核医学仪器及放射防护.ppt

核医学仪器 核医学仪器一般由两大部分组成辐射探测器 radiationdetector 电子测量装置和 或计算机装置最后以一定的方式进行显示 一 闪烁探测器 闪烁探测器 scintillationdetector 实际上是一种能量转换器 其作用是将探测到的射线能量转换成可以记录的电脉冲信号 主要部件由碘化钠 铊 NaI Tl 晶体 光电倍增管 PMT 和前置放大器组成 核显像仪器 核显像仪器经历了四个发展阶段 线形扫描机 相机 单光子发射计算机断层 singlephotoemissioncomputedtomography SPECT 正电子发射计算机断层仪 positronemissioncomputedtomography PET 由逐点线形扫描到一次成像 静态成像到动态成像 局部成像到全身成像 平面成像到断层成像 二 核医学显像仪器 一 扫描仪 放射性核素扫描仪 甲状腺扫描 肝扫描 肺扫描 脑扫描 部分脏器的扫描图象 二 核医学显像仪器 二 照相机 camera 是核医学最基本的显像仪器 它由探头及支架 电子线路 计算机操作和显示系统组成 相机 结构 1 探头 准直器晶体光电倍增管 2 电子线路放大器脉冲幅度分析器取样保持线路校正线路3 显示和照相通常显示在高分辨率的阴极示波器上或以X光胶片或彩色打印记录 可移动的 照相机 脑r照相 肝胆系统r照相 肝脏r照相 肾脏r照相 甲状腺r照相 部分脏器的 照相图片 三 单光子发射型计算机断层仪 SPECT singlephotonemissioncomputedtomography 是一台高性能的 照相机的基础上增加1 支架旋转的机械部分2 断层床3 图像重建 reconstruction 软件使探头能围绕躯体旋转360 或180 从多角度 多方位采集一系列平面投影像 通过图像重建和处理 可获得横断面 transversesection 冠状面 coronalsection 矢状面 sagittalsection 平面显像 断层显像 动态显像 SPECT 成像原理1 单光子的产生2 图像重建 11 c1 c2 5 c3 c4 11c1 c3 7 c2 c4 9c2 c3 8 c1 c4 8解方程组得 c1 2c2 3C3 5c4 6 重建后图象如下 图像融合 正电子发射计算机断层仪 positronemissioncomputedtomography PET PET机不需利用铅准直器对射线的来源作定位 而是利用两个相对应的探测器对湮没辐射的一对 光子作符合测量 最常用的是排成一圈或多圈的多晶体探测器 每个晶体的视角包括环对面的多个晶体 根据一个晶体与该晶体产生符合计数就可确定核素的 投影 部位 这种探测器由于免除了铅准直器的吸收和散射而具有较高的灵敏度和分辩率 此外 非符合的射线不被记录 从而本底较低 许多晶体同时进行探测 亦即整个断层过程中每一晶体都多次收集射线 这些因素也使PET机的灵敏度提高 每次断层的时间缩短1 2分钟甚至更快 其它核医学仪器 甲吸仪肾图仪 功能测定仪 自动放免分析仪 微粒子酶免疫放大发光分析技术 化学发光分析技术 时间分辨荧光分析技术 放射卫生防护 RadiationProtection 原子核科学技术的迅速发展及其在各个领域的广泛应用 使得人类接触射线的机会日益增多 因此 放射防护的宗旨是为了保障放射性工作人员 公众及其后代的健康和安全 提高放射防护的效益 促进核技术的发展及放射工作的顺利进行 电离辐射来源 天然本底 宇宙射线 地球辐射 环境中的天然放射性核素 人工辐射源 职业照射 医疗照射 环境的放射性污染 其它辐射 在生活中人们也经常受到来自其它方面的照射 如佩戴夜光表 看电视 也会造成一定的剂量 但都不会对人体健康造成危害 据联合国原子辐射效应科学委员会对正常地区天然本底的年平均吸收剂量估计 天然本底辐射1mSv 100mrad 乘飞机0 11 乘超音速飞机往返太平洋的吸收剂量为20 30uGy 使用磷肥0 011 含U 238 Ra 226 燃煤火力发电0 005 燃煤灰中226Ra 238U 228Th 核动力生产0 16核试验8 2医疗照射19 1带有辐射源的消废品0 82合计 128 406uGy 放射生物效应 1 随机性效应不存在剂量阈值水平 发生几率正比于剂量大小 其严重程度与剂量无关 主要表现形式为致畸和致癌 2 确定性效应存在剂量阈值水平 超阈值后 严重程度随剂量的增加而加大 主要表现形式为白内障 再障 不育等 放射防护的目的 防止一切有害的确定性效应 是基于任何照射都将产生一定的危害 应避免一切不必要的照射的观点 将随机效应的发生机率降低到被认为可以接受的水平 放射防护的基本原则 实践正当化 justification 核医学工作 核电站等放射防护最优化辐射剂量最低 利益最大个人剂量的限制不超过国家规定的剂量限值 按照这个原则就可以使放射工作的危险度不高于其它行业 放射卫生防护基本标准 国家以法规形式颁布的标准 国家标准 国际放射防护委员会 ICRP 及国际原子能委员会 IAEA 发布有关放射防护标准 为各国制定标准的主要依据 基本限值 放射工作人员的剂量限值剂量限值是经过长期累积或一次照射后 对机体损害最小和遗传效应的机率最低的剂量 放射工作人员可以接受的上限 而不是安全与危险的分界线 剂量限值要考虑到随机效应与确定性效应 为防止有害的确定性效应 任一器官或组织所受的年剂量当量不能超过下列限值 26号及国家标准ICRP第60号出版物1 连续5年平均有效剂量 20mSv2 并且任何一个单一年份内不超过50mSv3 一年中眼晶体 150mSv 其它单个器官或组织 500mSv 放射卫生防护措施 放射源与放射工作场所的类型放射源的类型 封闭型源 开放型源工作单位的分类 按等效年用量分3类 即根据年用量 毒性组别系数其积之和工作场所分级 按最大等效日操作量分甲 乙 丙三级 乘以操作性质 放射性工作单位的分类 按放射性核素的等效年用量 第一类 1 85 1012Bq 50Ci 第二类1 85 1011Bq 1 85x1012Bq 5 50Ci 第三类 1 85 1011Bq 5Ci 放射性工作场所分级 按最大等效日操作量甲级 1 85x1010Bq 500mCi 乙级 1 85x107Bq 1 85x1010Bq 0 5 500mCi 丙级 3 70 x104Bq 1 85x107Bq 0 001 0 5mCi 核医学科多为甲 乙级 外照射的防护措施 时间 距离 屏蔽防护三原则 受照剂量与放射活度 受照时间成正比 与照射距离的平方成反比 时间防护 尽可能缩短与放射源接触时间 距离防护 距离增加 倍 剂量下降至1 4 屏蔽防护 根据不同射线选择不同屏蔽物质 辐射防护的原则与措施 辐射防护的原则与措施 屏蔽 内照射防护 预防性措施为主开放性放射工作场所的选址与设计工作场所的合理布局 三区制 控制区 监督区 非限制区 围封保洁和去污个人防护环境监测防护用具 工作场所 地面 操作台面 废物处理 安全操作技术准备充分 操作熟练 注意防护 避免污染 去污技术原则 去污及时 防止扩散 合理选用去污技术和去污剂 去污时也要注意放射防护 放射性废物处理 废水 废水贮存系统贮存衰变 低活度稀释排放 废物 放置衰变 废气 低活度可大气稀释 短T1 2 15天 一般放置 个半衰期后可按非放射性废物处理 不同射线的防护原则 射线的屏蔽防护 质量大 电离本领强 易被屏蔽物质吸收 在物质中射程短 穿透力弱 一旦进入体内将会造成明显的局部效应 5MeV的 在空气中的射程为3 5cm在纸中射程0 004cm生物组织0 00043cm皮肤角质层0 007cm 射线的屏蔽防护 主要通过电离或激发损失能量 能量较高时 通过原子序数较高的物质时 轫致辐射产生机率增大 射线在穿透一定厚度的物质时 能量逐渐耗尽 最终将被物质吸收 这就是 粒子的最大射程 用低Z物质防护 如塑料 有机玻璃等 射线的屏蔽防护 穿透力强 与物质