1. فيزياء العلاج بالإشعاع THE PHYSICS OF RADIATION THERAPY
إعـداد
 م. أنور صلاح عطاالله
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

2. فيزياء العلاج بالإشعاع
تصنيف الإشعاعات
من حيث النوع
1- موجات كهرومغناطيسية Electromagnetic Waves
2- موجات جزيئية Waves Particle
α , β , p, n
3- موجات ميكانيكية Mechanical Waves
Sound, Ultrasound
من حيث التأثير
مؤينة Ionizing rad.
غير مؤينة non ionizing rad.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

3. فيزياء العلاج بالإشعاعA
الذرّة Z
A = Mass No.
Z = Atomic No.
شحنة الإلكترون
X10-19C 1.6
كتلة الإلكترون
9.1X10-31 kg
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

4. فيزياء العلاج بالإشعاع
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

5. فيزياء العلاج بالإشعاع
ما هي النظائر
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

6. نظائر العنصر هي: نظائر العنصر: بعضها مستقر و بعضها الآخر مشع
December 3, 2018
نظائر العنصر هي:
ذرات للعنصر تتطابق في خواصها الكيميائية
وتختلف في خواصها الفيزيائية
لاختلاف عدد النيوترونات فيما بينها
نظائر العنصر: بعضها مستقر و
بعضها الآخر مشع
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

7. فيزياء العلاج بالإشعاع
النشاط الإشعاعي Radioactivity
يعبر النشاط الإشعاعي عن التحول النووي التلقائي spontaneous nuclear transformation الذي تتحول بموجبه النوى المثارة excited nuclei إلى نوى أكثر إستقراراً ، و ذلك بإصدار emission جسيمات طاقية energetic particles أو أشعة كهرومغناطيسية أو كلاهما
The quantity A for an amount of radionuclide in a given energy state at a given time, defined as:
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

8. فيزياء العلاج بالإشعاع
where dN is the expectation value of the number of spontaneous nuclear transformations from the given energy state in the time interval dt. The SI unit of activity is the reciprocal second (1/s), termed the Becquerel (Bq).
1 Curie is equivalent to (3.7 * 1010 Bq)
1 Ci = 3.7 x 1010 Bq  1 mCi = 37 MBq  1 MBq = 27 μCi
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

9. فيزياء العلاج بالإشعاع
أشعة ألفا α
أشعة بيتا β
أشعة غاما γ
النيترونات n
من خارج النواة! الأشعة السينية X-ray
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

10. فيزياء العلاج بالإشعاع
تفكك ألفا α
(Z, A)  (Z-2, A-4) + 4He
مثال على ذلك تفكك الراديوم معطياً الرادون :
226Ra  222Rn + 4He
تفكك بيتا β
n  p + e- + نترينو مضاد β- تفكك بيتا السالب
131I  131Xe + e- + نترينو مضاد
p  n + e+ + نترينو β+ تفكك بيتا الموجب
25Al  25Mg + e+ + نترينو
تفكك غاما γ
(Z,A)*  (Z,A) + γ
99mTc  99gTc + γ (141 keV) T1/2 = 6.0
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

11. مصادر الإشعاعات المؤينة Ionizing Radiation’s Sources
طبيعية
1- النظائر المشعة الطبيعية Naturally Occurring Radionuclides
2- الأشعة الكونية Cosmic ray
والنظائر المشعة الصنعية
Artificial Radionuclides
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

12. فيزياء العلاج بالإشعاع
Natural sources (Natural Radiation)
Naturally occurring sources of radiation, including cosmic radiation and terrestrial sources of radiation.
Manmade Radiation (Artificial Radionuclides)
radioisotopes production from: Nuclear Reaction, Nuclear Reactors, Nuclear Fission, Reactor Accidents, Nuclear Explosion, Nuclear Fuel Cycle, Cyclatrones,
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

13. فيزياء العلاج بالإشعاع
Sealed source
Radioactive material that is (a) permanently sealed in a capsule or (b) closely bounded and in a solid form. The capsule or material of a sealed source shall be strong enough to maintain leak tightness under the conditions of use and wear for which the source was designed, also under foreseeable mishaps.
Sealed sources present only an external hazard.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

14. فيزياء العلاج بالإشعاع
Unsealed source
Unsealed radioactive substance such as liquid, powders, and gases are likely to be contained, for example within a bottle or cylinder, but may be released and manipulated when used
Unsealed sources present both external and internal hazards.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

15. فيزياء الأشعة السينية (آلية توليدها – خصائصها)
آلية توليد الأشعة السينية
التشخيص بالأشعة السينية
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

16. فيزياء العلاج بالإشعاع
آلية توليد الأشعة السينية
نبذة تاريخية
في ديسمبر 1895 اكتشف Wilhelm Roentgen الأشعة السينية و أخذ أول صورة و تحصّل على أول جائزة نوبل سنة 1901.
انتاج الأشعة السينية
تنتج الأشعة السينية في أنبوب مفرغ يتم فيه تسريع الإلكترونات عن طريق فلطية عالية.
الإلكترونات السريعة تضرب مادّة الأنود ( المصعد ) Tungsten و تنتج الأشعة السينية.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

17. فيزياء العلاج بالإشعاع
نظام التصوير الإشعاعي (أجزاء جهاز الأشعة السينية )
المولد Generator
أنبوب الأشعة السينية X-ray tube
الغلاف Envelope
الغلاف الخارجي Housing
المهبط Cathode structure
المصعد Anode structure
البقعة المحرقية (البؤرية) Focal Spot
الأشعة المميزة
الإشعاع السيني الإنكباحي(المستمر)
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

18. فيزياء العلاج بالإشعاع
أجهزة الأشعّة السينية
أنبوب مفرغ لإنتاج الأشعة السينية
غرفة تصوير بالأشعة السينية
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

19. فيزياء العلاج بالإشعاع
التشخيص بالأشعة السينية
أنبوب الأشعة السينية
المرشح/ الفلتر
المريض.
الفيلم
سطح الطاولة
المسافة
أسس التصوير الشعاعي
يعتمد مبدأ التصوير على أن المواد مختلفة الكثافة تمتص الأشعة السينية بدرجات متفاوتة
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

20. فيزياء العلاج بالإشعاع
صور الأشعة السينية
عند إجراء صورة لمنطقة ما من الجسم تظهر:
 مناطق سوداء ( نسج رخوة )  مناطق بيضاء ( عظم )
صورة الجمجمة
صورة الصدر
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

21. فيزياء العلاج بالإشعاع
التعرض The exposure X
يستخدم مصطلح التعرض بمعنيين مختلفين. المعنى الأول ذو طابع عام، ويقصد به التعرض للإشعاعات المؤينة. أما المعنى الآخر فهو يعبر عن كمية فيزيائية محددة. وبهذا المفهوم الأخير، فإن التعرض - تاريخيا - هو تعرض الهواء الجاف في الظروف المعيارية (أي عند درجة حرارة الصفر المئوي وعند ضغط يساوي 760 ملليمتر زئبق) لكمية من الأشعة السينية أو إشعاعات غاما منخفضة الطاقة -حتى 3 ميغا إلكترون فولط). ويقاس التعرض بكمية الشحنة الكهربائية (الموجبة أو السالبة) الناتجة عن تأين وحدة الحجوم من الهواء الجوي الجاف في هذه الظروف.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

22. فيزياء العلاج بالإشعاع
وبذلك يعرف التعرض X ، على أنه خارج قسمة الشحنة dQ (الموجبة أو السالبة) المتكونة في عنصر هواء جاف كتلته dm، في الظروف المعيارية، أي أن:
ويقاس التعرض بوحدة عرفت باسم "رنتجن" Roentgen. وقد تم تعريف الرنتجن، في أول الأمر، على أنه كمية الإشعاعات السينية التي تؤدي إلى إنتاج شحنة كهربائية (سالبة أو موجبة) مقدارها وحدة واحدة كهرساكنة (1 esu) في سنتيمتر مكعب واحد من الهواء الجاف، عند الظروف المعيارية، أي أن:
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

23. فيزياء العلاج بالإشعاع
وبالتحويل من نظام الوحدات العلمية (سم.غرام.ثانية) ، إلى النظام العالمي للوحدات يتضح، أن الرنتجن الواحد هو تعرض لكمية من الأشعة السينية أو إشعاعات غاما منخفضة الطاقة، تؤدي إلى توليد شحنة كهربائية (سالبة أو موجبة) مقدارها 58, 2 × كولوم في كغم واحد من الهواء الجاف، عند الظروف المعيارية.أي أن:
1R= 1 e.s.u per 1 cm3 of air ( grams)
1 R = 1 e.s.u/1cm3
= 3.34x10-10C / x10-3kg
= 2.58x10-4 C/kg
I R = x Coulomb/kg air
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

24. فيزياء العلاج بالإشعاع
Exposure
The act or condition of being subject to irradiation. Exposure can be either
External exposure (irradiation by sources outside the body)
Internal exposure (irradiation by sources inside the body).
Exposure can be classified as either normal exposure or potential exposure; either occupational, medical or public exposure; and, in intervention situations, either emergency exposure or chronic exposure. The term exposure is also used in radiodosimetry to express the amount of ionization produced in air by ionizing radiation .
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

25. فيزياء العلاج بالإشعاع
Intake
The process of taking radionuclides into the body by inhalation or ingestion or through the skin.
There are several possible routes of intake of radio nuclides into the body, intake by
Ingestion الابتلاع
inhalation الاستنشاق
injection الحقن
uptake by wounds من خلال الجروح
uptake through intact skin من خلال الجلد
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

26. فيزياء العلاج بالإشعاع
Medical exposure
Exposure incurred by patients as part of their own medical or dental diagnosis or treatment; by persons, other than those occupationally exposed, knowingly while voluntarily helping in the support and comfort of patients; and by volunteers in a programme of biomedical research involving their exposure.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع

27. فيزياء العلاج بالإشعاع
Occupational exposure
All exposures of workers incurred in the course of their work, with the exception of exposures excluded from the Standards and exposures from practices or sources exempted by the Standards.
Public exposure
Exposure incurred by members of the public from radiation sources, excluding any occupational or medical exposure and the normal local natural background radiation but including exposure from authorized sources and practices and from intervention situations.
December 3, 2018
فيزياء العلاج بالإشعاع