ứng dụng hạt nhân trong y học

GIỚI THIỆU Y HỌC HẠT NHÂN BS DƯƠNG PHỦ TRIẾT DIỄM BV ĐHYD 1 NỘI DUNG 1. Định nghĩa 2. Phân biệt với Xray, CT, MRI 3. Chỉ định và chống chỉ định 4. Các khái niệm cơ bản 5. Sản xuất đồng vị phóng xạ 6. Đường vào của DCPX 7. Hình ảnh YHHN 8. Các kỹ thuật tiêu biểu 9. An toàn bức xạ 2 YHHN Chẩn đoán Invitro Bệnh nhân Chẩn đoán Invivo Điều Trị Đồng vị phóng xạ GC SPECT PET 3 Y HỌC HẠT NHÂN 4 LỊCH SỬ HẠT NHÂN PHÓNG XẠ 1896 Chất phóng xạ thiên nhiên Becquerel 1898 Radium Curie 1911 Hạt nhân nguyên tử Rutherford 1913 Dạng nguyên tử Bohr 1930 Cyclotron Ernest Lawrence • Neutron Chadwick • Chất phóng xạ nhân tạo Joliot-Curie 1938 Tìm ra đồng vị phóng xạ 99m Tc từ 99 Mo Segre và Seaborg 1938 Sản xuất và nhận biết I-131 Fermi và cs 1942 lò phản ứng hạt nhân Fermi và cs 1946 Hạt nhân phóng xạ thương mại Harwell 1962 99m Tc trong YHHN Harper 5 NGƯỜI TIÊN PHONG Henri Becquerel Ernest Rutherford Marie Curie Frederique Joliot-Irene Curie 6 NGƯỜI TIÊN PHONG John Lawrence Hal Anger Georg Charles von Hevesy 7 LỊCH SỬ CHẨN ĐOÁN 1935 Đo chuyển hóa xương(P-32) Chiewitz-de Hevesy 1939 Kỹ thuật ghi, đo tuyến giáp (I-131) Hamilton et al 1948 Ghi hình tim (Na-24) Prinzmetal và cs 1956 Ghi hình thận (I-131) Taplin, Winter 1957 Xạ hình gan (Au-198 colloid) Friedell và cs 1961 Xạ hình xương (Sr-85) Fleming và cs 1962 Xạ hình cơ tim (Rb-86, Cs-131) Carr và cs 1964 Xạ hình phổi Taplin và cs 1965 Xạ hình não(Tc99m-pertechnetate) Bollinger và cs 1971 Xạ hình xương (Tc99m-MDP) Subramanian và cs 8 LỊCH SỬ ĐIỀU TRỊ 1936 Dùng Na-24 điều trị bệnh bạch cầu Hamilton và cs 1937 Dùng P-32 điều trị bệnh bạch cầu và Lawrence tăng hồng cầu vô căn 1941 Dùng iode điều trị cường giáp Hamilton 1942 Dùng iode điều trị ung thư giáp di căn 1943 Điều trị di căn xương với P-32 Maxfield 9 LỊCH SỬ - THIẾT BỊ 1951 máy ghi hình vạch thẳng Cassen 1958 Gamma camera Hal Anger 1976 SPECT Hal Anger 1976 PET Henry Wagner 10 [...]... d mà bức xạ truyền cho vật chất trong thể tích ngun tố và khối lượng vật chất dm của thể tích đó: • D = d/dm • hệ SI là Gray (ký hiệu là Gy) 1 Gy = 1 J/kg Đơn vị thường dùng trước đ y là rad: 1 rad = 0,01 Gy hay 1 Gy = 100 rad 22 SUẤT LIỀU HẤP THU • Suất liều hấp thụ là liều hấp thụ trong một đơn vị thời gian • Đơn vị suất liều hấp thụ trong hệ SI là Gy/s • Đơn vị khác là rad/s hay rad/h 23 LIỀU... T1/2 3T1/2 2T1/2 t 28 QUI LUẬT PHÂN Rà • Hạt nhân phóng xạ Co60 có thời gian bán rã là T1/2 = 5 năm Hỏi sau 10 năm số hạt nhân còn lại bao nhiêu phần trăm so với số hạt nhân ban đầu ? • Giải t = 2T1/2  n = 2 N/N0 = 1/22 = ¼ Nghĩa là còn lại ¼ hay 25% số hạt nhân ban đầu 29 CÁC KIỂU PHÂN Rà • phân rã α • Phân rã β• Phân rã β+ • Thâu đoạt electron (EC) • Chuyển nội tại: (interne conversion) • Q độ đồng... PHÂN RÃ α • Chỉ diễn ra cho các hạt nhân nặng (ĐVPX thiên nhiên 235U, 226Ra…) • Hạt α chính là hạt nhân ngun tử Heli gồm 2 proton và 2 nơtron rất bền vững • ĐVPX nhân tạo khơng có kiểu phân rã α 31 PHÂN Rà ߯ • Hạt nhân ngun tử thừa nơtron  chuyển 1 nơtron thành proton và phát ra 1 electron và 1 nơtrino ( ᶹ) • Nơtrino là một tiểu thể trung hồ điệnkhơng cần xét đến nó trong việc tính liều hấp thu •... 32P có Ēβ = 0,685 MeV 32 PHÂN Rà ߯ 33 PHÂN Rà ß+ • Hạt nhân ngun tử thừa proton  chuyển 1 proton thành nơtron  phát 1 electron dương (hạt β+) và 1 nơtron • Hạt β+(hay positron), so với electron, thì rất khơng bền; chỉ tồn tại trong khoảng thời gian hết sức ngắn (khoảng 10 -8 gi y) • Sau đó kết hợp với electron quĩ đạo nào đó, để rồi chuyển từ dạng hạt sang dạng sóng điện từ bằng cách làm xuất hiện... lượng 0,51 MeV 34 PHÂN Rà ß+ (tt) • Phổ năng lượng của positron tương đương như electron trong phân rã β- • Sự phát positron hữu ích trong YHHN do hai photon hay lượng tử được tạo ra trên cùng một sự kiện phân rã hạt nhân • Mối quan hệ định hướng chính xác giữa hai photon h y diệt (annihilation photon) cho phép ứng dụng kỹ thuật đếm trùng phùng (coincidence counting) 35 PHÂN Rà ß+ (tt) 36 ... Cân nhắc chỉ định YHHN: lợi ích mà YHHN mang lại lớn hơn tác dụng phụ mà YHHN g y ra - Chống chỉ định: • Phụ nữ có thai • Phụ nữ đang cho con bú 15 16 KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Đồng vị phóng xạ • Hoạt độ phóng xạ • Phân rã • Qui luật phân rã 17 ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ • Nhân ở trạng thái khơng ổn định • Giải phóng năng lượng thừa • Hiện tượng phóng xạ • Hai loai ĐVPX: – ĐVPX thiên nhiên – ĐVPX nhân tạo 18 HOẠT ĐỘ... 25 LIỀU HẤP THU TƯƠNG ĐƯƠNG H - Ví dụ: Một nhân viên bức xạ làm việc tiếp xúc với nguồn phóng xạ chịu một liều 20 mrem trong 1 ng y Hỏi người đó chịu liều bao nhiêu theo đơn vị Sv? - Giải đáp: Do 1 mrem = 0,01 mSv nên 20 mrem = 0,01 x 20 mSv = 0,2 mSv 26 27 QUI LUẬT PHÂN Rà N(t) - Thời gian bán rã vật lý N0 - Thời gian bán rã sinh học - Thời gian bán rã hiệu ứng - N0/2 Với t = nT1/2 thì ta có cơng thức:... mức độ nguy hiểm của các loại bức xạ • Bằng tích của liều hấp thụ D với hệ số chất lượng Wr H = D x Wr • Mỗi loại tia có Wr khác nhau Loại bức xạ Wr Tia X, tia Ɣ 1 Tia ß 1 Tia α 20 24 LIỀU HẤP THU TƯƠNG ĐƯƠNG H • Đơn vị của liều hấp thụ tương đương trong hệ SI là Sievert (Sv) • 1 Sv = 1 Gy x Wr • Đơn vị của liều hấp thụ tương đương ngồi hệ SI là rem 1 rem = 1 rad x Wr • 1 Sv = 100 rem hay 1 rem = 0,01... ĐỒNG VỊ PHĨNG XẠ • Nhân ở trạng thái khơng ổn định • Giải phóng năng lượng thừa • Hiện tượng phóng xạ • Hai loai ĐVPX: – ĐVPX thiên nhiên – ĐVPX nhân tạo 18 HOẠT ĐỘ PHĨNG XẠ • Là sự phân rã tạm thời của nhân phóng xạ • Phát tia α,ß,Ɣ • Đơn vị đo hoạt độ – Curi (Ci) – Becquerel (Bq) (m) milli (10 ) pico (10 ) -12 (K) kilo (10 ) tera (10 ) 12 3 –3 () micro (10 ) –6 (M) mega (10 ) 6 (n) nano (10 ) –9 (G) . Hình ảnh YHHN 8. Các kỹ thuật tiêu biểu 9. An toàn bức xạ 2 YHHN Chẩn đoán Invitro Bệnh nhân Chẩn đoán Invivo Điều Trị Đồng vị phóng xạ GC SPECT PET 3 Y HỌC HẠT NHÂN 4 LỊCH SỬ HẠT NHÂN PHÓNG. Sản xuất và nhận biết I-131 Fermi và cs 1942 lò phản ứng hạt nhân Fermi và cs 1946 Hạt nhân phóng xạ thương mại Harwell 1962 99m Tc trong YHHN Harper 5 NGƯỜI TIÊN PHONG Henri Becquerel Ernest. Becquerel 1898 Radium Curie 1911 Hạt nhân nguyên tử Rutherford 1913 Dạng nguyên tử Bohr 1930 Cyclotron Ernest Lawrence • Neutron Chadwick • Chất phóng xạ nhân tạo Joliot-Curie 1938 Tìm ra