Презентация, доклад по физике на тему: Применение радиации в лечении онкологических заболеваний (9 и 11класс)

радиологической службы
Заключение

Литература

Об авторе

Ежегодно в мире регистрируется более 8 млн. новых случаев злокачественных новообразований (ЗНО). Более 450 тыс. новых случаев в год - такова онкозаболеваемость в России начала третьего тысячелетия (4 случая каждые 5 минут). В 2006 году около 1,6% всех жителей РФ находилось на онкоучете. Прогнозируется удвоение заболеваемости в мире в последующие 20 лет, в том числе в РФ прирост составит 2,8% ежегодно.

путей повышения её эффективности через использование достижений научно-технического прогресса в ядерной медицине. При изучении поставленной задачи в качестве конкретного материала мною анализировались отдельные показатели состояния онкослужбы Воронежской области – одного из регионов, отражающих типичные онкологические проблемы страны.

на показатель заболеваемости
Показатель смертности от онкозаболеваний
Пути решения данной проблемы

возрастает ( Таблица 1). Общие тенденции с РФ демонстрирует динамика заболеваемости в Воронежской области ( Рис. 1),таким образом:
Средний уровень заболеваемости за 10 лет – 294,73 ( на 100 тыс.);
Темпы прироста заболеваемости – 1,79 ( на 100 тыс.).

области

1 млн. лет назад, и более поздних сообществ - неандертальцев, питекантропов). Известному врачу древности Гиппократу принадлежит другое название злокачественной опухоли – рак. Это заболевание упоминается в древних письменных документах Индии, Китая, Египта, в лечебниках России, начиная с ХVIв. Но ЗНО существенно не влияли на жизнь древнего человека, т.к. её продолжительность была крайне мала.

История развития заболевания

рядом причин, не подвластных влиянию человека, важнейшими из которых можно считать:

постарение населения планеты, т.к. рак-болезнь старости;
радиоактивное и ультрафиолетовое излучения;
минералогические особенности почвы и среда обитания в различных географических регионах.

ряд моментов, негативно влияющих на этот показатель
объем атмосферных выбросов окиси углерода и углеводорода (прямая зависимость от густоты автодорог);
контакт сельского населения с химическими средствами обработки почв и защиты растений;

Ряд моментов, негативно влияющих на показатель заболеваемости

по санитарно-химическим показателям;
радиационная загрязненность;
избыток бария в почве;
увеличение густоты электроподстанций сети ЛЭП.

показателя в мире и РФ представлена в таблице №2Объективным показателем исхода онкозаболевания является смертность. Динамика этого показателя в мире и РФ представлена в таблице №2. Аналогичную тенденцию динамики смертности в Воронежской области иллюстрирует рисунок №2.

области»

об идентичности путей их решения. Повышение эффективности лучевой терапии – один из них.
Оптимальным считается включение лучевой терапии в лечебный комплекс у 70 – 75% больных, в 2006 г. этот показатель составил около 25%.

«нового рода лучей» более 100 лет продолжается изучение механизмов и законов действия этих таинственных излучений, т.е. всего того, что сегодня называют ядерной физикой. К основным вехам её развития можно отнести:
открытие А. Беккерелем в 1896г. радиоактивности, т.е. способности атомов урана к самопроизвольному излучению;
выделение М. и П. Кюри нового химического элемента – радия с радиоактивностью в 1 млн. раз выше, чем у урана (1898г.);

превращения одного химического элемента в другой путем бомбардировки ядер атомов азота альфа-частицами, что позволило И. и Ф. Кюри получить искусственные радиоактивные изотопы (1934г.);
создание ядерных реакторов на основе исследований О.Гана и Ф.Штрассмана (1939г.), доказавших возможность проведения цепной реакции с выделением при делении ядер энергии. Эти реакторы стали прообразом современных установок, нашедших применение в медицине.

Рентген родился 17 марта 1845 г. в пограничной с Голландией области Германии.
Самым известным открытием Рентгена стали лучи, названные его именем. Рентген рассказал о том, как можно получить новые лучи при помощи трубки Гитторфа или другого подобного же прибора, а также характеризовал проницаемость тех предметов, которые он использовал. Так как физика газового разряда тогда была еще не разработана и природа новых лучей по-прежнему оставалась загадочной, он назвал их «Х-лучами».

и след в истории

французский физик, лауреат Нобелевской премии по физике и один из первооткрывателей радиоактивности.
Беккерель родился в Париже в семье учёных, которая, считая его самого и его сына, дала четыре поколения учёных. Он получил научное образование в École Polytechnique и инженерное образование в École des Ponts et Chaussées. В 1892 г. он стал третьим человеком из их семьи, который возглавил кафедру физики в Muséum National d'Histoire Naturelle. В 1894 г. он стал главным инженером в управлении мостов и дорог.

открыл радиоактивность во время работ по исследованию фосфоресценции в солях урана. Исследуя работу Рентгена, он завернул флюоресцирующий материал - уранилсульфат калия в непрозрачный материал вместе с фотопластинками, с тем, чтобы приготовиться к эксперименту, требующему яркого солнечного света. Однако ещё до осуществления эксперимента Беккерель обнаружил, что фотопластинки были полностью засвечены. Это открытие побудило Беккереля к исследованию спонтанного испускания ядерного излучения.
Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана.

смерти - он был избран постоянным членом французской академии наук. Он умер в возрасте 55 лет в Ле-Круазик (Бретань).
В его честь названа единица радиоактивности в системе единиц СИ - беккерель (Bq). Также один кратер на Луне и один на Марсе названы в его честь.
Радиоактивность открыта в 1896 г. А. Беккерелем, который обнаружил проникающее излучение солей урана, действующее на фотоэмульсию. Беккерель установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.

обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты полоний и радий.
Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).
В 1903 г. Беккерель получил совместно с Пьером и Марией Кюри Нобелевскую премию по физике.

излучение урана состоит из двух различных компонентов, которые ученый назвал альфа- и бета-лучи. Позже он продемонстрировал природу каждого компонента (они состоят из быстродвижущихся частиц) и показал, что существует еще и третий компонент, который назвал гамма-лучами.
Важная черта радиоактивности - это связанная с ней энергия. Беккерель, супруги Кюри и множество других ученых считали энергию внешним источником. Но Резерфорд доказал, что данная энергия - которая намного мощнее, чем освобождаемая при химических реакциях, - исходит изнутри отдельных атомов урана! Этим он положил начало важной концепции атомной энергии.

воздействия, но имеющие конечный результат – ионизацию вещества.
Квантовое, имеющее глубокую проникающую способность и низкую плотность ионизации (это тормозное, включая и рентгеновское) и гамма-излучение.
Корпускулярное, проникающая способность которого зависит от массы и плотности ионизации частицы и её заряда. Это потоки частиц-электронов, протонов, нейтронов.

новейших высокотехнологичных методик, включая обновление парка исполнительного оборудования. В настоящее время ученые мира разработали и предложили к практическому применению суперсовременные аппараты, расширяющие возможности лучевых пособий онкологическим больным, полностью соответствующие ряду требований к устройствам проведения лучевой терапии.

Технологическая оснащенность радиологической службы

(МРТ)
Ультразвуковая диагностика (УЗД)
Радионуклидная диагностика
ряд виртуальных симуляторов VSim

беспроводной гамма-детектор gamma Finder®II.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)
информационно-управляющая радиологическая система LANTIS

Работа РКТ основана на компьютерной обработке данных о степени поглощения рентгеновского излучения различными тканями. Получаемые изображения близки по своей анатомической сути топографическим срезам человеческого тела.

намагниченными атомами водорода после воздействия на них внешнего радиоволнового сигнала (ядерно-магнитный резонанс). Последующая компьютерная обработка данных позволяет визуализировать на дисплее особенности ядерной структуры вещества и получить трехмерное изображение внутренних органов.

отраженного органами и тканями ультразвукового сигнала. В основе конструкции датчика – пьезоэлектрический эффект. Этот метод позволяет получить прямое изображение опухоли и изменения в прилежащих тканях в режиме реального времени. Одним из современных представителей является Voluson-730.

становится источником излучения после введения в организм радиофармацевтического препарата, содержащего радионуклиды. Регистрируется изображение гамма-камерой. Основой работы камеры является сцинтилляционный кристалл и коллиматор. При поглощении гамма-излучения кристалл испускает свет, который преобразуется в электромагнитный сигнал с последующей компьютерной обработкой.

компьютерного томографа серии Somatom разработан ряд виртуальных симуляторов VSim для построения трёхмерной модели опухоли, определения её пространственного расположения и моделирования лучевой терапии.

время операции регистрирует скопление введенного «маркера» в «сторожевых узлах» по ходу лимфооттока от опухоли. Данное обследование позволит уточнить объем дальнейшего лечения.

частиц. Испускаемый протон сразу реагирует с ближайшим электроном, преобразуясь в два гамма-фатона с последующей регистрацией этого процесса. Данный метод позволяет получить цветное изображение скрытых метаболических процессов в тканях на самых ранних стадиях. Точность ПЭТ-диагностики 80-95% (КТ – 50-68%). ПЭТ сегодня считается одним из самых высокотехнологичных методов диагностики.

полученную информацию о больном и опухоли и выработать оптимальный план лечения. Современная информационно-управляющая радиологическая система LANTIS – представитель подобного класса.

опухолевом очаге;
Возможность компьютерного моделирования;
Высокий уровень радиационной безопасности пациента и персонала.
Этим требованиям обязаны соответствовать современные аппараты для лечения онкозаболеваний.

внутриполостные комплексы
Выводы о достижениях науки на сегодняшний день

2100 или Primus с мультилепестковым коллиматором;
Цифровой симулятор типа VSim, Acuity с томографической приставкой;
Анализатор дозного поля.

к линейному ускорителю, но дешевле в производстве и эксплуатации.
Аппарат для дистанционной гамматерапии Theratron Eginox с мультилепестковым коллиматором (на базе изотопа Со-60, изготовленного с использованием уникальных технологий);

внутриполостной лучевой терапии на базе Со-60 (АГАТ – ВУ) или Ir – 192 (Gammamed), или Cs 137 (фирмы Nucletron);
Рентгеновский аппарат типа С-дуга;
Брахитерапевтическую планирующую систему и комплект эндостатов.

дает в руки врача-радиолога такое эффективное оружие, которое позволяет реально излечить больного от опухоли при минимальном повреждении окружающих тканей.

Выводы о достижениях науки на сегодняшний день

предлагает медицине сложнейшие устройства, внедрение которых в практическую деятельность позволит качественно улучшить диагностику и лечение злокачественных новообразований.
Болезни цивилизации, включая злокачественные опухоли, - это огромная плата человечества за достижения научно-технического прогресса. Онкозаболеваемость прогрессивно увеличивается. Не имея возможности на современном этапе предотвратить этот процесс, человек стремится уменьшить гибель людей, улучшая средства борьбы с этим недугом. Ядерная физика подарила миру лучевую терапию, давшую человечеству ещё один шанс выжить.

информационное агентство, 2006.-448с.
Клинические рекомендации. Онкология (под редакцией акад. РАМН В.И. Чиссова). М.: ГЭОТАР, 2006 – 720с.
Кравец Б.Б., Яковлева Л.В., Барвитенко Н.Т. – Заболеавемость злокачественными образованиями и смертность от них в Воронежской области // Сборник научных трудов: Актуальные проблемы онкологии. – Воронеж – 1997г. – с13-19
Состояние онкологической службы Воронежской области (1997 – 2006гг.) / Чевардов Н.И., Кравец Б.Б., Родцевич О.А., Новицкая Т.А., Бельских В.М. – Воронеж, 2007. – 44с.
История становления онкологической службы в Воронежской области // Сборник научных трудов: Актуальные проблемы онкологии. – Воронеж – 1997г. – с3-9
Линденбратен Л.Д. Медицинская радиология: Учебник / Линденбратен Л.Д. – М: Медицина, 1996.-400с.
Интернет-страницы:
www.med.siemens.ru
www.msm.medical.ru
www.ami-tass.ru
www.bet-7.ru
www.alphamed.ru
www.klinikum-kiev.com
www.emcmos.ru