جستجو در تالارهای گفتگو

[h=2]مفاهیم رادیوبیولوژی[/h] جذب اشعه x : تشعشع ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد : 1- پرتوهای یونیزان مستقیم 2- پرتوهای یونیزان غیر مستقیم همه ذرات باردار پرتوهای یونیزان مستقیم هستند یعنی هر ذره مجزا دارای انرژی جنبشی کافی است که مستقیماً ساختمان اتمی ماده جاذبی را که از آن عبور می کند بشکند و در آن تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی ایجاد کنند . تشعشع های الکترومانتیک ، پرتوهای x ، پرتوهای یونیزان غیر مستقیم هستند یعنی این پرتوها خود ایجاد صدمات شیمیایی و بیولوژیکی نمی کنند بلکه در حین عبور از ماده جاذب انرژی جنبشی خود را از دست می دهند و تولید ذرات باردار سریع می کنند . پدیده ای که با آن فوتونهای اشعه x جذب می شوند بستگی به انرژی فوتون مورد نظر و ترکیبات شیمیایی ماده جاذب دارد . در انرژی های بالا با خصوصیت پرتوهای حاصله از واحد کبالت 60 یا شتاب دهنده خطی که در رادیوتراپی استفاده می شوند ، پدیده کمپتون غالب است . به طوریکه یک فوتون با یک الکترون مداری یک اتم جاذب برخورد می کند در این پدیده فوتون با الکترونی که معمولاً الکترون آزاد ، یعنی : با الکترونی که به انرژی همبستگی آن در مقابل انرژی فوتون قابل اغماض است ، برخورد می کند . قسمتی از انرژی فوتون به صورت انرژی جنبشی به الکترون منتقل می شود . فوتون با انرژی باقی مانده احتمالا با انحراف از مسیر اصلی به راه خودش ادامه می دهد . در محل وقوع برخورد فوتون یک الکترون تسریع و یک فوتون با تقلیل انرژی وجود دارد که ممکن است در برخوردهای بیشتری شرکت کند . در همه حالت فوتون مقدار کم یا زیادی از انرژی خود را از دست می دهد . در واقع کاهش انرژی فوتون از نقطه ای به نقطه دیگر ، ممکن است از صفر تا هشتاد درصد متغییر باشد . در عمل وقتی شعاعی از پرتوایکس جذب می شود ، تعداد بسیار زیادی از فوتونها با تعداد بی شماری از اتمها برخورد کرده و بر مبنای آماری امکان از دست دادن انرژی به هر طریقی وجود دارد . نتیجه این برخوردها تولید تعداد زیادی الکترونهای سریع است که بسیاری از آنها قادر به یونیزه کردن اتمهای دیگر ماده جاذب ، شکستن باندهای شیمیایی حیاتی هستند و وقایع زنجیره ای که منتهی به صدمات بیولوژیکی می شود را شروع می کنند . در انرژی های مورد نیاز فوتون در رادیولوژی تشخیصی پدیده های کمپتون و جذب فوتوالکتریک صورت می پذیرد که اولی در دامنه انرژی های بالا غالب بوده و دومی اکثرا در انرژی های پائین با اهمیت است . در پدیده فوتوالکتریک با برخورد یک فوتون اشعه x با یک الکترون مداری مثل مدار k ، l ، m پوسته اتم ماده جاذب فوتون تمامی انرژی خود را به الکترون انتقال می دهد . قسمتی از این انرژی صرف کندن الکترون « صرف غلبه بر انرژی همبستگی الکترون برای رهایی آن از مواد » می شود و بقیه به گونه انرژی جنبشی به الکترون داده می شود . KE : hv - EB KE : انرژی جنبشی الکترون رها شده hv : انرژی فوتون ورودی EB : انرژی همبستگی الکترون در مدار در نتیجه دفع الکترون از پوسته اتمی جای خالی آن می بایستی توسط یک الکترون دیگر از پوسته خارجی تر پر شود « پوسته خارجی در همان اتم یا از خارج اتم » . حرکت یک الکترون از یک پوسته به پوسته دیگر ، ایجاد تغییری در سطح انرژی خواهد کرد چون الکترون دارای بار منفی است حرکت آن از یک باند ضعیف به یک باند قوی « از نظر انرژی » نشانگر کاهش انرژی پتانسیل است . این تغییر انرژی با صدور یک فوتون دارای خاصیت تشعشع الکترومانیتیک به حالت تعادل در می آید به این اشعه ، اشعه x اختصاصی می گویند . اختلاف پدیده های کمپتون و جذب فوتوالکتریک : در پدیده کمپتون ضریب جذب جرمی بستگی به عدد اتمی جاذب ندارد اما برعکس ضریب جذب فتوالکتریک به سرعت با عدد اتمی ( Z ) تغییر می کند و در حقیقت متناسب با Z3 است . در رادیولوژی تشخیصی ، فوتون در دامنه انرژی به کاربرده می شوند که جذب فتوالکتریک بر پدیده کمپتون غالب است و چون ضریب جذب جرمی به طور بحرانی با Z تغییر می کند ، پرتوهای x در حد وسیعی توسط استخوان ها جذب می شوند . زیرا استخوانهای حاوی عناصری مثل کلسیم هستند که عدد اتمی بالایی دارد . این اختلاف جذب در مواد ، با عدد اتمی ( Z ) بالا یکی از اصول بنیادین در پشت چهره آشنای رادیوگراف می باشد . از طرف دیگر چون در رادیوتراپی فوتونهای با انرژی بالا در دامنه وگاولتاژ مورد نظر هستند در این حالت پدیده کمپتون حائز اهمیت است . در نتیجه دوز جذبی برای بافت نرم ، عضلات و استخوانها تقریباً برابر است به طوری که اختلاف در جذب ناخواسته در استخوان که در فوتونهای کم انرژی در رادیوتراپی ایجاد اشکال خواهند کرد ، دوری می شود . در حالی که تفاوت های بین پدیده های گوناگون جذب در رادیولوژی از اهمیت کاربردی خاصی برخوردارند . از نظر رادیوبیولوژیکی چندان حائز اهمیت نیستند اگر پدیده جذب فوتوالکتریک یا کمپتون ،‌ اکثر انرژی فوتون جذب شده مبدل به انرژی جنبشی یک الکترون سریع می شود . منبع: کتاب رادیوبیولوژی برای رادیولوژیست(دکتر حسین مزدارانی) منبع : prin.ir

کشف اشعه ایکس در نوامبر سال ۱۸۹۵ یکی از مهمترین وقایع علمی و پزشکی بود .اما کشف برای بیش از صدسال پیشرفت و توسعه در رادیولوژی تازه سر آغاز راه بود . سالهای ۱۸۹۵ الی ۲۰۰۵ با توجه به تحولات و پیشرفتهای شگرف در علم تشخیص و درمان توسط اشعه ایکس ،قرن رادیولوژی لقب گرفته است . انچه در ذیل می اید نکات مهم و برجسته این علم از ابتدا تا به امروز میباشد که توسط کالج آمریکائی( ACR ) فراهم شده است . پروفسور و فیزیکدان آلمانی ویلیام کنراد رونتگی اشه ایکس را در هشتم نوامبر۱۸۹۵ در آزمایشکاه خود در ورزبورگ کشف کرد . در ۲۸ دسامبر ،رونتگن کشف خود را طی یک مقاله علمی اعلام نمود .این مقاله درباره نوع جدیدی از اشعه در مقیاس وسیعی منتشر شد . در ۲۳ ژانویه ۱۸۹۶ رونتگن اولین سخنرانی خود را درباره اشعه ایکس انجام دارد . کشف رونتگن در مورد لوله های کروک ( Crooke ) شور و هیجانی در ازمایشگاههای سراسر جهان بوجود آورد. پژوهشگران در مورد عملکرد اشعه ایکس و امکان طراحی تیوبهای اشعه ایکس تغییر مینماید ولی محتوی و اساس ان تا ۱۹۱۳ یکسان باقی مینماید. دانلود مقاله منبع: [Hidden Content]

امواج صوتی والکترومغناطیسی اشعه ایکس یا پرتو ایکس (اشعه رونتگن) نوعی از امواج الکترومغناطیس با طول موج حدود ۱۰ تا ۱۰-۲ آنگستروم است که در بلورشناسی و عکسبرداری از اعضای داخلی بدن و عکسبرداری از درون اشیای جامد و به عنوان یکی از روش‌های تست غیرمخرب در تشخیص نقص‌های موجود در اشیای ساخته شده (مثلاً در لوله‌هاو...) کاربرد دارد. تاریخچه اشعهٔ ایکس در سال ۱۸۹۵ توسط و.ک.روتنگن (رنتگن)، فیزیکدان آلمانی کشف شد و به دلیل ناشناخته بودن ماهیت آن، اشعهٔ ایکس نامیده شد. او پی برد که برخورد پرتوهای کاتدی بر جداره‌های لامپ خلاء، پرتوهایی نامرئی با قدرت نفوذ بسیار زیاد تولید می‌کند که بر روی فیلم‌های عکاسی تأثیر می‌گذارند. این پرتوها توانایی عبور از لایه‌های ضخیم مواد کدر، از جمله بافت‌های بدن انسان را داشتند. این گمان که پرتوهای ایکس، امواج الکترومغناطیس با طول موج بسیار کوتاهند، به کمک یک آزمایش پراش دوگانه که در سال ۱۹۰۶ توسط سی.گ.بارکلا انجام گرفت، تائید شد. اثبات قطعی ماهیت موجی پرتو ایکس در سال ۱۹۱۲ به وسیله‌ی فون لاوه ارائه شد. انواع پرتو ایکس • پرتو ایکس تکفام (تک رنگ): پرتو ایکسی که فقط دارای یک طول موج خاص است را پرتو ایکس تکفام می‌نامند. • پرتو ایکس سفید (پیوسته): پرتو ایکسی که تکفام نبوده و دارای طول موج‌هایی در بازهٔ λ1 تا λ2 است. روش‌های تولید در هنگام برخورد الکترونهای با سرعت بالا به فلزات، الکترون‌های لایه‌های پایین‌تر به لایه‌های بالاتر منتقل شده (اتم‌ها برانگیخته می‌شوند) و در هنگام برگشت الکترون‌ها به حالت پایه انرژی مازاد را به صورت پرتو ایکس گسیل می‌کنند. بنابراین هر لامپ تولید اشعه ایکس باید شامل: • منبع الکترون • میدان شتاب‌دهنده به الکترونها • هدف فلزی باشد. بعلاوه از آنجایی که قسمت عمده‌ی انرژی جنبشی الکترونها هنگام برخورد به فلز هدف، به حرارت تبدیل می‌شود، معمولاً فلز هدف را با آب خنک می‌کنند تا ذوب نشود. ایمنی پرتو ایکس برای انسان بسیار خطرناک است و می‌تواند آسیب‌های زیستی قابل توجهی را پدید آورد. این آسیب‌ها در انسان شامل سوختگی، بیماری ناشی از دریافت تابش بیش از حد و اثرات ژنتیکی می‌باشند. گستره اشعه فرابنفش اشعه فرابنفش بین طول موجهای 0.0144 میکرومتر و 0.39 میکرومتر است. اشعه فرابنفش را به سه منطقه تقسیم می‌کنند: • ماورا بنفش با طول موج بلند یا ماورا بنفش A : این اشعه بین طول موجهای 0.39 و 0.315 میکرومتر قرار دارد. نسبت این اشعه در نور آفتاب ، قوس الکتریکی زغال و چراغهای الکتریکی معمولی زیاد است. • ماورا بنفش با طول موج متوسط یا ماورا بنفش B : این اشعه بین طول موجهای 0.315 و 0.28 میکرومتر است. این اشعه در نور چراغ بخار جیوه و قوسهای الکتریکی با الکترودهای فلزی وجود دارد، تاثیر آنها در پوست شدید است. • ماورا بنفش با طول موج کوتاه یا ماورا بنفش C : این اشعه شامل طول موجهای کوتاهتر از 0.28 میکرومتر است و فقط در قوس الکتریکی جیوه وجود دارد. جذب اشعه فرابنفش • از شیشه معمولی فقط اشعه فرابنفش A عبور می‌کند. در صنعت شیشه‌هایی با ترکیبات مخصوص می‌سازند که طول موج 0.26 یعنی ماورا بنفش B و A و قسمتی از C را نیز عبور دهد. • شفافیت کوارتز خیلی بیشتر از شیشه است و فقط طول موجهای کوتاهتر از 0.18 میکرومتر در آن جذب می‌شود. به همین سبب حبابهای چراغهای مولد اشعه فرابنفش را از کوارتز تهیه می‌کنند. • آب خالص برای اشعه فرابنفش ، شفاف‌ترین مایعات است و طبقات نازک آن امواج بلندتر از 0.2 میکرومتر را از خود عبور می‌دهند. • گازها معمولا برای اشعه فرابنفش ، شفاف هستند و طول موجهای بلندتر از 0.18 میکرومتر از لایه‌های نازک هوا بخوبی عبور می‌کنند. منابع اشعه فرابنفش منابع اشعه فرابنفش خیلی زیاد است. تعدادی از آنها عبارتند از: قوس الکتریکی زغال نسبت اشعه فرابنفش در قوس الکتریکی زغال نسبتا کم است، ولی اگر اکسیدهای فلزی به الکترودهای زغالی اضافه کنند، مقدار این اشعه افزایش می‌یابد. برای این کار الکترودهایی می‌سازند که در آنها یک غلاف زغالی دور اکسید فلزی را گرفته است. قوسهایی که الکترود آنها از فلز خالص ساخته شده باشند، نیز به نسبت زیاد اشعه فرابنفش دارند. چراغهای بخار جیوه مهمترین و متداولترین منابع اشعه فرابنفش چراغهای بخار جیوه هستند که با مصرف کم نیروی الکتریکی ، مقدار زیادی اشعه فرابنفش تولید می‌کنند. قسمت اساسی لامپ از لوله‌ای از جنس کوارتز ساخته شده است که در دو طرف آن دارای دو مخزن جیوه است. اندازه گیری اشعه فرابنفش اساس اندازه گیری اشعه فرابنفش متکی به خواص فیزیکی و شیمیایی آن است. وسایلی که برای اندازه گیری اشعه فرابنفش وجود دارد، اکتی نومتر (Actinometer) نامیده می‌شود و به سه دسته تقسیم می‌شود: • پیل ترموالکتریک : جسمی را که کلیه اشعه را جذب می‌کند، در معرض تابش اشعه قرار داده و حرارت حاصله را اندازه گیری می‌کنند. • اکتی نومتر فیزیکی : مهمترن این نوع اکتی نومترها سلول فوتوالکتریک (Photoelectric) است که از یک حباب از جنس کوارتز که به خوبی تخلیه شده است، تشکیل شده و نیز شامل دو الکترود است. • اکتی نومتر شیمیایی : املاح نقره در اثر تابش اشعه فرابنفش احیا شده و چون نقره آن آزاد می‌گردد، املاح سیاه رنگ می‌شود. اکتی نومتری که متکی به خاصیت فوق است، اکتی نومتر بوردیه (Bordier) است. خواص فیزیکی و شیمیایی اشعه فرابنفش خواص فیزیکی اشعه فرابنفش خاصیت فوتوالکتریک اگر اشعه فرابنفش به فلزات بتابد، از آنها الکترون جدا می‌کند، ولی جدا شدن الکترون در کلیه فلزات به یک اندازه نیست و حساسیت کادمیوم بیش از همه می‌باشد. مقدار الکترونی که از فلز جدا می‌شود، متناسب با مقدار انرژی اشعه‌ای است که به آن می‌تابد خواص شیمیایی اشعه فرابنفش خاصیت فلوئورسانس یکی از خواص مهم و جالب اشعه فرابنفش خاصیت فلوئورسانس آن می‌باشد. اگر در مقابل اشعه فرابنفش و یا یک چراغ بخار جیوه ، اجسامی از قبیل گچ و کولوفان (Colophan) و محلول سالسیلات دو سود یا آنتی پیرین و یا بعضی از سنگهای معدنی را قرار دهند، ملاحظه می‌شود که هر یک به نسبت جذب اشعه به رنگهای مختلف درخشندگی پیدا می‌کند. این خاصیت نیز بستگی به طول موج و شدت جذب اشعه دارد. بعضی اجسام در مقابل اشعه فرابنفش با موج بلند این خاصیت را ندارند و به عکس در مقابل اشعه فرابنفش با موج کوتاه خاصیت فلوئورسانس پیدا می‌کند. خاصیت فوتو شیمیایی اشعه فرابنفش باعث تعداد زیادی فعل و انفعالات شیمیایی می‌شود و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه 0.3 میکرومتر شدیدتر است. از جمله مانند نور مرئی که املاح نقره را تجزیه و فلز آنها را آزاد می‌سازد و این خاصیت در اشعه با موج کوتاه بیشتر است. مدتها برای اندازه گیری مقدار اشعه فرابنفش از این خاصیت استفاده می‌کردند. کاربرد اشعه فرابنفش 1. برای ضد عفونی کردن آبها 2. تحریک پذیری شدید روی اعضای حسی سطحی 3. تخریب نسوج 4. تخریب باکتریها اصول توموگرافی توموگرافی - سیستمهای توموگرافی حرکتی: اطلاعات مربوط به عمق را در بر دارد و در همه سطوح به جز سطح مورد نظر ، عدم وضوح یا رنگ باختگی حرکت عمومی ایجاد می کند. در این روش لوله اشعه ایکس و فیلم را حول محوری واقع در صفحه مورد نظر از بدن حرکت میدهند. و اسکن به صورت خطی یا پیچشی یا دایره ای صورت می گیرد. قدرت این روش برای جداکردن یک روش خاص محدود است چون فقط می تواند صفحات غیر دلخواه را کم رنگ کند. کیفیت وضوح تصویر با رادیوگرافی معمولی فرقی ندارد. توموگرافی محوری کامپیوتری این مزیت را دارد که قادر به تولید تصویر ایزوله از یک قسمت و حذف کامل قسمتهای دیگر است. - اسکنرهای توموگرافی محوری کامپیوتری(CAT) - محاسن: 1. به دلیل تولید تصاویر مقطعی مستقل عوامل تداخلی سطح دلخواه را کاهش نمیدهند. 2. فقط قسمت مورد نظر پرتودهی می شود ، در نتیجه دوز اشعه ایکس کم است. 3. اختلافات تضعیف بافتی کمتر از یک درصد را می توان مشاهده کرد. 1.1.2. CT اسکن