Radiologická fyzika-nukleární medicína

Přednášející:

Martin Steiner (gar.), Jiří Trnka (gar.)

Cvičící:

Martin Steiner (gar.), Jiří Trnka (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Základní principy NM, radiounklidy a radiofarmaka - produkce, požadavky a charakteristiky, aktivita a fyzikální vlastnosti radionuklidů v NM, Detekce ionizujícího záření v NM; Scintigrafie - gamakamera, kolimátory, parametry gamakamery, optimalizace. Kvalita obrazu v NM. Tomografické zobrazování v NM - SPECT, PET - detektory, střádání a rekonstrukce obrazů, rekonstrukční algoritmy, korekce na zeslabení, příklady klinických aplikací. Počítačové zpracování dat v NM. Řízení kvality - parametry přístrojů a metody jejich měření. Stanovení radiační zátěže pacientů - kompartmentová analýza, dozimetrie vnitřních zářičů, odhad efektivní dávky, metody snížení dávek. Diagnostické metody in-vivo a in-vitro. Radiační ochrana pacienta, personálu a veřejnosti.

Požadavky:

Absolvování předmětů: Jaderná a radiační fyzika 1 a 2, Detektory ionizujícího záření, Základy dozimetrie 1 a 2,

(16ZDOZ, 16DETE, 16JRF1, 16JRF2)

Osnova přednášek:

1. RADIONUKLIDY A RADIOFARMAKA.Úvod do NM, základní myšlenka diag. a léč. metod v NM, fyzikální charakteristiky používaných radionuklidů, základní způsoby výroby radionuklidů, příklady s použitím.

2. DETEKCE IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ V NUKL. MEDICÍNĚ.

3. SCINTIGRAFIE. Základní principy, scintigrafie planární, tomografická, statická, dynamická, scintigraf.

4. KVALITA OBRAZU V NUKLEÁRNÍ MEDICÍNĚ: prostorové rozlišení - ovlivňující faktory, metody hodnocení, kontrast, šum, C-D charakteristiky, ROC charakteristiky.

5. TOMOGRAFICKÉ ZOBRAZOVÁNÍ, SPECT. Transmisní a emisní tomografie, rekonstrukční algoritmy - zpětná projekce, Fourierova transformace, iterační algoritmy; SPECT.

6. TOMOGRAFICKÉ ZOBRAZOVÁNÍ, PET: koincidenční detekce anihilačního záření, detektory pro PET, střádání a rekonstrukce obrazů, klinické a výzkumné aplikace PET.

7. POČÍTAČOVÉ ZPRACOVÁNÍ DAT V NUKL. MEDICÍNĚ. Digitalizace obrazu, matice pro střádání, „zoom“, střádání dyn. studií, synchronizace scintigrafických studií s EKG.

8. ŘÍZENÍ KVALITY. Homogenita zorného pole kamery, fantomová měření.

9. STANOVENÍ RADIAČNÍ ZÁTĚŽE PACIENTŮ. Dozimetrie vnitřních zářičů, kompartmentová analýza, biokinetika radioaktivních substancí - příjem, distribuce, exkrece, radionuklidová terapie, příklady, výpočet efektivní dávky.

10. DIAGNOSTICKÉ METODY IN-VIVO a IN-VITRO. Celotělová a lokální měření, renografie, metoda volných vazebných kapacit, kompetiční vazby na bílkoviny, RIA, IRMA, ELISA, EIA, FIA, REA,

11. RADIAČNÍ OCHRANA. Rad. ochrana pacienta, personálu a veřejnosti, radiační nehody a dekontaminace, mezinárodní doporučení.

Osnova cvičení:

1. Radiofarmaka, radionuklidová, chemická a farmaceutická čistota, příklady s použitím.

2. Scintilační detektory, polovodičové detektory, měření aktivit, geometrie 4pi.

3. Účinnost, energetická rozlišovací schopnost, kapalné scintilátory, statistika měření.

4. Přístroje pro měření in-vitro a in-vivo.

5. Scintilační kamera Angerova typu, kolimátory, energetické vlastnosti, spektrometrické nastaven.

6. Kvalita obrazu v nukleární medicíně, prostorové rozlišení - ovlivňující faktory, metody hodnocení.

Cíle studia:

Znalosti:

Znalosti o základních principech NM. Druhy radionuklidů využívaných pro vyšetření, jejich příprava a použití.

Schopnosti:

Stanovení radiační zátěže pacientů, použití kompartmentové analýzy, využití dozimetrie vnitřních zářičů k odhadu efektivní dávky, metody snížení dávek.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Physics in Nuclear Medicine by James A. Sorenson & Michael E. Phelps (Editors) (August 2003)

[2] Medizinische Physik, Bd.2, Medizinische Strahlenphysik von J. Bille, W. Schlegel Springer-Verlag Berlin Heidelberg (April 2002)

Doporučená literatura:

[3] The Essential Physics of Medical Imaging, J.T. Bushberg et al, 2002

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: