AI nemajú vôňu, chuť ani žiadne iné vlastnosti, ktoré by ľuďom umožňovali ich registráciu. Na meranie kvantitatívnych a kvalitatívnych charakteristík IR sa používajú rôzne metódy založené na registrácii účinkov interakcie žiarenia s hmotou.
Dozimetre sú zariadenia určené na meranie dávky alebo dávkového príkonu zdrojov žiarenia. Tieto zariadenia sú založené na registrácii a kvantitatívnom hodnotení ionizácie, scintilácie, fotografických, chemických a iných účinkov vznikajúcich pri interakcii IR s látkou.
Hlavné skupiny dozimetrov:
Œ Klinické - na meranie AI v pracovnom lúči. Používa sa pri príprave na radiačnú terapiu a počas ožarovania.
Dozimetre na monitorovanie ochrany - na meranie dávkového príkonu rozptýleného žiarenia na pracoviskách (v systéme radiačnej bezpečnosti). Tieto dozimetre musia byť priamo odčítateľné.
Ž Jednotlivec - na kontrolu ožiarenia osôb pracujúcich v oblasti AI.
Dozimetrické metódy:
ü Biologické - založené na hodnotení reakcií, ktoré sa vyskytujú v tkanivách, keď sú ožiarené určitou dávkou AI (erytémová dávka, epilačná dávka, smrteľná dávka). Sú orientačné a používajú sa hlavne v experimentálnej rádiobiológii.
ü Chemická látka - spočíva v registrácii ireverzibilných chemických reakcií prebiehajúcich v niektorých látkach pod vplyvom žiarenia (rádiochemická metóda, fotografická metóda).
Rádiochemická metóda- na základe reakcie oxidácie železnatého železa na železité pod vplyvom II
(Fe 2+ Fe 3+), čo vedie k zmene farby (priehľadnosti). Používajú sa ferosulfátové dozimetre. Pretože rozsah týchto dozimetrov je veľmi veľký (od 20 do 400 Gy), používajú sa iba v núdzových situáciách.
Fotografická metóda- pod vplyvom AI dôjde k sčernaniu röntgenového filmu, ktorého stupeň je úmerný absorbovanej energii lúčov. Dávka žiarenia sa dá posúdiť podľa hustoty začiernenia. Nevýhodou tejto metódy je závislosť odčítaných údajov dozimetra od kvalitatívneho zloženia žiarenia. Presnosť stanovenia dávky je nízka. Pomocou dozimetrov fotografického filmu je vhodné na prístrojoch na radiačnú terapiu určiť zhodu svetelných a radiačných polí.
ü Fyzikálne - založené na schopnosti AI spôsobiť ionizáciu látky a premieňať elektricky neutrálny plyn na elektricky vodivé médium (ionizačná komora, počítadlo výbojov plynu, scintilačný dozimeter, termoluminiscenčný dozimetr, polovodičové detektory).
Scintilačné dozimetre... Používajú sa kryštály jodidu sodného aktivované táliom. Keď ich AI zasiahne, generujú sa svetelné záblesky, ktoré sa prevedú na elektrické impulzy, zosilnia sa a zaznamenajú počítacími zariadeniami. Scintilačné dozimetre sa v klinickej dozimetrii nepoužívajú kvôli ich veľkému objemu a vysokej citlivosti, čo umožňuje odporúčať ich použitie v ochrannej dozimetrii.
Termoluminiscenčné dozimetre (TLD)... Niektoré kryštalické pevné látky sú schopné luminiscencie, keď sú vystavené pôsobeniu AI. Dávka sa určuje podľa intenzity žiarenia. TLD majú malý objem, sú nepriame (dávka sa časom hromadí). Používajú sa často v klinickej dozimetrii (meranie dávky pre pacienta, v telesnej dutine) a ako jednotlivé dozimetre.
Ionizačná komora je kondenzátor. Skladá sa z dvoch elektród, ktorých priestor je naplnený vzduchom. Pod vplyvom AI je vzduch ionizovaný, vzniká elektrický prúd. Podľa veľkosti aktuálnej sily posúdime dávku. Najbežnejšie sú v súčasnosti dozimetre založené na ionizačnej metóde. Používajú sa často v klinickej dozimetrii, ochrannej dozimetrii a osobnej dozimetrii.
Počítadlo vypúšťania plynov. Využíva sa tiež ionizačný účinok žiarenia. Ale na elektródy plynomerového výboja sa privádza oveľa vyššie napätie. Preto elektróny generované v pulte počas ožarovania získavajú vysokú energiu a samy spôsobujú masívnu ionizáciu atómov a molekúl plynu. To umožňuje registrovať veľmi malé dávky IR pomocou plynomerových výbojových meračov.
Polovodičové (kryštálové) dozimetre. Zmeňte vodivosť v závislosti od dávkového príkonu. Používajú sa spolu s ionizačnými dozimetrami.
Dozimetria ionizujúceho žiarenia- časť aplikovanej jadrovej fyziky, ktorá sa zaoberá vlastnosťami ionizujúceho žiarenia, fyzikálnymi veličinami charakterizujúcimi radiačné pole a interakciou žiarenia s hmotou (dozimetrické veličiny). V užšom zmysle slova D. a. a. - súbor metód na meranie týchto veličín. Najdôležitejšou vlastnosťou dozimetrických veličín je ich vzťah k účinkom žiarenia vyvolaným ožarovaním objektov živej a neživej prírody. Účinky žiarenia vo všeobecnom zmysle znamenajú akékoľvek zmeny v ožarovanom objekte spôsobené expozíciou ionizujúce žiarenie ... Hlavné dozimetrické množstvo je dávka ionizujúceho žiarenia a jeho modifikácie. D. problém a. a. - opis dávkového poľa vytvoreného v živom organizme za skutočných podmienok ožiarenia.
Potreba rozvoja D. a. a. vznikli krátko po objave žiarenia pomenovaného po ňom W. K. Röntgenom v roku 1895 (pozri. Röntgenové lúče ). Intenzívne zhromažďovanie údajov o biologickom účinku röntgenového žiarenia na jednej strane otváralo reálne vyhliadky na jeho použitie v medicíne a na druhej strane naznačovalo nebezpečenstvo nekontrolovaného ožarovania živého organizmu. Vo výsledku vyvstala otázka dozimetrickej podpory praktického využitia zdrojov ionizujúceho žiarenia. Na začiatku 20. storočia. hlavnými zdrojmi žiarenia boli rádium a röntgenové prístroje a D. a. a. sa v skutočnosti znížila na dozimetriu fotónového ionizujúceho žiarenia (röntgenové a gama žiarenie). Potom s rozvojom technických prostriedkov jadrovej fyziky, vytváraním a zdokonaľovaním urýchľovačov nabitých častíc, najmä po spustení prvého jadrového reaktora v roku 1942, sa významne zvýšil počet zdrojov a s nimi spojených typov ionizujúceho žiarenia. V súlade s tým sa objavili metódy dozimetrie tokov nabitých častíc, neutrónov, vysokoenergetických bremsstrahlung atď. Začal narastať zoznam dozimetrických veličín zodpovedajúcich problémom rôznych praktických aplikácií ionizujúceho žiarenia rôznej povahy.
Fyzikálny základ D. a. a. je transformácia energie žiarenia v procese jej interakcie s atómami alebo ich jadrami, elektrónmi a molekulami ožiareného média, v dôsledku čoho je časť tejto energie absorbovaná látkou. Absorbovaná energia je primárnou príčinou procesov vedúcich k pozorovaným účinkom vyvolaným žiarením, a preto sú s absorbovanou energiou žiarenia spojené dozimetrické množstvá.
Rozmanitosť expozičných podmienok a multifaktoriálna povaha ich následkov nám neumožňujú zvládnuť jediné dozimetrické množstvo a prispôsobiť ho zmenám v týchto podmienkach a faktoroch. Je potrebný celý súbor dozimetrických veličín, z ktorých sa v závislosti od podmienok ožarovania a konkrétnej úlohy vyberie najprimeranejšie opatrenie účinku indukovaného žiarením. Príkladom takejto hodnoty je indikátor ekvivalentu dávky zavedený Medzinárodnou komisiou pre rádiologické jednotky (ICRU) na účely radiačnej bezpečnosti (pozri. Dávka ionizujúceho žiarenia ) v bode radiačného poľa - maximálna ekvivalentná dávka vo vnútri gule ekvivalentnej tkanivu s priemerom 30 cm keď je stred tejto gule vyrovnaný s týmto bodom. Praktické použitie tohto indikátora naráža na určité ťažkosti, pretože problém adekvátnosti dozimetrie nemožno považovať za úplne vyriešený.
S D. a. a. používať inštrumentálne aj výpočtové metódy. Všetky dozimetrické prístroje sú navrhnuté podľa princípu registrácie účinkov indukovaných žiarením na určitý modelový objekt - detektor ionizujúceho žiarenia. V ranom období vzniku D. a. a využili fotografický efekt ionizujúceho žiarenia, chemických transformácií a tvorby tepla. S vývojom metód registrácie elementárnych častíc sa vyvinuli aj metódy diferenciálnej analýzy. a. V moderných podmienkach sa používa široká škála účinkov vyvolaných žiarením. K tým, ktoré už boli spomenuté, je možné pridať ionizačné účinky v plynoch a kondenzovaných médiách, zmeny v elektrických vlastnostiach polovodičov, deštruktívne poškodenie tuhých látok,
luminiscencia, scintilácia atď.Zvláštne miesto zaujíma biologická dozimetria, ktorá využíva kvantitatívne rádiobiologické účinky ako mieru dozimetrického množstva, napríklad chromozomálne aberácie, zmeny morfologického zloženia krvi a ďalšie ukazovatele, ktoré sú jedinečne spojené s D. a I. a. (cm. Radiačná choroba , Rádiocitlivosť ).
D. metódy a. a. možno klasifikovať podľa rôznych kritérií. V závislosti od typu zaznamenaného účinku sa teda rozlišujú ionizačné, fotografické, chemické, luminiscenčné, kalorimetrické, scintilačné metódy, stopy poškodenia atď. V tomto prípade existuje jednoznačný kvantitatívny vzťah medzi zmenou fyzikálnej alebo chemickej látky. vlastnosti detektora žiarenia a absorbovaná energia. V klinickej dozimetrii sú rozšírené ionizačné metódy, pri ktorých ako detektor slúži ionizačná komora, luminiscenčné kryštály v pevnom stave a polovodiče. Posledné menované sú atraktívne kvôli malým rozmerom detektora.
V ZSSR sa vyrábajú stacionárne, nositeľné a individuálne dozimetrické prístroje. V klinickej praxi sa používajú stacionárne dozimetre a nosné dozimetre sa najčastejšie používajú na hodnotenie radiačnej situácie na účely radiačnej ochrany. Sú napájané z vlastného pohonu, a preto ich možno použiť v akomkoľvek prostredí, vrátane. v teréne. Osobné dozimetre sú určené na hodnotenie dávky prijatej osobami pracujúcimi v kontakte s ionizujúcim žiarením. Môžu byť priame ( ryža. a, b ) alebo pozostávajú z ionizačných alebo termoluminiscenčných detektorov c) prepravovaných personálom, ktorého namerané hodnoty úmerné dávke žiarenia sa zisťujú na špeciálnom snímacom prístroji.
Klinická dozimetria- oddiel D. a. a., zaoberajúci sa meraniami a výpočtami veličín charakterizujúcich fyzikálne a biofyzikálne účinky žiarenia prijímajúcich pacientov liečenie ožiarením ... Hlavnou úlohou klinickej dozimetrie je kvantitatívne popísať priestorové a časové rozdelenie absorbovanej energie žiarenia v tele ožarovaného pacienta,
ako aj pri hľadaní, zdôvodňovaní a výbere individuálne optimalizovaných podmienok pre jeho ožarovanie.Hlavné koncepty a množstvá klinickej dozimetrie sú absorbovaná dávka (pozri. Dávka ionizujúceho žiarenia ), dávkové pole, dozimetrický fantóm, cieľ. Dávkové pole je priestorové rozdelenie absorbovanej dávky (alebo jej sily) v ožiarenej časti tela pacienta, v tkanivovom ekvivalentnom médiu alebo v dozimetrickom fantóme, ktorý simuluje telo pacienta fyzikálnymi účinkami interakcie žiarenia s látka, tvar a veľkosť orgánov a tkanív a ich anatomické vzťahy. Informácie o dávkovom poli sú prezentované v tabuľkovej, maticovej forme a tiež vo forme kriviek spájajúcich body rovnakých hodnôt (absolútnych alebo relatívnych) absorbovanej dávky. Takéto krivky sa nazývajú izodózy a ich rodiny sa nazývajú izodózové mapy. Absorbovanú dávku v ktoromkoľvek bode dávkového poľa možno považovať za konvenčnú jednotku (alebo 100%), najmä za maximálnu absorbovanú dávku, ktorá musí zodpovedať ožarovanému cieľu (tj. Oblasť pokrývajúca klinicky identifikovanú a predpokladaná zóna jeho distribúcie).
Tvorba dávkového poľa závisí od typu a zdroja žiarenia, od spôsobu ožarovania (externého, vnútorného, statického, mobilného atď.), Od fyzickej situácie pacienta, ako aj od typu prístroja na radiačnú terapiu. Preto technická dokumentácia prístroja obsahuje atlas dávkových polí a odporúčania pre jeho praktické použitie. Ak je to potrebné (pre nové varianty a komplexné ožarovacie plány), fantómové merania dávkových polí sa vykonávajú v nemocniciach pomocou klinických dozimetrov s malými ionizačnými komorami alebo inými (polovodičovými, termoluminiscenčnými) detektormi, analyzátormi dávkových polí alebo izodosografmi. Termoluminiscenčné detektory sa tiež používajú na sledovanie absorbovaných dávok u pacientov.
Radiačný terapeut spolu s fyzickým inžinierom vykonáva dozimetrické plánovanie - zvolí metódu ožarovania, optimalizuje podmienky ožarovania pacienta výpočtom konkurenčných možností dávkového poľa,
určuje technológiu ožarovania na konkrétnom prístroji, sleduje aj realizáciu prijatého plánu a v priebehu radiačnej liečby ho dynamicky koriguje. V súvislosti s vývojom metód a prostriedkov výpočtovej techniky, nástupu vysokorýchlostných počítačov s veľkým objemom pamäte a prostriedkami automatizovaného vkladania počiatočných grafických a textových informácií o pacientovi do počítača dochádza k postupnému prechodu od manuálneho po počítačové plánovanie expozície. Otvára sa tak možnosť riešenia inverzného problému klinickej dozimetrie - stanovenia podmienok expozície podľa dávkového poľa určeného lekárom.Systém ministerstva zdravotníctva ZSSR má radiačnú metrologickú službu, ktorá kontroluje klinické dozimetre a dozimetrickú certifikáciu radiačných prístrojov. V roku 1988 začal ZSSR prechod na metrologickú podporu radiačnej terapie založenej na priamych meraniach absorbovanej dávky vo vode, vysledovateľnej k štátnemu primárnemu štandardu jednotky jej sily. To všetko prispieva k zvýšeniu presnosti plánovania a implementácie ožarovania.
Podľa moderných medzinárodných požiadaviek by sa malo za účelom zvýšenia účinnosti radiačnej terapie v klinickej dozimetrii usilovať o dávkovanie ožarovania pacienta s chybou nie väčšou ako 5% podľa absorbovanej dávky v cieli a meranie absorbovanej dávky. dávky s chybou najviac 3%.
Bibliografia: Ivanov V.I. Dozimetrický kurz, M., 1988; Klepper L.Ya. Tvorba dávkových polí vzdialenými zdrojmi žiarenia, M., 1986, bibliogr.; Krongauz A.N., Lyapidevsky V.K. a Frolova A. Fyzikálne základy klinickej dozimetrie, M., 1969; Ratner T.G. a Fadeeva M.A. Technická a dozimetrická podpora diaľkovej gama terapie, M., 1982, bibliogr.
Dozimetria ionizujúceho žiarenia- časť aplikovanej jadrovej fyziky, ktorá sa zaoberá vlastnosťami ionizujúceho žiarenia, fyzikálnymi veličinami charakterizujúcimi radiačné pole a interakciou žiarenia s hmotou (dozimetrické veličiny). V užšom zmysle slova D. a. a. - súbor metód na meranie týchto veličín. Najdôležitejším znakom dozimetrických veličín je ich vzťah k účinkom žiarenia vyvolaným ožarovaním objektov živej a neživej prírody. Účinky vyvolané žiarením vo všeobecnom zmysle znamenajú akékoľvek zmeny v ožarovanom objekte spôsobené expozíciou ionizujúce žiarenie ... Hlavné dozimetrické množstvo je dávka ionizujúceho žiarenia a jeho modifikácie. D. problém a. a. - opis dávkového poľa vytvoreného v živom organizme za skutočných podmienok ožarovania.
Potreba rozvoja D. a. a. vznikli krátko po objave žiarenia pomenovaného po ňom W. K. Röntgenom v roku 1895 (pozri. Röntgenové lúče ). Intenzívne zhromažďovanie údajov o biologickom účinku röntgenového žiarenia na jednej strane otváralo reálne vyhliadky na jeho použitie v medicíne a na druhej strane naznačovalo nebezpečenstvo nekontrolovaného ožarovania živého organizmu. Vo výsledku vyvstala otázka dozimetrickej podpory praktického využitia zdrojov ionizujúceho žiarenia. Na začiatku 20. storočia. hlavnými zdrojmi žiarenia boli rádium a röntgenové prístroje a D. a. a. sa v skutočnosti znížila na dozimetriu fotónového ionizujúceho žiarenia (röntgenové a gama žiarenie). Potom s rozvojom technických prostriedkov jadrovej fyziky, vytváraním a zdokonaľovaním urýchľovačov nabitých častíc, najmä po spustení prvého jadrového reaktora v roku 1942, sa významne rozšíril počet zdrojov a druhov ionizujúceho žiarenia s nimi spojených. V súlade s tým sa objavili metódy dozimetrie tokov nabitých častíc, neutrónov, vysokoenergetických bremsstrahlung atď. Začal pribúdať zoznam dozimetrických veličín zodpovedajúcich problémom rôznych praktických aplikácií ionizujúceho žiarenia rôznej povahy.
Fyzikálny základ D. a. a. je transformácia energie žiarenia v procese jej interakcie s atómami alebo ich jadrami, elektrónmi a molekulami ožiareného média, v dôsledku čoho je časť tejto energie absorbovaná látkou. Absorbovaná energia je primárnou príčinou procesov vedúcich k pozorovaným účinkom vyvolaným žiarením, a preto sú s absorbovanou energiou žiarenia spojené dozimetrické množstvá.
Rozmanitosť expozičných podmienok a multifaktoriálna povaha ich následkov nám neumožňujú zvládnuť jediné dozimetrické množstvo a prispôsobiť ho zmenám v týchto podmienkach a faktoroch. Vyžaduje sa celá sada dozimetrických veličín, z ktorých sa v závislosti od podmienok ožarovania a konkrétnej úlohy vyberie najprimeranejšie opatrenie účinku indukovaného žiarením. Príkladom takejto hodnoty je indikátor ekvivalentu dávky zavedený Medzinárodnou komisiou pre rádiologické jednotky (ICRU) na účely radiačnej bezpečnosti (pozri. Dávka ionizujúceho žiarenia ) v bode radiačného poľa - maximálna ekvivalentná dávka vo vnútri gule ekvivalentnej tkanivu s priemerom 30 cm keď je stred tejto gule vyrovnaný s týmto bodom. Praktické použitie tohto indikátora naráža na určité ťažkosti, pretože problém adekvátnosti dozimetrie nemožno považovať za úplne vyriešený.
S D. a. a. používať inštrumentálne aj výpočtové metódy. Všetky dozimetrické prístroje sú navrhnuté podľa princípu registrácie účinkov indukovaných žiarením na určitý modelový objekt - detektor ionizujúceho žiarenia. V ranom období vzniku D. a. a boli použité fotografické efekty ionizujúceho žiarenia, chemické transformácie a tvorba tepla. S vývojom metód registrácie elementárnych častíc sa vyvinuli aj metódy diferenciálnej analýzy. a. V moderných podmienkach sa používa široká škála účinkov vyvolaných žiarením. K tým, ktoré už boli spomenuté, je možné pridať ionizačné účinky v plynoch a kondenzovaných médiách, zmeny v elektrických vlastnostiach polovodičov, deštruktívne poškodenie tuhých látok, luminiscenciu, scintiláciu atď.
Zvláštne miesto zaujíma biologická dozimetria, ktorá využíva kvantitatívne rádiobiologické účinky ako mieru dozimetrického množstva, napríklad chromozomálne aberácie, zmeny morfologického zloženia krvi a ďalšie ukazovatele, ktoré sú jedinečne spojené s D. a I. a. (cm. Radiačná choroba , Rádiocitlivosť ).
D. metódy a. a. možno klasifikovať podľa rôznych kritérií. V závislosti od typu zaznamenaného účinku sa teda rozlišujú ionizačné, fotografické, chemické, luminiscenčné, kalorimetrické, scintilačné metódy, stopy poškodenia atď. V tomto prípade existuje jednoznačný kvantitatívny vzťah medzi zmenou fyzikálnej alebo chemickej látky. vlastnosti detektora žiarenia a absorbovaná energia. V klinickej dozimetrii sú rozšírené ionizačné metódy, pri ktorých ako detektor slúži ionizačná komora, luminiscenčné kryštály v pevnom stave a polovodiče. Posledné menované sú atraktívne kvôli malým rozmerom detektora.
V ZSSR sa vyrábajú stacionárne, nositeľné a individuálne dozimetrické prístroje. V klinickej praxi sa používajú stacionárne dozimetre a nosné dozimetre sa najčastejšie používajú na hodnotenie radiačnej situácie na účely radiačnej ochrany. Sú napájané z vlastného pohonu, a preto ich možno použiť v akomkoľvek prostredí, vrátane. v teréne. Osobné dozimetre sú určené na hodnotenie dávky prijatej osobami pracujúcimi v kontakte s ionizujúcim žiarením. Môžu byť priame ( ryža. a, b ) alebo pozostávajú z ionizačných alebo termoluminiscenčných detektorov c) prenášaných personálom, ktorých odčítanie údajov úmerné dávke žiarenia sa zisťuje na zvláštnom čítacom zariadení.
Klinická dozimetria- oddiel D. a. a., zaoberajúci sa meraniami a výpočtami veličín charakterizujúcich fyzikálne a biofyzikálne účinky ožarovania prijímajúcich pacientov liečenie ožiarením ... Hlavnou úlohou klinickej dozimetrie je kvantitatívny popis priestorového a časového rozdelenia absorbovanej energie žiarenia v tele ožarovaného pacienta, ako aj hľadanie, zdôvodnenie a výber individuálne optimalizovaných podmienok pre jeho ožarovanie.
Hlavné koncepty a množstvá klinickej dozimetrie sú absorbovaná dávka (pozri. Dávka ionizujúceho žiarenia ), dávkové pole, dozimetrický fantóm, cieľ. Dávkové pole je priestorové rozdelenie absorbovanej dávky (alebo jej sily) v ožiarenej časti tela pacienta, v tkanivovom ekvivalentnom médiu alebo v dozimetrickom fantóme, ktorý simuluje telo pacienta fyzikálnymi účinkami interakcie žiarenia s látka, tvar a veľkosť orgánov a tkanív a ich anatomické vzťahy. Informácie o dávkovom poli sú prezentované v tabuľkovej, maticovej forme a tiež vo forme kriviek spájajúcich body rovnakých hodnôt (absolútnych alebo relatívnych) absorbovanej dávky. Takéto krivky sa nazývajú izodózy a ich rodiny sa nazývajú izodózové mapy. Absorbovanú dávku v ktoromkoľvek bode dávkovacieho poľa možno považovať za konvenčnú jednotku (alebo 100%), najmä za maximálnu absorbovanú dávku, ktorá musí zodpovedať ožarovanému cieľu (tj. Oblasť pokrývajúca klinicky detegovaný nádor). a predpokladaná oblasť jeho rozšírenia).
Tvorba dávkového poľa závisí od typu a zdroja žiarenia, od spôsobu ožarovania (vonkajšieho, vnútorného, statického, mobilného atď.), Od fyzickej stavby pacienta a tiež od typu prístroja na radiačnú terapiu. Preto technická dokumentácia prístroja obsahuje atlas dávkových polí a odporúčania pre jeho praktické použitie. Ak je to potrebné (pre nové varianty a komplexné ožarovacie plány), fantómové merania dávkových polí sa vykonávajú v nemocniciach pomocou klinických dozimetrov s malými ionizačnými komorami alebo inými (polovodičovými, termoluminiscenčnými) detektormi, analyzátormi dávkových polí alebo izodosografmi. Termoluminiscenčné detektory sa tiež používajú na sledovanie absorbovaných dávok u pacientov.
Radiačný terapeut spolu s fyzickým inžinierom vykonáva dozimetrické plánovanie - zvolí metódu ožarovania, optimalizuje podmienky ožarovania pacienta výpočtom konkurenčných dávkových polí, určí technológiu ožarovania na konkrétnom prístroji a tiež sleduje implementáciu prijatého plánu a dynamicky opravuje to počas procesu radiačnej liečby. V súvislosti s vývojom metód a prostriedkov výpočtovej techniky, nástupu vysokorýchlostných počítačov s veľkým objemom pamäte a prostriedkami automatizovaného vkladania počiatočných grafických a textových informácií o pacientovi do počítača dochádza k postupnému prechodu od manuálneho po počítačové plánovanie expozície. Otvára sa tak možnosť riešenia inverzného problému klinickej dozimetrie - stanovenia podmienok expozície podľa dávkového poľa určeného lekárom.
Systém ministerstva zdravotníctva ZSSR má radiačnú metrologickú službu, ktorá kontroluje klinické dozimetre a dozimetrickú certifikáciu radiačných prístrojov. V roku 1988 začal ZSSR prechod na metrologickú podporu radiačnej terapie založenej na priamych meraniach absorbovanej dávky vo vode, vysledovateľnej k štátnemu primárnemu štandardu jednotky jej sily. To všetko prispieva k zvýšeniu presnosti plánovania a implementácie ožarovania.
Podľa moderných medzinárodných požiadaviek by sa malo za účelom zvýšenia účinnosti radiačnej terapie v klinickej dozimetrii usilovať o dávkovanie ožarovania pacienta s chybou nie väčšou ako 5% podľa absorbovanej dávky v cieli a meranie absorbovanej dávky. dávky s chybou najviac 3%.
Bibliografia: Ivanov V.I. Dozimetrický kurz, M., 1988; Klepper L.Ya. Tvorba dávkových polí vzdialenými zdrojmi žiarenia, M., 1986, bibliogr.; Krongauz A.N., Lyapidevsky V.K. a Frolova A. Fyzikálne základy klinickej dozimetrie, M., 1969; Ratner T.G. a Fadeeva M.A. Technická a dozimetrická podpora diaľkovej gama terapie, M., 1982, bibliogr.
Zvážte množstvá použité dozimetriou. Bez ohľadu na povahu žiarenia bude účinok jeho účinku na látku objektívne určený množstvom energie, ktorú lúč ionizujúceho žiarenia prenáša na jednotkovú hmotnosť ožarovaného tela. Táto hodnota sa nazýva absorbovaná dávka :
Volala sa jednotka dávky v SI sivá(Gr) ,. Nesystémová jednotka je rád... 1 rad = 10 -2 gr.
Zmeny, ktoré sa v látke vyskytujú, však závisia nielen od veľkosti absorbovanej dávky, ale aj od typu ionizujúceho žiarenia, energie jeho častíc a času expozície. Čím rýchlejšie sa táto dávka akumuluje, tým väčší je jej škodlivý účinok. Stanoví sa rýchlosť akumulácie dávky dávkový príkon - množstvo energie prenesenej na jednotkovú hmotnosť látky za jednotku času :
[PD] = Gy / s. Nesystémová jednotka dávkového príkonu je rad / s.
Zdá sa, že na určenie absorbovanej dávky je potrebné merať energiu ionizujúceho žiarenia dopadajúceho na telo, energiu prenášanú cez telo a vydeliť ich rozdiel hmotnosťou tela. V praxi je to však mimoriadne ťažké urobiť: po prvé kvôli rozptylu žiarenia v hmote; po druhé, z dôvodu heterogenity orgánov; po tretie, kvôli zložitému zloženiu žiarenia atď. Je to obzvlášť ťažké urobiť pre biologické objekty. Absorbovanú dávku je možné odhadnúť podľa ionizujúceho účinku žiarenia na vzduch obklopujúci telo.
V tejto súvislosti sa zavádza koncept, ktorý popisuje oblasť vonkajšieho ožarovania objektu (expozície) expozičná dávka , čo je dávka absorbovaná vzduchom. Túto hodnotu je možné použiť na odhad absorbovanej dávky biologických objektov, iba ak je žiarenie rovnomerne rozložené v priestore, čo platí iba pre röntgenové a γ-žiarenie. Kvantitatívne sa expozičná dávka a rýchlosť expozičnej dávky určujú v SI podľa množstva náboja generovaného vplyvom röntgenového žiarenia a γ-žiarenia v 1 kg suchého vzduchu:
A 
. (14)
Jednotka expozičnej dávky je C / kg. Stará jednotka expozičnej dávky sa nazýva röntgen. 1 P je dávka, pri ktorej sa v dôsledku úplnej ionizácie v 1 cm3 suchého vzduchu (pri t = 0 ° C a P = 760 mm Hg) vytvorí 2,08,108 párov iónov. 1 Р = 2,58 · 10 -4 C / kg. Jednotka rýchlosti expozície v SI je 1 A / kg a jednotky mimo systému sú 1 R / s; mR / hod; μR / hod.
Biologické účinky ionizujúceho žiarenia závisia viac od typu žiarenia. Pri rovnakej absorbovanej dávke produkujú ťažké častice (α, n, p) oveľa väčšie fyziologické poruchy ako β-, röntgenové žiarenie alebo γ-žiarenie. Neutrónové toky sú obzvlášť nebezpečné pre biosystémy. V dozimetrii je zvykom porovnávať biologické účinky rôzneho žiarenia s rovnakými účinkami, aké spôsobujú röntgenové lúče a γ-lúče.
Kvantitatívne hodnotenie biologických účinkov rozličného žiarenia sa vykonáva pomocou „faktora kvality“ (QC), inak sa nazýva koeficient relatívnej biologickej účinnosti (RBE). Hodnota CC (RBE) sa stanoví empiricky. Pre röntgenové žiarenie a γ-žiarenie sa faktor kvality berie ako 1, potom pre β-častice KK = 1; pre pomalé neutróny - 5, rýchle neutróny a protóny - 10, α-častice - 20.
S prihliadnutím na faktor kvality sa hodnotenie stupňa vystavenia žiareniu ľudí a iných biologických objektov vykonáva pomocou hodnoty - ekvivalentná dávka :
D eq = k kk D položka (15)
Jednotka D eq má rovnaký rozmer ako D p, v SI sa však volajú rôzne - sievert. Nesystémová jednotka ekvivalentnej dávky je rem (biologický ekvivalent rad). 1 rem = 10 -2 Sv.
Ekvivalentná dávka však úplne neodzrkadľuje stupeň radiačného rizika, pretože rôzne orgány a typy ľudských biologických tkanív majú rôznu rádiosenzitivitu. Ožarovanie primárne ovplyvňuje červenú kostnú dreň, pohlavné žľazy, mliečne žľazy a pľúca. Naopak, nervové tkanivá sú veľmi odolné voči žiareniu.
Citlivosť na žiarenie rôznych tkanív sa zohľadňuje zavedením pomerov rizika žiarenia (RRC). Hodnoty CRR pre orgány a tkanivá: pohlavné žľazy - 0,25; mozog - 0,12; mliečne žľazy - 0,15. Ak vynásobíme ekvivalentné dávky prijaté jednotlivými orgánmi a časťami tela CRR a pridáme výsledné produkty, dostaneme hodnotu tzv. účinná ekvivalentná dávka .
. (16)
Žiarenie, ktorému sú živé organizmy vrátane ľudí vystavené, sa delí na vonkajšie a vnútorné. Zdrojmi vonkajšieho žiarenia môžu byť jadrové výbuchy, jadrové reaktory v jadrových elektrárňach, urýchľovače, röntgenové prístroje a tiež prírodné zdroje: kozmické žiarenie, rádioaktívne rudy, slnečné žiarenie, žiarenie z hornín, niektoré izotopy prítomné v pôde a vzduchu, , Vnútorné ožarovanie je spôsobené dlhodobými rádioaktívnymi prvkami, ktoré vstupujú do tela vzduchom (Rodon, Thoron), potravinami (draslík, urán, rubídium, rádium) a cez pokožku alebo sa do tela dostávajú na terapeutické a diagnostické účely. Vnútorná expozícia sa považuje za nebezpečnejšiu, pretože v takom prípade sú nechránené tkanivá, orgány a systémy tela priamo vystavené.
Počas celého svojho biologického vývoja bol človek vystavený žiareniu spojenému s prirodzeným pozadím žiarenia Zeme. Podľa expozičnej dávky je prirodzené rádioaktívne pozadie prostredia okolo nás 10–20 μR / h alebo 25 μC / kg za rok, čo zodpovedá ekvivalentnej dávke asi 125 mrem. Maximálna prípustná ekvivalentná dávka pre expozíciu na pracovisku je 5 rem / rok. Minimálna smrteľná dávka pre človeka s rovnomerným ožiarením celého organizmu γ alebo röntgenovým žiarením je asi 600 rem. Letálna dávka závisí od typu bioorganizmu. Niektorým mikroorganizmom sa darí aj v jadrovom reaktore.
Zvažovali sme iba hlavné špeciálne množstvá dozimetrie. Je potrebné poznamenať, že spolu so špeciálnymi používa dozimetria aj také všeobecné fyzikálne parametre, ako je rýchlosť a energia častíc, frekvencia a vlnová dĺžka žiarenia, spektrum žiarenia atď.