Курс за радиологија
Текст на курсот по радиологија
Медицинска радиологија-слика на курс I
Радиологија = медицинска дисциплина која го проучува човечкото тело со помош на х-зраци или Х-зраци (Х-зраци)
Медицински специјалитети кои користат рендгенски зраци
Радиотерапија: третмани со јонизирачко зрачење
Радиобиологија: биолошки промени под влијание на зрачење + мерки за заштита од зрачење
Радиогенетика: генетски ефекти на јонизирачко зрачење
Физика на зрачење: физика на Х-зраци со апликации во дијагностицирање и терапија
= дијагностички методи кои користат компјутерска обработка на сигналите добиени од изучениот волумен; сигналите се добиваат со испитување на волуменот со употреба на различно електромагнетно, корпускуларно и акустично зрачење:
КОМПЈУТЕРСКА ТОМОГРАФИЈА (Х-зраци)
ДИГИТАЛНА РАДИОЛОГИЈА (Х-зраци)
НУКЛЕАРНА МАГНЕТИЧНА РЕЗОНАНЦИЈА (радио бранови + магнетно поле)
НУКЛЕАРНА МЕДИЦИНА: истражувања и третмани со радиоактивни изотопи (+ СПЕКТ, ПЕТ)
Класична физика: атомот како цврста структура во континуирана состојба
Квантна физика (квантна механика): атомот како потенцијална енергија - во квантни состојби (нивоа)
Под-квантна физика: честички како енергија во континуирана динамика
Структурата на материја-класична физика
најмалата честичка на елементот
ги задржува сите карактеристики на елементот
неделив со хемиски методи
карактеристики бр. атомски Z = бр. протон
не на табелата А = бр. честички во јадрото
- Атомска структура - моделот Радерфорд (1911)
Јадро во центарот - ги концентрира полнежите + (протони) и масата на атомот
електроните ротираат во орбитите, на периферијата = облак д-
концентрира задачи -, занемарлива маса
не електрони = бр. протони = Z атомски број
- Структура на атомот - Чадвик (1932)
Во јадрото има и електрично инертни честички, со единица маса (неутрони)
основната маса е поврзана со незначителен бран
Јон = атом што изгубил или добил еден или повеќе електрони
позитивен јон - со губење на електрони
негативен јон- со добивање на електрони
Во основната состојба: електронот се чува во орбитата со минимална енергија
Следејќи возбуда: поминува во горната орбитала (периферна) орбита
Ако приносот Е е многу голем, тој го напушта атомот => позитивен јон (потенцијал на јонизација)
Потенцијал за јонизација = потребна енергија за одвојување на електрон од атомот (трансформација во позитивен јон)
се мери во електрони-волти (eV)
1eV = количина на потрошена енергија за движење на електрон во електрично поле, при потенцијална разлика од 1 волт.
ЗрачењеЕНЕРГИЈА = основна физичка величина што ги карактеризира честичките, брановите и сите физички системи
Универзални полиња со дејство на долги патеки што можат да бидат:
- Се мери во: џул (J), ерги, електрон/волт, калории
- Во затворен физички систем останува постојан (закон за зачувување на енергијата)
- Во квантната теорија, енергијата може да се измери
Тоа е основа за разбирање на атомската и нуклеарната физика
според теоријата на квантната зрачна енергија: - не се емитува и апсорбира континуирано, но дисконтинуирано во форма на енергетски фрагменти = кванти - квантите се карактеристични за секое зрачење - квантната енергија е директно пропорционална на фреквенцијата на зрачење што ја сочинува - кванта на енергијата и нејзината фреквенција - врската помеѓу енергијата и квантната фреквенција е дадена со врската: E = hРадијација = емисија и размножување на енергија или емитирана енергија (посебен начин на движење на материјата)
1) електромагнетно зрачење (каде електричното и магнетното поле се нормални едни на други, и нормално на правецот на ширење)
2) материјата на коркускуларното зрачење (честички) ги има и двете карактеристики: принцип Де Брогли (1924) двојност на бран-корпускулен 3) акустично зрачење (надолжни бранови, неподвижни честички на еластичната средина што се поминува, осцилираат во правец на ширење на бран)
ТЕОРИЈА НА ПЛАНК-Ајнштајн Бран може да се поврзе со секое материјално тело
Енергијата не се губи, не може да се уништи, но се трансформира во други форми на движење на материјата
кинетичката енергија (mv2) на корпускуларното зрачење може да се трансформира во електромагнетно зрачење и обратно
mv2 = h големината на добиените квантуми зависи од кинетичката енергија на коркускуларното зрачење што се трансформира во електромагнетна енергија и обратно
размножување за повеќето се праволиниски
енергијата е: h = Планкова константа
(= фреквенција на зрачење емитирано или апсорбирано
E = h (= h c/(колку е помал E, толку е поголем E)
Човечкото тело апсорбира скоро целосно електромагнетно зрачење, освен оние со висока енергија (Х-зраци, гама зраци) и оние со ниска енергија (радио бранови).
Овие две категории се користат во медицинско снимање (радиологија, КТ, нуклеарна медицина и МНР).
алфа и бета зрачење од распаѓање на радиусот
електрони, протони, неутрони, позитрони, мезони
(зголемена апсорпција на ткиво = неупотреблива при снимање
секундарната интеракција со материјата ги прави корисни во ПЕТ
ПЕТ: Томиографска емисија на позитрон
електромагнетни бранови + корпускули (фотони)
1 ангстром = 10 м = 10 см = 10 мм.
Енергијата се мери во keV
Х-зраците со енергија над 15 eV произведуваат јонизација на атомите = јонизирачко зрачење
МВР - (= 1-5, енергија и пенетрација)
Спектар на електромагнетно зрачење
Како да се произведат рендгенски зраци на атомско ниво
Х-зраците се појавуваат секогаш кога многу брзо се движи електронски зрак сопирајќи се
нивната кинетичка енергија се трансформира во зрачна енергија (во рендгенската цевка, 0,1% се Х-зраци и 99,9% топлина и светлина)
Производство на Х-зраци (ненуклеарно потекло)
1. зрачење на сопирање (главни производи во рендгенската цевка)
3. Фаќање на електрони К (помалку важно во радиологијата)