единица - Кюри (Ки). Производные беккереля (Бк): Килобеккерель (кБк), Мегабеккерель (мБк), Гегабеккерель (ГБ).
Поглощенная доза (D) - основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: D = dE/dm или количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей объема облучаемого вещества (тканями организма). Единица поглощенной дозы - Грей (Гр, Gy). 1 Грэй равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия любого ионизирующего излучения 1 Дж (1Гр = 1 Дж/кг). Внесистемная единица Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества.
Мощность дозы - величина энергии, переданная излучением веществу за единицу времени (Гр/c).
Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.
Основные радиологические величины и единицы
ВеличинаНаименование и обозначение единицы измеренияСоотношения между единицами
ВнесистемныеСи
Активность нуклида, АКюри (Ки, Ci)Беккерель (Бк, Bq)1 Ки = 3.7·1010Бк 1 Бк = 1 расп/с 1 Бк=2.7·10-11Ки
Экспозиционная доза, XРентген (Р, R)Кулон/кг (Кл/кг, C/kg)1 Р=2.58·10-4 Кл/кг 1 Кл/кг=3.88·103 Р
Поглощенная доза, DРад (рад, rad)Грей (Гр, Gy)1 рад-10-2 Гр 1 Гр=1 Дж/кг
Эквивалентная доза, НБэр (бэр, rem)Зиверт (Зв, Sv)1 бэр=10-2 Зв 1 Зв=100 бэр
Интегральная доза излученияРад-грамм (рад·г, rad·g)Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg)1 рад·г=10-5 Гр·кг 1 Гр·кг=105 рад·г

. Единицы измерения экспозиционной и поглощенной дозы излучения. Соотношение с внесистемными единицами

Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и Физика рентгеновского излучения (рис. 16)-излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц : X = dQ/dm. Единица экспозиционной дозы - Рентген (Р). Рентген - это экспозиционная доза рентгеновского и Физика рентгеновского излучения (рис. 17)-излучения, создающая в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст. суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества электричества. Экспозиционной дозе 1 Р соответствует 2.08·109 пар ионов.
Поглощенная доза (D) - основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: D = dE/dm или количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей объема облучаемого вещества (тканями организма). Единица поглощенной дозы - Грей (Гр, Gy). 1 Грэй равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия любого ионизирующего излучения 1 Дж (1Гр = 1 Дж/кг). Внесистемная единица Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества.
Мощность дозы - величина энергии, переданная излучением веществу за единицу времени (Гр/c).
Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.

Основные радиологические величины и единицы
ВеличинаНаименование и обозначение единицы измеренияСоотношения между единицами
ВнесистемныеСи
Активность нуклида, АКюри (Ки, Ci)Беккерель (Бк, Bq)1 Ки = 3.7·1010Бк 1 Бк = 1 расп/с 1 Бк=2.7·10-11Ки
Экспозиционная доза, XРентген (Р, R)Кулон/кг (Кл/кг, C/kg)1 Р=2.58·10-4 Кл/кг 1 Кл/кг=3.88·103 Р
Поглощенная доза, DРад (рад, rad)Грей (Гр, Gy)1 рад-10-2 Гр 1 Гр=1 Дж/кг
Эквивалентная доза, НБэр (бэр, rem)Зиверт (Зв, Sv)1 бэр=10-2 Зв 1 Зв=100 бэр
Интегральная доза излученияРад-грамм (рад·г, rad·g)Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg)1 рад·г=10-5 Гр·кг 1 Гр·кг=105 рад·г

. Виды радионуклидной диагностики. Радиодиагностическая аппаратура

Все диагностические методы, включающие использование радиоактивных веществ, подразделяют на две группы. Первые предполагают введение радиоактивных веществ в организм человека (in vivo), вторые - исследование биологических объектов (например, сыворотки крови) вне его пределов (in vitro). Методы первой группы относятся к лучевой диагностике, второй - лежат в основе некоторых лабораторных методов.
Основными методами радионуклидной индикации патологических процессов при исследовании in vivo являются радиометрия, радиография и сцинтиграфия.
Радионуклидные исследования In VIVO:
Статические (дают характеристику анатомо-топографического состояния исследуемого органа)
·Сцинтиграфия (визуальная регистрация пространственного распределения РФП в исследуемом органе или системе)
Динамические (позволяют оценить функцию органа или системы)
·Радиография, динамическая сцинтиграфия
·Радиометрия (Клиническая, лабораторная)
Основные показания к радионуклидному исследованию: необходимость получения данных о функции и/или морфологии того или иного органа.
Радиодиагностическая аппаратура:
. Радиометры.
. Радиографы
. Гамма-камеры:
•Планарная
•Однофотонный эмиссионный компьютерный томограф
. Позитронный эмиссионный компьютерный томограф

Принципиальная блок-схема радиодиагностического прибора
Физика рентгеновского излучения (рис. 18)

Детектор - преобразует ионизирующее излучение в электрический сигнал;
Блок электроники - обеспечивает необходимые манипуляции с электрическим сигналом;
Блок индикации - система представления данных (цифровая, графическая или визуальная)

Физика рентгеновского излучения (рис. 19)

Фотоэлектрический умножитель -преобразует световые вспышки в электрический сигнал и усиливает его.
Сцинтилляционный кристалл- преобразует энергию гамма-квантов в оптическую вспышку (сцинтилляция);
Коллиматор -отграничивает поле видения, обеспечивает высокое разрешение изображения;
Индикация гамма-излучения от введенного внутрь организма человека РФП впервые в клинической практике была использована в 1927 г., когда Blumgard и Weiss применили радон для оценки гемодинамики у больных с сердечной недостаточностью. Наиболее активно ядерная медицина стала развиваться после того, как в 1963 г. Н.-О. Anger разработал гамма-камеру.
Ведущим конструкционным звеном гамма-камеры является детектор, основу которого составляет сцинтилляционный кристалл. Наряду с кристаллом составляющей частью детектора являются фотоэлектронный умножители и коллиматор.
Сцинтиляционный кристалл представляет собой прозрачный монокристалл (йодид натрия), в котором при прохождении через него гамма-квантов и их торможении возникает вспышка или сцинтилляция.
Возникающие в сцинтилляционном кристалле световые вспышки регистрируются фотоумножителем, переводящим световые сигналы в электрические и усиливающим их. Это дает возможность определить расположение сцинтилляций в сцинтилляционном кристалле и частоту их возникновения в любой его точке. По этим данным формируется двухмерное проекционное изображение распределения РФП в исследуемом биологическом объекте. Полученное изображение может быть представлено в аналоговом или цифровом формате.
Коллиматор представляет собой свинцовую пластину с мелкими параллельными отверстиями, ориентированными перпендикулярно плоскости сцинтилляционного кристалла, то есть по ходу направления попадающих на него гамма-квантов. Таким образом, коллиматор пропускает только гамма-кванты, направляющиеся на сцинтилляционный кристалл строго под прямым углом, отсеивая все остальные. Использование коллиматора позволяет улучшить качество диагностического изображения.

. Методы радионуклидной диагностики

Все диагностические методы, включающие использование радиоактивных веществ, подразделяют на две группы. Первые предполагают введение радиоактивных веществ в организм человека (in vivo), вторые - исследование биологических объектов (например, сыворотки крови) вне его пределов (in vitro). Методы первой группы относятся к лучевой диагностике, второй - лежат в основе некоторых лабораторных методов.
Основными методами радионуклидной индикации патологических процессов при исследовании in vivo являются радиометрия, радиография и сцинтиграфия.
Радиометрия - способ радионуклидной диагностики, позволяющий получить информацию о распределении РФП в изучаемом органе в виде рядов цифровых значений, расположенных на плоскости. Исторически это один из первых способов радиоизотопной диагностики, и поэтому наиболее несовершенный. Его существенным недостатком является сложность визуального восприятия диагностической информации и следовательно ее интерпретации.
В настоящее время радиометрия без дополнения ее другими радионуклидными способами визуализации не применяется.
Радиография - способ радионуклидной диагностики, основанный на графической регистрации уровня радиоактивности над изучаемым биологическим объектом в зависимости от времени. Примером радиографии может служить кривая ренограммы, получаемая в процессе исследования функции почек - динамической нефросцинтиграфии.
Сцинтиграфия. Радионуклидная сцинтиграфия обеспечивает визуализацию исследуемого органа для его топографо-анатомической характеристики и характера распределения в исследуемом объекте РФП. При патологических процессах происходит либо повышение уровня радиоактивности над изучаемым органом, либо его снижение, т.е. формирование или «горячего» или «холодного» очага. Патологическое повышение интенсивности гамма-излучения лучше всего определяется над органами, в которых в норме РФП не аккумулируется. Снижение уровня радиоактивности легче всего зарегистрировать над органами, в норме интенсивно поглощающими РФП. Поэтому радиофармпрепараты в зависимости от характера их накопления в патологических очагах подразделяются на две группы.
К первой относят РФП для так называемой позитивной визуализации патологических процессов. Примером РФП для «позитивной» диагностики могут быть фосфатные комплексы, меченные 99mТс, депонирующиеся в зоне инфаркта миокарда или меченые аутологичные лейкоциты в очаге воспаления.
Другую группу составляют РФП для так называемой негативной визуализации патологических процессов. Эти РФП в норме активно накапливаются в изучаемом органе, поэтому отсутствие или снижение их аккумуляции в органе расценивается как патология. Примером РФП для «негативной» диагностики является 201Т1-хлорид, активно аккумулирующийся в миокарде благодаря интенсивной гемоперфузии. При нарушении коронарного кровотока на сцинтиграммах миокарда образуется дефект перфузии в виде участка отсутствия аккумуляции РФП.
Планарная сцинтиграфия.При планарной сцинтиграфии объекты визуализируются в какой-либо определенной плоскости, то есть получать планарные изображения. Во время проведения планарной сцинтиграфии детектор гамма-камеры располагается непосредственно над изучаемым органом. Изменяя положение исследуемого или детектора гамма-камеры, можно получать диагностические изображения нужного объекта в разных плоскостях. Исследование, проведенное в двух взаимно перпендикулярных проекциях, дает пространственное представление о распределении РФП в изучаемом органе. Планарная сцинтиграфия широко применяется при исследовании скелета, щитовидной железой, легких и др.
В зависимости от целей исследования планарная сцинтиграфия может использоваться в статическом и динамическом вариантах.
Статическая планарная сцинтиграфия выполняется в течение определенного (как правило, длительного) промежутка времени, позволяет получать изображение исследуемого органа и детально изучать особенности распределения в нем РФП. Например, статическая сцинтиграфия используется для определения локализации дистопированной почки, особенно в тех случаях, когда это сделать с помощью других методов медицинской визуализации не удается.
Динамическая планарная сцинтиграфия позволяет исследовать изменение уровня радиоактивности над изучаемым органом в зависимости от времени и следовательно проводить детальную оценку его функции. Например, с помощью динамической нефросцинтиграфии можно оценивать секреторную и экскреторную функцию почек, в том числе при обструктивных процессах по ходу органов мочевыделения.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография. Одним из недостатков планарной сцинтиграфии является суммационный эффект. Данная проблема суммационного эффекта решается с помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (single photon emission computer tomography) - ОЭКТ (SPECT).
ОЭК-томограф, как и компьютерный рентгеновский томограф, предназначен для визуализации аксиальных срезов изучаемого органа. Это становится возможным благодаря вращению детектора гамма-камеры вокруг исследуемого объекта, что позволяет получать его многочисленные плоскостные планарные изображения и специальным образом их суммировать с помощью компьютерных технологий. В итоге воссоздаются необходимые для изучения аксиальные срезы, а при необходимости реконструируются и срезы в других плоскостях.
Другим преимуществом ОЭКТ но сравнению с планарной сцинтиграфией является большая разрешающая способность, то есть возможность более детального изучения визуальных особенностей исследуемого органа. Наибольшее распространение ОЭКТ нашла в кардиологии и неврологии, которые выдвигают высокие требования к точному определению топической локализации патологических процессов.
Позитронно-эмиссионная томография. Принципиально другим способом радионуклидной диагностики является позитронно-эмиссионная томография (positron emission tomography) - ПЭТ (PET). Эта методика предполагает введение в организм человека РФП, испускающих бета+-излучение, или позитроны. В качестве радионуклидов чаще всего используются 18F, 11C, 150, 13N. Эти изотопы обладают коротким периодом физического полураспада, поэтому отрицательный биологически эффект генерируемого ими бета+-излучения минимальный. Каждый испускаемый РФП позитрон в организме человека начинает взаимодействовать с ближайшим электроном. Поскольку позитроны и электроны обладают одинаковой массой, но противоположными электрическими зарядами, возникает их взаимоуничтожение (аннигиляция) с выделением аннигиляционных гамма-квантов, распространяющихся в противоположных направлениях с энергией 511 кэВ. Эти гамма-кванты улавливаются специальными детекторами.
ПЭТ позволяет проводить точную количественную оценку .концентрации радионуклидов в изучаемом органе и может использоваться для тонкого изучения протекающих в нем метаболических процессов. В настоящее время одним из развивающихся направлений ПЭТ является исследование углеводного обмена с 18F-дезоксиглюкозой (18FDG) благодаря тому, что данный РФП является метаболическим аналогом обыкновенной глюкозы. Наибольшее распространение ПЭТ с F-дезоксиглюкозой нашла в онкологии, поскольку в активно метаболи-зирующих опухолевых клетках с высоким уровнем углеводного обмена она аккумулируется очень интенсивно. Другой областью применения ПЭТ является кардиология, поскольку установлено, что 18F-дезоксиглюкоза хорошо включается в углеводный обмен миокарда и позволяет определить степень его жизнеспособности.
19. Способы регистрации и диагностические приборы в радионуклидной диагносике

Все диагностические методы, включающие использование радиоактивных веществ, подразделяют на две группы. Первые предполагают введение радиоактивных веществ в организм человека (in vivo), вторые - исследование биологических объектов (например, сыворотки крови) вне его пределов (in vitro). Методы первой группы относятся к лучевой диагностике, второй - лежат в основе некоторых лабораторных методов.
Основными методами радионуклидной индикации патологических процессов при исследовании in vivo являются радиометрия, радиография и сцинтиграфия.
Радионуклидные исследования In VIVO:
Статические (дают характеристику анатомо-топографического состояния исследуемого органа)
·Сцинтиграфия (визуальная регистрация пространственного распределения РФП в исследуемом органе или системе)
Динамические (позволяют оценить функцию органа или системы)
·Радиография, динамическая сцинтиграфия
·Радиометрия (Клиническая, лабораторная)
Основные показания к радионуклидному исследованию: необходимость получения данных о функции и/или морфологии того или иного органа.
Радиодиагностическая аппаратура:
. Радиометры.
.Радиографы
.Гамма-камеры:
•Планарная
•Однофотонный эмиссионный компьютерный томограф
. Позитронный эмиссионный компьютерный томограф
Индикация гамма-излучения от введенного внутрь организма человека РФП впервые в клинической практике была использована в 1927 г., когда Blumgard и Weiss применили радон для оценки гемодинамики у больных с сердечной недостаточностью. Наиболее активно ядерная медицина стала развиваться после того, как в 1963 г. Н.-О. Anger разработал гамма-камеру.
Ведущим конструкционным звеном гамма-камеры является детектор, основу которого составляет сцинтилляционный кристалл. Наряду с кристаллом составляющей частью детектора являются фотоэлектронный умножители и коллиматор.
Сцинтиляционный кристалл представляет собой прозрачный монокристалл (йодид натрия), в котором при прохождении через него гамма-квантов и их торможении возникает вспышка или сцинтилляция.
Возникающие в сцинтилляционном кристалле световые вспышки регистрируются фотоумножителем, переводящим световые сигналы в электрические и усиливающим их. Это дает возможность определить расположение сцинтилляций в сцинтилляционном кристалле и частоту их возникновения в любой его точке. По этим данным формируется двухмерное проекционное изображение распределения РФП в исследуемом биологическом объекте. Полученное изображение может быть представлено в аналоговом или цифровом формате.
Коллиматор представляет собой свинцовую пластину с мелкими параллельными отверстиями, ориентированными перпендикулярно плоскости сцинтилляционного кристалла, то есть по ходу направления попадающих на него гамма-квантов. Таким образом, коллиматор пропускает только гамма-кванты, направляющиеся на сцинтилляционный кристалл строго под прямым углом, отсеивая все остальные. Использование коллиматора позволяет улучшить качество диагностического изображения.
Радиометрия - способ радионуклидной диагностики, позволяющий получить информацию о распределении РФП в изучаемом органе в виде рядов цифровых значений, расположенных на плоскости. Исторически это один из первых способов радиоизотопной диагностики, и поэтому наиболее несовершенный. Его существенным недостатком является сложность визуального восприятия диагностической информации и следовательно ее интерпретации.
В настоящее время радиометрия без дополнения ее другими радионуклидными способами визуализации не применяется.
Радиография - способ радионуклидной диагностики, основанный на графической регистрации уровня радиоактивности над изучаемым биологическим объектом в зависимости от времени. Примером радиографии может служить кривая ренограммы, получаемая в процессе исследования функции почек - динамической нефросцинтиграфии.
Сцинтиграфия. Радионуклидная сцинтиграфия обеспечивает визуализацию исследуемого органа для его топографо-анатомической характеристики и характера распределения в исследуемом объекте РФП.
Планарная сцинтиграфия.При планарной сцинтиграфии объекты визуализируются в какой-либо определенной плоскости, то есть получать планарные изображения. Во время проведения планарной сцинтиграфии детектор гамма-камеры располагается непосредственно над изучаемым органом. Изменяя положение исследуемого или детектора гамма-камеры, можно получать диагностические изображения нужного объекта в разных плоскостях.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография. Одним из недостатков планарной сцинтиграфии является суммационный эффект. Данная проблема суммационного эффекта решается с помощью однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (single photon emission computer tomography) - ОЭКТ (SPECT). ОЭК-томограф, как и компьютерный рентгеновский томограф, предназначен для визуализации аксиальных срезов изучаемого органа.
Позитронно-эмиссионная томография. Принципиально другим способом радионуклидной диагностики является позитронно-эмиссионная томография (positron emission tomography) - ПЭТ (PET).
Эта методика предполагает введение в организм человека РФП, испускающих бета+-излучение, или позитроны. В качестве радионуклидов чаще всего используются 18F, 11C, 150, 13N.

. Принципы радионуклидной диагностики. РФП. Способ получения изображения

Радиоизотопная (радионуклидная) диагностика- это вид лучевой диагностики, основанный на регистрации излучения введенных в организм радионуклидов и меченных соединений (радиофармпрепаратов) с целью распознавания патологических состояний органов и систем.
Основной принцип радионуклидной диагностики основан на избирательном депонировании радионуклидов и меченных соединений (радиофармпрепаратов - РФП) в определенном органе или системе.
Суть его состоит в том, что после введения меченого вещества оно распределяется по телу человека в зависимости от функционирования его органов и систем. Регистрируя распределение, перемещение, превращение и выведение из организма радиактивных индикаторов, врач получает возможность судить об участии соответствующих элементов в биохимических и физиологических процессах. Современная аппаратура позволяет зарегистрировать ионизирующее излучение крайне малого количества радиоактивных соединений, которые практически безвредны для организма исследуемого.
Радиоактивные фармацевтические препараты (РФП) - химическое соединение, содержащие в своей молекуле радионуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью. РФП представляют собой комплекс, состоящий из фармакологического препарата, отражающего метаболизм исследуемого органа или системы, и радионуклида, который играет роль метки и позволяет проследить распределение фармакологического препарата в соответствующем органе. Поступая в организм человека, РФП включается в физиологические или патофизиологические процессы, что в свою очередь определяется локальным кровотоком и активностью метаболических процессов. Это дает возможность получать диагностическую информацию о функциональном состоянии изучаемой биологической системы (например, печени, почек и др.). В этом заключается преимущество радионуклидных методов по сравнению с другими средствами лучевой диагностики (рентгенологическими методиками, КТ, УЗИ, МРТ), в основе которых лежит визуализация морфологических характеристик изучаемого биологического объекта (формы, структуры, размеров, плотности и др.). Индикация патологических процессов с помощью радионуклидных методов основана на измерении уровня радиоактивности над изучаемым органом относительно окружающих тканей.
В качестве примера распределения РФП в организме человека в зависимости от его фармакокинетики можно привести накопление пирофосфатных комплексов, меченных 99шТс, в костной ткани (99тТс-пирфотех, 99тТс-технефор), 201Т1-хлорида - в миокарде, мышцах, печени, почках, коллоидных комплексов, меченных 99тТс, в ретикулоэндотелиальной системе (99тТс-технефит).
nОрганотропные;
nТропные к патологическому очагу;
nБез выраженной селективности.
Радионуклидная визуализация основана на регистрации излучения, испускаемого находящимся внутри пациента радиоактивным веществом. Таким образом, общее между рентген- и радионуклидной диагностикой - использование ионизирующего излучения. РФП могут использоваться как в диагностических, так и в терапевтических целях. Все они имеют в своем составе радионуклиды - нестабильные атомы, спонтанно распадающиеся с выделением энергии. Идеальный радиофармпрепарат накапливается только в органах и структурах, предназначенных для визуализации. Накопление РФП может обусловливаться, например, метаболическими процессами (молекула-носитель может быть частью метаболической цепочки) либо локальной перфузией органа. Возможность изучения физиологических функций параллельно с определением топографо-анатомических параметров - главное преимущество радионуклидных методов диагностики. Для визуализации используют радионуклиды, испускающие гамма-кванты, так как альфа- и бета-частицы имеют низкую проникающую способность в тканях.
Долгоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько недель;
( 57Co; 125 I; 32P и др.)
Среднеживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько дней;
(198Au; 111In; 131I; 99Mo; 201TL и др.)
Короткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько часов;
(123I; 99mTc; 199TL; и др.)
Ультракороткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько минут (18F,81mKr; 113mIn; 13N; 11C; 82Rb и др.)
При оценке полученных сцинтиграфических изображений применяется следующая терминология, характеризующая степень накопления индикатора.
Повышенное накопление РФП в исследуемой области обозначается как повышенная аккумуляция РФП, гиперфиксация РФП, «горячий» узел. Примером гиперфиксации РФП служит повышенное включение остеотропного РФП в новообразовании кости .
Пониженное накопление РФП в исследуемой области обозначается как пониженная аккумуляция, гипофиксация РФП, «холодный» узел. Примером ги-пофиксации РФП является зона инфаркта миокарда при проведении перфузионной сцинтиграфии миокарда.
Особенностью сцинтиграфической диагностики является возможность представления информации как в черно-белом, так и в цветном режимах с использованием различных цветовых шкал. Выбранная цветовая шкала, как правило, представлена на изображении и позволяет ориентироваться в степени накопления индикатора.

. РФП. Короткоживущие радионуклиды, используемые в качестве радиоактивной метки РФП

Радиоактивные фармацевтические препараты (РФП) - химическое соединение, содержащие в своей молекуле радионуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью. РФП представляют собой комплекс, состоящий из фармакологического препарата, отражающего метаболизм исследуемого органа или системы, и радионуклида, который играет роль метки и позволяет проследить распределение фармакологического препарата в соответствующем органе. Поступая в организм человека, РФП включается в физиологические или патофизиологические процессы, что в свою очередь определяется локальным кровотоком и активностью метаболических процессов. Это дает возможность получать диагностическую информацию о функциональном состоянии изучаемой биологической системы (например, печени, почек и др.). В этом заключается преимущество радионуклидных методов по сравнению с другими средствами лучевой диагностики (рентгенологическими методиками, КТ, УЗИ, МРТ), в основе которых лежит визуализация морфологических характеристик изучаемого биологического объекта (формы, структуры, размеров, плотности и др.). Индикация патологических процессов с помощью радионуклидных методов основана на измерении уровня радиоактивности над изучаемым органом относительно окружающих тканей.
В качестве примера распределения РФП в организме человека в зависимости от его фармакокинетики можно привести накопление пирофосфатных комплексов, меченных 99шТс, в костной ткани (99тТс-пирфотех, 99тТс-технефор), 201Т1-хлорида - в миокарде, мышцах, печени, почках, коллоидных комплексов, меченных 99тТс, в ретикулоэндотелиальной системе (99тТс-технефит).
nОрганотропные;
nТропные к патологическому очагу;
nБез выраженной селективности.
Радионуклидная визуализация основана на регистрации излучения, испускаемого находящимся внутри пациента радиоактивным веществом. Таким образом, общее между рентген- и радионуклидной диагностикой - использование ионизирующего излучения. РФП могут использоваться как в диагностических, так и в терапевтических целях. Все они имеют в своем составе радионуклиды - нестабильные атомы, спонтанно распадающиеся с выделением энергии. Идеальный радиофармпрепарат накапливается только в органах и структурах, предназначенных для визуализации. Накопление РФП может обусловливаться, например, метаболическими процессами (молекула-носитель может быть частью метаболической цепочки) либо локальной перфузией органа. Возможность изучения физиологических функций параллельно с определением топографо-анатомических параметров - главное преимущество радионуклидных методов диагностики. Для визуализации используют радионуклиды, испускающие гамма-кванты, так как альфа- и бета-частицы имеют низкую проникающую способность в тканях.
Долгоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько недель;
( 57Co; 125 I; 32P и др.)
Среднеживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько дней;
(198Au; 111In; 131I; 99Mo; 201TL и др.)
Короткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько часов;
(123I; 99mTc; 199TL; и др.)
Ультракороткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько минут (18F,81mKr; 113mIn; 13N; 11C; 82Rb и др.)
Для ПЭТ в качестве радионуклидов чаще всего используются 18F, 11C, 150, 13N. Эти изотопы обладают коротким периодом физического полураспада, поэтому отрицательный биологически эффект генерируемого ими бета+-излучения минимальный.

. РФП. Требования к РФП

Радиоактивные фармацевтические препараты (РФП) - химическое соединение, содержащие в своей молекуле радионуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической или лечебной целью. РФП представляют собой комплекс, состоящий из фармакологического препарата, отражающего метаболизм исследуемого органа или системы, и радионуклида, который играет роль метки и позволяет проследить распределение фармакологического препарата в соответствующем органе. Поступая в организм человека, РФП включается в физиологические или патофизиологические процессы, что в свою очередь определяется локальным кровотоком и активностью метаболических процессов. Это дает возможность получать диагностическую информацию о функциональном состоянии изучаемой биологической системы (например, печени, почек и др.). В этом заключается преимущество радионуклидных методов по сравнению с другими средствами лучевой диагностики (рентгенологическими методиками, КТ, УЗИ, МРТ), в основе которых лежит визуализация морфологических характеристик изучаемого биологического объекта (формы, структуры, размеров, плотности и др.). Индикация патологических процессов с помощью радионуклидных методов основана на измерении уровня радиоактивности над изучаемым органом относительно окружающих тканей.
В качестве примера распределения РФП в организме человека в зависимости от его фармакокинетики можно привести накопление пирофосфатных комплексов, меченных 99шТс, в костной ткани (99тТс-пирфотех, 99тТс-технефор), 201Т1-хлорида - в миокарде, мышцах, печени, почках, коллоидных комплексов, меченных 99тТс, в ретикулоэндотелиальной системе (99тТс-технефит).
nОрганотропные;
nТропные к патологическому очагу;
nБез выраженной селективности.
Радионуклидная визуализация основана на регистрации излучения, испускаемого находящимся внутри пациента радиоактивным веществом. Таким образом, общее между рентген- и радионуклидной диагностикой - использование ионизирующего излучения. РФП могут использоваться как в диагностических, так и в терапевтических целях. Все они имеют в своем составе радионуклиды - нестабильные атомы, спонтанно распадающиеся с выделением энергии. Идеальный радиофармпрепарат накапливается только в органах и структурах, предназначенных для визуализации. Накопление РФП может обусловливаться, например, метаболическими процессами (молекула-носитель может быть частью метаболической цепочки) либо локальной перфузией органа. Возможность изучения физиологических функций параллельно с определением топографо-анатомических параметров - главное преимущество радионуклидных методов диагностики. Для визуализации используют радионуклиды, испускающие гамма-кванты, так как альфа- и бета-частицы имеют низкую проникающую способность в тканях.
Долгоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько недель; ( 57Co; 125 I; 32P и др.)
Среднеживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько дней; (198Au; 111In; 131I; 99Mo; 201TL и др.)
Короткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько часов; (123I; 99mTc; 199TL; и др.)
Ультракороткоживущий радионуклид - радионуклид с периодом физического полураспада в несколько минут (18F,81mKr; 113mIn; 13N; 11C; 82Rb и др.)
Для ПЭТ в качестве радионуклидов чаще всего используются 18F, 11C, 150, 13N. Эти изотопы обладают коротким периодом физического полураспада, поэтому отрицательный биологически эффект генерируемого ими бета+-излучения минимальный.
Требования, предъявляемые к РФП
Существуют общие требования, предъявляемые ко всем диагностическим РФП:
способность испускать только гамма-излучение;
энергия испускаемых гамма-квантов должна находиться в пределах 50-600 кэВ (оптимальная энергия -150 кэВ);
отсутствие химической биотоксичности в диагностических дозах;
отсутствие радиотоксичности в диагностических дозах.
Способность испускать гамма-излучение
Выбор РФП, сопровождающийся выделением гамма-излучения, обусловлен наибольшей проникающей способностью гамма-квантов и соответственно наименьшим биологическим эффектом.
Выбор диапазона энергии
Выбор диапазона энергии гамма-квантов обусловлен особенностями регистрирующей аппаратуры. Радиоактивная метка радиофармпрепарата должна обладать энергией гамма-фотонов в указанных выше пределах для наилучшей визуализации патологических процессов. Поэтому в качестве радиоактивной метки чаще всего используются 99mTc, 111In, 67Ga, 1231, 1311,199Т1,201Т1. Наиболее распространенная радиоактивная метка - 99mТс - имеет практически идеальную энергию гамма-квантов (140 кэВ).
Отсутствие химической биотоксичности
Отсутствие химической биотоксичности в диагностических дозах - требование, непременное как для РФП, так и для любого фармакологического агента, применяемого в медицине.
Отсутствие радиотоксичности
Отсутствие радиотоксичности в диагностических дозах - обязательное свойство всех РФП, использование которых строго регламентируются Нормами радиационной безопасности. Радиотоксичность, заключающаяся в отрицательных биологических эффектах ионизирующего излучения, возникает при его воздействии на организм человека в дозах, превышающих предельно допустимые.
Использование доз излучения, не превышающих предельно допустимые, обеспечивается использованием РФП, обладающих необходимым (небольшим) физическим периодом полураспада и необходимыми (небольшими) биологическими и эффективными периодами полувыведения.
Физический период полураспада (Т1/2фИЗ) должен составлять примерно 1/3 от продолжительности исследования, то есть от 10 минут до нескольких часов. Например, у наиболее часто используемого изотопа 99тТс период физического полураспада составляет 6 ч.
Другим фактором, определяющим лучевую нагрузку при проведении радио-нуклидного исследования, является период биологического полувыведения РФП из организма человека. Биологический период полувыведения (Т1/26иол) представляет собой время, в течение которого активность радионуклида уменьшается вдвое за счет выведения его биологическими средами. Чем короче этот период, тем меньше радиоактивная метка задерживается в организме человека, оказывая неблагоприятное биологическое воздействие. Кроме того, учитывается период эффективного полувыведения (Т1/2эфф) - время, в течение которого активность радионуклида уменьшается вдвое за счет физического полураспада и биологического полувыведения.
. УЗИ. Принцип, преимущества метода

Ультрасонография - наиболее распространенный метод получения визуальной информации о положении, структуре, размерах внутренних органов и тканей человека, измерения скорости кровотока, основанный на излучении ультразвуковых волн и регистрации их отражения (эха) от органов и тканей. Для получения ультрасонографического изображения не требуется использовать ионизирующее излучение, что является одним из основных достоинств метода. В 1880 г. братья J. и P. Curie открыли пьезоэлектрический эффект, благодаря которому электричество способно преобразовываться в ультразвук и обратно. На основе этого явления был создан ультразвуковой датчик, генерирующий и принимающий ультразвуковые волны. В настоящее время благодаря внедрению новых технологий и ультразвуковой аппаратуры, кроме изучения состояния паренхиматозных органов ультразвуковой метод (ультрасонография) широко используется при исследовании желудка, кишечника, плевральной полости, костно-суставной системы и др.
Физические основы ультрасонографии
Звук - это механическая продольная волна, в которой колебания частиц находятся в той же плоскости, что и направление распространения энергии. В отличие от электромагнитных волн звук может распространяться только в определенной среде, поскольку вакуум является препятствием для звуковых волн. Ультразвук - это звуковая волна, имеющая частоту колебаний свыше 20 кГц. В лучевой диагностике используются ультразвуковые волны с частотой в диапазоне 2-20 МГц, находящиеся выше пределов слышимости для человека.
В основе всех ультразвуковых технологий лежит пьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновении электрических зарядов при механической деформации некоторых кристаллов, и обратно. В современном ультразвуковом сканере ультразвуковые волны генерируются датчиком (трансдьюсером), наиболее важной частью которого является один или несколько пьезоэлектрических кристаллов. Эти кристаллы обладают двумя важными свойствами: подача электрического потенциала на кристалл приводит к его механической деформации, а механическое сжатие кристалла вызывает электрический потенциал. Частота колебания кристалла зависит от частоты электрических импульсов и толщины кристалла (чем тоньше кристалл, тем выше частота). Таким образом, подавая электрический ток на пьезоэлектрический кристалл, получают его колебания, которые распространяются в органы и ткани в виде ультразвука. Ультразвуковая волна, проникая вглубь изучаемого объекта, доходит до границ тканей с разной акустической плотностью и начинает частично отражаться. Акустическое эхо улавливается датчиком, в котором отраженная ультразвуковая волна возбуждает колебания пьезоэлектрического кристалла. Вследствие этого пьезоэлектрический кристалл генерирует электрические сигналы, которые обрабатываются компьютером. Таким образом, датчик является и источником, и приемником отраженных от тканей ультразвуковых волн. Он передает ультразвуковой импульс , а оставшееся время датчик работает как приемник, ожидая возвращения эхосигналов.
Интенсивность ультразвука постепенно уменьшается по мере прохождения через органы и ткани. Общая потеря интенсивности ультразвука называется ослаблением. Основной причиной ослабления является переход энергии ультразвуковой волны в тепловую энергию, которая поглощается тканями. Причем чем выше частота ультразвука, тем больше его ослабление вследствие поглощения тканями. Часть ультразвуковой волны, которая не поглотилась, может быть рассеяна или отражена тканями в виде эха. Чем выше разность акустического сопротивления тканей, от границы которых отражается ультразвуковая волна, тем сильнее эхо.
Формирование ультрасонографического изображения: изображение может быть динамичным (на экране УЗ-сканера, в масштабе «реального времени») или статичным (на экране УЗ-сканера и твердых носителях). Статичное изображение называется эхограммой, или сонограммой.
Существует несколько разновидностей ультрасонографических изображений в зависимости от использования того или иного режима. Однако все они основываются на визуализации эха, отраженного от изучаемого объекта. Любое возвращающееся к датчику УЗ-сканера эхо генерирует в нем электрический сигнал, сила (амплитуда) которого прямо пропорциональна силе эха. В практической работе используются М- и В-режимы визуализации эха, а также допплеровские режимы.
М-режим. На изображении, выполненном в М-режиме («М» от motion движение), ось (Y) глубины изучаемого объекта ориентируется вертикально, а на горизонтальной оси (X) визуализируется расположение отраженных эхоимпульсов в определенные промежутки времени. В М-режиме эхосигналы представлены в виде точек с яркостью, пропорциональной силе эха. Эти точки перемещаются по экрану УЗ-сканера слева направо, создавая тем самым кривые, показывающие изменение положения отражающих структур с течением времени. Данный метод особенно популярен в кардиологии, поскольку позволяет оценивать подвижные структуры .
В-режим. Наиболее широко распространен в ультразвуковой диагностике. Данный режим позволяет получать двухмерное изображение, которое представляет собой томографический срез тела пациента. Яркость каждой точки на изображении в В-режиме изменяется в зависимости от силы отраженного эха. Таким образом, на изображениях в М- и В-режимах интенсивность эха, уловленного датчиком УЗ-сканера, кодируется оттенками серого цвета. Для этого используется серая шкала, количество оттенков серого цвета которой достигает 256 градаций. В-режим применяется
для диагностики состояний паренхиматозных и полых органов, головного мозга, сердца, мягких тканей и др.
Во время исследования ультразвуковая картина постоянно изменяется вследствие дыхательных движений, перемещения содержимого кишечника, пульсации сосудов.
Допплеровские режимы - можно проводить измерение скорости кровотока. Эффект Допплера - это изменение частоты и длины волны, наблюдаемое при движении источника волн относительно их приемника. Поэтому ультразвуковая волна, отражаясь от движущихся объектов (крови в сосудах), изменяет свою частоту. Следовательно по величине изменения частоты эха относительно ультразвуковой волны, генерируемой датчиком, можно определять направление и скорость кровотока в сосуде. Так, если кровь в сосуде движется в сторону датчика, частота волны эха превышает частоту первоначального ультразвука. При движении крови в направлении от датчика частота отраженного эха, напротив, ниже ультразвука, испускаемого трансдъюсером.
Разность между излучаемой и отраженной частотой называется допплеровским частотным сдвигом, или допплеровским сдвигом, или допплеровской частотой. Данный частотный сдвиг прямо пропорционален скорости кровотока. Большинство УЗ-сканеров непрерывно измеряет допплеровский сдвиг и автоматически преобразует полученное значение в относительную скорость кровотока.
Существует два принципиально различных варианта излучения и приема ультразвука при работе в допплеровском режиме: непрерывноволновой (CW) и импульсный (PD). В неперывноволновом режиме ультразвуковые волны непрерывно излучаются одним кристаллом, а эхо принимается другим. Данный метод позволяет производить измерение больших скоростей, но с его помощью невозможно определять скорость на заданной глубине. В импульсном режиме один и тот же кристалл и излучает, и воспринимает ультразвук. По величине интервала времени между излучаемым импульсом и регистрируемым эхом можно определять глубину расположения изучаемого объекта. Данный метод позволяет выполнять измерение скорости потока на заданной глубине, но только в малых объемах.
Наиболее часто используются так называемые дуплексные сканеры, объединяющие в себе ультрасонографию в режиме «реального времени» и импульсную допплеровскую сонографию.
Дальнейшим развитием дуплексного сканирования является цветовое допплеровское картирование (ЦДК), суть которого заключается в наложении цветовых оттенков, кодирующих скорость кровотока, на изображение в В-режиме. При ЦДК неподвижные ткани изображаются оттенками серой шкалы, а сосуды - цветовой (оттенками синего, красного, желтого и зеленого цветов в зави¬симости от относительной скорости кровотока). Сканирование с ЦДК позволяет оценить степень кровоснабжения исследуемых органов, что имеет большое значение для диагностики ишемии, острого воспалительного процесса, опухолей и др.
В настоящее время созданы УЗ-сканеры с использованием «тканевой гармоники». Она представляет собой систему обработки ультразвукового сигнала, которая позволяет оценивать структуру изучаемой ткани практически на уровне морфологических изменений. Новые ультразвуковые технологии дают возможность выполнять трехмерные реконструкции органов, что особенно востребовано в акушерской, а также при определении места пункции патологических образований.
Основные термины, используемые в ультразвуковой диагностике
В зависимости от акустического сопротивления ткани организма человека визуализируются в разных оттенках серой шкалы. Ткани, имеющие низкое акустическое сопротивление, хорошо проводят ультразвуковые волны, соответственно плохо их отражают и обозначаются как анэхогенные или гипоэхогенные структуры. Анэхогенные ткани на экране сканера или на сонограммах представлены черным цветом, а гипоэхогенные ткани - черно-серым оттенком. Ткани, обладающие высоким акустическим сопротивлением и хорошо отражающие эхо, обозначаются как эхогенные (гиперэхогенные) и выглядят в виде светлых или ярко-белых структур. Примером анэхогенных образований является жидкость (кровь, моча, желчь), гиперэхогенных - конкременты, кальцинаты, воздух, костные структуры.
При ультразвуковой визуализации некоторых гиперэхогенных объектов возникает эффект акустической тени. Он заключается в том, что ультразвуковая волна, дойдя до гиперэхогенного образования, отражается от него практически полностью и почти не проникает в ткани, лежащие глубже. Поэтому за гиперэхогенным образованием возникает направленная в глубину тканей гипо- или анэхогенная полоса (акустическая тень) .
Напротив, за анэхогенными объектами (например жидкостным образованием) возникает эффект дистального псевдоусиления эхосигнала. Визуально он представляет собой гиперэхогенную полоску, направленную в сторону глубже расположенных тканей. Данный эффект возникает вследствие практически полного проведения ультразвуковой волны анэхогенным образованием без потери энергии и более равномерным уменьшением энергии ультразвукового сигнала в смежных тканях. Поэтому вся энергия ультразвукового сигнала концентрируется за анэхогенным объектом в виде дистального псевдоусиления.

. Острая лучевая болезнь. Клинические формы. Зависимость клинических форм от дозы

ОЛБ - вид терапевтической травмы, возникающей при однократном (до 4-х суток) облучении в дозе 100 и более рад, характеризующаяся панцитопенией, полисиндромностью и чекой периодичностью.
Имеются 5 факторов возникновения ОЛБ:
1.внешнее облучение (проникающая радиация или аппликация радиоактивных веществ )
.относительно равномерное облучение (колебания поглощенной дозы разными участками тела не превышает 100 %)
.гамма-облучение (волновое)
.доза более 1 Гр
.короткое время облучения
Патогенез
Выделяют 6 линий патогенеза ОЛБ:
1.радиационная токсемия - действие радиотоксинов и продуктов радиолиза воды на организм ; лежит в основе клиники начального периода ОЛБ (симптомы интоксикации )
.цитостатический эффект - потеря способности стволовых клеток к делению ; лежит в основе агранулоцитарного , геморрагического и анемического синдромов ;
.радиационный капиллярит (при облучении более 7 Гр)
.функциональные расстройства (нарушение нейрогуморальной регуляции ведет к развитию вегетативно-сосудистых кризов )
.склерозирование (замещение функциональной ткани органов на соединительную )
.малигнизация (следствие онкомутагенного влияния радиации)
Классификация
Выделяют 5 клинических форм ОЛБ в зависимости от дозы облучения:
1.костномозговая (1-10 Гр)
.кишечная (10-20 Гр)
.токсемическая (сосудистая) (20-80 Гр)
.церебральная (80-120 Гр). По особенностям клинической картины обозначается как молниеносная или острейшая лучевая болезнь
.смерть под лучом (более 120 Гр)
Костномозговая форма ОЛБ (КМ ОЛБ)
КМ ОЛБ - единственная форма ОЛБ, которая имеет периоды и степени тяжести.
Степени тяжести КМ ОЛБ (в зависимости от дозы облучения):
1.лёгкая (1-2 Гр)
2.среднетяжёлая (2-4 Гр)
.тяжёлая (4-6 Гр)
.крайне тяжёлая (более 6 Гр)
Периоды КМ ОЛБ:
.начальный (первичной реакции) - Начинается с момента действия радиации и длится от 1 до 5 дней, длительность зависит от дозы и высчитывается по формуле: степень тяжести + (1) = … суток
Патогенетическая основа - радиационная токсемия. Основное клиническое проявление - интоксикация. Выделяют 5 опорных симптомов начального периода, являющихся клиническими критериями определения степени тяжести (так как они коррелируют с дозой): рвота, головная боль, слабость, температура, гиперемия кожи(с ростом степени тяжести усиливается выраженность симптомов)
2.мнимого благополучия - не бывает при крайне тяжёлой степени КМ ОЛБ!Субъективная симптоматика отсутствует. Объективно - бессимптомные изменения в крови , по некоторым из которых можно определить степень тяжести ОЛБ: Лимфоциты (Г/л) на 2-4 день: 1ст.- больше1, 2 ст. - 0,5-1, 3ст. - 1-0,4, 4 ст. - меньше 1. Лейкоциты (Г/л) на 7-9 день 1ст.- больше3, 2 ст. - 2-3, 3ст. - 1-2, 4 ст. - меньше 1. Тромбоциты (Г/л)на 18-20 день 1ст.- больше80, 2 ст. - меньше 80, 3ст. и 4ст.- период разгара
.разгара Выражается в 8 клинических синдромах:агранулоцитоз, геморрагический синдром, анемический синдром, оральный синдром, кишечный синдром, поздний радиационный гепатит , синдром радиационной кахексии , синдром инфекционных осложнений, синдром сердечно-сосудистых осложнений,
.восстановления

. Хроническая лучевая болезнь. Клинические формы

ХЛБ - общее длительно текущее заболевание, которое развивается в результате длительного многократного воздействия ионизирующих излучений. Воздействие радиации осуществляется в относительно малых (разовых) дозах, заметно превышающих предельно допустимые. ХЛБ может возникать как в военных условиях, так и в условиях профессионального облучения при грубом нарушении правил техники безопасности.
Основные симптомы и течение ХЛБ зависят от суммарной дозы облучения, характера распределения поглощенной дозы, а так же от индивидуальной радиочувствительности организма.
варианта ХЛБ в соответствии с условиями лучевого воздействия на организм. Первый - характеризуется внешним относительно равномерным длительным воздействием радиации. Второй - включает случаи хронической лучевой болезни от внешнего и внутреннего облучения, отличающиеся избирательным местным воздействием излучений на органы и ткани. Третий вариант ХЛБ охватывает сочетанные формы, характеризующиеся различным сочетанием общего и местного лучевого воздействия. Наиболее полная развернутая симптоматология заболевания наблюдается при первом основном варианте.
ХЛБ характеризуется постепенным развитием, длительным упорным течением и медленным восстановлением нарушенных функций. Заболевания делиться на три периода: период формирования болезни, восстановительный период, период отдаленных осложнений и последствий
Для условий хронического облучения пока не установлено достаточно точного соотношения между полученной суммарной дозой облучения и тяжестью течения заболевания. При суммарной дозе меньше 1-1,5 Грей отчетливые клинические формы не развиваются, при суммарной дозе свыше 4-5 Грей формируются тяжелые формы хронической лучевой болезни. Основные симптомы заболевания
Заболевание развивается обычно через 2-5 лет от начала лучевого воздействия. Симптомы болезни появляются и прогрессируют постепенно. При развернутых формах заболевание проявляется в виде изменения функции центральной нервной системы, угнетения кроветворения и кровоточивости. Нередко наблюдаются угнетение функций желудка и кишечника, снижение функции эндокринных желез, трофические кожные нарушения и ногтевых пластинок, облысение.
Хроническую лучевую болезнь по тяжести заболевания принято делить на легкую (I степень), среднюю (II степень) и тяжелую (III степень).
ХЛБ I степени (легкой) характеризуются симптомами астении - повышенной утомляемостью, раздражительностью, снижением работоспособности, нередко ухудшение памяти, сна(чуткий сон). Беспокоят тупые головные боли. Встречаются жалобы на ухудшение аппетита. Объективные симптомы немногочисленны и выражены слабо. Часто обнаруживаются местная потливость, расстройства слизистой оболочки носоглотки. Признаков органических изменений внутренних органов не обнаруживается, но небольшие функциональные сдвиги особенно в системе пищеварения возникают довольно часто. При этой форме заболевания система крови изменяется мало. Содержание эритроцитов и гемоглобина, как правило, оказывается нормальным. На этой стадии заболевание отличается благоприятным течением, и практически клиническое выздоровление, как правило, может наступить в относительно короткие сроки (7-8 недель).
ХЛБ средней тяжести (II степень) характеризуется развернутой разнообразной симптоматикой. Кроме симптомов астении, при этой форме заболевания возникают кровоточивость, различные трофические расстройства, изменения функции внутренних органов. Отличительной особенностью клинического проявления является угнетение функции системы крови. Жалобы многочисленные и выражены резче.
Заболевание протекает упорно, годами, с нередкими обострениями, вызываемыми различными неблагоприятными неспецифическими воздействиями (инфекции, переутомление и др.). Больные нуждаются в многократном стационарном и санаторном лечении, чаще заболевание заканчивается неполным выздоровлением.
Тяжелая степень лучевой болезни характеризуется резким угнетением кроветворения с выраженным геморрагическим синдромом, отмечаются органическими поражениями центральной нервной системы и внутренних органов, глубокими обменными и трофическими расстройствами, нередко развиваются инфекционные осложнения. Заболевание отличается прогрессирующим течением и нередко заканчивается летальным исходом в результате инфекционных или геморрагических осложнений. Может, однако, наступить и неполная клинико-гематологическая ремиссия.
Принципы лечения и профилактики заболевания. Лечение должно быть комплексным, индивидуальным, по возможности, ранним. Безусловным требованием является прекращение контакта с источниками ионизирующих излучений. Основным условием профилактики хронической лучевой болезни является точное соблюдение правил техники безопасности и соответствующий дозиметрический контроль за работающими с источниками ионизирующих излучений.

Комментарии:

Вы не можете оставлять комментарии. Пожалуйста, зарегистрируйтесь.