Y học hạt nhân: Chương 2

Tài liệu Y học hạt nhân_ Chương : dành cho các bạn đang theo học và nghiên cứu về y học, đặc biệt là y học hạt nhân.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Y học hạt nhân: Chương 2 Y Häc H¹t Nh©n 2005 ch−¬ng 2: ghi ®o phãng x¹ trong y häc h¹t nh©nMôc tiªu: 1. HiÓu ®−îc nguyªn lý cÊu t¹o v ho¹t ®éng mét sè lo¹i ®Çu dß phãng x¹. 2. VÏ v hiÓu s¬ ®å cÊu t¹o mét hÖ ghi ®o phãng x¹ trong y häc h¹t nh©n, c¸c bé phËn chÝnh v c«ng dông cña chóng. 3. Ph©n biÖt ®−îc 4 lo¹i m¸y ghi h×nh phãng x¹ v nguyªn lý ho¹t ®éng cña chóng: v¹ch th¼ng, Gamma Camera, SPECT v PET.1. Nguyªn lý v c¸c thiÕt bÞ ghi ®o bøc x¹ ion hãa C¬ së cña viÖc ghi ®o bøc x¹ ion ho¸ l c¸c ph¶n øng ho¸ häc hoÆc hiÖu øngvËt lÝ cña sù t−¬ng t¸c gi÷a bøc x¹ v vËt chÊt hÊp thô. VÒ ph−¬ng diÖn vËt lÝ, khi kh¶os¸t hÖ ghi ®o, ng−êi ta l−u ý 3 yÕu tè sau ®©y:- D¹ng cña vËt chÊt hÊp thô (®Æc, láng, khÝ).- B¶n chÊt cña c¸c hiÖu øng vËt lÝ: kÝch thÝch hay ion ho¸.- C¸ch thÓ hiÖn kÕt qu¶ ghi ®o, nÕu l xung ®iÖn th× biªn ®é xung l cè ®Þnh hay tØ lÖvíi n¨ng l−îng hÊp thô ®−îc. D−íi t¸c dông cña tia phãng x¹, c¸c nguyªn tö v ph©n tö cña vËt chÊt bÞ kÝchthÝch v ion ho¸, tõ ®ã g©y ra c¸c hiÖu øng kh¸c nhau. Møc ®é c¸c hiÖu øng ®ã x¶y ratuú thuéc v o b¶n chÊt v n¨ng l−îng chïm tia. V× vËy chóng ta cã thÓ dùa v o c¸chiÖu øng ®ã ®Ó ghi v ®o bøc x¹ ion ho¸.1.1. Ghi ®o phãng x¹ dùa v o sù biÕn ®æi ho¸ häc v t¹o quang ¶nh trªn phim §Æc tÝnh cña mét sè ho¸ chÊt bÞ biÕn ®æi khi chÞu t¸c dông cña bøc x¹ ion ho¸.HiÖn t−îng ®ã ng y nay Ýt ®−îc ¸p dông v× kÐm nh¹y ngo¹i trõ viÖc ¸p dông réng r ic¸c phim ¶nh ®Ó ghi ®o phãng x¹. Tia phãng x¹ g©y c¸c biÕn ®æi ë tinh thÓ muèiHalogen b¹c trong nhò t−¬ng. CÊu t¹o cña phim v nhò t−¬ng ¶nh bao gåm c¸c tinhthÓ muèi Halogen b¹c ph©n bè ®Òu trong nhò t−¬ng. §é nh¹y cña phim phô thuéc v omËt ®é v kÝch th−íc cña tinh thÓ muèi v bÒ d y cña nhò t−¬ng Khi tia phãng x¹ t−¬ng t¸c v o nhò t−¬ng, c¸c ®iÖn tö cã thÓ bÞ bøt ra khái nguyªntö cÊu t¹o. C¸c ®iÖn tö n y cã xu h−íng tËp trung vÒ mét ®iÓm trong m¹ng tinh thÓmuèi b¹c. Sau ®ã c¸c ion Ag+ còng bÞ l«i cuèn vÒ c¸c ®iÓm n y v nhËn c¸c ®iÖn tö®Ó trë th nh nguyªn tö b¹c Ag. Sè l−îng nguyªn tö Ag trong ®iÓm ®ã phô thuéc v osè ®iÖn tö cã mÆt tøc l phô thuéc v o c−êng ®é chïm tia. Sau khi tr¸ng röa, cã thÓquan s¸t ®−îc qu¸ tr×nh ®ã b»ng c¸c dông cô ®o mËt ®é quang häc. Ng y nay ng−êi tadïng c¸c lo¹i phim v nhò t−¬ng trong c«ng viÖc ®o liÒu hÊp thô c¸ nh©n b»ng test -phim, trong kÜ thuËt phãng x¹ tù chôp (autoradiography), ghi h×nh phãng x¹ v.v...1.2. Ghi ®o dùa v o hiÖn t−îng nhiÖt huúnh quang v ®Æc tÝnh cña chÊt b¸n dÉn Mét sè chÊt nh− Liti Florid (LiF), Canci Sunfat (CaSO4), Canci Florid (CaF2) ho¹tho¸ b»ng Mn, Liti Borat cã cÊu tróc ®Æc biÖt trong m¹ng tinh thÓ. Chóng sÏ trë th nhtrung t©m ph¸t huúnh quang d−íi t¸c dông cña bøc x¹ ion ho¸ khi ®−îc kÝch thÝchb»ng nhiÖt. C−êng ®é chïm photon huúnh quang ®ã tû lÖ víi liÒu bøc x¹ ®−îc hÊp thô.§ã l nguyªn lý cña kü thuËt ghi ®o nhiÖt huúnh quang (TLD). Y Häc H¹t Nh©n 2005 TÝnh chÊt ®Æc biÖt cña mét sè chÊt b¸n dÉn l t¹o ra miÒn ®iÖn kÐp ë bÒ mÆt tiÕpxóc gi÷a 2 tÊm b¸n dÉn p v n, nghÜa l cã 1 cùc d−¬ng v 1 cùc ©m. Do vËy khi m«itr−êng gi÷a 2 tÊm ®ã cã tia phãng x¹ ®i qua sÏ g©y ra mét dßng c¸c ion chuyÓn dÞch vÒ2 b¶n ®ã nh− trong buång ion ho¸. Do ®ã cã thÓ ghi ®o ®−îc chïm tia phãng x¹. §Çu®Õm b¸n dÉn cã ®é ph©n gi¶i cao, tiªu thô n¨ng l−îng Ýt v cã thÓ t¹o ra c¸c ®Çu dß rÊtnhá ®Ó ®−a v o bªn trong c¬ thÓ.1.3. Ghi ®o dùa v o sù ion ho¸ c¸c chÊt khÝ §©y l kÜ thuËt ghi ®o quan träng nhÊt. Cã c¸c lo¹i thiÕt bÞ sau ®©y:- Buång ion ho¸ dïng ®Ó ®o liÒu c¸ nh©n, chuÈn liÒu (Calibrator) v b¸o hiÖu phãng x¹(Laboratory Monitor).- èng ®Õm tØ lÖ.- èng ®Õm Geiger - Muller (G.M). Sau ®©y l mét v i dung cô ghi ®o phãng x¹ th−êng dïng:1.3.1. Buång ion ho¸: C¸c buång ion ho¸ ®Òu cã cÊu t¹o nh− trong h×nh 2.1b. §iÖn thÕ ®−îc cung cÊpb»ng pin, acquy hoÆc ®iÖn l−íi. Trong b×nh chøa kh«ng khÝ kh« ë ¸p suÊt b×nh th−êng.Buång ion ho¸ th−êng ®−îc dïng ®Ó ®o liÒu l−îng b»ng c¸c tÜnh ®iÖn kÕ cã b¶ng thÓhiÖn kÕt qu¶ l R/h hoÆc mR/s. Mçi lo¹i buång ion ho¸ cã thÓ ®o ®−îc mét ph¹m viliÒu l−îng kh¸c nhau v ®−îc chÕ t¹o víi nhiÒu d¹ng kh¸c nhau: lo¹i lín ®Æt ë phßngthÝ nghiÖm, lo¹i x¸ch tay ®i d ngo¹i, lo¹i bót c i ®Ó ®o liÒu c¸ nh©n v.v... Mét dông cô ®o quan träng thuéc lo¹i n y l buång chuÈn liÒu (Dose Calibrator).§ã l mét buång ion ho¸ cã ®iÖn kÕ chÝnh x¸c v mét bé phËn chøa ®ùng c¸c èngnghiÖm cÇn x¸c ®Þnh liÒu l−îng phãng x¹.1.3.2. èng ®Õm tØ lÖ: CÊu t¹o cña èng ®Õm tØ lÖ nh− h×nh 2.2. Cã rÊt nhiÒu lo¹i èng ®Õm tØ lÖ v th−êng®−îc dïng ®Ó ®o c¸c tia alpha v beta. §é lín cña xung tØ lÖ víi n¨ng l−îng v mËt ®ébøc x¹ tíi. Lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt gåm mét vá b»ng thuû tinh, ë gi÷a cã mét sîi d©y b»ngvonfram l m cùc d−¬ng, mét líp kim lo¹i tr¸ng mÆt trong èng l m cùc ©m. Sau khi róthÕt ...