6915323711

Ćwiczenie nr 33

FIZYCZNE PODSTAWY STOSOWANIA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO W MEDYCYNIE

Wymagane wiadomości teoretyczne 1 .Promieniowanie jonizujące:

a.    definicja promieniowania jonizującego, promieniowanie elektromagnetyczne, promieniowanie korpuskulame

b.    naturalne i sztuczne źródła promieniowania jonizującego: aktywność źródła, aktywność właściwa źródła promieniowania (jednostki)

c.    zanik źródła promieniowania jonizującego: prawo rozpadu promieniotwórczego (wzór i wykres), czas T połowicznego rozpadu (przykłady dla wybranych nuklidów), średni czas t życia nuklidu promieniotwórczego, związek między wielkościami T i x

d.    rozpad naturalnych nuklidów promieniotwórczych: schematy rozpadów a, (3~ i (3⁺

2.    Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X):

a.    mechanizm powstawania ciągłego promieniowania rentgenowskiego, krótkofalowa granica widma ciągłego (wyprowadzenie wzoru)

b.    mechanizm powstawania charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego i serii widmowych tego promieniowania: K„, Kp, K_y oraz L„, Lp, Ly

3.    Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią:

a.    liniowe przenoszenie energii (LET) i zasięg promieniowania w różnych ośrodkach fizycznych

b.    zjawiska towarzyszące oddziaływaniu promieniowania X i y z materią: zjawisko fotoelektryczne, rozpraszanie Comptona, zjawisko tworzenia par pozyton-elektron

c.    osłabianie promieniowania elektromagnetycznego (X i y); prawo pochłaniania, współczynnik pochłaniania liniowy i masowy

d.    absorpcja korpuskulamego promieniowania jonizującego: uproszczony wzór Bethego, krzywa Bragga i jej interpretacja

e.    sposoby detekcji promieniowania jonizującego, zasada działania: licznika Geigera-Mullera, licznika scyntylacyjnego licznika półprzewodnikowego, klisze fotograficzne

4.    Dozymetria; definicje i jednostki: średnia dawka pochłonięta, moc dawki pochłoniętej, dawka ekspozycyjna.

5.    Poziom promieniowania jonizującego w środowisku naturalnym człowieka.

6.    Ochrona przed promieniowaniem jonizującym, skażenia promieniotwórcze.

7.    Wpływ promieniowania jonizującego na układy biologiczne:

a.    efekt stochastyczny i efekt deterministyczny (wyjaśnienie pojęć)

b.    omówienie wzoru określającego równoważnik dawki pochłoniętej (dawki równoważnej, H_T) przez układ biologiczny oraz wzoru określającego dawkę efektywną (dawka skuteczna, E)

c.    skutki biologiczne działania promieniowania jonizującego na organizm ludzki:

i.    poziom molekularny (DNA, produkty radiolizy wody)

ii.    poziom komórkowy (zależność od fazy cyklu komórkowego)

iii.    poziom tkankowy (reguła Bergonićgo i Tribondeau)

iv.    poziom całego organizmu

d.    roczne limity dawek promieniowania jonizującego dla ludzi

e.    dawki promieniowania jonizującego pochłoniętego przez pacjentów podczas określonego procesu diagnostycznego, np. prześwietlenie klatki piersiowej, tomografia komputerowa itp.

8.    Zastosowanie promieniowania jonizującego w diagnostyce i terapii:

a.    prześwietlenie, matryce aktywne

b.    rentgenowska tomografia komputerowa (TK), idea metody, definicja projekcji (wzór)

c.    rekonstrukcja obrazu TK na przykładzie metody algebraicznej (projekcja wsteczna)

i.    dyskrętyzacj a obrazu

ii.    procedura obliczania wartości liniowych współczynników osłabienia promieniowania z wykorzystaniem wzoru na osłabienie promieniowania jonizującego

iii.    skala Hounsfielda,

d.    pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa (PET).

i.    zasada działania emisyjnego tomografu pozytonowego.

ii.    izotopy stosowane w PET

e.    terapia nowotworów: porównanie terapii protonowej i terapii fotonowej, z wykorzystaniem krzywej Bragga Zalecana literatura

1.    S. Miękisz, A. Hendrich; „Wybrane zagadnienia z biofizyki”, (Volumed, 1998)

2.    W. Leyko; „Biofizyka dla biologów”, (PWN, 1997)

3.    F. Jaroszyk; „Biofizyka”, (PZWL, 2001)

4.    A. Z. Hrykiewicz (redakcja); „Człowiek i promieniowanie jonizujące” (PWN, 2001)

5.    B. Pruszyński; „Diagnostyka obrazowa. Podstawy teoretyczne i metodyka badań”, (PZWL, 2014)