[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Podstawy medycyny nuklearnej i kontrolajakości w medycynie nuklearnejCzęść 2: LaboratoriumProf. dr hab. med. Piotr LassGdański Uniwersytet Medyczny, Zakład Medycyny NuklearnejUniwersytet Gdański, Instytut Fizyki DoświadczalnejKierunek nauczania: fizyka medycznaGdańsk 2013Spis treściRozdział 1. AparaturaRozdział 2. Kontrola jakościRozdział 3. Artefakty i wariantyRozdział 4. Ochrona radiologicznaRozdział 5. Pytania kontrolne1Rozdział 1. Aparatura medycyny nuklearnejJeżeli głównym celem medycyny nuklearnej jest otrzymywanie obrazów narządówciała ludzkiego badając gromadzenie się w nich radioizotopów aparatura musiobejmować:aparaty umożliwiające zmierzenie aktywność podanego radioizotopu(mierniki dawek), czyli aparaturę kontrolno-pomiarowąaparaturę medyczną, czyli aparaty umożliwiające narządową detekcjęradioizotopu (gammakamery i sondy)aparaturę ochrony radiologicznej pacjentów i personelu.Aparatura kontrolno-pomiarowa to:zestawy do pomiaru radioaktywnościin vivoiin vitromierniki dawekAparatura medyczna to:gamma-kamery:- planarne, czyli o głowicy nieruchomej- rotujące, czyli o głowicy lub kilku głowicach posiadających zdolność obrotu iwykonywania badań warstwowych (tomograficznych):••SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)– tomografiaemisyjna pojedynczego fotonuPET(Positon Emission Tomography) –Pozytonowa Tomografia Emisyjna- hybrydowe, czyli połączone z innym aparatem diagnostycznym, tomografemkomputerowym (TK) lub skanerem jądrowego rezonansu magnetycznego (MRI):••-SPECT/CTPET/CTdo celów specjalnych.analizatory jedno-/wielokanałoweręczne sondy scyntylacyjne.Detekcja promieniowania jonizującegoZacznijmy od podstaw fizycznych. Z punktu widzenia fizyki wykrywaniepromieniowania oparte jest na jednej z trzech zasad:••jonizacji powietrza (komora jonizacyjna, licznik Geigera-Müllera),jonizacji łącza p-n w detektorze półprzewodnikowym,2•scyntylacji – czyli wzbudzeniu błysku świetlnego po pochłonięciu kwantupromieniowania jonizującego.Komory jonizacyjne i liczniki Geigera-MülleraOparte są na zjawisko jonizacji w gazie: będącym pod normalnym ciśnieniem wkomorach jonizacyjnych, rozrzedzonym w licznikach G-M. Np. kwant promieniowaniagamma z technetu-99mpowoduje powstanie ok. 4.000 par jonów. Przez gaz popłynieprąd, tym silniejszy, im silniejsza jonizacja. W medycynie nuklearnej oparte nakomorach jonizacyjnych są mierniki dawek, na licznikach G-M urządzenia służące wochronie radiologicznej, np. tzw. liczniki powierzchniowe, czyli tzw. ‘cegły’ (zewzględu na kształt). Obraz liczników promieniowania poniżej,licznik powierzchniowy po lewejtzw. „cegła”, czyliwww.sklep.cyfronika.com.plAparatura kontrolno-pomiarowa3Miernik (kalibrator) dawek to urządzenie niezbędne do pracy każdego zakładumedycyny nuklearnej. Służy on do odmierzenia aktywności (dawki) izotopupodawanego badanemu pacjentowi. W końcu musimy wiedzieć ile radioizotopupodajemy pacjentowi. Jak podamy za mało obraz scyntygraficzny będzie marnejjakości lub terapia nieskuteczna. Jak za dużo – przekroczymy wymagania ochronyradiologicznej. Budowa kalibratora dawek jest dość prosta: Centrum aparatu jeststudzienka do której wrzuca się mierzoną próbkę radioizotopu, stąd jeszcze innanazwa – licznik studzienkowy. W ścianach studzienki umieszczona jest elektrodabadawcza i jonizowany gaz. Schemat i obraz kalibratora dawek poniżej.deqtech.comCzy można odmierzyć aktywność radioizotopu bez miernika dawek?W porządnym zakładzie, w normalnych warunkach – nie. Dlatego trzeba mieć wzakładzie zapasowy licznik.Może jednak wystąpić sytuacja awaryjna, psuje sięlicznik główny, wyciągamy z magazynku zapasowy, który również okazuje sięzepsuty. Wówczas - znając z doświadczenie aktywność źródła radioizotopu iobjętość płynu z którym go odciągamy (eluatu) można dość orientacyjnie, alewzględnie dokładnie rozdozować radioizotop używając cienkich strzykawek o małejobjętości i dokładnej podziałce, tzw. insuli nówek.4Podstawy fizyczne - detektory półprzewodnikoweSą one oparte są na jonizacjach powstałych po pobudzeniu spolaryzowanegozłącza p-n w półprzewodniku i powstaniu impulsu elektrycznego proporcjonalnego doenergii kwantu promieniowania jonizującego. Na zjawisku tym oparte są tzw.fotodiody lawinowe, coś, co w przyszłości zapewne podstawi kryształy scyntylacyjne ifotopowielacze w gammakamerach. Dwa lata temu wprowadzono do użytku pierwszągammakamerę opartą na detektorach półprzewodnikowych. Mają trochę niższąwydajność, ale jest ich więcej niż klasycznych gammakamerach. Są bardzo czułe nawahania napięcia i temperatury, co wymaga bardzo precyzyjnej kompensacji.Podstawy fizyczne - detektory scyntylacyjneScyntylacja to zjawisko błysku świetlnego w substancji stałej, ciekłej lub gazowejwywołanegoabsorpcjąkwantupromieniowaniajonizującego.Jestodmianąluminescencji (tzw. ‘zimnego światła’). Dla aparatury medycyny nuklearnej zjawiskoscyntylacji ma znaczenie podstawowe.Dla praktyki aparatury medycyny nuklearnej najważniejsza jest scyntylacja wkryształach nieorganicznych.Promieniowanie powoduje przejście elektronów dopasma wzbudzonego i – po przejściu do pasma podstawowego - powstaje rozbłysk oczasie trwania od 10-5do 10-10sekundy. Na detektorach scyntylacyjnych oparte sąsondy scyntylacyjne i gammakamery.Zacznijmy od aparatów najprostszych – sond scyntylacyjnych. Mogą byćaparatem stacjonarnym lub mieścić się w dłoni. Służą do prostego obliczeniaaktywności radioizotopu w badanym narządzie, np. w tarczycy. Głównym elementembudowy jest analizator połączony z kryształem scyntylacyjnym. Najczęściej stosujesię je badaniu tzw. jodochwytności tarczycy. Metodyką pomiaru jestpromieniotwórczych jodu:123I lub131I. Obraz licznika jednokanałowego poniżej.ocenaaktywności w gruczole wyjściowo oraz po 12/24 godzinach po podaniu izotopów5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |