Short Presentation for X-ray Generator

1. Универзитет „ Гоце Делчев “ – Штип
Факултет за медицински науки – Општа Медицина
Семинарска работа по предметот:
- БИОФИЗИКА -
„ РЕНТГЕНСКО ЗРАЧЕЊЕ И НЕГОВА ПРИМЕНА ВО
МЕДИЦИНАТА “
Изработил: Ментор:
Стефан Филиповски Проф. Доц. Д-р. Зденка Стојановска
Бр. На индекс: 151073
Декември 2012
ШТИП
Содржина
1

2. Вовед...........................................................................................................................3
Главен дел..................................................................................................................4
1. Извори на радиоактивно зрачење.......................................................4
1.1. Природна радиоактивност....................................................................4
1.2. Вештачка радиоактивност....................................................................4
2. Продукција на рентгенски зраци................................................................5
3. Радиоактивна контаминација на човечкиот организам............................6
3.1. Дејство на радиоактивна контаминација на човечкиот организам.......7
4. Ефекти од зрачењето врз здравјето на човекот.......................................8
5. Значење на радиолошката дијагностика во современата медицина…..9
Заклучок.....................................................................................................................12
Користена литература .............................................................................................13
Вовед
2

3. Рентгенските зраци, уште наречени и Х-зраци (икс-зраци), претставуваат
форма на електромагнетно зрачење и се дел од електромагнетниот
спектар со фреквенции од 3×1016 до 3×1019 Hz, односно со бранови должини од
0,1 до 10 нанометри (0,110-9 до 1×10-8 m) и енергија во опсег од 120 eV до
120 keV. Зраците се јонизирачки и поради големата енергија се користат
во радиологијата (за медицински цели), како и во кристалографијата за
одредување на структурата на кристалите.
Рентгенските зраци спаѓаат во јонизирачкото зрачење, што значи дека
тие зраци се електромагнетно активни и имаат полнеж (набој). Поради својата
голема енергија зраците се многу продорни и при поголема доза можат да ги
оштетат ткивата.
Х-зраците покажуваат некои општи својства како и другото зрачење, но
поради малата бранова должина, нивните кванти имаат голема која што може
да предизвика различни ефекти:
-се простираат праволиниски и формираат сенки, се рефлектираат;
-хемиско дејство ( дејствуваат на фотографска плоча );
-предизвикуваат појава на фотоефект;
-не се отклонуваат во електрично и магнетно поле;
-имаат јонизационо дејство;
-дејствуваат на живото ткиво низ кое што поминуваат;
Рендгенските зраци се мошне продорни: тие можат да поминат низ дрвени
плочи, тенки метални плочи, стакло итн. Се апсорбираат во слоеви од метал со
голем атомски број ( олово, злато итн. ).
Главен Дел
3

4. 1. Извори на радиоактивно зрачење
Целокупниот жив свет на планетата Земја е изложен на природно
јонизирачко зрачење. Тоа значи дека јонизирачкото зрачење постоело во
текот на целиот историски развој на земјата, а човекот од самото постоење
е изложен на такво зрачење, бидејќи се што го опкружува ( земјата, водата,
храната, воздухот кој го вдишува ) па дури и нашето тело е радиоактивно.
Другите извори на радиоактивно зрачење се создадени вештачки од страна
на човекот и неговите активности поврзани со делењето на атомите ( пред
се нуклеарни реактори и нуклеарни бомби ).
1.1. Природна радиоактивност
Иако целокупниот жив свет на Земјата е изложен на јонизирачко зрачење,
постојат разлики во интензитетот на зрачењето во одделни предели, што
зависи од радиоактивноста на материите ( почва, карпи, руди итн. ) во тие
предели. Главни радиоактивни материи кои се наоѓаат во литосферата се
радиумот, радонот, ураниумот и ториумот. Овие елементи се присутни од
постоењето на земјата. Земено во целина јонизирачкото зрачење што го
опкружува човекот како и космичкото зрачење го формира т.н. природен
радиоактивен фонд што во нормални природни услови има слаб интензитет кон
кој живите организми во својот еволутивен развој се прилагодиле.
1.2. Вештачка радиоактивност
Во новата, атомска ера, животната средина ја загадуваат и бројни
радиоактивни изотопи од вештачко потекло кои произлегуваат од следниве
главни извори:
← * Нуклеарни експлозии;
← * Хаварии на нуклеарни електроцентрали, бродови подморници;
← * Користење на радиоактивни изотопи во медицината и во научните
институции;
4

5. ← * Регенерацијата на горивата
Во радиоактивната контаминација на биосферата најголема улога
одигруваат нуклеарните експлозии. Како резултат на експлозиите, независно од
тоа дали станува збор за нуклеарни експлозии во атмосверскиот слој,
непосредно над површината на Земјата ( тропосфера ) или пак во високите
слоеви , значаен дел од радиоактивните материи се издигаат во стратосферата
и како резултат на нивното бавно таложење во вид на радиоактивни талози
стигнуваат на различни точки од Земјата. Бидејќи радиоактивните честички
после експлозијата со брзина од 20-25 m/s струјат во стратосферата, само за
време од една до две недели по експлозијата ќе бидат присутни во многу
подалечни предели на Земјата од самото место на експлозијата.
2. Продукција на рентгенски зраци
Рентгенското зрачење настанува кога електрони со голема брзина удираат
во метал, при што доаѓа до нивно нагло забавување и исфрлање од
внатрешните електронски обвивки на атомите на металот. Со забавувањето се
создава континуиран спектар на т.н. закочено зрачење, а со пополнување на
местата од кои биле исфрлени електроните се добиваат спектрални линии.
Вообичаен начин за нивно добивање е во рентгенска цевка. Таа
претставува вакуумска цевка на која од едната страна се наоѓа анода, а од
другата катода покрај која има вжарувачко влакно. Во однос на анодата
катодата е под висок напон. Кога низ вжарувачкото влакно ќе
потече електрична струја тоа се вжарува, па катодата исфрла електрони кои се
забрзуваат во електричното поле помеѓу катодата и анодата. Електроните
удираат во анодата ( што се врти за да има подобро ладење ) која е изработена
од материјали што се отпорни на високатемпература, како што
е молибден и волфрам. При тоа, 99% од енергијата на електроните се претвора
во топлина, а само 1% се претвора во јонизирачко зрачење, односно Х-зраци
што под прав агол излегуваат низ мал отвор на рентгенската цевка.
3.Радиоактивна контаминација на човечкиот организам
5

6. Човекот не се исклучува себеси од животната средина ( вода, воздух,
почва, прехранбени артикли ) го условуваат и нивото на радиоактивна
контаминација на човечкиот организам ( надворешно и внатрешно ) зависи
од повеќе фактори ( навики во исхраната , животни услови, работно место,
занимање, станбени услови, медицинско озрачување кое е во врска со
лечење и др. ). Внатрешното зрачење на човечкиот организам потекнува од
зрачењето на инкорпорираните радиоактивни изотопи од природно и
вештачко потекло кои стигнале преку конзумираната храна, а делумно и со
инхалација. Меѓутоа, човекот е изложен не само на внатрешно туку и на
надворешно радиолошко оптоварување. Од надворешното природно
зрачење човекот во најголема мерка е изложен на почвеното и станбено
гама-зрачење, бидејќи поголемиот дел од животот цивилизираниот човек го
поминува во становите и други затворени простории.
Количината на радиоактивната контаминација зависи од структурата на
градежните објекти, од градежниот материјал, изолација на становите и др.
Во становите човекот е заштитен од надворешните ( земјини, во помала
мера космички ) јонизирачки зрачења, а од друга страна радиоактивноста на
воздушниот простор во внатрешноста на становите во прв ред е одредена
со содржината на изотопите радиум, ториум и радон.
Друга важна компонента на надворешното озрачување се космичките
зраци кои не зависат само од геолошките фактори, туку многу повеќе
зависат од надморската височина, бидејќи со зголемувањето на височината
расте и интензитетот на зрачењето.
Покрај природното јонизирачко зрачење животната средина ја загадуваат
и радиоактивни изотопи од вештачко потекло, а тоа се одразува врз
контаминацијата на човечкиот организам. Треба да се напомене дека се
поголем е бројот на луѓето кои се во непосреден контакт со различни
отворени и затворени постројки ( рендгенски апарати, атомски реактори,
лабаратории каде се користат разни изотопи и др. ) при што човечкото тело
е изложено на голема експозиција на зрачење. Дозволена годишна доза на
зрачење на лица чие работно место е поврзано со радиолошка опасност,
според прописите изнесува околу 50 mSv ( милисиверти ), што претставува
6

7. 30-кратна вредност во однос на радиолошката контаминација која
достигнува до жителите на животната средина ( исклучувајќи ја
медицинската доза ).
3.1. Дејство на радиоактивна контаминација на човечкиот организам
Како резултат на надворешна и внатрешна радиоактивна контаминација
на човечкиот организам, може да се предизвикаат разновидни морфолошки
и функционални нарушувања. Оштетувања на човечкиот организам под
дејство на озрачување се забележани особено кај жителите кои живееле или
живеат во предели каде што било користено нуклеарното оружје
( Хирошима, Нагасаки ), во пределите каде што се случуваат хаварии на
нуклеарни реактори ( Чернобил ) и кај работници чие работно место е во
непосреден контакт со радиоактивни материи ( нуклеарни централи, научни
институции, медицински установи и др. ).
Во врска со јонизирачкото озрачување, кај човекот може да се забележат
надворешни оштетувања, особено на кожата ( дерматит, разни тумори,
опаѓање на косата, воспаление на очите и др. ) Радиоактивната
контаминација влијае на општите физиолошки функции, на процесите во
растот и развојот итн. Алфа и бета честичките предизвикуваат кожни
оштетувања, но ако се внесуваат во организмот со инхалација, можат да
предизвикаат поголеми оштетувања на внатрешните органи. Гама зраците
продираат длабоко во организмот и претставуваат опасна форма на
радијација за живите организми.
Заболувањата, односно оштетувањата под дејство на радиоактивна
контаминација, во зависност од видот и јачината на изворот на зрачење,
можат да бидат хронични и акутни со смртоносен синдром.
• При пониски апсорбирани дози ( 0,25 Gy ) не се забележуваат
клинички ефекти;
7

8. • При средни дози ( 1-2 Gy ) се забележуваат манифестации на гадење,
замор, повраќање, губење на апетит, воспаление на грлото, проливи,
а во некои случаи можно е и настапување на смрт;
• Полусмртоносна доза ( 4-5 Gy ) предизвикува акутни форми на
радијациони заболувања. Првите симптоми се: гадење, слабеење на
организмот, губење на апетит, појава на висока температура,
воспаление на усната шуплина, крварење и други оштетувања. Со
оваа доза кај 50% од оштетените може да се очекува смрт.
• При апсорбирана доза од 6-7 Gy, уште во првите часови настапува
гадење и повраќање, а другите симптоми се јавуваат при крајот на
првата недела од зрачењето. Ваквата доза предизвикува смрт кај сите
озрачени лица.
4. Ефекти од зрачењето врз здравјето на човекот
Ефектите од озрачувањето врз здравјето на човекот се јавуваат во вид
на анемија, кардиоваскуларни нарушувања, физичко и ментално заостанување
во развојот на децата, предвремено стареење и др., а најважни подоцнежни
соматски последици од озрачувањето со мали дози се малигните заболувања,
аномалии во развојот на ембрионот и други нарушувања.
Подоцнежните ефекти на јонизирачкото зрачење се огледаат и во
промените на наследниот материјал кај човечкиот организам, односно промени
во структурата на ДНК. Таквите промени се манифестираат фенотипски и се
означени како мутации, а бидејќи се предизвикани од озрачување, станува збор
за индуцирани мутации за разлика од спонтаните мутации кои се случуваат во
нормални природни услови. Се смета дека поголемиот број на мутации за кои
се верувало дека се спонтани, сепак се предизвикани под влијание на некои
фактори на надворешната средина.
Кај високите апсорбирани дози поради оштетувањето на клетките на
коскената срцевина се намалува бројот на еритроцитите, леукоцитите и
тромбоцитите, се намалува капацитетот на крвта за транспорт на кислород,
8

9. организмот во целина ослабнува и е подложен, односно е плен на различни
инфективни заболувања. Поради појава на анемија и слабеење, организмот ја
губи виталноста и на крај умира.
5. Значење на радиолошката дијагностика во современата медицина
Во современата медицина, значењето на радиолошката медицина е
доста значајна, како при детектирање, така и при лечење на одредени болести.
Што е терапија со зрачење?
При терапијата со зрачење се користат рендгенски зраци за да се уништат или
повредат канцерогените клетки за да не можат да се множат. Терапијата со
зрачење може да се користи при лекување на рак во почетен или напреднат
стадиум. Понекогаш терапијата со зрачење е единствениот начин на лекување
што се користи, додека во други случаи таа се применува во комбинација со
операција и/или хемотерапија. Таа исто така се користи за да се намали
големината на ракот и да се ублажат болките, чувството на непријатност или
други симптоми.
Зошто се дава терапија со зрачење?
Целите на терапијата со зрачење се:
Излекување – некои видови на рак може целосно да се излечат само со
терапија со зрачење или кога се комбинира со други видови на лекување.
Контролирање – со терапијата со зрачење може да се контролираат некои
видови на рак со тоа што таа ги намалува или ги спречува да се прошируваат.
Ублажување на симптомите – ако не постои можност за излекување, тогаш
терапијата со зрачење може да се користи за да се намалат симптомите на рак
и да се продолжи живот со добар квалитет.
Кога се користи терапија со зрачење?
Терапијата со зрачење може да биде главно лекување. Таа исто така може да
се користи да помогне при друго лекување. Ова е познато како помошно
9

10. лекување. Помошната терапија со зрачење може да се користи пред да
започнете со главното лекување за да го намали ракот. Таа може да се користи
за да ја намали големината на ракот пред операција или после операција за да
се спречи развивањето на било какви преостанати канцерогени клетки. Во
некои случаи, таа се користи заедно со хемотерапија.
Како се дава терапија со зрачење?
Онколог за зрачење е специјалист кој лекува рак со терапија со зрачење.
Тој/таа ја организира и надгледува терапијата со зрачење. Радиотерапевтот
управува со машините за зрачење според инструкциите на онкологот за
зрачење. Терапијата со зрачење се дава од надвор (надворешно зрачење) или
внатре (брахитерапија) во телото. При зрачењето со надворешни зраци,
машината ги насочува зраците на ракот и околното ткиво. При внатрешното
зрачење, радиоактивниот материјал се става во тенки цевки кои се поставуваат
во близина на ракот.
Колку трае лекувањето со терапијата?
На различни луѓе им е потребен различен број на терапии со зрачење. На некои
луѓе им е потребна само една терапија, додека други ќе треба да имаат
терапија со зрачење пет дена во неделата во период од неколку недели. Ако
зрачењето е внатрешно, внесените радиоактивни материјали во телото може
да се остават внатре неколку минути, еден до шест дена или постојано. Видот
на лекувањете ќе зависи од видот на ракот што постои, каде тој се наоѓа,
неговата големина, општото здравје и други лекувања на рак што можеби ги
имала личноста.
Дали терапијата со надворешно зрачење боли?
Терапијата со надворешно зрачење не боли. Не се гледа и не се мириса
зрачењето, меѓутоа може да се слушне шумење кога машината работи. Не се
станува радиоактивен. Во текот на лекувањето и после тоа, безбедно е да се
има контакти со други луѓе, вклучувајќи бремени жени и деца.
Дали терапијата со внатрешно зрачење боли?
10

11. Може да се чувствува личноста малку непријатно заради внесените
радиоактивни материјали, меѓутоа, не би требало да почуствувате сериозни
болки или да се чувствува болен во текот на терапијата со внатрешно зрачење.
Додека радиоактивниот материјал е поставен внатре во телото, тој може малку
да зрачи надвор во околната средина. Додека се имаат радиокативните
материјали во телото, бројот на посетители ќе биде ограничен.
Кои се можните несакани последици?
Може да се јават многу различни несакани последици што ќе зависи од тоа кој
дел од телото се зрачи. Многу од овие несакани последици може да се
контролираат и тие постепено ќе исчезнат откако лекувањето ќе заврши.
Можните несакани последици вклучуваат:
• Исцрпеност (премореност)
• Сува, црвена кожа или чешање на кожата
• Отекување
• Губење на апетитот
• Гадење (мачнина)
• Проблеми со варењето на храната
• Суво или болно грло или уста
• Кашлање и задишување.
Заклучок
Јонизирачко ( радиоактивно ) зрачење е таков вид зрачење кое има
доволно енергија за да ги отстрани електроните од атомите. Најважен извор на
радиоактивност се јадрата на нестабилни атоми. За да тие станат стабилни
11

12. потребно е јадрото да го емитира вишокот на енергија во вид на атомски
честици или како гама зрачење. Овој процес се нарекува радиоактивно
распаѓање. Радиоактивните материи предизвикуваат радиолошко загадување
на сите сфери од животот ( атмосфера, хидросфера, педосфера ), а го
контаминираат и целокупниот жив свет во биосферата.
Но, исто така, доколку е правилно применето, зрачењето се користи во
медицината за дијагностика и за терапија на одредени заболувања кај човекот.
Неговата примена е честа во секојдневниот живот. Со помош на рентгенот
навремено се дијагностицираат и лекуваат заболувања, а исто така служат за
преглед на скршеници кај човекот и за нивно правилно санирање.
Користена литература
1. http://www.scribd.com/doc/85949610/91/%D0%98%D0%B7%D0%B2%D0
%BE%D1%80%D0%B8-%D0%BD%D0%B0-
%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BA
12

13. %D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE-
%D0%B7%D1%80%D0%B0%D1%87%D0%B5%D1%9A%D0%B5
2. http://www.cancercouncil.com.au/wp-
content/uploads/2012/10/CAN10254MA_Understanding-Radiation-
Therapy_Fact-Sheet_Macedonian_FINAL.pdf
3. Костоски, Д-р Гоце ( 2008 ). Радиолошка Биологија. Висока
медицинска школа – Битола.
4. Гершановски, Доне ( 2002 ). Предавања по Биофизика за студенти на
Медицински факултет. Природно-математички факултет – Скопје,
Институт за физика.
13