Презентация на тему Рентгеновские излучения и применение их в медицине

Рентнеговское излучение-электромагнитные волны, энергия фотонов лежит между ультрафиолетовым и гамма излучением
Открытие рентгеновского излучения
Рентген Вильгельм Конрад(1845-1923)-
Немецкий физик. Открыл и исследовал
рентгеновские лучи (1895) Получил
Нобелевскую премию в 1901 году

Энергетические диапазоны рентгеновского излучения и гамма-излучения перекрываются в широкой области энергий. Оба типа излучения являются электромагнитным излучением и при одинаковой энергии фотонов - эквивалентны. Терминологическое различие лежит в способе возникновения - рентгеновские лучи испускаются при участии электронов
Фотоны рентгеновского излучения имеют энергию от 100 эВ до 250 кэВ
Мягкий рентген характеризуется наименьшей энергией фотона и частотой излучения (и наибольшей длиной волны), а жёсткий рентген обладает наибольшей энергией фотона и частотой излучения (и наименьшей длиной волны).
Положение на шкале
электромагнитных волн

-Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц либо при высокоэнергетичных переходах в электронных оболочках атомов или молекул. Оба эффекта используются в рентгеновских трубках, в которых электроны, ускоряются и ударяются об анод, где они резко тормозятся
- При этом испускается рентгеновское излучение с определённой, характерной для материала анода, энергией (характеристическое излучение, частоты определяются законом Мозли):
- где Z - атомный номер элемента анода, A и B - константы для определённого значения главного квантового числа n электронной оболочки. В процессе ускорения-торможения лишь 1% кинетической энергии электрона идёт на рентгеновское излучение, 99% энергии превращается в тепло.
- Рентгеновское излучение можно получать также и на ускорителях заряженных частиц. Т.н. синхротронное излучение возникает при отклонении пучка частиц в магнитном поле
Получение
изображение рентгеновской трубки. X - рентгеновские лучи, K - катод, А - анод С - теплоотвод, Uh - напряжение накала катода, Ua - ускоряющее напряжение, Win - впуск водяного охлаждения, Wout - выпуск водяного охлаждения

Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают. Поглощение рентгеновских лучей является важнейшим их свойством в рентгеновской съёмке. Интенсивность рентгеновских лучей экспоненциально убывает в зависимости от пройденного пути в поглощающем слое (I = I0e-kd, где d - толщина слоя, коэффициент k пропорционален Z3λ3, Z - атомный номер элемента, λ - длина волны).
Поглощение происходит в результате фотопоглощения и комптоновского рассеяния
Под фотопоглощением понимается процесс выбивания фотоном электрона из оболочки атома
Взаимодействие с веществом

-Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на живые организмы и может быть причиной лучевой болезни и рака. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты.
-К возникновению рака ведёт повреждение наследственной информации ДНК. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором.
Биологическое воздействие

Рентгеновские лучи способны вызывать у некоторых веществ свечение (флюоресценцию). Этот эффект используется в медицине при рентгеновской съёмке. Медицинские фотоплёнки содержат флюоресцирующий слой, который светится при облучении рентгеновским излучением и засвечивает светочувствительную фотоэмульсию.
Эффект
люминесценции и фотографический
эффект
Фотографический эффект. Рентгеновские лучи, также как и обычный свет, способны напрямую засвечивать фотоплёнку. Преимуществом этого метода является бо́льшая резкость изображения.

1.Рентгеновская трубка испускает рентгеновские лучи.
2.Из трубки выкачивают воздух до одной сто миллионной первоначального объема. В стеклянной трубке находятся два электрода. Один называется "катод", он заряжен отрицательно. В нем расположена вольфрамовая катушка провода, которая при нагревании электрическим током испускает электроны. Другой электрод - это "мишень", или "анод".
3.Электроны с огромной скоростью движутся от катода к мишени. Они бомбардируют мишень со скоростью от 100 000 до 325 000 мм/сек.
Рентген.снимок

1)Можно просветить человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов
2) Выявление дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т.д.)) с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией.
3) В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне Известным примером является определение структуры ДНК.
4) Рентгеновская съемка используется также в стоматологии для обнаружения кариеса и абсцессов в корнях зубов
5)Применение рентгеновского излучения при лечении рака основано на том, что оно убивает раковые клетки
Применение

Рентгенография применяется для диагностики: лёгких и средостения - инфекционные, опухолевые и другие заболевания, позвоночника(остеохондроз, спондиллез), опухолевые заболевания различных отделов периферического скелета - на предмет различных травматических (переломы, вывихи), инфекционных и опухолевых изменений брюшной полости - перфорации органов, функции почек
Рентгенография
Рентгенография - исследование внутренней структуры объектов, которые проецируются при помощи рентгеновских лучей на специальную плёнку или бумагу

Преимущества рентгенографии:
-Широкая доступность метода и легкость в проведении -исследований.
-Относительно низкая стоимость исследования.
-Снимки могут быть использованы для консультации у другого специалиста или в другом учреждении (в отличие от УЗИ-снимков, где необходимо проведения повторного исследования, так как полученные изображения являются оператор-зависимыми)
Недостатки рентгенографии:
-Относительно плохая визуализация мягких тканей (связки, мышцы, диски и др.).
-«Замороженность" изображения - сложность оценки функции органа. Наличие ионизирующего излучения.
Преимущества и недостатки

1)Вместо классической рентгеноскопии применяется рентгенотелевизионное просвечивание
2)рентгеновские лучи попадают на УРИ 3)Получаемое изображение выводится на экран монитора.
4)В дополнение, возможна дополнительная обработка изображения и его регистрация на видеопленке или памяти аппарата.
Рентгеноскопия и принцип получения
Рентгеноскопия метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране.

Цифровые технологии в рентгеноскопии
Полнокадровый метод
Сканирующий метод
Характеризуется получением проекции полного участка исследуемого объекта на рентгеночувствительный приёмник (фотоплёнка или фотосенсор) размера близкого к размеру участка.
Однострочный
Многострочный
Рентгеновское изображение получают движущимся с постоянной скоростью определенным пучком рентгеновских лучей
Более эффективен:
Улучшены все функции
изображения
Уменьшено вторичное
Рассеянное облучение
Снижена интенсивность
Рентген.луча

-Рентгеновские лучи представляют собой невидимое электромагнитное излучение с длиной волны 105 - 102 нм.
-Рентгеновские лучи могут проникать через некоторые непрозрачные для видимого света материалы.
Заключение
-Источниками рентгеновского излучения являются: рентгеновская трубка, некоторые радиоактивные изотопы, ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение)
- Приемники - фотопленка, люминисцентные экраны, детекторы ядерных излучений.
- Рентгеновские лучи применяют в рентгеноструктурном анализе, медицине, дефектоскопии, рентгеновском спектральном анализе и т.п.