Устройства для получения Устройства для оказания воздействия

медико-биологической информации на организм с целью лечения

Непосредственно в КДЛ При сан.-бак. Терапевтические Хирургические

у пациента исследованиях

(функциональная

диагностика)

Вопрос №66(способы регистрации…)

Два способа обнаружения и регистрации ионизирующих излучений всех видов нашли применение сразу же при открытии рентгеновского излучения и явления радиоактивности. Это – люминесцентные экраны и фотоматериалы.

1. Прибор для регистрации ионизирующих излучений, изобретенный в начале 20 века и применяемый поныне – счетчик Гейгера. Вот его схема:

Счетчик Гейгера регистрирует поштучно каждую - или -частицу, проникающие в него. Для регистрации -частиц и мягкого -излучения рабочей поверхностью счетчика, обращенной навстречу потоку частиц, делают торец прибора, закрытый тонкой пленкой («воздухоэквивалентной»), и тогда частицы ионизируют газ, заполняющий прибор. Такая конструктивная разновидность прибора называется торцевой счетчик.

Бета-излучение со средней и высокой энергией частиц регистрируется счетчиком, обращенным к потоку излучения боком, т.е. цилиндрической поверхностью. Главную роль при обнаружении -частиц играет при этом материал катода, выполненного в виде металлического напыления на стекло изнутри или в виде цилиндрической трубки из металла.

Особенность счетчика Гейгера состоит в том, что если ионизирующее излучение оставляет в нем хотя бы один вторичный электрон, вызвавшая его появление частица будет зарегистрирована, поскольку в пространстве между катодом и анодом создано сильное электрическое поле (U  1000 В), особо неоднородное вблизи нити анода

Что касается квантов рентгеновского или -излучения, то далеко не каждый из них оставит свой след в таком приборе. Доля квантов, оставивших след в счетчике Гейгера, очень сильно зависит от энергии квантов.

2. Гораздо выше эффективность регистрации электромагнитных ионизирующих излучений в сцинтилляционных датчиках. В них рабочим телом является крупный прозрачный цилиндр, изготовленный из монокристаллов( кристаллы NaI, активированные таллием .

Квант, претерпевая в объеме кристалла многоступенчатое рассеяние, выбивает электроны на всех изломах своей траектории. Выбитые электроны, возбуждают атомы кристалла, и на пути кванта остается цепочка световых вспышек. Примесные атомы таллия делают эти вспышки более яркими.

Цепочка событий, происходящих при регистрации каждого кванта, такова:

1. Чем больше энергия кванта, тем больше суммарная яркость вспышек (сцинтилляций) в объеме кристалла.

2. Чем больше суммарная яркость вспышек, тем больше число фотоэлектронов.

3. Чем больше фотоэлектронов, тем больше амплитуда электрического импульса на выходе ФЭУ.

Таким образом, сцинтилляционный детектор обеспечивает возможность не только фиксировать кванты, но и измерять их энергию. Изучение спектра потока излучения актуально не только для физики, но и для медицины: врач должен знать, какое излучение он будет направлять на пациента.

3. В тех случаях, когда необходимо регистрировать только интенсивность потока излучения, применяются простые и надежные приборы – ионизационные камеры.

Детектором, реагирующим на излучение, в ионизационных камерах является стеклянный корпус, в котором помещены два электрода. Пространство между электродами заполнено газовой смесью. В целом, это электрический конденсатор. Напряжение между электродами сравнительно невелико, так что между обкладками этого конденсатора происходит несамостоятельный разряд: ток протекает только при наличии ионизатора; сила тока пропорциональна «производительности» ионизатора, т.е. интенсивности исследуемого потока излучения.

Вопрос №65(получение и применение..)

Развитие атомной промышленности обеспечивает получение радиоактивных изотопов в количествах, достаточных не только для проведения исследований, но и для многочисленных практических применений.

Основных пути получения радиоактивных изотопов:

1. Переработка руд урана и тория, в которых в результате радиоактивного распада образуются радиоактивные изотопы элементов с порядковыми номерами от 81 до 91;

2. проведение ядерных реакций на различного рода установках с извлечением изотопов из облученных мишеней;

3. извлечение изотопов из продуктов деления урана. 

• Совершенно новая отрасль промышленности - получение радиоактивных изотопов из отходов атомного производства

• Одним из наиболее распространенных методов получения радиоактивных изотопов является облучение стабильных изотопов быстрыми легкими ионами.

применение радиоактивных изотопов и меченых соединений для исследования органов и систем человека с целью распознавания болезней.

Радиоактивные изотопы ряда химич. элементов являются источниками ионизирующих излучений, к-рые с помощью спец. радиометрических и записывающих устройств могут быть зарегистрированы после введения изотопа в организм человека с большой степенью точности.

Современная радиологическая аппаратура позволяет улавливать и изучать крайне малые количества радиоактивных соединений (так наз. индикаторные количества), к-рые практически безвредны для организма обследуемого.

Среди многочисленных методов Р. д. наибольшее распространение получили лабораторная радиометрия, которая позволяет исследовать отдельные порции крови, мочи или кала с целью определения содержания в них того или иного меченого соединения. Методом лабораторной радиометрии можно значительно точнее, чем с помощью других методов исследования, определить объем плазмы крови и эритроцитов (красных кровяных телец), Радиометрия мочи позволяет косвенно судить о работе почек. Исследование кала методом лабораторной радиометрии дает представление об усвояемости жиров в жел.-киш. тракте, клинич. радиометрия, основанная на свойстве ряда органов и систем накапливать нек-рые элементы. Уровень накопления меченых соединений в органах и тканях определяется путем наружных измерений степени радиоактивности на теле больного. Этот метод, в частности, применяют с целью определения функций щитовидной железы, с помощью клинич. радиографии регистрируют также скорость прохождения меченого соединения через различные органы, что позволяет установить их физиологич. Активность.

Вопрос №69(позитронно-эмиссионная…)

Позитронно- эмиссионная томография (ПЭТ), она же двухфотонная эмиссионная томография — радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека или животного.

Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов. Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата, который вводится в организм перед исследованием.

Позитронно-эмиссионная томография — это развивающийся диагностический и исследовательский метод ядерной медицины. В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ-сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радиоизотопами. Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных меченых соединений — радиофармпрепаратов (РФП). Именно выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и т. д.

На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон-излучающие изотопы элементов второго периода периодической системы:

• углерод-11 (T_½= 20,4 мин.)

• азот-13 (T_½=9,96 мин.)

• кислород-15 (T_½=2,03 мин.)

• фтор-18 (T_½=109,8 мин.)

Фтор-18 обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: наибольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения.

Вопрос №74(датчики..)

Датчик-это устройство, преобразующее измеряемую величину в электрический сигнал, удобный для передачи, преобразования и регист­рации.

Метрологические параметры датчиков.

1. Чувствительность - это изменение выходной величины датчика ∆у при изменении входной ∆х на единицу.

Чувствительность Z датчика измеряется, например, в микроамперах на нанометр мкА/нм, в милливольтах на Кельвин мВ/К, в миллиамперах на грамм мА/г и т.д.

2. Порог чувствительности датчика - минимальное значение входной величины, которое можно обнаружить с помощью датчика.

3. Динамический диапазон датчика - диапазон частот и амплитуд входного сигнала, измеряемый без заметных погрешностей.

4. Погрешность измерений - максимальная разность между результатом измерений и действительным значением измеряемой величины.

5. Время реакции (инерционность) - минимальный промежуток времени, в течение которого выходная величина принимает значение, соответствующее входной. Процессы в датчиках происходят не мгновенно и это приводит к запаздыванию изменения выходной величины по сравнению с входной. Поэтому регистрация результатов измерений с помощью датчика должна производиться с учетом промежутка времени, соответствующего времени реакции прибора.

Dопрос №73(электроды..)

Электроды - это проводники специальной формы, соединяющие измерительную цепь с биологической системой.

Виды электродов для съема биопотенциалов: