Курсовая: Ускорители и изотопные установки в лучевой терапии - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Ускорители и изотопные установки в лучевой терапии

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 9194 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

11 Содержание. 1. Методы лучевой терапии……………………………………………… 2 1.1 Классификаци я методов лучевой терапии…………………… ..2 2. Ускорители и изотопные установки в лучевой терапии……… ...4 2.1 Сравнительная характеристика ускорителей и изотопных установок….………………………………………………………… .5 3. Линейный ускоритель…………………………………………………… 7 3.1 Принцип генери рования излучений высоких энергий………… .7 3.2 Устройство линейного ускорителя…………………………… ..8 4. Влияние дозы при воздействии излучений высоких энергий…… ..11 4.1 Понятие дозы излучения…………………………………………… 11 4.2 Распределение дозы при воздействии излучений высок их энергий………………………………………………………………… 12 5. Биологическое действие излучений высоких энергий…………… ..17 5.1 Функциональные и морфологические изменения в клетках , возникающие в результате воздействия излучений……………… .17 6. Приложение……………………………………………………………… ..22 7. Список литературы…………………………………………………… ...26 1. Методы лучевой терапии. Основным принципом лучевой терапии является создание достаточной дозы в области опухоли для полного подавления ее роста при одновременном щажении окружающих тканей. В основу кл ассификации методов лучевой терапии положено деление их по виду ионизирующего излучения (гамма-терапия , рентгенотерапия , электронная терапия ). Целесообразно рассматривать методы лучевой терапии не только в зависимости от вида ионизирующего излучения , но и от способа его подведения к патологическому очагу. 1.1 Классификация методов лучевой терапии. 1. Дистанционные методы облучения – это такие методы лучевой терапии при которых источник находится на расстоянии от облучаемой поверхности. 1.1 Дистанционная га мма-терапия 1.1.1 Статическая : открытыми полями , через решетку , через свинцовый клиновидный фильтр , через свинцовые экранирующие блоки. 1.1.2 Подвижная : ротационная , маятниковая (секторная ), тангенциальная или эксцентричная , ротационн-конвергентная , ротац ионная с управляемой скоростью. 1.2 Терапия тормозным излучением высокой энергии 1.2.1 Статическая : открытыми полями , через решетку , через свинцовый клиновидный фильтр , через свинцовые экранирующие блоки. 1.2.2 Подвижная : ротационная , маятниковая , тангенци альная , ротационная с управляемой скоростью. 1.3 Терапия быстрыми электронами 1.3.1 Статическая : открытыми полями , через свинцовую решетку , клиновидный фильтр , экранирующие блоки. 1.3.2Подвижная : ротационная , маятниковая , тангенциальная. 1.4 Р ентгенотерапия 1.4.1Статическая : открытыми полями , через свинцовую решетку. 1.4.2Подвижная : ротационная , маятниковая , тангенциальная. 2. Контактные методы – это такие методы лучево й терапии , когда источник излучения во время лечения находится в непосредственной близости от опухоли или в ее ткани. 2.1 внутриполостной ; 2.2 внутритканевый ; 2.3 радиохирургический ; 2.4 аппликационны й ; 2.5 близкофокусная рентгенотерапия ; 2.6 метод изби рательного накопления изотопов ; 3. Сочетанные методы лучевой терапии – сочетание одного из методов дистанционного или контактного облучения. 4. Комбинированные методы лечения з локачественных опухолей 4.1 лучевая терапия и хирургическое лечение ; 4.2 лучевая терапия и химиотерапия. Большой арсенал методов лучевой терапии позволяет индивидуализировать лечение и применять тот или иной способ облучения в зависимости от общего состояния больного , локализации , глубины залегания и распространенности опухолевого процесса. 2.Ускорители и изотопные установки в лучевой терапии. Используемые в практике лучевой терапии сверхвысоковольтные и изотопные установки , начиная с 1945 г . претерпели коренные изменения . Вскоре после 1951 г ., когда впервые появились установки с источником Со 60, они начали применяться во многих лечебных центрах . Конструкция этих установок непрерывно совершенствовалась , и в настоящ е е время создано много различных типов изотопных установок , которые в значительной мере могут заменить используемую ранее терапевтическую аппаратуру. Много сведений из области ядерной физики дали эксперименты по бомбардировке ядер атомов частицам и большой энергии . Известно , что средняя энергия связи на частицу в ядре равна примерно 8 Мэв . Силы , связывающие протоны с протонами , нейтроны с нейтронами и протоны с нейтронами , ''упакованными '' в ядрах , очень велики и в настоящее время еще не достаточн о изучены . Имеются данные , указывающие на то , что ядерные силы отчасти сходны с обменными силами водородной связи , где один электрон взаимодействует с двумя положительными зарядами . Аналогичным образом силы связи между частицами внутри ядер могут быть обус л овлены взаимодействием мезона с двумя частицами . До последнего времени источником мезонов являлись только космические лучи , поэтому изучение мезонов связано с большими экспериментальными трудностями . Успехи в изучении ядерных сил позволили создать установ к и , генерирующие интенсивные пучки мезонов ; в настоящее время получена возможность ускорять частицы до энергий более 30000 Мэв . Эти установки чрезвычайно дороги в строительстве и эксплуатации ; некоторые из них , созданные вначале для решения задач ядерной физики , стали ценными в лучевой терапии . 2.1 Сравнительная характеристика ускорителей и изотопных установок. Таблица 1. : Установки для получения излучений и частиц большой энергии , применяющиеся в лучевой терапии. Тип установки Генерируемые ч астицы Метод ускорения и область использования Бетатрон Электроны Электроны ускоряются на круговой орбите при помощи изменяющегося магнитного поля и удерживаются на орбите возрастающим магнитным полем. Установки , дающие электроны с энергией от 15 до 25 Мэв , используются в лучевой терапии . Синхротрон Электроны , протоны Частицы удерживаются на круговой орбите с помощью нарастающего магнитного поля и ускоряются при помощи ВЧ - резонансного промежутка. Синхротроны , ускоряющие эле ктроны до энергий 25… 70 Мэв , используются в лучевой терапии. Линейный ускоритель Электроны Электроны ускоряются на строго прямолинейном пути с помощью движущейся ВЧ радиоволны. Установки , дающие электроны с энергией от 2 до 45 Мэв , испо льзуются в лучевой терапии. Электростатический генератор Электрон , протоны , -частицы , дейтроны Высокое напряжение поддерживается путем перенесения электрических зарядов от потенциала земли до высок ого конечного напряжения с помощью быстро движущейся изоляционной ленты. Генераторы , дающие электроны с энергией 2… 4 Мэв , используются в лучевой терапии. Резонансный трансформатор Электроны Высокое напряжение получается вследствие использо вания настроенного контура , состоящего из емкости и индуктивности. Установки , дающие электроны с энергией 2 Мэв , используются в лучевой терапии. Изотопные установки -Лучи Со 60 и Со 137 обычно используются как источник -лучей в лучевой терапии. Изотопные установки также включены в таблицу 1. В этих установках источником излучения является радиоактивный изотоп , испускающий проникающие -лучи. 3. Линейный ускоритель . В ускорителях для получения пучка частиц с энергиями , превышающими несколько Мэв , используют принцип многократного ускорения. 3.1 Принцип генерирования излучений высоких энергий. Реальный прогресс в ускорении частиц наступи л с применением высокочастотных генераторов , которые позволили осуществлять ускорение частиц переменным электрическим током . Принцип работы подобного ускорителя изображен на рис .1 Рис .1 Схема лине йного ускорителя. В хорошо откачанной ускорительной камере последовательно вдоль ее оси располагаются цилиндрические полые электроды . Нечетные электроды (1, 3, 5 и т.д .) соединены с одним полюсом высокочастотного генератора , четные электроды - с другим . Р азмеры электродов , зазоры между ними и частота высокочастотного генератора подобраны таким образом , что частицы на любом участке между соседними электродами оказываются в ускоряющем электрическом поле . Например , частица , получив ускорение на участке межд у электродами 1 и 2, пройдя электрод 2, попадет на участок , на котором к этому времени также действует ускоряющее поле в направление электрода 3. Для того чтобы частицы во всех зазорах оказывались в режиме ускорения , они должны двигаться в такт с изменением электрического поля . Поэтому при постоянном напряжении и частоте высокочастотного генератора длины следующих друг за другом цилиндрических электродов (т.е . участков на которых ускорение не происходит ) относятся как квадратные корни последовательного ряда чисел . Требование к последовательному увеличению длины цилиндрических электродов связано с сохранением синфазного ускорения частиц по мере увеличения их кинетической энергии . Кинетическая энергия частицы с зарядом Z , прошедшей разность потенциалов U , рав на где v- скорость частицы. При этом чем меньше масса частицы , тем длиннее должна быть ускорительная каме ра и больше частота высокочастотного генератора . Линейные укорители нашли практическое применение в медицине после того , как были разработаны достаточно мощные генераторы сантиметрового диапазона ( магнетроны и клистроны ). 3.2 Устройство линейного ускори теля. Линейные ускорители можно использовать для ускорения заряженных частиц всех видов . Особые трудности до сих пор возникали при ускорении электронов , так как для этого требовалась очень длинная ускорительная камера и релятивистский прирост массы сказыва ется уже при относительно малых энергиях . Поэтому в современных линейных ускорителях отказались от конструкций с цилиндрическими электродами и перешли к резонансным ускорителям с бегущей волной . При достаточно высокой частоте генератора , а следовательно , м алой длине волны ( 5 r , где r- внутренний диаметр ускорительной камеры ) в ускорительной камере возбуждается высокочастотное электрическое поле с бегущей волной . Вектор электрического поля направле н параллельно оси камеры , а магнитные силовые линии образуют концентрические окружности . Для уменьшения фазовой скорости бегущей волны ускорительная камера разделяется дисками с концентрическими отверстиями . Пространство между двумя соседними дисками пред с тавляет собой объемный резонатор . Таким образом , фазовая скорость снижается в зависимости от емкости и индуктивности резонаторов . Фазовая скорость бегущей волны везде должна быть равной скорости электронов , которые все время должны находиться вблизи бегущ е й волны и двигаться в такт с ней. В ускорителях электронов , во избежания рассеяния частиц , в процессе работы должен поддерживаться высокий вакуум . Хотя конструкция электронов уже обеспечивает фокусировку пучка , в большинстве современных ускорителей устанав ливают дополнительные фокусирующие устройства типа электромагнитных линз , используемых в электронной оптике . В большинстве электронных ускорителей , предназначенных для медицинских целей , генерирование тормозного рентгеновского излучение осуществляется пут е м торможения потока ускоренных частиц о мишень из платины или другого тяжелого материала . Пучок ускоренных электронов можно вывести из ускорительной камеры через тонкое окно . Для лучевой терапии можно уже сегодня изготавливать линейные ускорители с энерг и ей десятки Мэв сравнительно небольших размеров . Линейные ускорители генерируют поток частиц высокой плотности и поэтому позволяют получить значительные мощности дозы . Линейные ускорители в отличие от генератора Ван-де-Граафа генерируют импульсное излучени е с большой скажностью , так как современные высокочастотные генераторы , питающие ускоритель , могут работать только в импульсном режиме . В настоящее время для лучевой терапии используются линейные ускорители на энергии 4,6,8,15,и 45 Мэв. Наи большее распространение получил линейный ускоритель на 4 Мэв . Благодаря применению принципа бегущей волны ускоритель может быть создан столь небольшим , что головка для излучения может быть выполнена подвижной и для возможности ротационного облучения. Уста новки на 8 и 15 Мэв имеют такую большую длину ускорительных камер , что они уже не могут выполняться подвижными. В Приложении 1 приведены схемы и диаграммы к линейному ускорителю на 6 Мэв SL75-5 фирмы PHILIPS . В конце пути ускорения электронный пучок с помощью магнитной оптики отклоняется на 90 * и потом сбрасывается на мишень . Благодаря этому получается конический пучок рентгеновского излучения , который проходит перпендикулярно вниз . Магнитное отклонение теперь можно повернуть на угол 120 * по отношени ю к оси камеры ускорителя , так что пучок рентгеновского излучения может быть наклонен от 15* к вертикали до 15* к горизонтали . Для ограничения поля служит вставная диафрагма из вольфрамового сплава толщиной 8 см , которая обеспечивает установку прямоуго л ьного поля облучения ступенями в пределах от 4 4 см до 20 20см . В этом ускорители также предусмотрена возможность облучения качающимся полем путем комбинации вращения пучка рентгеновского излучения вокруг горизонтальной оси с одновременным горизонтал ьным и вертикальным перемещением стола , на котором располагается пациент. В Станфордском университете был сконструирован линейный ускоритель с энергией электронов 20-45 Мэв , который также предназначался для медицинской электронной терапии . Аппарат был вве ден в действие Uhlmann с сотрудниками в 1954 г . Чикаго. Аппарат предусматривал возможность облучения качающимся полем . По отношению к горизонтально расположенной камере ускорителя пучок электронов с помощью магнитной оптики сначала поворачивался на угол 45*вверх ,а потом на угол 135* вниз ,так что обеспечивалось вертикальное направление центрального пучка излучения . Одновременно со вторым отклонением достигалась дефокусировка электронного пучка, необходимая для облучения полей большого размера . Благодаря этому возможно облучение качающимся полем , во время которого общая магнитная отклоняющая система вращается вокруг оси камеры ускорителя . Этот ускоритель предусматривает облучение только электронами и находится в стадии испытаний. 4. Влияние дозы при воздействии излучений высокой энергии. 4.1 Понятие дозы излучения. Для использования в практике лучевой терапии , исходя из физиче ских определений , могут быть даны определения доз излучений , которые учитывают основные клиническ ие условия . Так , под понятием входная доза понимают дозу излучений , измеренную в воздухе на определенном расстоянии между источником излучения и по верхностью тела . Особый клинический интерес представляют показания о величине дозы , которая проявляет свое д ействие в определенных уча стках тканей . Такая эффективная доза с физической точки зрения опре деляется как величина энергии , которая поглощается в определенно м участке тела . Эффективная доза , измеренная на поверхности тела , н а зывается поверхностной дозой , а измеренная в определенных слоях ткани — глубинной . Величина поверхностной дозы определяется не только входной до зой , но также и рассеянным излучением , которое возникает в тканях . Величина поверхностной дозы зависит от при роды излучений , их энергии и объема облучаемого участка тела . Объем облучаемого участка опре деляется величиной поля облучения и толщиной данного участка тела. Для определения эффективной дозы в том или ином участке тела важно знать данные о пространственн ой , объемной и интегральной до зах , т . е. о суммарной величине энергии , поглощенной в определенном объеме тела . Терапевтическая эффективность излучений определяется в первую очередь очаговой дозой , т.е . эффективной дозой в пат оло гическом очаге . Если ее сопоставить с дозой в облученном объеме тела , то можно получить величину относительной очаговой про странственной дозы . Различия в распределении дозы при воздействии обычных рентгеновых лучей и излучений высокой энергии становят ся особенно отчетли выми при учете относительных глубинных доз , т . е . отноше ния глубинной к максимальной или поверхностной дозе . При воздействии излучений высокой энергии , учитывая особенности распределения дозы , отношение глубинной к максимальной дозе вы ражают в виде относи тельной глубинной дозы . В противоположность этому при воздействии обычных рентгеновых лучей под относительной глубинной дозой чащ е понимают отношение глубинной дозы к поверхно стной . Сопоставление этих двух величин относительных доз вполне возможно , так как в слу чае применения обычных рентгеновых лучей поверхностная доза почти совпадает с максимальной . 4.2 Распределение дозы при возде йствии излучений высокой эне ргии. Особенности действия излучений высокой энергии в тканях опреде ляются специфическим распределением дозы каждого вида излучений ,. которое отличается от такового при воздействии обычных рентгеновых лучей . За исключением не йтронов , все другие виды излучений высокой энергии , в том числе протоны и дейтроны , характеризуются следующими особенностями распределения дозы : 1) увеличением относительной глу бинной дозы ; 2) уменьшением поверхностной дозы ; 3) уменьшением ; объемной дозы. Увеличение относительной глубинной дозы для лучевой терапии имеет большое значение , так как патологический очаг , находящийся на большой глубине , благодаря этому может получить большую дозу излу чений без одновременного увеличения поверхностной дозы . В то время как при воздействии обычных рентгеновых лучей максимум дозы лежит близко к поверхности тела и резко падает , в подлежащих тканях при применении и злучени и высокой энергии максимум дозы передви гается в глубину тканей ; при этом отмечается значительно меньшая потеря величины дозы с глубиной На рис. 2 показаны глубинные дозы различных видов излучени и при обычных условиях облучения . В случае воздействия излучений высок ой энер г ии и быстрых электронов (по сравнению с воздействием равных доз обычных рентгеновых лучей 200 кв .) в ткани на глубине 8 см отме чается чрезвычайно выгодное дл я лучевой терапии распределение доз . В частности , следует заметить , что уже при использовании современных установок для телегамматерапии - достигается значительное . увеличе ние глубинных доз и ум еньшение неблагоприятного действия излуче ний на кожу , что способствовало быстрому распределению телегам матерапии. Применение излучений высокой энергии по сравнению с телегамматерапией имеет еще одно преимущество , так как дает еще бо лее выгодное распре деление глубин ных доз . Излучения высокой энер гии особенно пригодны для лечения глубоко расположенных опухолей , так как в глубоких слоях тканей при воздействии этого вида излучений создается чрезвычайно высокая от носительная глубинная доза . В про тивопо л ожность этому быстрые электроны с энергией от 10 до 20 Мэв в связи с особенностями рас пределения дозы применяются для лучевой терапии при поверхностной локализации опухолей . Быстрое па дение дозы в глубине тела , которое наблюдается при воздействии элек тронов , положительно сказывается на относительной пространственной дозе в очаге и приводит лишь к очень незначительному облучению подлежащих здоровых тканей. Рис. 2. Изменение величины глубин ных доз в воде различных видов из лучений ; дозы выражены в процентах эквивалентным дозам в опухоли на глубине 8 см . А — 200 кв рентгеновское и злучение , вели чи н а поля 200 см 2, кожно.фокусное рас стояние 50 см : Б — гамма.излучение Со 60, величина поля 200 см 2, кожно-фокусное расстояние 80 см (доза облучения кожи — около 150% д озы на опухоль ); В — элек троны 30 Мэв , величина поля 78,5 см 2 (диаметр 100 мм ), кожно-фокусное рас стояние 100 см ; Г — тормозное излучение 31 Мэв от бетатрона, величин а поля про извольная кожно-фокусное расстояние 100 см . При воздействии излучений высокой энергии вследствие не значительной эффективной поверх ностной дозы на входном поле нет необходимости ограничивать об лучения , чтобы щадить кожу , как это приходится делать в случае применения обычных рентгеновых лучей . На рис. 2 показано , что при воздействии излучений очень высокой энергии кожа на вход ном поле не подвергается пере облучению . Это же явление при облу чении электронами наблюдается при д иапазоне энергий от 3 до 20 Мэв . Причиной щажения кожи на входном поле является увеличение длины пробега ионизирующих частиц при возрастании их энергии . На пример , если вторичные электроны с относительно малой энергией в 200 кэв вследствие своего небольшого пробега оказывают воздействие практически в тех участках , где происходит первичное поглощение кван тов , то вторичные электроны высокой энергии имеют большую длину пробега . Такие вторичные электр оны высокой энергии вызывают ион и за цию не на месте первичного поглощения излучений , а вдоль всей траек тории , причем плотность ионизации особенно велика в конце траектории . В связи с тем , что электроны движутся главным образо м прямолинейно вдоль пучка излучений , место воздействия излучений перемещается в более глубокие слои тканей , соответственно длине пробега , определяе мой величиной энергии электронов . Такая особенность действия излуче нии высокой энергии , называемая эффекто м лавины (build up e f fect) или Переходным эффектом , приводит к перемещению максимума дозы в глубь тканей и поэтому величина дозы от поверхности в глубь ткани не падает , а повышается . Так , например , максимум дозы у-излучений от радиоактивного кобальта в тканях , эквивалентных по плотности воде , находится примерно на глубине 3 — 5 мм , а для излучений и электронов с энергией 15 Мэв — на глубине около 30 . Величина и характер возрастания дозы при этом в значительной степени зависят от пр ироды излучений , размера поля и расстояния источник — кожа. Наряду с значением величины очаговой , глубинной и поверхностной доз , определяющими облучение кожи , при проведении лучевой терапии особый интерес представляет доза излучения , поглощенного всем тел ом , т . е. объемная или интегральная доза , и с о поставление ее с величиной очаговой дозы . Значения интегральных доз для отдельных видов излу чений и пространственное распределение глубинных доз могу т быть лег ко подсчитаны при учете распределения интенсивности излучений по изодозам. На рис. 3 показаны интегральные дозы разных видов излуче ний , отнесенные к равновеликим дозам на очаг , при расположении его на различной глу бине ; при этом для сравнения за единицу принято излучение радиоактивного кобальта . При сопоставлении зна чений интегральных доз разных видов излучений оказывается , что обыч ная рентгенотерапия непригодна для лечения глубоко расположенных опухолей , так как при увеличении глубины расположения опухоли инте гральная доза очень резко возрастает и , следовательно , здоровые ткани при этом подвергаются интенсивному облучению . Для лечения опухолей , расположенных как поверхностно , так и на большой глубине , учитывая н е большие интегральные дозы , с успехом можно применять дистанцион ную гамма терапию. В противоположность этому рентгеновские излуче ния высоких энергий особенно пригодны для лечения глубоко располо женных опухолей , так как при т аком лечении интегральная доза относи тельно низкая , поверхностная доза на входном поле очень мала , сохраняется узкий рабочий пучок излучения и не наблюдается суще ственного рассеяния излучений . В костной ткани при определен ных уровнях энергий не происхо д ит повышенного поглощения излу чении. Совершенно иная картина наблюдается при воздействии электронов . При проведении глубокой лучевой терапии при помощи электронов инте гральная доза очень быстро возрастает , что особенно заметно при сопоставлении с воздейс твием тормозного излучения та кой же энергии . Это возра стание интегральной дозы связано с тем , что при при менении электронов с энер гией до 30 Мэв, необходимых для осуществления глубокой лучевой терапии , доза поза ди очага снижается недоста точно круто . К тому же в результате рассеяния излу чений происходит “параз и тическое” облучен и е здоро вых тканей , расположенных вокруг поля облучен и я . Оно относительно больше пр и использовании малых полей. С точк и зрения величи ны интегральной дозы луче вая терапия быстрыми элек тронами особенно целесооб разна при поверхностно рас положенных опухолях . Со гласно измерениям Schitten-helm, по минимальным зна чениям интегральных доз электронное излуче н ие име ет преимущества по сравне нию с рентгеновыми лучами при расположени и опухоли на глубине не более 6 см под поверхностью кожи , а опти мальная энергия электроно в составляет не более 20 Мэв . Чрезвычайно низкая интегральная доза при облучении электрон ами небольшой энергии поверхностно расположенных опухолей обусловлена резко ограниченной глубиной проникновения электронов с такой энер гией . Поэтому паразитического облучения здоровых тканей , располо женных за очагом , практически не наблюдается . Рис. 3. Удельные интегральные дозы в воде для различных видов излучений в зависимости от глубины расположения опухоли . За единицу принято гамма-излучение Со ^ 60 , ве личина поля 100 см ^2 диам етр 10 см , ТТ — толщи на тела. 5. Биологическое действие излучений высоких энергий. Такие сложные молекулы , как белки или нуклеиновые кислоты , в результате облучения подвергаются различным химическим или фи зико-химическим изменени ям . Молекулы дезоксирибонуклеиновой кис лоты (ДНК ), представляющие главную составную часть наследственно го вещества высших организмов , имеют нитевидную форму в виде двойных спиралей . При облучении нити ДНК резко скручиваются , обра зуются водородные мости к и между различными нитями ДНК , нару шается спиральное строение молекулы ; особенно характерно разрушение двойных спиралей ДНК , скручивание или внутримолекулярная полиме ризация (образование молекулярных сеток ), раскрытие двойных спира лей , разветвление и т. п . Молекулярный вес , так же как и радиус спира лей ДНК , изменяется в зависимости от величины дозы облучения , а также в зависимости от мощности дозы излучения. При облучении водных растворов даже чистых химических веществ могут наблюдаться чрезвычайно слож ные процессы . В результате пря мого и косвенного действия излучений на различные группы атомов и молекул и в таком простом случае совершенно недопустимо говорить о “механизме радиохимического действия”. Функции обмена веществ в живом организме являются рез ультатом многих взаимосвязанных реакций . Во многих случаях вещества , уча ствующие в реакциях , настолько изменяются , что можно говорить об образовании нового вещества , которое находится в организм о в состоя нии подвижного равнов есия . В результате прямого и косвенного воздей ствия излучений не только изменяются сами молекулы живого вещества , но в значительной степени меняется также скорость реакций , протекаю щих с участием ферментов , и наряду с этим нарушается и подвижное равнове с ие . Указанные явления наблюдаются в живых клетках и тканях . Развитие реакций может при од н их и тех же ферментативных процессах происходить в двух возможных направлениях. Первичные физические , физико-химические и хим и ческие эффекты излучений являются основой для понимания их биологического действия. 5.1 Функциональные и морфологические изменения в клетках , возникающие в результате воздействия излучений Первичные физические и химические процессы , ра звивающиеся в дифференцированных биологических структурах при облучении , в основ ном сходны с действием излучений на неживое вещество . В настоящее время лишь в немногих случаях удается понять сущность действия излу чений во всех его деталях . В еще большей мере это положение относится к тем последующим процессам , которые вызывают переход первичных лучевых проявлений в видимые биологические эффекты . Поэтому ра диобиологи неизбежно вынуждены довольствоваться во многих случаях лишь описанием качественной и кол и чественной стороны этих процес сов . Живые существа на воздействие излучений реагируют различно , причем развитие лучевых реакций во многом зависит от дозы излуче ний . Поэтому целесообразно различать : 1) воздействие малых доз , при мерно до 10 рад ; 2) воздей ствие средних доз , обычно применяемых с терапевтическими целями , которые граничат 'своим верхним пределом с воздействием высоких доз . При воздействии излучении различают реакции , возникающие немедленно , ранние реакции , а также поздние (отдаленные ) проявле н ия . Конечный результат облучения часто во мно гом зависит от мощности дозы , различных условий облучения и особен но от природы излучений . Это относится также к области применения излучений в клинической практике с лечебными целями . На основе изу чения рад и обиологических реакций простейших организмов можно более глубоко понять все те сложные взаимоотношения , которые возникают в организме человека в результате облучения . Особый интерес в этом отношении представляют лучевые реакции , развивающиеся в однокле то ч ных организмах . Однако следует иметь в виду , что при изучении одноклеточных организмов исключаются те сложные взаимоотношения , которые обусловлены нервной регуляцией между отдельными органами и системами. Для количественной оценки действия разных видов из лучений прак тическое значение имеет понятие об относительной биологической эф фективности (ОБЭ ). Одно из определений ОБЭ , которое более целесообразно приме нять в этом разделе , заключается в следующем : под относительной биологической эффективностью одного вида излучений к другому понима ют соотношение величины дозы второго вида излучений к первому , кото рые необходимы для получения одинакового биологического действия. Согласно другому определению , под ОБЭ понимают соотношение радиационных эффектов (измерен ных в определенных единицах ), кото рые возникают в организме в результате воздействия одинаковых доз излучений первого и второго вида. В результате облучения могут наблюдаться следующие основные виды клеточных реакций : угнетение деления , разные типы хромо сомных аберраций и различные летальные эффекты. Угнетение клеточного деления относится к функциональным неспецифическим клеточным нарушениям , носит временный , обратимый ха рактер и может наблюдаться как у одноклеточных организмов , так и у клеток , составляю щих ткани высших организмов . Как правило , угнетение клеточного деления является результатом воздействия малых доз излучения . При воздействии больших доз клеточное деление полностью прекращается и приводит к бесплодию. В результате облучения очень большого количества однотипных клеток установлено , что при воздействии разных видов излучений дли тельность обратимого угнетения клеточного деления и процент клеток , у которых деление полностью прекратилось , возрастают по мере уве личения дозы излучения . С увеличе н ием дозы излучений все большее число клеток теряет способность к размножению или по крайней мере у них временно прекращается процесс деления . Одним из показателей нарушения этой способности клеток к размножению как у одноклеточ ных , так и у клеток тканей в ысших организмов является возникновение гигантских форм клеток. Функции обмена веществ у клеток всей популяции , которые пол ностью стали стерильными , вначале могут быть в значительной степени сохранены . Такие клетки во многих отношениях еще не отличаются о т необлученных . Например , облученные бактериофаги фагоцитируют бак терий , как и обычно ; следовательно , бактериофаги в таких случаях могут служить еще нормальным хозяином . Лишь при очень высоких дозах облучения , порядка 10^5 — 10^6 рад , в результате внезапно наступающих тяжелых нарушений обмена наступает быстрая гибель как одноклеточ ных организмов , так и клеток высших организмов. Некоторые радиационно-биохимические изменения появляются уже после воздействия отно с ительно малых доз , другие изменения наступают лишь в результате воздействия средних или высоких доз излучений . Среди нарушений обмена веществ , возникающих при воздействии иони зирующих излучений , на первое место следует поставить нарушение самого радиочувствительного субст рата — нуклеиновых кислот . Лучевые поражения в виде угнетения синтеза нуклеиновых кислот нель зя рассматривать как непосредственную причину угнетения клеточного деления или разрыва хромосом , которые могут привести к их грубым морфологическим нарушениям , опре деляемым при митозах после облу чения . Нарушения других видов обмена , например углеводного , дают право говорить об его очень низкой радио чувствительности . Изменения углеводного обмена после облучения , в частности угнетение анаэробного глико лиза, становятся заметными , как правило , лишь после воздействия в дозах порядка 5000 — 20000 р .; нарушение клеточного дыхания обычно наблюдается в результате воздействия еще больших доз — от 20000 до 100000 р. Цитостатический эффект облучен и я относится к функциональным лучевым реакциям ; он зависит от природы излучений , следовательно , от линейной потери энергии (ЛПЭ ). В прям ой зависимости от величины ЛПЭ находится изменение относительной биологической эффективности . Эти соотношения , очевидно , можно связать с “эффектом насыщения” , который наблюдается при радиохимических реакциях . При прямом дей ст вии обычных рентгеновых лучей , а в определенных случаях и при косвенном , отмечается аналогичное уменьшение выхода некоторых ра диох и мических реакций по сравнению с воздействием таких видов иони зи рующих излучений , как нейтроны , или а-частицы, характеризующиеся высокой плотностью ионизации. В противоположность этому при воздействии излучения с очень низкой величиной ЛПЭ (у-излучение, быстры е электроны ) нередко про является другой феномен : появляется зависимость относительной био логической эффективности от величины дозы излучения . Это имеет место также при действии одной частицы , проходящей через радиочувстви тел ьные структуры , при сравнении с эффектом многих частиц , произво дящих меньшую плотность ионизации (“аккумуляция попаданий” ). Та ким образом , при определенных значениях ЛПЭ обнаруживается менее выраженная зависимость максимума цитостатического эффекта от в е личины дозы излучений (Gray и др .). При воздействии малых доз излучении наблюдается угнетение кле точного деления . При больших дозах клетки окончательно теряют спо собность к размножению . Временное угнетение митозов и полная стерильность не могут быть обу словлены единым механизмом , несмотря на то , что оба эти явления на первый взгляд могут показаться вполне род ственными. Величины ОБЭ могут резко отличаться даже по отношению к одним и тем же биологическим объектам , если биологическую эффективность рассматр ивать по отношению к различным лучевым реакциям . Относи тельная биологическая эффективность меняется от объекта к объекту и в некоторых случаях , например при воздействии на определенные виды клеток в культурах тканей , при малой ЛПЭ существенно зависит от м ощности дозы . От качества излучений , кроме функциональных изменений , зависят также определенные виды лучевых хромосомных аберраций . В клеточ ных популяциях с митотическим делением клеток после облучения сна чала отмечается кратковременное увеличение частот ы митозов , а затем падение до определенной минимальной величины. Alberti и Politzer назвали такое явление “первичным эффектом излучений” . Вслед за этим число делящихся клеток снова увеличивается при условии , что величина дозы излучений была не очень велика и не все клетки потеряли способ ность к размножению . Минимальное число митозов и время их появления зависят от величины дозы излучений . В случае облучения , раковых кле ток , когда применяются обычные для лучевой терапии дозы, минималь ное число митозов большей частью наблюдается через несколько часов Затем следует медленное повышение их числа , что определяется как “вторичный эффект излучений” . Для первичного и вторичного эффекта излучений характерны определенные типы хромосомн ых изменений . При первичном эффекте в клетках , еще сохраняющих митотическую активность , обнаруживаются преимущественно следующие типы хромосомных изменений : пикноз ядра , псевдоамитозы и склеивание хромосом , а также агглютинация хроматина . В про тивоположность этому при вторичном эффекте наблюдаются главным образом структурные изменения хромосом . Хромосомные абер рации вторичного эффекта морфологически проявляются в клетках пре имущественно в виде образования фрагментов и хромосомных мостиков. Мех анизм хромосомных изменений при первичном и вторичном эф фекте различен . Хромосомные изменения , типичные для первичного эффекта , возникают главным образом в тех клетках , которые во время облучения имели митотическую активность и находились в стадии метафа з а . У определенного числа этих клеток наблюдаются митозы , частота которых снижается в результате облучения . У других митотически делящихся клеток , достигших или прошедших стадию метафазы , митозы продолжаются , но в более замедленном темпе. 6. Прилож ение Схемы , рисунки и диаграммы к линейному ускорителю на 6 Мэв SL75-5 фирмы PHILIPS 7. Список литературы. 1. Х . Джонс Физика радиологии - М .: Атомиздат , 1965.-348 с. 2. Лучевая терапия с помощью излучений высокой энергии / под ред . И. Беккера , Г . Шуберта . – М .: Медицина , 1964. – 624 с . 3. И.А . Переслегин , Ю.Х . Саркисян Клиническая радиология – М .: Медицина , 1973. – 456 с. 4. Схемы и диаграммы к линейному ускорителю SL75-5 фирмы Philips
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- А ты знаешь почему мимо поста ГАИ нужно проезжать медленно?
- Нет, а почему?
- Ну они же как дети малые, могут внезапно на дорогу выбежать!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru