Физика. Воздействие рентгеновского излучения на человеческий организм

   Скачать тесты

Теоретический материал.


Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитное излучение с широким диапазоном длин волн (от 8·10-6 до 10-12 см), возникающее при торможении заряженных частиц, чаще всего электронов, в электрическом поле атомов вещества. Является одним из видов ионизирующего излучения (рис.1).

Image1

Рис.1. Виды ионизирующего излучения


Ионизирующее излучение — это потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество. Наиболее значимыми являются следующие типы ионизирующего излучения: коротковолновое электромагнитное излучение, т.е. поток фотонов высоких энергий и потоки частиц.

К коротковолновому электромагнитному излучению относятся

  • рентгеновское излучение;

  • гамма-излучение.


Потоки частиц:

  • бета-частицы (электроны и позитроны);

  • нейтроны;

  • протоны, мюоны и другие элементарные частицы;

  • ионы, альфа-частицы


Источники излучения могут быть искусственного и естественного происхождения. Естественное излучение, например, создают радон - газ, образующийся из горных пород и космические лучи, особенно на большой высоте. На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики, в том числе и рентгеновских аппаратов. Виды ионизирующего излучения имеют общее свойство — они вызывают ионизацию окружающей среды, при которой происходит образование заряженных атомов или молекул — ионов, том числе и в организме человека. При этом рентгеновское излучение обладает минимальным отрицательным воздействием на человеческий организм. Его важнейшим свойством является большая проникающая способность.

Рентгенологическое исследование — применение рентгеновского излучения в медицине для изучения строения и функции различных органов и систем и распознавания заболеваний. Основано на неодинаковом поглощении рентгеновского излучения разными органами и тканями в зависимости от их объема и химического состава. Чем сильнее поглощает данный орган рентгеновское излучение, тем интенсивнее отбрасываемая им тень на экране или пленке. На этом основан принцип получения изображения при рентгеновском исследовании. На рис.2 показан рентгеновский снимок ладони.

Image2

Рис.2.  Рентгеновский снимок ладони


Лучи способны проникать сквозь мягкие ткани, но задерживаются твердыми костными тканями. Формирование изображения происходит либо на специально подготовленной пленке аналогичной применяемой в фотографии или на  датчике, соединенном с компьютером.

Для рентгенологического исследования многих органов прибегают к методике искусственного контрастирования. В полость органа, в его паренхиму или в окружающие его пространства вводят вещество, которое поглощает рентгеновское излучение в большей или меньшей степени, чем исследуемый орган.

Принцип рентгенологического исследования может быть представлен в виде схемы, показанной на рис.3.

Diag

Рис.3.  Схема рентгенологического исследования

Источником излучения служит рентгеновская трубка. Объектом исследования является пациент, направленный для выявления патологических изменений. Возможно  обследование здоровых людей для выявления скрыто протекающих заболеваний. В качестве приемника излучения применяют флюороскопический экран или кассету с пленкой. При помощи экрана производят рентгеноскопию, а при помощи пленки — рентгенографию.

Рентгенологическое исследование позволяет изучать морфологию и функцию различных систем и органов в целостном организме без нарушения его жизнедеятельности. Оно дает возможность рассматривать органы и системы в различные возрастные периоды, позволяет выявлять даже небольшие отклонения от нормальной картины и тем самым ставить своевременный и точный диагноз ряда заболеваний.

При соблюдении правильной техники и методики рентгенологическое исследование является безопасным и не может причинить вреда обследуемым. Но даже сравнительно небольшие дозы рентгеновского излучения потенциально способны вызвать изменения в хромосомном аппарате половых клеток, что может проявиться в последующих поколениях вредными для потомства изменениями такими как аномалии развития, снижением общей сопротивляемости. Любое рентгенологическое исследование сопровождается поглощением некоторого количества рентгеновского излучения в теле пациента, однако вероятность наступления подобного рода генетических повреждений в каждом конкретном случае ничтожна. Однако ввиду очень большой распространенности рентгенологических исследований проблеме безопасности надо уделять должное внимание. Поэтому специальными постановлениями предусмотрена система мер по обеспечению безопасности рентгенологического исследования.

К числу таких мер относятся:

1) проведение рентгенологического исследования по строгим клиническим показаниям и особая осторожность при обследовании детей и беременных женщин;

2) применение совершенной рентгеновской аппаратуры, которая позволяет до минимума сократить лучевую нагрузку на пациента;

3) применение разнообразных средств защиты пациентов и персонала от действия рентгеновского излучения (усиленная фильтрация излучения, использование оптимальных технических условий съемки, дополнительных защитных экранов и диафрагм, защитной одежды);

4) сокращение продолжительности рентгенологического исследования и времени пребывания персонала в сфере действия рентгеновского излучения;

5) систематический дозиметрический контроль за лучевыми нагрузками пациентов и персонала рентгеновских кабинетов. Данные дозиметрии рекомендуется заносить в специальную графу бланка, на котором дается письменное заключение по произведенному рентгенологическому исследованию.

Рентгенологическое исследование широко применяется не только в клинической практике, но и в анатомии, где оно используется для целей нормальной, патологической и сравнительной анатомии, а также в физиологии, где рентгенологическое исследование дает возможность наблюдать за естественным течением физиологических процессов, таких как сокращение сердечной мышцы, дыхательные движения диафрагмы, перистальтика желудка и кишечника.

Основными методами рентгенологического исследования являются рентгеноскопия и рентгенография. Примером применения рентгенологического исследования в профилактических целях и как метод массового обследования является флюорография.

Рентгеноскопия или просвечивание — метод рентгенологического исследования, состоящий в получении на просвечивающем флюоресцирующем экране плоскостного позитивного изображения исследуемого объекта в реальном масштабе времени (рис.4).

Image3 300x224

Рис. 4. Процедура проведения рентгеноскопии

Позволяет исследовать органы в процессе их функционирования, в реальном масштабе времени, например, сокращения сердца. Так же, под контролем рентгеноскопии, выполняют многие лечебные манипуляции, например, катетеризацию бронхов.

Рентгенография — метод рентгенологического исследования, состоящий в получении на светочувствительном слое постоянного негативного изображения исследуемого объекта.

На  рис.5 представлена процедура рентгенографии грудного отдела позвоночника.

Image4

Рис.5. Процедура рентгенографии грудного отдела позвоночника

Рентгенограмма или рентгеновский снимок — постоянное негативное изображение исследуемого объекта, полученное на специальной рентгеновской пленке или фотобумаге при помощи рентгеновского излучения (рис.6).

Image5

Рис. 6.  Рентгеновский снимок

Флюорография или рентгенофотография — метод рентгенологического обследования, заключающийся в фотографировании рентгеновского изображения исследуемого объекта с просвечивающего экрана на  фотопленку. Внешний вид соответствующего кабинета представлен на рис.7.

Image6

Рис.7.  Кабинет флюорографии

Поскольку при флюорографии фотографирование теневого рентгеновского изображения производят посредством фотографической оптики (линзовая или зеркальнолинзовая оптика), флюорографическое изображение по сравнению с рентгеновским представляется в той или иной степени уменьшенным. На  рис.8  представлена схема получения флюорограммы.

Image7

Рис.8. Схема получения флюорограммы

В предложенной схеме цифрами обозначены:   1 — источник рентгеновских лучей; 2 — объект просвечивания; 3 — рентгеновский экран с отсеивающей решеткой;       4 — оптическая система фотокамеры; 5 — пленка (флюорограмма).

Рассмотрим сравнительный анализ методов исследования. Рентгеноскопия является наиболее простым, дешевым и легко выполнимым методом рентгенологического исследования. Существенное достоинство рентгеноскопии заключается в возможности производить исследование в различных произвольных проекциях путем изменения положения тела исследуемого по отношению к рентгеновской трубке и просвечивающему экрану. Такое многоосевое (полипозиционное) исследование позволяет установить в ходе просвечивания наиболее выгодное положение исследуемого органа, в котором при этом выявляются с наибольшей наглядностью и полнотой те или иные изменения.

Наряду с этим рентгеноскопия значительно уступает рентгенографии в отношении разрешающей способности, поскольку рентгенограмма по сравнению с изображением на просвечивающем экране более полно и точно воспроизводит структурные особенности и детали исследуемых органов (легких, костей, внутреннего рельефа желудка и кишечника). Кроме того, рентгеноскопия по сравнению с рентгенографией сопровождается более высокими дозами рентгеновского излучения -  повышенными лучевыми нагрузками на больных и персонал, а это требует, несмотря на быстро преходящий характер наблюдаемых на экране явлений, по возможности ограничивать время просвечивания. Между тем хорошо выполненная рентгенограмма, отражающая структурные и другие особенности исследуемого органа, доступна для многократного изучения разными лицами в разное время и является, таким образом, объективным документом, имеющим не только клиническое или научное, но и экспертное, а иногда и судебно-медицинское значение.

Серия рентгенограмм, произведенная за длительный период течения ряда хронически текущих заболеваний (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, туберкулез легких, туберкулез костей и суставов, рахит и другие хронические заболевания костей), дает возможность наблюдать все тонкости эволюции патологического процесса. Описанная особенность серийной рентгенографии позволяет использовать этот метод рентгенологического исследования также в качестве метода контроля за эффективностью лечебных мероприятий.

Материалы для самоподготовки.

  Скачать тесты

Тестовые задания по теме «Воздействие рентгеновского излучения на человеческий организм»

{{ message }}

{{ 'Comments are closed.' | trans }}