Слайд 1Лучевая терапия злокачественных опухолей
доцент Е.Н. Николаева
Слайд 2Лекция 1
История лучевой терапии.
Физические основы лучевой терапии.
Методики лучевой терапии.
Техническое обеспечение лучевой терапии.
Слайд 3Лучевая терапия (радиотерапия)
Основана на медицинском применении ионизирующих излучений для
лечения злокачественных и ряда доброкачественных опухолей, неопухолевых заболеваний.
Слайд 4В России лучевую терапию получают менее 30% онкологических больных, в
развитых странах – 70-80%.
Слайд 6Открытие Рентгена
8 ноября 1895 г. В.К. Pентген, чтобы облегчить наблюдения,
затемнил комнату и обернул трубку Крукса (катодную трубку) плотной непрозрачной
черной бумагой.
К своему удивлению, он увидел на стоявшем неподалеку экране, покрытом цианоплатинитом бария, полосу флуоресценции. Тщательнейшим образом проанализировав и устранив возможные причины ошибок, он установил, что флуоресценция появлялась всякий раз, когда он включал трубку, что источником излучения является именно трубка, а не какая-нибудь другая часть цепи и что экран флуоресцировал даже на расстоянии почти двух метров от трубки, что намного превосходило возможности короткодействующих катодных лучей.
Слайд 7По-видимому, первым открытие Рентгена в рекламно-коммерческих целях применил Т.Эдисон: в
мае 1896 г. он в Нью-Йорке организовал выставку, где желающие
могли разглядывать на экране изображение своих конечностей в рентгеновских лучах. Но после того как его помощник умер от ожогов Х-лучами, Эдисон прекратил все опыты с ними. Однако, несмотря на опасность, работы с новыми лучами, расширяясь и углубляясь, продолжались.
Слайд 8Различные типы рентгеновских трубок, появившихся в 1896 г.
Применение флуороскопов
для контроля багажа в 1896-1897 гг.
Слайд 9ИСТОРИЯ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
1896 г. – применение рентгеновского излучения с лечебной
целью
1898 г. – получены радиоактивные элементы: полоний и радий
1901 г.
– французские врачи Э.Бенье и А.Данло применили радиоактивные элементы с лечебной целью
1918 г. – открыты все естественные радиоактивные элементы
1934 г. – супругами Кюри синтезированы искусственные радиоактивные изотопы
Слайд 10Открытие естественной радиоактивности
Французский физик Антуан Анри Беккерель (15.XII.1852г. – 25.VIII.1908)
Слайд 11Еще в феврале 1896 г. Беккерель демонстрировал действие флюоресцирующего сернистого
цинка на фотопластинку, завернутую в черную бумагу.
Он решил использовать
соли урана и взял из коллекции минералов своего отца двойной сульфат уранила калия. Обернув фотопластинку черной бумагой, он положил на нее металлическую пластинку причудливой формы, покрытую слоем урановой соли, и выставил на несколько часов на яркий солнечный свет. После проявления пластинки на ней было отчетливо видно изображение той самой металлической фигуры, которая покрывалась до опыта солью урана.
Повторные опыты Беккереля дали аналогичный результат, и 24 февраля 1896 г. он доложил академии о результатах. Казалось, что гипотеза Пуанкаре полностью подтверждается. Но он решил
поставить контрольные опыты. К концу февраля Беккерель приготовил новую пластинку. Но погода была пасмурной и оставалась такой до 1 марта. Утро 1 марта было солнечным, и опыты можно было возобновить.
Беккерель решил, однако, проявить пластинки, лежавшие несколько дней в темном шкафу. На проявленных пластинках четко обозначились силуэты образцов минералов, лежавших на непрозрачных экранах пластинок.
2 марта 1896 г. Беккерель сообщил о своем открытии.
Слайд 1218 мая 1896 г. Беккерель со всей определенностью констатировал наличие
этой способности у урановых соединений и описал свойства излучения. Но
чистый уран оказался в распоряжении Беккереля только осенью, и 23 ноября 1896 г. Беккерель сообщил о свойстве урана испускать невидимые «урановые лучи» вне зависимости от его химического и физического состояния.
В конце 1897 года в изучение нового явления включаются супруги Кюри. Когда они в 1901 г. получили первые крупицы радия, Беккерелю предстояло выступить с докладом о свойствах радиоактивных веществ.
Желая продемонстрировать действие излучения радия на флуоресцирующем экране из сульфида цинка, он на время взял в лаборатории пробирку с несколькими кристаллами хлорида бария, содержащего примесь соли радия и целый день носил эту пробирку в кармане жилета. Демонстрация излучения прошла успешно, хотя Беккерель то и дело поворачивался к экрану спиной, и радиевые лучи должны были проникать к сульфиду цинка сквозь его тело. Но через 10 дней на коже Беккереля напротив жилетного кармана появилось красное пятно, а потом - долго незаживающая язва.
Слайд 13Беккерель и супруги Кюри получили в 1903 г. Нобелевскую премию
по физике. Сам Беккерель был особо упомянут "в знак признания
его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности".
Межпланетный зонд "Mars Global Surveyor", передал 25 января 2001 года на Землю одно из самых лучших изображений слоистых горных пород древнего марсианского кратера «Беккерель» 167км в диаметре.
Слайд 15В июле 1898 г. Супруги Кюри опубликовали статью «О радиоактивном веществе,
содержащемся в урановой смоляной обманке» ("Sur une substance radioactive contenue
dans la pecelende"), в которой сообщали об открытии одного из элементов, названным полонием в честь родины Марии Склодовской.
В декабре они объявили об открытии второго элемента, который назвали радием.
Оба новых элемента были во много раз более радиоактивны, чем уран или торий, и составляли одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы выделить из руды радий в достаточном для определения его атомного веса количестве, Кюри в последующие четыре года переработали несколько тонн урановой смоляной обманки. Работая в примитивных и вредных условиях, они производили операции химического разделения в огромных чанах, установленных в дырявом сарае, а все анализы – в крохотной, бедно оснащенной лаборатории Муниципальной школы.
Слайд 16В сентябре 1902 г. супруги Кюри сообщили о том, что им
удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия и определить атомную
массу радия, которая оказалась равной 225. (Выделить полоний Кюри не удалось, так как он оказался продуктом распада радия.)
Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Шведская королевская академия наук присудила супругам Кюри половину Нобелевской премии по физике 1903 г. «в знак признания... их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем», с которым они разделили премию. Кюри были больны и не смогли присутствовать на церемонии вручения премий.
В своей Нобелевской лекции, прочитанной два года спустя, Кюри указал на потенциальную опасность, которую представляют радиоактивные вещества, попади они не в те руки, и что он «принадлежит к числу тех, кто вместе с Нобелем считает, что новые открытия могут принести человечеству больше бед, чем добра».
Сама премия была потрачена супругами на организацию лечения радием.
Слайд 171911 – Вторая Нобелевская премия (по химии)
1914-1918 – Война. Создание
подвижных рентгеновских установок, «кюритерапия» раненых
1921 – первая поездка в Америку,
подарок 1 г радия, который стоил тогда сто тысяч долларов. Это был подарок американских женщин, собравших необходимую сумму путем пожертвований.
1929 – вторая поездка,
подарок еще 1 г Польше для Радиевого института, открытого в Варшаве в 1932 г.
04.07.1934 – Смерть в возрасте 66 лет от лейкемии (злокачественной анемии)
Слайд 18Мария Кюри-Склодовская (07.11.1866 – 04.07.1934)
Прошло уже более ста лет, а
личные вещи знаменитой ученой, включая ее одежду, мебель, книги рецептов,
лабораторные записи остаются по-прежнему заражены радиоактивными веществами. Они считаются национальным достоянием Франции и хранятся в защищенных свинцом коробках в Национальной библиотеке в Париже.
Посетители библиотеки, прежде чем ознакомиться с рабочими дневниками и журналами Кюри, должны подписать формуляр, в котором говорится, что они знакомы с опасностью, и обязательно надеть защитное снаряжение. Посетителям придется соблюдать меры предосторожности еще полторы тысячи лет.
Гроб, в котором ее похоронили, очень тяжел. Он защищен изнутри слоем свинца толщиной 2,5 сантиметра. Мария Кюри вместе с мужем, Пьером Кюри, похоронена в парижском Пантеоне.
Слайд 19В начале XX века, после своего открытия, радий считался полезным
и включался в состав многих продуктов и бытовых предметов: хлеб,
шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, краска циферблатов наручных часов, средство для повышения тонуса и потенции.
Слайд 20 Вдыхание паров радиоактивного радия с «лечебной» целью
Слайд 21Открытия, способствовавшие становлению специальности
1899г. - Английский физик Э.Резерфорд открыл неоднородность
радиоактивного излучения
( альфа-лучи, бета-лучи и гамма-лучи)
Явление радиоактивности свидетельствует
о сложном строении атома
Слайд 226 декабря 1941 г. в США принято решение о выделении
средств и ресурсов на создание ядерного оружия.
Первый квартал 1942 г.
— английский военный кабинет занимается вопросами организации производства урановых бомб.
В июне 1942 г. Ферми и Г. Андерсоном в ходе опытов был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы, что открыло путь к созданию ядерного реактора.
2 декабря 1942 г. в США заработал первый в мире ядерный реактор, осуществлена первая самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
17 сентября 1943 г. стартовал «Манхэттенский проект».
16 июля 1945 г. в США в пустыне под Аламогордо (штат Нью-Мексико) испытано первое ядерное взрывное устройство «Gadget» (одноступенчатое, на основе плутония).
Слайд 23Хиросима 6 августа 1945 года.
В 08:15 местного времени самолёт
B-29 «Enola Gay» под командованием полковника Пола Тиббетса, находясь на
высоте свыше 9 км, произвёл сброс атомной бомбы «Малыш» («Little Boy») на центр Хиросимы. Взрыватель был установлен на высоту 600 метров над поверхностью; взрыв, эквивалентом от 13 до 18 килотонн тротила, произошёл через 45 секунд после сброса.
Нагасаки 9 августа 1945 года.
В 10:56 самолёт В-29 «Bockscar» под командованием пилота Чарльза Суини сбросил на Нагасаки бомбу «Толстяк» («Fat man»). Взрыв произошёл в 11:02 местного времени на высоте около 500 метров. Мощность взрыва составила 21 килотонну.
Слайд 24Взрыв однофазной ядерной бомбы мощностью 23 кт. Полигон в Неваде
(1953 год)
Слайд 25В 1953 году СССР провёл испытания своего первого термоядерного устройства.
1
марта 1954 г. на атолле Бикини проведено испытание Castle Bravo
— самого мощного из взорванных США зарядов. Мощность взрыва достигла 15 мегатонн, в 2,5 раза превысив расчётную. Последствием взрыва стал инцидент с японским рыболовецким судном «Фукурю-Мару», вызвавший перелом в общественном восприятии ядерного оружия.
В сентябре 1954 г. СССР проводит экпериментальные войсковые учения на Тоцком полигоне, с применением штатного тактического ядерного боеприпаса (в частности отрабатывались тактика боевого применения ядерного боеприпаса и тактика защиты от поражающих воздействий ядерного взрыва).
В октябре 1961 г. СССР провёл испытания «Царь-бомбы» — самого мощного термоядерного заряда в истории
Слайд 26Рождение радиобиологии
Тарханов, Тархнишвили, Тархан-Моурави
Иван Рамазович
[15.06.1846, Тбилиси, — 06.09.1908,
Петербург]
Слайд 27Одним из первых обнаружил действие рентгеновских лучей на организм; открыл
кожно-гальваническую реакцию и ряд др. феноменов.
1896 г. – опыты
с облучением лягушек – изучение спинно-мозговых рефлексов (воздействие соляной кислотой). Ro-аппарат подарен академиком князем Б.Б. Голициным.
У облученных животных нет судорог после введения стрихнина.
Опыты с икрой миноги – после облучения искусственно оплодотворенной икры миноги нарушалось развитие.
Слайд 28Отечественный исследователь Е. С. Лондон начал в 1896 г. многолетние
широкие исследования, результаты которых были опубликованы в 1911 г. в
монографии «Радий в биологии и медицине». Эта книга, изданная на немецком языке, считается первым классическим трудом по радиобиологии.
В 1906 г. французские радиобиологи Ж. Бергонье и Л. Трибондо (J. Bergonie и L. Tribondeau) сформулировали фундаментальный закон (правило) клеточной радиочувствительности: ионизирующее излучение тем сильнее действует на клетки, чем интенсивнее они делятся и чем менее определенно выражены их морфология и функция, то есть чем менее они дифференцированы.
Открытие в 1925-1927 гг. отечественными учеными Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым в экспериментах на дрожжевых клетках, а позднее в США Г. Мёллером (H.J. Muller) на дрозофилах эффекта лучевого мутагенеза, проявляющегося не только в повреждении генома, но и в образовании стойких, необратимых изменений, передающихся по наследству.
Слайд 29Быстрое развитие специальности – диагностика и лечение
Слайд 31О том, что помимо лечебного эффекта радий чаще всего приводит
к образованию многочисленных злокачественных опухолей, стало известно только в начале
1930-х гг. Шоком для общества стала смерть Эбена Макберни Байерса (1880-1932), богатого американского промышленника и спортсмена, скончавшегося от многочисленных метастазов радиационно-индуцированного рака вследствие употребления популярного патентованного лекарства, приготовленного из радия и растворенного в воде.
Слайд 32В память о жертвах применения Х-лучей в госпитале St. Georg
в Гамбурге (Германия) был открыт мемориал, на котором в 1936
г. было выгравировано 169, а в 1959 г. – уже 359 имен людей, смерть которых напрямую была связана с «лечебным» использованием радия.
Слайд 34С целью получения излучения больших энергий, чем в рентгенотерапевтических аппаратах,
в 1933 г. R. J. Van de Graaff создал генератор
для медицинских целей с энергией 2 МэВ.
В 1932 г. E. O. Lawrence совместно с M. S. Livingstone впервые разработали циклотрон - циклический ускоритель, в котором многократное ускорение частиц происходило между двумя электродами (дуантами) по спирали с помощью магнитного поля.
Уже 1940 г. R. S. Stone и соавт. использовали при лечении злокачественных опухолей нейтронный пучок, который был получен при ударении разогнанных в циклотроне частиц о бериллиевую мишень. Медицинские пучки нейтронов выпускали наружу с помощью коллиматора из парафиновых пластинок.
Американский физик D. W. Kerst сконструировал в Иллинойском университете в 1940 г. первый бетатрон - индукционный ускоритель электронов. Появление бетатрона открыло новую эпоху в развитии ядерной физики и лучевой терапии.
Слайд 35В 1951 шведский нейрохирург Л. Лекселл предложил идею гамматерапевтической установки
«Гамма-нож», которая сегодня является «золотым стандартом» радиохирургии.
Гамма-нож считается «золотым стандартом»
в радиохирургии и на него распространяются все её ограничения: малые размеры патологического очага, отсроченность результата и преимущества — одномоментность (по сравнению с радиотерапией), отсутствие хирургических рисков, высокая степень конформности.
Слайд 36Разработана в 1992 году профессором нейрохирургии и радиационной онкологии Стенфордского
университета (США) Джоном Адлером и Питером и Расселом Шонбергами из
Schonberg Research Corporation.
Изготавливается компанией Accuray, штаб-квартира которой находится в г.Саннивейл, штат Калифорния.
Кибер-нож (англ. CyberKnife) — радиохирургическая система
С августа 2001 Управление по санитарному надзору (США) разрешило использовать систему CyberKnife для лечения опухолей в любых частях человеческого тела.
Слайд 371. Строение вещества
2. Основные радиологические величины и их единицы
3.
Взаимодействие излучения с веществом
Слайд 38Мате́рия (от лат. māteria «вещество») — общий термин, определяющийся множеством
всего содержимого
пространства-времени и влияющее на его свойства.
Является объектом
изучения физики, где рассматривается в качестве не зависящей от разума объективной реальности.
Слайд 39Вещество́ — одна из форм материи, состоящая из фермионов или
содержащая фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя.
Обычно (при сравнительно
низких температурах и плотностях) вещество состоит из частиц, среди которых чаще всего встречаются электроны, протоны и нейтроны.
Последние два образуют атомные ядра, а все вместе — атомы (атомное вещество), из которых — молекулы, кристаллы и т. д
Слайд 40Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) 1869 год
классификация химических
элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.
По
легенде, мысль о системе химических элементов пришла к Менделееву во сне, однако известно, что однажды на вопрос, как он открыл периодическую систему, учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».
Слайд 41Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) 1869 год
Благодаря ей
сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о
простых веществах и соединениях.
Прогнозирующая роль периодической системы, показанная ещё самим Менделеевым, в XX веке проявилась в оценке химических свойств трансурановых элементов.
Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. — физики атома и физики ядра.
Порядковый номер элемента в таблице Менделеева, называемый также числом Менделеева, (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда — квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.
Появление периодической системы и открытие периодического закона открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук — взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях Д. И. Менделеевым и его последователями создана стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.
Слайд 44Схема всех (7) возможных электронных оболочек в атоме.
Диаметры оболочек
определяются энергией электрона и пропорциональны главному квантовому числу «n»
Слайд 45Число электронных оболочек определяется номером периода.
Общее число электронов соответствует
порядковому номеру элемента
Количество электронов внешней, валентной оболочки равно номеру группы
У атомов гелия, неона и аргона (группа благородных газов) внешние электронные оболочки устойчивы. Так же устойчивы они и у всех элементов, входящих в эту группу.
H – один электрон на К-оболочке,
Не – 2 электрона и К-оболочка заполнена,
Li – 2 электрона на К и один на L
Расположение электронных оболочек в атомах элементов, находящихся в начале периодической системы.
Слайд 46Совокупность атомов, ядра которых имеют определённое число протонов «Z» и
нейтронов «N» называется нуклидом.
Если нуклид обладает избыточной энергией, то
он именуется радионуклидом.
Изотопы – разновидности атомов одного элемента, в ядрах которых содержится одинаковое число протонов и разное – нейтронов.
Слайд 47Радиоактивность - самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других
элементов, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.
открыта в 1896 году французским физиком А. Беккерелем.
Слайд 48Для радиоактивности характерно экспоненциальное (пропорционально наличному количеству) уменьшение среднего числа
активных ядер во времени.
Беккерель (Бк) — единица активности радионуклида. Один
беккерель соответствует одному распаду в секунду.
Кюри (Ки) — тоже единица радиоактивности, но очень крупная, в основе распад одного грамма радия-226.
Слайд 50Закон радиоактивного распада описывает убывание со временем среднего числа радиоактивных
ядер:
Nt = Nо е−λt
Nо – изначальное количество атомов радиоактивного элемента;
Nt
- количество атомов радиоактивного элемента в момент, соотв. времени t;
λ (0,693/Т) - постоянная распада - численно равна доле атомов dN/N, распадающихся в единицу времени – вероятность распада на один атом (ядро) в единицу времени.
Отмечается резкое уменьшение активности в первые периоды полураспада, полный распад через 6-7 периодов.
Активность – количество распадов в единицу времени, т.е. скорость распада:
А=ΔN/Δt
Слайд 51Виды частиц, испускаемых при радиоактивном распаде
Э. Резерфорд экспериментально установил (1899),
что соли урана испускают лучи трёх типов, которые по-разному отклоняются
в магнитном поле:
лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
лучи второго типа обычно отклоняются в магнитном поле так же, как поток отрицательно заряженных частиц, их назвали β-лучами (существуют, однако, позитронные бета-лучи, отклоняющиеся в противоположную сторону);
лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.
Хотя в ходе исследований были обнаружены и другие типы частиц, испускающихся при радиоактивном распаде, перечисленные названия сохранились до сих пор, поскольку соответствующие типы распадов наиболее распространены.
Слайд 55К=е0,693t/T «К» или «ά» – поправка на радиоактивный распад,
содержит текущее время и характеристику полураспада данного изотопа, К>1
При 0,05 «Т» распадается примерно 3% любого нуклида.
Кобальт-60, Т- 5,3 года х 12 месяцев х 0,05 = 3,18 мес.
Слайд 56Ионизирующее излучение
фотонное
корпускулярное
потоки заряженных частиц: электронов, протонов, тяжелых ионов (например,
ядер углерода) с энергиями в несколько сот МэВ, а также
нейтральных частиц - нейтронов.
Облучение с помощью потока частиц в настоящее время начали называть адронной терапией. К адронам (от греческого слова hadros - «тяжелый») относятся нуклоны, входящие в них протоны и нейтроны, а также π-мезоны и др.
рентгеновское излучение рентгенотерапевтических аппаратов, гамма-излучение радионуклидов и тормозное (рентгеновское) излучение высоких энергий.
Слайд 57Заряженные частицы (α-, β-частицы, протоны и др.) ионизируют вещество непосредственно,
а нейтральные частицы (нейтроны) и электромагнитные волны (фотоны) являются косвенно
ионизирующими.
Поток нейтральных частиц и электромагнитных волн, взаимодействуя с веществом, вызывают образование заряженных частиц, которые и ионизируют среду.
Слайд 58Взаимодействие излучения с веществом
Слайд 59Фотоэффект
взаимодействие гамма-кванта со связанным электроном атома. Вся энергия падающего
фотона поглощается атомом, из которого выбивается электрон. После вылета фотоэлектрона
в атомной оболочке образуется вакансия. Переход менее связанных электронов на вакантные уровни сопровождается выделением энергии, которая может передаваться одному из электронов верхних оболочек атома, что приводит к его вылету из атома (эффект Оже), или трансформироваться в энергию характеристического рентгеновского излучения.
При фотоэффекте часть энергии первичного гамма-кванта преобразуется в энергию электронов, а часть выделяется в виде характеристического излучения. Атом, потерявший электрон, превращается в положительный ион, а выбитый электрон - фотоэлектрон - в конце пробега теряет энергию, присоединяется к нейтральному атому и превращает его в отрицательно заряженный ион. Фотоэффект происходит при энергиях - от 50 до 300 кэВ, которые используются при рентгенотерапии.
Слайд 60 Эффект Комптона
возникает при энергии фотона от 120 кэВ до
20 МэВ, то есть при всех видах ионизирующих излучений, применяемых
при лучевой терапии. При эффекте Комптона падающий фотон в результате упругого столкновения с электронами теряет часть своей энергии и изменяет направление первоначального движения, а из атома выбивается электрон отдачи (комптоновский электрон), который производит дальнейшую ионизацию вещества
Слайд 61Образование электрон-позитронных пар
Процесс превращения энергии первичного фотона в кинетическую
энергию электрона и позитрона и в энергию аннигиляционного излучения.
Энергия
кванта должна быть больше 1,02 МэВ (удвоенной энергии покоя электрона).
Такое взаимодействие квантов с веществом происходит при облучении больных на высокоэнергетических линейных ускорителях пучком тормозного излучения высокой энергии.
Слайд 62Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом сопровождается его ионизацией и определяется
двумя основными эффектами - фотоэлектрическим поглощением и комптоновским рассеянием.
При
взаимодействии тормозного излучения высокой энергии с веществом происходит комптоновское рассеяние, а также образование пар ионов, так как энергия фотонов больше 1,02 МэВ.
Интенсивность фотонного излучения точечного источника изменяется в пространстве обратно пропорционально квадрату расстояния.
Слайд 63Линейная плотность ионизации (ЛПИ)
число пар ионов, образующихся в месте
прохождения заряженной частицы из расчета на единицу ее пробега в
среде; используется для характеристики ионизирующего излучения - S = ΔN / Δl
Слайд 64Линейная передача энергии (ЛПЭ, англ. LET - Linear energy transfer) —
физическая характеристика качества ионизирующего излучения; величина ионизационных потерь энергии на
единице пути в веществе.
ЛПЭ определяется как отношение полной энергии Δ E, переданной веществу частицей вследствие столкновений на пути Δ l, к длине этого пути: L= Δ E / Δ l.
Для незаряженных частиц ЛПЭ не применяется, но используются значения ЛПЭ их вторичных заряженных частиц, образующихся в веществе. Измеряют в эВ/нм. Значения ЛПЭ варьируются от 0.2 для высокоэнергетических фотонов до 104 эВ/нм для осколков деления ядер урана.
Слайд 65В зависимости от значения ЛПЭ, а следовательно, от плотности ионизации,
все ионизирующие излучения делят на редкоионизирующие (ЛПЭ < 10кэВ/мкм) и
плотноионизирующие (ЛПЭ > 10 кэВ/мкм).
γ-Излучение 60Со и рентгеновское излучение с длиной волны ~ 20 нм (генерируемое при напряжении на трубке 250 кэВ) имеют ЛПЭ, соответственно равное ≈ 0,3 и 2 кэВ/мкм, нейтроны с энергией 14 МэВ — 12 кэВ/мкм, а ускоренные тяжелые заряженные ядерные частицы — от 100 кэВ/мкм и выше.
Слайд 66Единицы экспозиционной и поглощённой доз
Рентген — доза фотонного излучения, образующего
ионы, несущие 1 ед. заряда СГСЭ ((1/3)×10−9 кулон) в 1
см³ воздуха при нормальном атмосферном давлении и 0 °C. В воздухе в 1см³ образуется 2,08×109 пар ионов.
Системная единица — кулон на килограмм (C/kg, Кл/кг).
1 Кл/кг = 3876 Р; 1 Р = 2,57976×10−4 Кл/кг.
Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад.
За единицу измерения поглощенной дозы в СИ принят Грей (Гр).
1 Гр — это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж.
1 Гр=100 рад.
Слайд 67оценивается сравнением дозы излучения, вызывающей определённый биологический эффект, с дозой
образцового (стандартного) излучения, обуславливающий тот же эффект.
Ранее в качестве
стандартного принималось рентгеновское, генерируемое при напряжении на трубке в 180-250 кВ (Е~ 200 КэВ).
Сейчас принимается, что в качестве стандартного можно использовать гамма-излучение 60Co.
Относительная биологическая эффективность (ОБЭ)
Слайд 68Значение (величину, коэффициент) ОБЭ вычисляют по формуле:
ОБЭ = Do/Dx
где Do
- доза образцового излучения, Гр; Dx - доза рассматриваемого, Гр;
при этом эффект сравнивают по одному и тому же показателю.
Слайд 69Коэффициент качества излучения представляет собой безразмерный коэффициент, который предназначен для
учета влияния микрораспределения поглощенной энергии на степень проявления биологического эффекта
Вид
излучения Значение коэффициента качества
Рентгеновское и гамма-излучение 1
Бета-излучение 1
Протоны с энергией меньше 10 МэВ 10
Нейтроны с энергией меньше 20 КэВ 3
Нейтроны с энергией: 0,1-10 МэВ 10
Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ 20
Тяжёлые ядра отдачи 20
Слайд 70Эквивалентная поглощённая доза ионизирующего излучения
Для учёта биологического эффекта поглощённой дозы
была введена, численно равная произведению поглощённой дозы на коэффициент биологической
эффективности.
В системе СИ измеряется в зивертах (русское обозначение: Зв; международное: Sv).
Ранее широко применялась единица измерения эквивалентной дозы бэр (от биологический эквивалент рентгена для гамма-излучения; русское обозначение: бэр; международное: rem).
После принятия системы СИ под бэром стали понимать единицу, равную 0,01 Дж/кг. 1 бэр = 0,01 Зв = 100 эрг/г
Слайд 71Радиационная терапевтическая техника
Слайд 72Дистанционная лучевая терапия лечение, в процессе которого источник излучения находится
на расстоянии от поверхности тела пациента
Методы дистанционной лучевой терапии:
Рентгенотерапия
Лучевая
терапия тормозным рентгеновским
излучением высокой энергии
(мегавольтная лучевая терапия)
-терапия (лечение электронным пучком)
Гамма-терапия
Облучение протонами
Облучение нейтронами
Слайд 73«THERAPAX-SXT-150»
Рентгенотерапия
Слайд 77Преимущества:
ткани, находящиеся перед максимумом ионизации, получают не более половины дозы,
и практически опасность лучевого поражения кожи и поверхностных тканей отсутствует;
ограничение
пучка и отсутствие бокового рассеяния;
Недостатки:
медленный спад дозы за максимумом ионизации
Лучевая терапия высокоэнергетическим тормозным излучением энергией от 4 до 25 MV
Слайд 79МОДУЛИРОВАННАЯ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ЛТ (IMRT)
Принцип метода состоит в создании излучения
неравномерной интенсивности, распределенного в трехмерном пространстве в соответствии с размерами
и конфигурацией опухоли путем индукции многочисленных, действующих в разных направлениях микролучей, интенсивностью каждого из которых можно управлять отдельно.
Слайд 80МОДУЛИРОВАННАЯ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ЛТ (IMRT)
Слайд 82ПРОТОННАЯ ТЕРАПИЯ
является одним из видов корпускулярной терапии (particle therapy), которая
использует протоны для облучения опухолевой ткани.
практически вся доза выделяется в
ткани на последних миллиметрах пробега частиц; этот максимум называют пиком Брегга.
Слайд 86Радиохирургия
ионизирующее излучение высокой мощности собирается в узкий пучок и используется
в качестве средства деструкции биологических тканей
Cyberknife
Слайд 89Контактные методы облучения - это такие методики, при которых источник
излучения находится на расстоянии менее 30 см от облучаемого объекта.
аппликационная ЛТ;
внутриполостное облучение;
внутритканевая ЛТ.
Слайд 90Брахитерапия рака предстательной железы
Слайд 91БРАХИТЕРАПИЯ
Аппликационная лучевая терапия:
Внутритканевая лучевая терапия:
Слайд 92БРАХИТЕРАПИЯ
Внутриполостная лучевая терапия:
Слайд 96Регионарная ЛТ злокачественных опухолей печени
Микросферы с Иттрием-90
Слайд 97Преимущества новых технологий
Повышение эффективности воздействия на опухоль
Уменьшение повреждения здоровых
тканей
Лучшая переносимость курса лечения, более высокое качество жизни в
процессе лечения
Уменьшение выраженности необратимых изменений в органах и тканях
Повышение качества жизни после перенесенного облучения
Слайд 98Подготовка кадров и организационные мероприятия
Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от
8 октября 2015 г. N 707 н «Об утверждении Квалификационных
требований к медицинским и фармацевтическим работникам с высшим образованием по направлению подготовки «Здравоохранение и медицинские науки»».
РАДИОТЕРАПИЯ
Уровень профессионального образования: Высшее образование – специалитет по одной из специальностей: «Лечебное дело», «Педиатрия».
Дополнительное профессиональное образование: наличие подготовки в интернатуре/ординатуре по одной из специальностей: «Детская онкология», «Онкология».
Слайд 99Ординатура
Приказ Министерства образования и науки РФ от 26 августа
2014 г. N 1104
"Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по
специальности
31.08.61 Радиотерапия (уровень подготовки кадров высшей квалификации)"
Слайд 100Спасибо за внимание!
https://vk.com/club13725190 группа Radiolog MD (Радиотерапевт)