Bộ môn Y học hạt nhân - Y học hạt nhân Trờng Đại học y h néi - 2005 - Chđ biªn PGS TSKH Phan Sỹ An Nh giáo u tú Tham gia biên soạn: PGS TSKH Phan Sỹ An PGS TS Trần Xuân Trờng PGS TS Mai Trọng Khoa Ths GVC Nguyễn Đắc Nhật Ths GVC Ngun ThÞ The Ths GV Ngun Th nh Chơng BS CK I.GV Đ o Thị Bích Thuỷ TS Trần Đình H (BV Bạch Mai) Th ký biên soạn: Ths GVC Ngun ThÞ The Lêi Giíi thiƯu Nãi tíi lợng hạt nhân, tia phóng xạ, ngời ta thờng hình dung tổn thơng ghê gớm bom nguyên tử v cố nh Trec-nô-bn gây Đúng l tác dụng lợng hạt nh©n rÊt lín nh−ng khoa häc kü tht ng y đ cho phép ngời tận dụng đợc mặt tốt, khắc phục mặt xấu để đảm bảo an to n v kiểm soát đợc xạ hạt nhân, mang lại lợi ích cho ngời: công nghiệp, thuỷ văn khí tợng, địa chất t i nguyên, nông nghiÖp v nhÊt l y sinh häc B»ng kü thuật đánh dấu phóng xạ với liều lợng nhỏ nhng ghi đo, theo dõi đợc đồng vị phóng xạ đến tận mô v tế b o Y học hạt nhân đ sáng tạo nhiều phơng pháp thăm dò chức năng, định lợng v ghi hình hữu ích Ghi hình phóng xạ đ có bớc tiến vợt bậc v mang lại giá trị chẩn đoán sớm (khác hẳn phơng pháp ghi hình y học khác nh X quang, siêu âm, cộng hởng từ) ghi hình phóng xạ mang đến thông tin cấu trúc, hình thái m thông tin chức Thật vậy, dợc chất phóng xạ đợc hấp phụ v o mô, tạng để ghi hình đ tập trung v o theo chế hoạt động chức năng, chuyển hoá Ta biết thay đổi chức thờng xảy sớm thay đổi cấu trúc Vì ng y kỹ thuật SPECT, PET hay hệ liên kết SPECT/CT v PET/CT đ trở th nh nhu cầu thiết cho sở lâm s ng đại Các kỹ thuật điều trị nguồn phóng xạ hở phát huy nhiều hiệu quả, mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho bệnh nhân Chính vậy, môn YHHN đợc đa v o giảng dạy bậc đại học v đại học trờng đại học giới nớc ta, khó khăn khách quan v chủ quan, chuyên ng nh n y cha phát triển đồng v sâu rộng theo yêu cầu Tuy nhiên, đ từ lâu l môn học thức chơng trình đại học v sau đại học Trờng Đại học Y H Nội Biên soạn giáo trình Y học hạt nhân lần n y, muốn đạt mục tiêu l l m cho sinh viên y khoa có đợc: - Hiểu biết nội dung YHHN - Nắm vững nguyên lý v u điểm số phơng pháp định lợng miễn dịch phóng xạ RIA, IRMA v ứng dụng chúng - Hiểu kỹ chế, nguyên lý v u điểm chẩn đoán YHHN thờng dùng - Biết cách sử dụng kỹ thuật YHHN thích hợp công tác NCKH chuyên ng nh - Nắm vững chế, nguyên lý v khả ứng dụng số phơng pháp điều trị phổ biến YHHN - Hiểu biết nguyên lý, chế, biện pháp kiểm soát an to n xạ Từ họ học hỏi đợc số kỹ cần thiết: - Biết định v chống định l m xét nghiệm in vitro, in vivo, điều trị kỹ thuật YHHN số bệnh thờng gặp - Phân tích, đánh giá kết xét nghiệm YHHN chẩn đoán, theo dõi sau điều trị số bệnh thông thờng - Biết xây dựng mô hình nghiên cứu với việc sử dụng kỹ thuật YHHN thích hợp để giải vấn đề chuyên môn ng nh - Biết phòng tránh, giữ vệ sinh an to n phóng xạ cho thân, đồng nghiệp, bệnh nhân v môi trờng xạ ion hoá Hơn nữa, hi vọng sau học xong, bác sỹ đa khoa tơng lai có thái độ: - Trân trọng, yêu thích môn YHHN - Có thái độ v h nh vi đắn l m việc tiếp xúc với nguồn phóng xạ - Có thể tiếp tục tự học thêm YHHN v biết cách tìm đến YHHN NCKH cần thiết - Giải thích cho bệnh nhân v ngời kiến thức YHHN họ đề cập đến Do thời lợng có hạn, nội dung lại phong phú nên lựa chọn vấn đề YHHN Để hiểu đợc thấu đáo, sinh viên cần ôn tập lại số kiến thức vật lý hạt nhân chơng trình trớc v tham khảo số t i liệu liên quan Chúng chân th nh cảm ơn góp ý đồng nghiệp để sách giáo khoa đợc ho n thiện H nội, tháng năm 2005 Trởng Bộ môn Y học hạt nhân Kiêm Trởng Bộ môn Y vật lý Trờng §¹i häc Y H Néi PGS TSKH Phan Sü An Y Học Hạt Nhân 2005 Chơng I: mở đầu Mục tiêu: Nêu đợc định nghĩa, nội dung chủ yếu chuyên ng nh y học hạt nhân Biết đợc u điểm kỹ thuật đánh dấu phóng xạ v chiếu xạ m bác sĩ ®a khoa cÇn biÕt ®Ĩ vËn dơng cÇn thiÕt Định nghĩa v lịch sử phát triển 1.1 Định nghÜa ViƯc øng dơng bøc x¹ ion hãa v o y sinh học đ có từ lâu nhng thuật ngữ y học hạt nhân (Nuclear Medicine) đợc Marshall Brucer Oak Ridge (Mỹ) lần dùng đến v o năm 1951 v sau thức viết tạp chí Quang tuyến v Radium trị liệu Mỹ (The American Journal of Roentgenology and Radium Therapy) Ng y ngời ta định nghĩa y học hạt nhân (YHHN) l mét chuyªn ng nh míi cđa y häc bao gồm việc sử dụng đồng vị phóng xạ (ĐVPX), chủ yếu l nguồn phóng xạ hở để chẩn đoán, điều trị bệnh v nghiên cứu y học Việc ứng dụng đồng vị phóng xạ n y chủ yếu dựa theo hai kỹ thuật bản: kỹ thuật đánh dấu phóng xạ hay điểm phóng xạ (Radioactive Indicator, Radiotracer) v dùng xạ phát từ ĐVPX để tạo hiệu ứng sinh học mong muốn tổ chức sống 1.2 Lịch sử phát triển Sự đời v phát triển YHHN gắn liền víi th nh tùu v tiÕn bé khoa häc nhiều lĩnh vực, đặc biệt l vật lý hạt nhân, kỹ thuật điện tử, tin học v hóa dợc phóng xạ Điểm qua mốc lịch sử ta thấy: - Năm 1896, Becquerel đ phát minh tợng phóng xạ qua việc phát xạ từ quặng Uran Tiếp theo l phát minh lĩnh vực vật lý hạt nhân ông b Marie v Pierre Curie v nhiỊu nh khoa häc kh¸c - Mét mốc quan trọng kỹ thuật đánh dấu phóng xạ l năm 1913, George Hevesy thực nghiệm hóa học đ dùng ĐVPX để theo dõi phản ứng Từ có nguyên lý Hevesy: chuyển hóa đồng vị nguyên tố tổ chức sinh học l giống - Năm 1934 đợc đánh giá nh mốc lịch sử vật lý hạt nhân v YHHN Năm nh bác học Irena v Frederick Curie thực nghiệm dùng hạt bắn phá v o hạt nhân nguyên tử nhôm, lần tạo ĐVPX nhân tạo 30P v hạt nơtron : 27 30 13Al + 2He → 15P + 0N Với hạt nơtron, đ có đợc nhiều tiến xây dựng máy gia tốc, phơng tiƯn hiƯn cã ý nghÜa to lín viƯc điều trị ung th v sản xuất đồng vị phóng xạ ngắn ng y - Th nh tích to lớn có ảnh hởng sử dụng ĐVPX v o chẩn đoán bệnh l việc tìm đồng vị phóng x¹ 99mTc tõ 99Mo cđa Segre v Seaborg (1938) Tuy m i 25 năm sau, tức l v o năm 1963 ngời ta hiểu hết giá trị phát minh - Năm 1941 lần Hamilton dùng 131I để điều trị bệnh tuyến giáp, mở đầu việc sử dụng rộng r i ĐVPX nhân tạo v o điều trị bệnh Y Học Hạt Nhân 2005 - Các kỹ thuật ghi đo đ đợc ph¸t triĨn dùa v o c¸c th nh tùu vỊ vật lý, học v điện tử Các máy đếm xung, ghi dòng, phân tích biên độ, loại đầu đếm Geiger Muller (G.M) đến đầu đếm nhấp nháy, máy đếm to n thân ng y c ng đợc cải tiến v ho n thiện Đầu tiên YHHN có hợp chất vô để sử dụng Sự tiến kỹ thuật sinh hóa, hóa dợc l m xuất nhiều khả gắn ĐVPX v o hợp chất hữu phức tạp, kể kỹ thuật sinh tổng hợp (Biosynthesis) Ng y đ có nhiều hợp chất hữu với ĐVPX mong muốn để ghi hình v điều trị kể enzym, kháng nguyên, kháng thể phức tạp Việc thể hình ảnh (ghi hình phóng xạ) xạ phát từ mô, phủ tạng v tổn thơng thể bệnh nhân để đánh giá phân bố dợc chất phóng xạ (DCPX) ng y c ng tốt nhờ v o tiến häc v ®iƯn tư, tin häc HƯ ghi ®o phóng xạ v thể kết y học Để chẩn đoán v điều trị bệnh cần phải ghi đo xạ Một hệ ghi đo bình thờng cần cã c¸c bé phËn nh− sau: Nguồn cao áp Hình 1.1: Hệ ghi đo phóng xạ 1) Đầu đếm; 2) Bộ phận khuếch đại; 3) Phân tÝch phỉ v läc xung; 4) Bé phËn thĨ hiƯn kết quả: xung, đồ thị, hình ảnh 2.1 Đầu dò (Detector) Đây l phận hệ ghi đo Tuỳ loại tia v lợng nó, đặc điểm đối tợng đợc đánh dấu v mục đích yêu cầu chẩn đoán m ta lựa chọn đầu đếm cho thích hợp Nếu tia beta có lợng mạnh l tia gamma, dùng ống đếm G.M l m đầu đếm Đầu đếm n y thấy thiết bị cảnh báo r ô nhiễm phóng xạ Các ống đếm tỷ lệ, buồng ion hoá thờng đợc dùng nh Detector để tạo nên liều lợng kế Hiện lâm s ng, hầu hết thiết bị chẩn đoán có đầu đếm tinh thể phát quang rắn INa(Tl) Tinh thĨ ®ã cã thĨ cã ®−êng kÝnh nhá nh− máy đo độ tập trung iốt tuyến giáp, hình giếng liều kế máy đếm xung riêng rẽ hay máy đếm tự động mẫu xét nghiệm RIA v IRMA Đầu đếm l tinh thể nhấp nháy lớn có đờng kính h ng chục cm đợc ghép nối lại để có đờng kính đến 40 ữ 60 cm máy ghi hình phóng xạ 2.2 Nguồn cao áp (Hight voltage) Các đầu đếm hoạt động dới điện định Đa số đầu đếm cần đến nguồn cao áp v đợc gọi l nguồn nuôi Điện hoạt động chúng có lên đến h ng nghìn vôn Vì hệ ghi đo cần có phận để tăng điện từ nguồn điện lới lên đến điện hoạt động xác định riêng cho loại đầu đếm Y Học Hạt Nhân 2005 2.3 Bao định hớng (Collimators) Gắn liền với đầu dò l hệ thống bao định hóng Có thể coi nh phần thiếu đợc đầu dò Mục đích bao định hớng l chọn lựa tia, cho số tia từ nguồn xạ lọt qua trờng nhìn bao v o đầu dò v ngăn tia yếu lệch hớng (tia thứ cấp) cách hấp thụ chúng Nhờ hiệu suất đo, độ phân giải hình ảnh thu đợc tốt v xác định rõ trờng nhìn đầu dò Do đặc biệt quan trọng ghi đo in vivo Tuỳ thuộc lợng xạ v độ sâu đối tợng quan tâm (tổn thơng bệnh lí) m lựa chọn bao định hớng Hình dạng l cửa sổ tròn, sáu cạnh vuông Chiều d y vách ngăn phụ thuộc v o lợng xạ cần định hớng để đo Vách ngăn mỏng thích hợp cho đo xạ có lợng thấp 125I, 197Hg, 99mTc Góc nghiêng vách ngăn với bề mặt tinh thể đầu dò đợc l m theo chiều d i tiêu cự Bao định hớng đợc cấu tạo tuỳ thuộc v o máy Hầu hết phép đo phóng xạ đếu cần đến bao định hớng nhng đặc biệt quan trọng ghi hình phóng xạ Có loại bao định hớng : - Loại lỗ, hình chóp cụt (loe tròn) dùng nghiệm pháp thăm dò chức - Loại nhiều lỗ tròn chụm dần ( hội tụ), thờng dùng ghi hình vạch thẳng - Loại nhiều lỗ tròn thẳng (song song) loe dùng cho Gamma Camera - Loại đặc biệt, có chóp nhọn lỗ tròn, gọi l "pinhole" Việc chọn bao định hớng phụ thuộc v o mức lợng photon đo ghi v tuỳ thuộc v o máy Bao định hớng thờng l m chì ngăn tia tốt v dễ dát mỏng, dễ đúc khuôn Chúng đợc gọi tên theo sè cưa sỉ: mét cưa hay nhiỊu cưa §é nhạy chúng khác Độ phân giải tơng đối chúng cao thấp khác Mức lợng thích hợp với chúng đợc quy định l cao, trung bình v thấp Khoảng cách tiêu cự thờng l ữ inches Góc nghiêng vách ngăn với bề mặt tinh thể đầu dò phụ thuộc chiều d i tiêu cự 2.4 Bộ phận khuếch đại (Amplifier) Xung điện đợc tạo qua đầu đếm thờng bé, khó ghi nhận Do cần phải khuếch đại chúng Có thể có nhiều tầng khuếch đại v có nhiều kỹ thuật để khuếch đại Nhờ tiến điện tử học, kỹ thuật khuếch đại đèn điện tử thông thờng ng y đ đợc thay thÕ b»ng c¸c bãng b¸n dÉn v c¸c kü thuật vi mạch có nhiều u điểm Bộ phận khuếch đại n y l m tăng điện v biên độ xung m l m biến đổi hình dạng xung cho sắc nét để dễ ghi đo 2.5 Máy phân tích phổ lợng xạ (Spectrometer) Chùm xạ phát từ nguồn phóng xạ thờng bao gồm nhiều tia với lợng khác Mỗi ĐVPX có phổ xác định với đặc điểm giải lợng, đỉnh (peak) phổ Một thiết bị đặc biệt để phân biệt lợng tia beta gamma v xác định phổ chùm tia đợc gọi l máy phân tích phổ Nhờ máy phân tích phổ xác định đợc đồng vị qua dạng phổ lợng Kèm theo máy phân tích phổ có phËn chän xung hƯ ghi ®o Bé chän xung (dyscriminator) l thiết bị điện tử xung điện có biên độ định lọt qua v v o phận đếm Tùy yêu cầu chọn xung có biên độ định, không lớn v không bé Vì xác định ngỡng ngỡng dới biên độ xung Trong máy đếm xung thông thờng ng−êi ta chØ sư dơng mét ng−ìng d−íi nghÜa l cắt bỏ xung yếu có biên độ thấp Giá trị ngỡng n y phải lựa chọn tuỳ theo lợng phát ĐVPX Y Học Hạt Nhân 2005 2.6 Thể kết 2.6.1 Đếm xung: Yêu cầu lâm s ng YHHN phong phú Để ghi đo hoạt độ phóng xạ phần tủa (B) v phần tự (F) khác định lợng RIA, ngời ta đo ống nghiệm v kết đợc thể số xung (imp/min) Những mÉu bƯnh phÈm nghiªn cøu hut häc, hÊp thu qua đờng ruột, chuyển hoá chất thể thờng đợc đo xung Trong môi trờng xung quanh chóng ta bao giê cịng cã mét sè bøc xạ định tồn Chúng tác động v o hệ ghi đo v tạo nên số xung định đợc gọi l phóng xạ (phông) Hoạt độ phóng xạ cao thấp tuỳ nơi, tuỳ lúc v tuỳ thuộc loại xạ Cần lựa chọn thời gian đo thích hợp tuỳ theo độ lớn phông so với hoạt độ phóng xạ có mẫu để đạt độ tin cậy v độ xác định phép ghi đo Vì phải xử lý số liệu đo theo thuật toán thống kê Những máy móc đại kèm theo chơng trình phần mềm chuyên dụng để xử lý tự động Có thể xác định thời gian cần đo dung lợng xung tối đa muốn có máy tự động dừng lại đạt yêu cầu Máy đếm xung cần Labo nghiên cứu v mong muốn độ xác cao với h ng loạt ĐVPX khác Kỹ thuật đếm xung áp dụng cho tia beta v tia gamma Nó thờng đợc dùng kỹ thuật in vitro, nghĩa l đo mẫu bệnh phẩm 2.6.2 Đo dòng trung bình: Bức xạ tác dụng v o vật chất gây nên phản ứng m trớc hết l kích thích ion hoá vật chất Tuỳ theo cấu trúc đầu đếm m tác dụng tạo xung điện v ®Õm xung nh− võa nªu ë trªn Cịng cã thĨ tạo thiết bị để ghi tổng cộng hiệu tác dụng Nếu tính theo đơn vị thời gian l đo dòng trung bình Ví dụ điển hình kỹ thuật đo n y l thiết bị ion hoá chất khí Khi có xạ tác dụng v o không khí, phân tử khí bị ion hoá tạo cặp ion âm v dơng Dới tác động điện trờng buồng, ion dịch chuyển cực Tại cực chúng trung ho bớt điện tích điện cực v gây nên sụt giảm điện Đo độ giảm điện hay đo cờng độ dòng điện ion chuyển dịch l đo liều lợng phóng xạ Vì vËy chóng ta gäi ®ã l ®o tèc ®é ®Õm trung bình hay đo cờng độ dòng điện trung bình (dòng trung bình) Để ghi đo dòng trung bình thờng có phận tích phân (ratemeter) Mỗi ratemeter có số thời gian định tùy thuộc giá trị điện dung tụ điện C v điện trở R Kết dòng trung bình đo đợc thể đồng hồ chia độ với kim thị Giá trị đọc đợc l giá trị liều lợng chùm tia Nếu đợc tiếp nối với phận vẽ đồ thị giấy, m n hình có đồ thị Nếu thiết bị vẽ đồ thị, ta đo kim thị điểm riêng biệt vị trí định thể nhng theo mốc thời gian (thời điểm) khác Từ kết nối kết thu đợc để có đồ thị biểu diễn biến đổi hoạt độ theo không gian (vị trí) thời gian Chính kỹ thuật đo dòng trung bình có ích lợi nhiều việc theo dõi biến đổi hoạt độ phóng xạ theo thời gian không gian Các máy đo đồ thị phóng xạ thận, tim v.v đợc cấu tạo theo kỹ thuật n y Kỹ thuật đo dòng trung bình thờng đợc áp dụng tia gamma, có khả đâm xuyên lớn Vì thiết bị n y đợc dùng nghiệm pháp thăm dò in vivo, tức l đánh dấu phóng xạ cách ®−a v o c¬ thĨ v ®o ta đặt đầu đếm từ bên ngo i thể 2.6.3 Đo to n thân (Whole body counting): Y Học Hạt Nhân 2005 Trong YHHN v an to n xạ, nhiều lúc cần biết hoạt độ phóng xạ chứa đựng to n thể, riêng mô hay phủ tạng Đó l trờng hợp sau: - Theo dõi biến đổi hoạt độ phóng xạ sau đợc đa v o thể Thông tin giúp để tính toán hấp thu v đ o thải hợp chất đánh dấu Thiết bị n y vừa xác vừa đỡ phiền h cách đo hoạt độ phóng xạ nớc tiểu, phân, mồ hôi thải v mẫu bệnh phẩm nh máu, huyết tơng, xơng v.v - Theo dõi liều điều trị thực tế tồn thể sau nhận liều - Xác định liều nhiễm phóng xạ v o bên thể qua đờng khác (ống tiêu hoá, hô hấp, da ) - Xác định số yếu tố cần thiết với độ xác cao nh thuốc, vitamin, protein, chất điện giải trao đổi (exchangeable) v đặc biệt l h m lợng Kali to n thể Năm 1956, Marinelli lần đ tạo máy đo to n thân cách ghép nhiều đầu đếm lại với Chúng đợc kết nối với v xếp cho trờng nhìn khắp to n thể v có khoảng cách tơng đơng Để đạt đợc độ xác cao, Detector phải đặt phòng có hoạt độ thấp (che chắn kỹ) Độ nhạy máy phụ thuộc v o tinh thể, độ cao phông, đồng tín hiệu từ đầu đếm khác Do có nhiều loại máy đo to n thân với độ nhạy khác Hình 1.2: Nhân độc tự trị trớc v sau điều trị Xạ hình thu đợc bệnh nhân máy quét thẳng bệnh viện Bạch Mai 2.6.4 Ghi hình: Ghi hình l cách thể kết ghi đo phóng xạ Các xung điện thu nhận từ xạ đợc phận điện tử, quang học, học biến th nh tín hiệu đặc biệt Từ tín hiệu ta thu đợc đồ phân bố mật độ xạ tức l phân bố đồng thời DCPX theo không gian mô, quan khảo sát hay to n thể Vai trò v ứng dụng kỹ thuật ghi hình y học đợc đề cập kỹ phần sau Các kỹ thuật ¸p dơng ®vpx v o yhhn 3.1 Kü tht ®¸nh dấu phóng xạ Cho đến việc ứng dụng ĐVPX v o chẩn đoán v điều trị đ phát triĨn, bao gåm nhiỊu kü tht øng dơng réng r i l kỹ thuật đánh dấu phóng xạ Kỹ thuật n y dựa v o đặc điểm sau đây: - Đồng vị phóng xạ v đồng vị bền chịu trình sinh lý v sinh hóa nh− tỉ chøc sèng Nãi mét c¸ch kh¸c l tổ chức sống từ mức độ phân tử đến to n thể hay quần thể nhiều vi sinh vật không phân biệt đợc đồng vị bền v ĐVPX hoạt động sinh học - Khối lợng chất đánh dấu thờng nhỏ v không gây nên ảnh hởng n o đến hoạt ®éng cđa tỉ chøc sèng - C¸c kü tht ¸p dụng YHHN thờng l không gây thơng tổn (Non-invasive) cao l thủ thuật tiêm tĩnh mạch Y Học Hạt Nhân 2005 - Liều chiếu xạ cho bệnh nhân thờng l nhỏ nghiệm pháp tơng đơng dùng tia X Hơn với liều chiếu định từ ĐVPX khảo sát ghi hình nhiều lần dùng tia X liều xạ tăng lên theo số lần chiếu chụp Chất đánh dấu (Tracer) lý tởng cần có đặc điểm sau: + Cã tÝnh chÊt ho n to n gièng nh− ®èi tợng cần khảo sát + Chất đánh dấu đợc hấp thơ ho n to n, nhanh chãng v chØ riªng quan, mô cần khảo sát (Target Organ) + Nồng độ thay đổi chỗ suốt trình khảo sát + Sau khảo sát xong, nhanh chóng v ho n to n đợc đ o thải khỏi thể + Bức xạ phát (loại tia, lợng tia) từ chất đánh dấu dễ d ng ghi đo đợc phơng tiện sẵn cã + T¹o liỊu hÊp thơ thÊp nhÊt Phải hiểu đánh dấu giống nguyên lý nhng khác mục đích so với đánh dấu sản xuất DCPX Đánh dấu ghi hình l đa DCPX v o tận phần tử tế b o, mô, tạng, hệ thống to n thể sinh vật 3.2 Kỹ thuật dùng nguồn chiếu xạ để chẩn đoán v điều trị 3.2.1.Chiếu xạ để tạo phản ứng hạt nhân thích hợp: Cũng coi kỹ thuật định lợng kích hoạt nơtron (Neutron Activization Analysis) l kỹ thuật YHHN kỹ thuật định lợng yếu tố vi, đa lợng mẫu sinh học (máu, da, tóc ) để chẩn đoán bệnh Nguyên lý kỹ thuật n y l biến đồng vị bền th nh ĐVPX cách bắn nơtron thích hợp v o hạt nhân đồng vị bền Ngời ta xác định h m lợng đồng vị bền cách đo đếm phóng xạ phát từ ĐVPX đợc tạo sau chiÕu n¬tron: 55 VÝ dơ: Mn (n, γ) 56 Mn 16 O (n, P) 16 N đó: 55 Mn, 16 O l đồng vị bền (đồng vị mẹ), 56 Mn v 16 N l ĐVPX (đồng vị con) Tất nhiên hoạt độ phóng xạ thu đợc phụ thuộc nhiều yếu tố nh: - Nồng độ đồng vị mẹ có mẫu - Thông lợng v đặc điểm chùm nơtron Che chắn xạ nơtron phức tạp dải lợng rộng, có khả đâm xuyên lớn v g©y hiƯu øng sinh häc cao - TiÕt diƯn cđa hiƯu øng - Thêi gian chiÕu Khi chiÕu n¬tron v o mẫu xảy nhiều loại phản ứng v có nhiều ĐVPX đợc tạo Vì cần phải phân tách, tinh kỹ thuật hãa häc v vËt lý kh¸c Tuy vËy nã cho phép xác định xác yếu tố vi lợng thể nh: Fe, Sc, Zn, Rb, Mn, Cr, Co, Cu, Cs, K, Th, Au, Mg, Na, Br, As, I yếu tố đa lợng nh C, O, N, Ca 3.2.2 Chiếu xạ để điều trị: Từ lâu ngời ta đ thấy rõ tác dơng diƯt tÕ b o cđa bøc x¹ ion hãa v sử dụng nhiều phân ng nh khác cđa sinh häc v y häc (diƯt khn v diƯt tÕ b o bƯnh) Víi nh÷ng hiĨu biÕt ng y c ng sâu sắc chế truyền lợng, chế diệt b o, đặc điểm vật lý xạ, yếu tố ảnh hởng môi trờng (nhiệt độ, nồng độ ôxy ) ng y c ng có nhiều cải tiến kỹ thuật xạ trị Đây l sử dụng tác dụng sinh học xạ ion hóa lên mầm bệnh, tế b o bƯnh Néi dung n y ® l m cho Y Học Hạt Nhân 2005 YHHN nh khoa lâm s ng, có bệnh nhân điều trị ngoại trú nhng hầu hết đòi hỏi giờng bệnh nội trú cho bệnh nhân Nó tạo lợi ích thiết thực v luôn đổi y häc Néi dung cđa y häc h¹t nhân Từ hai kỹ thuật đánh dấu v chiếu xạ dùng YHHN, có nội dung lớn sau đây: 4.1 Thăm dò chức tế b o, mô, quan hay hệ thống thể bao gồm cả: - Chức hấp thụ, chuyển hóa, đ o thải - Động học trình nh hệ tuần ho n, tiết niệu - H m lợng v nồng độ yếu tố th nh phần, hợp chất sinh học đối tợng khảo sát n o nh h m lợng chất điện giải, nồng độ enzym, hormon, thể tích dịch thể, thể tích máu, thể tích hồng cầu nồng độ dợc chất đa v o máu, mô Từ giá trị v nồng độ ta đánh giá đợc chức tổ chức sống Các giá trị thu đợc l đồ thị, biểu đồ, số xung giá trị tuyệt đối h m lợng Để thu đợc nồng độ đo mẫu thời điểm khác nhau, đếm xung đo hoạt độ tổng cộng; đo mẫu rời (in vitro) đo thể bệnh nhân (in vivo), phép so sánh đối chiếu xác định giá trị tuyệt đối từ mẫu đo 4.2 Ghi hình phóng xạ Ghi hình phóng xạ đ có bớc tiến d i: - Khởi đầu l ghi lại hình ảnh phân bố phóng xạ tuyến giáp lớp cắt kỹ thuật tự chụp hình phóng xạ (Autoradiography) Về sau kỹ thuật n y phát triển đến mức theo dõi nắm bắt phóng xạ tế b o tiêu mô học v đợc chia chụp hình vĩ mô v vi mô (Microautoradiography v Macroautoradiography) - TiÕp theo l c¸c m¸y mãc v kü thuËt ghi hình tĩnh, động v cắt lớp Muốn ghi hình phóng xạ khâu l phải đánh dấu đối tợng ghi hình (mô, quan, hệ thống ) DCPX thích hợp Các hợp chất thích hợp nhanh chóng tập trung đối tợng ghi hình, lu lại đủ lâu để ghi hình, không gây phản ứng phụ v tạo đợc tỷ số chênh lệch cao mức độ phóng xạ tổ chức đích v tổ chức xung quanh to n thể Sau l đặc điểm cần lu ý ĐVPX dùng để ghi hình : Y Học Hạt Nhân 2005 Hình 1.3: Hình chụp PET Hình chơp CT - Scanner H×nh chơp PET + CT - Phát xạ gamma với lợng thích hợp Với đầu dò nhấp nháy lợng tốt nhÊt l 100 ÷ 300 KeV - Tèt nhÊt l không phát xạ beta v tuyệt đối không phát xạ alpha Các xạ không giúp ích cho ghi hình với đầu dò in vivo m cã thĨ l m cho liỊu hÊp thụ tăng lên - Có thời gian bán r sinh học (T1/2) đủ để ghi hình v theo dõi m không gây nên liều chiếu cao v khó khăn xử lý chất thải - Không độc, có độ cao - Liên kết phóng xạ v hoá họcvững bền cấu trúc phân tử dợc chất đợc sử dụng - Dễ đợc cung cấp v giá rẻ Ta biết thông thờng ĐVPX đợc sản xuất từ lò phản ứng rẻ ĐVPX đợc sản xuất Cyclotron 4.3 Định lợng kỹ thuật RIA v IRMA Hình 1.4: Một số thiết bị ghi đo theo phơng pháp RIA v IRMA BV Bạch mai Kỹ thuật n y l để đánh giá v thăm dò chức tuyến nội tiết, mô hay phủ tạng v biến đổi số chất nh chất điểm ung th (tumor marker) chẳng hạn Tuy vËy c¬ së khoa häc cđa kü tht v khả ứng dụng rộng r i chẩn đoán v nghiên cứu kỹ thuật n y, ngời ta đặt riêng th nh nội dung cđa YHHN Ng y nhiỊu c¬ së y häc v khoa học xây dựng riêng Labo RIA v IRMA để phục vụ cho công việc 4.4 Điều trị xạ ion hóa Một ứng dụng YHHN l tác dụng sinh học tia phóng xạ đợc hấp thụ v o tỉ chøc sinh häc Chóng bao gåm: Y Häc H¹t Nhân 2005 4.4.1 Điều trị chiếu ngo i (Teletherapy): Với viƯc sư dơng c¸c tia X, tia gamma cøng v máy gia tốc để diệt tế b o ung th 4.4.2 Điều trị áp sát (Brachytherapy): Bao gồm lỡi dao gamma (Gamma Knife), nguồn kín (kim, hạt ) v áp (Applicator) phủ nguồn hở với ĐVPX phát beta cứng gamma mềm Nó bao gồm kỹ thuật đơn giản để điều trị bệnh ngo i da kỹ thuật phức tạp nh đa nguồn 90Y v o khối u tuyến yên hay kết hợp với phẫu thuật để đa nguồn xạ kín v o tận hốc tự nhiên Kỹ thuật điều trị áp sát đ đợc cải tiến nhiều l m xuất phơng pháp nh điều trị nạp nguồn sau (After Loading Therapy), lập kế hoạch điều trị theo kích thớc khối u (Dimentional Treatment Planing) dùng thiết bị đắt tiền (Gamma Knife) để chữa bệnh mạch máu hộp sọ Ngo i ĐVPX cổ điển nh 222Ra, 60Co, 90Y ng y ngời ta dùng nhiều ĐVPX điều trị áp sát nh Palludium - 107, Samarium - 145, Americum241, Yterbrium - 169 4.4.3 Điều trị nguồn hở (Curietherapy): Đây thực l bớc tiến d i v l m thay đổi chất kỹ thuật xạ trị Dựa v o hoạt động chuyển hóa bình thờng (tế b o tuyến giáp hấp thụ iốt) thay đổi bệnh lý (khối ung th hấp thụ phân tử hữu đặc hiệu), ngời ta cho nguồn hở phóng xạ v o đến tổ chức đích (target tissue) bị bệnh để điều trị Các ĐVPX đợc đa v o tổ chức đích nhờ v o trình học nh đa v o khí phế quản v phổi nhờ thông khí (ventilation), v o d y (nhờ ®éng t¸c nuèt), v o c¸c tÕ b o m¸u (nhờ tuần ho n máu) Bằng nguồn phóng xạ hở thích hợp ng y điều trị đợc số bệnh tuyến giáp, bệnh máu, xơng khớp, tắc mạch v nh v nhiều bệnh ung th di Đây l sử dụng tác dụng sinh học xạ ion hóa lên mầm bệnh, tế b o bệnh Vai trò YHHN chuyên khoa khác Với nội dung chủ yếu đ nêu trên, kỹ thuật YHHN đóng góp v o chẩn đoán v điều trị hầu hết chuyên khoa y học Tuy nhiên phát huy mạnh mẽ vai trò chẩn đoán bệnh rối loạn chức năng, thay đổi hình ảnh ghi đợc v điều trị chuyên khoa sau đây: - Nội tiết, đặc biệt l tuyến giáp - Tim mạch, l chẩn đoán sớm thiếu máu tim từ ®ang l t¹m thêi v cơc bé - Ung th− học - Hoạt động chức v động học hệ tiết niệu - Tiêu hoá: Các bệnh rối loạn vỊ hÊp thơ v c¸c khèi u - C¸c bƯnh máu v hệ thống tạo máu - Thần kinh v tâm thần Ngo i bệnh mạch máu, chấn th−¬ng v khèi u n o bé, kü thuËt ghi hình PET cho phép đánh giá hoạt động tế b o thần kinh thông qua việc đánh giá khả sử dụng Glucoza (dùng DCPX 18-FDG) tế b o Vì b i giảng YHHN phân chia theo hệ thống Tình hình y học hạt nhân nớc ta v giới Bức xạ gamma v tia X đ đợc ứng dụng v o ng nh y tế nớc ta từ lâu hình th nh ng nh quang tuyÕn y häc v th nh lËp viện Radium H Nội Các nguồn đồng vị phóng xạ hở đợc đa v o sử dụng nớc ta từ năm 1970 với sở H Y Học Hạt Nhân 2005 Nội v S i Gòn cũ Từ đến chuyên ng nh YHHN đợc phát triển nhanh Cho đến nớc ta có 20 sở YHHN với quy mô khác Tuy cha đợc trang bị đầy đủ nhng họ đ góp phần chẩn đoán cho h ng chục ng n bệnh nhân v điều trị cho h ng ng n bệnh nhân năm Hiện có 10 sở nớc dùng nguồn phóng xạ hở v h ng chục sở khác dùng nguồn phóng xạ kín điều trị Chúng ta có Hội chuyên khoa YHHN kết hợp với Hội chẩn đoán hình ảnh y học Trên giới mức độ phát triĨn cđa YHHN c¸c n−íc t thc v o trang bị ghi đo phóng xạ, khả cung cấp DCPX v cán chuyên môn Trong chẩn đoán, việc ghi hình phát triển mạnh, định lợng miễn dịch phóng xạ ph¸t huy réng r i Ng y viƯc ph¸t triển điều trị ung th không sử dụng xạ ion hóa Tuy nhiên trình độ phát triển chuyên ng nh YHHN nớc khác nhau: - Mức độ cao nớc tiên tiến - Mức độ trung bình nớc phát triển - Mức độ thấp cha sử dụng nguồn phóng xạ hở nớc nghèo v khó khăn Tuy tình hình thay đổi nhanh chóng theo sù ph¸t triĨn cđa kinh tÕ v khoa häc kü tht ë tõng n−íc ViƯc sư dơng bøc x¹ ion hóa luôn cần phải gắn liền với an to n xạ (ATBX) Mục đích công tác ATBX l để không gây nên bệnh tật, thơng tổn giảm sức khoẻ cho bệnh nhân, nhân viên sử dụng xạ, dân c v môi trờng Phải đảm bảo không xảy cố trớc mắt v lâu d i Từ đòi hỏi có quy định pháp lý, quy chế l m việc chặt chẽ v cụ thể Con ngời cần đợc đ o tạo để có kiến thức cần thiết cho nghiệp vụ chuyên môn m ATBX Cơ sở vật chất v thiết bị chuyên dùng YHHN, phơng tiện đảm bảo ATBX có đòi hỏi riêng biệt Nếu tuân thủ tốt công việc an to n v kiểm soát xạ, với tiến không ngừng khoa học v kỹ thuật, chuyên ng nh YHHN sÏ ng y c ng ph¸t triĨn v đóng góp lớn cho việc nâng cao v bảo vệ sức khoẻ ngời 6.1 Các phơng hớng phát triĨn chÝnh cđa YHHN hiƯn * Ghi h×nh phãng x¹: - Planar Gamma Camera - SPECT - PET - CT scanner cđa tia X kÕt hỵp víi PET, SPECT máy * Thăm dò chức (ghi đo in vivo) * Định lợng kỹ thuật RIA v IRMA (ghi đo in vitro) * Điều trị : - C¸c bƯnh tun gi¸p - Ung th− v di - Bệnh xơng khớp - Một số bệnh tim mạch 6.2 Đặc điểm tình hình Y học hạt nhân Việt nam Có vai trò v hoạt ®éng tèt ë mét sè bƯnh viƯn lín Cã đội ngũ cán chuyên khoa cha nhiều Trang bị cha đồng v nghèo Dợc chất phóng xạ phải nhập l chủ yếu Kiểm chuẩn, sửa chữa, sản xuất trang thiết bị yếu Y Học Hạt Nhân 2005 Câu hỏi ôn tập: Y học hạt nhân l ? Nêu vai trò v giá trị y sinh học ? Một hệ ghi đo phóng xạ YHHN có phận ? Nêu công dụng phận ? Nêu ý nghĩa kết đo hoạt độ phóng xạ xung ? Cho ví dụ Nêu ý nghĩa đồ thị phóng xạ ghi đo lâm s ng ? Tại cần ghi đo phóng xạ to n thân ? Hai kỹ thuật y học hạt nhân áp dụng lâm s ng l ? Cho ví dụ Các chất đánh dấu có đặc điểm ? Vì cần có đặc điểm ? Định lợng kích hoạt nơtron l ? Ngời ta thờng áp dụng kỹ thuật để định lợng ? Các nội dung chuyên khoa y học hạt nhân ? 10 Mối liên quan y học hạt nhân v chuyên khoa khác y học ? Y Học Hạt Nhân 2005 chơng 2: ghi đo phóng xạ y học hạt nhân Mục tiêu: Hiểu đợc nguyên lý cấu tạo v hoạt động số loại đầu dò phóng xạ Vẽ v hiểu sơ đồ cấu tạo hệ ghi đo phóng xạ y học hạt nhân, phận v công dụng chúng Phân biệt đợc loại máy ghi hình phóng xạ v nguyên lý hoạt động chúng: vạch thẳng, Gamma Camera, SPECT v PET Nguyên lý v thiết bị ghi đo xạ ion hóa Cơ sở việc ghi đo xạ ion hoá l phản ứng hoá học hiệu ứng vật lí tơng tác xạ v vật chất hấp thụ Về phơng diện vật lí, khảo sát hƯ ghi ®o, ng−êi ta l−u ý u tè sau đây: - Dạng vật chất hấp thụ (đặc, lỏng, khí) - Bản chất hiệu ứng vật lÝ: kÝch thÝch hay ion ho¸ - C¸ch thĨ hiƯn kết ghi đo, l xung điện biên độ xung l cố định hay tỉ lệ với lợng hấp thụ đợc Dới tác dụng tia phóng xạ, nguyên tử v phân tử vật chất bị kích thích v ion hoá, từ gây hiệu ứng khác Mức độ hiệu ứng ®ã x¶y tuú thuéc v o b¶n chÊt v lợng chùm tia Vì dựa v o hiệu ứng để ghi v đo xạ ion hoá 1.1 Ghi đo phóng xạ dựa v o biến đổi hoá học v tạo quang ảnh phim Đặc tính số hoá chất bị biến đổi chịu tác dụng xạ ion hoá Hiện tợng ng y đợc áp dụng nhạy ngoại trừ việc áp dụng rộng r i phim ảnh để ghi đo phóng xạ Tia phóng xạ gây biến đổi tinh thể muối Halogen bạc nhũ tơng Cấu tạo phim v nhũ tơng ảnh bao gồm tinh thể muối Halogen bạc phân bố nhũ tơng Độ nhạy phim phụ thuộc v o mật độ v kÝch th−íc cđa tinh thĨ mi v bỊ d y nhũ tơng Khi tia phóng xạ tơng tác v o nhũ tơng, điện tử bị bứt khỏi nguyên tử cấu tạo Các điện tử n y cã xu h−íng tËp trung vỊ mét ®iĨm mạng tinh thể muối bạc Sau ion Ag+ bị lôi điểm n y v nhận điện tử để trở th nh nguyên tử bạc Ag Số lợng nguyên tử Ag điểm ®ã phơ thc v o sè ®iƯn tư cã mỈt tøc l phơ thc v o c−êng ®é chïm tia Sau tráng rửa, quan sát đợc trình dụng cụ đo mật độ quang học Ng y ngời ta dùng loại phim v nhũ tơng công việc đo liều hấp thụ cá nhân test phim, kĩ thuật phóng xạ tự chụp (autoradiography), ghi hình phóng xạ v.v 1.2 Ghi đo dựa v o tợng nhiệt huỳnh quang v đặc tính chất bán dẫn Một số chất nh− Liti Florid (LiF), Canci Sunfat (CaSO4), Canci Florid (CaF2) hoạt hoá Mn, Liti Borat có cấu trúc đặc biƯt m¹ng tinh thĨ Chóng sÏ trë th nh trung tâm phát huỳnh quang dới tác dụng xạ ion hoá đợc kích thích nhiệt Cờng ®é chïm photon hnh quang ®ã tû lƯ víi liỊu xạ đợc hấp thụ Đó l nguyên lý kü tht ghi ®o nhiƯt hnh quang (TLD) Y Häc Hạt Nhân 2005 Tính chất đặc biệt số chất bán dẫn l tạo miền điện kép bề mặt tiếp xúc bán dẫn p v n, nghÜa l cã cùc d−¬ng v cực âm Do môi trờng có tia phóng xạ qua gây dòng ion chuyển dịch nh buồng ion hoá Do ghi đo đợc chùm tia phóng xạ Đầu đếm bán dẫn có độ phân giải cao, tiêu thụ lợng v tạo đầu dò nhỏ để đa v o bên thể 1.3 Ghi ®o dùa v o sù ion ho¸ c¸c chÊt khÝ Đây l kĩ thuật ghi đo quan trọng Có loại thiết bị sau đây: - Buồng ion hoá dùng để đo liều cá nhân, chuẩn liều (Calibrator) v báo hiệu phóng xạ (Laboratory Monitor) - ống đếm tỉ lệ - ống đếm Geiger - Muller (G.M) Sau l v i dung cụ ghi đo phóng xạ th−êng dïng: 1.3.1 Buång ion ho¸: C¸c buång ion ho¸ có cấu tạo nh hình 2.1b Điện đợc cung cấp pin, acquy điện lới Trong bình chứa không khí khô áp suất bình thờng Buồng ion hoá thờng đợc dùng để đo liều lợng tĩnh điện kế có bảng thể kết l R/h mR/s Mỗi loại buồng ion hoá đo đợc phạm vi liều lợng khác v đợc chế tạo với nhiều dạng khác nhau: loại lớn đặt phòng thí nghiệm, loại xách tay ®i d ngo¹i, lo¹i bót c i ®Ĩ ®o liỊu cá nhân v.v Một dụng cụ đo quan trọng thc lo¹i n y l bng chn liỊu (Dose Calibrator) Đó l buồng ion hoá có điện kế xác v phận chứa đựng ống nghiệm cần xác định liều lợng phóng xạ 1.3.2 ống đếm tỉ lệ: Cấu tạo ống đếm tỉ lệ nh hình 2.2 Có nhiều loại ống đếm tỉ lệ v thờng đợc dùng để đo tia alpha v beta Độ lớn xung tỉ lệ với lợng v mật độ xạ tới Loại đơn giản gåm mét vá b»ng thủ tinh, ë gi÷a cã mét sợi dây vonfram l m cực dơng, lớp kim loại tráng mặt ống l m cực âm Sau rút hết không khí bên ống, ngời ta nạp khí metan (CH4) với áp suất khoảng 10 mmHg ống đếm tỉ lệ để đo nơtron chậm thờng nạp khí BF3 Khi nơtron va chạm với nguyên tử Bor gây phản ứng sau: 10 B + n 7Li + Hạt alpha gây ion hoá để ghi đo đợc 1.3.3 ống đếm G.M: Hình 2.1a: ống đếm G.M M: cực âm; E: cùc d−¬ng S:th nh thủ tinh AB: cưa sỉ mỏng Hình 2.1b: Buồng ion hoá Y Học Hạt Nhân 2005 èng ®Õm G.M l dơng ghi ®o phãng xạ đợc sử dụng rộng r i Có nhiều loại ống đếm G.M với công dụng v tính chất khác nhng nguyên tắc l m việc giống Có hai loại thông dụng l ống đếm khí hữu v ống đếm khí Halogen a) ống đếm khí hữu cơ: Vỏ ngo i ống đếm hữu thờng thuỷ tinh, hình chuông, đờng kính khoảng 20 mm Chính có cực dơng l m sợi Vonfram mảnh với đờng kính khoảng 0,1mm Cực âm l đồng cuộn lòng ống thđy tinh nèi víi mét sỵi Vonfram ngo i Đáy ống l m mica mỏng thờng đợc gọi l cửa sổ xạ beta u cã thĨ lät qua Sau hót hÕt kh«ng khí bên trong, ngời ta nạp khí hữu (hơi rợu Etylic, Benzen, Isopentan v.v ) với áp suất khoảng mmHg v khí trơ (thờng l Argon) áp suất khoảng mmHg Các khí Halogen nh Brom, Clo v.v đợc bơm v o ống thay cho khí hữu loại Loại ống đếm Halogen ®Ó ®o tia beta v gamma b) èng ®Õm Halogen: Cực dơng ống đếm G.M loại Halogen l sợi dây Vonfram Cực âm l ống thép không gỉ cuộn bên dùng kĩ thuật phun muối SnCl2 v o mặt ống Các khí hữu Halogen có tác dụng hấp thụ bớt lợng đợc sản sinh trình ion hoá để dập tắt nó, tạo xung điện ngắn Một yếu tố quan trọng ống đếm G.M l thời gian chết Thời gian lần ống ®Õm cã thĨ ghi nhËn ®−ỵc gäi l thêi gian chÕt cđa èng ®Õm Nã cã ý nghÜa l lóc n y nÕu cã mét tia kh¸c lät v o ống đếm không ghi nhận đợc Độ d i khoảng 100 ữ 300 às ống đếm G.M Hình2.2: ống đếm tỷ lệ Một đặc trng ống đếm G.M l hiệu suất đếm Đó l xác suất để xạ lọt v ống đợc ghi nhận Hiệu suất tia beta l 100% nh−ng víi tia gamma chØ kho¶ng 1% Sở dĩ ion hoá trực tiếp phân tử khí tia gamma nhỏ 1.4 Ghi đo phóng xạ dựa v o đặc tính phát quang cđa tinh thĨ v dung dÞch Khi hÊp thơ lợng từ chùm tia phóng xạ, số tinh thể có khả phát quang Mật độ v lợng xạ phát phụ thuộc v o lợng hấp thụ đợc Do đo đợc lợng chùm tia đ truyền cho tinh thể cách đo lợng chùm tia thứ phát từ tinh thể Hiện tinh thể có đặc tính phát quang th−êng dïng l : - Tinh thÓ muèi ZnS ph¸t quang d−íi t¸c dơng cđa tia X, tia gamma - Tinh thể Antraxen phát quang hấp thụ lợng từ chùm tia beta - Dung dịch hỗn hợp PPO (2,5 diphenil oxazol) v POPOP (2,5 phenyloxazol- benzen) ho tan dung môi toluen hay dioxan, phát quang hấp thụ lợng yếu tia beta phát tõ 3H v 14C Dung dÞch n y l th nh phần kĩ thuật ghi đo đặc biƯt gäi l kÜ tht nhÊp nh¸y láng, th−êng dïng nghiên cứu y sinh học - Tinh thể Iodua Natri (NaI) có trộn lẫn lợng nhá Tali (Tl) hc tinh thĨ KI(Tl), CsI(Tl), LiI v.v có khả phát photon thứ cấp (phát quang) có Y Học Hạt Nhân 2005 xạ gamma tác dụng v o đợc dùng thiết bị dựa v o đặc tính phát quang đặc biệt l ống đếm nhấp nháy Quan trọng loại n y l tinh thể muối NaI đợc hoạt ho¸ b»ng Tl, ph¸t quang d−íi t¸c dơng cđa tia gamma Các tinh thể n y thờng đợc dùng để tạo đầu dò Số lợng photon phát quang (thứ cấp) tỉ lệ với lợng tinh thể nhấp nháy hấp thụ đợc từ tia tới Trung bình 30 ữ 50 eV lợng hấp thụ đợc tạo photon phát quang thứ cấp Nh vậy, tia gamma có lợng khoảng 0,5 MeV đợc hấp thụ tạo khoảng 104 photon thứ cấp tinh thể Vì lợng chùm tia phát quang yếu nên phải đợc khuyếch đại ống nhân quang Nếu photon huỳnh quang đợc tiếp xúc với photocatod tạo chùm điện tử (Hình 2.3) Bộ phận đầu đếm nhấp nháy l ống nhân quang ống nhân quang đợc cấu tạo nhiều điện cực có điện tăng dần để khuếch đại bớc vận tốc chùm điện tử phát từ photocatot Một ống nhân quang có 10 ữ 14 đôi điện cực, khuếch đại vận tốc điện tử lên 106 đến 109 lần Tuy l xung điện yếu cần phải khuếch đại ghi đo đợc Hình 2.3: ống nhân quang điện tử ( MPT ) Đầu dò nhấp nháy ghi đo đợc cờng độ xạ m cho phép ghi đo đợc phổ lợng chất phóng xạ Muốn đo phổ lợng cần có thêm máy phân tích biên độ Đầu dò nhấp nháy dùng tinh thể vô NaI (Tl) ng y đợc dùng phổ biến v đạt đợc hiệu suất đo 20% ữ 30% tia gamma v 100% với hạt vi mô Thời gian chết chúng ngắn (khoảng v i às) Kĩ thuật ghi đo tinh thể phát quang có hiệu suất lớn, nên ng y c ng đợc sử dụng rộng r i Với kĩ thuật đại, ngời ta tạo đợc tinh thể nhấp nháy có kích thớc lớn v hình dạng thích hợp Từ tạo máy móc ghi đo đại sử dụng cho mục đích khoa học khác Trong y sinh học có máy đo xạ phát từ thể, từ to n thân, từ phủ tạng sâu kể ghi hình từ mẫu bệnh phẩm.Trong y học có loại máy ghi đo nh sau: - Máy ghi đo ®èi víi tia beta, gamma c¸c mÉu bƯnh phÈm xét nghiệm in vitro Có thể đo riêng lẻ, chuyển mẫu tay chuyển mẫu tự động, h ng loạt - Hệ ghi đo tĩnh hay động học hoạt độ phóng xạ phép đo in vivo để thăm dò chức - Hệ ghi đo chuyên dụng tia gamma lâm s ng v nghiên cứu - Máy xạ hình vạch thẳng (Scintigraphe) - Gamma Camera để ghi đo phân bố tĩnh biến đổi động hoạt độ phóng xạ mô tạng cụ thể - Gamma Camera to n thân, chuyên biệt - Máy chụp cắt lớp đơn quang tử (Single Photon Emision Computered Tomography: SPECT) v chơp c¾t líp b»ng Positron (Positron Emission Tomography: PET) ... nội dung chuyên khoa y học hạt nhân ? 10 Mối liên quan y học hạt nhân v chuyên khoa khác y học ? Y Học Hạt Nhân 2005 chơng 2: ghi đo phóng xạ y học hạt nhân Mục tiêu: Hiểu đợc nguyên lý cấu tạo... Kiêm Trởng Bộ môn Y vật lý Trờng Đại học Y H Nội PGS TSKH Phan Sỹ An Y Học Hạt Nhân 2005 Chơng I: mở đầu Mục tiêu: Nêu đợc định nghÜa, néi dung chđ u cđa chuyªn ng nh y học hạt nhân Biết đợc u... quan, chuyên ng nh n y cha phát triển đồng v sâu rộng theo y? ?u cầu Tuy nhiên, đ từ lâu l môn học thức chơng trình đại học v sau đại học Trờng Đại học Y H Nội Biên soạn giáo trình Y học hạt nhân lần