basic of radiation protection

المعھد التقاني-السنة الثانية -مقرر الوقاية اإلشعاعية الطبي بدمشق

10/16/2017

أسامة أنجق 1

فيزياء اإلشعاع المؤين

–

Ossama ANJAK Ossama ANJAK

:المحتوى•مقدمة•

اإلشعاع ومصادره•

أنواع األشعة والنشاط اإلشعاعي•

وحدات قياس اإلشعاع •

التعرض اإلشعاعي•

الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•

.التطبيقات الطبية لإلشعاع المؤين•

Ossama ANJAK

ين؟ھل يتعرض اإلنسان بشكل طبيعي لإلشعاع المؤ•

Ossama ANJAK

:مقدمة•عة يتعرض الناس بشكل طبيعي لإلشعاع المؤين من المصادر المش•

خرى الطبيعية، ومنھا ما يوجد في التربة والماء والنبات، ولمصادر أ.من صنع اإلنسان مثل أجھزة األشعة السينية واألجھزة الطبية

دم في لإلشعاع المؤين العديد من التطبيقات المفيدة، حيث يستخ•.مجاالت مثل الطب والصناعة والزراعة والبحوث

مع زيادة استخدام اإلشعاع المؤين يزداد احتمال وقوع مخاطر •.صحية في حالة عدم استخدامه أو احتوائه بشكل صحيح

الزمة اإلصابة بمتأو احتراق الجلد يمكن أن تحدث تأثيرات صحية حادة مثل –.عندما تتجاوز جرعات اإلشعاع مستويات معينة اإلشعاع الحادة

من اإلشعاع المؤين منيزيد التعرض لجرعات منخفضة يمكن أن •.خطر حدوث تأثيرات طويلة األجل مثل اإلصابة بالسرطان


التعرض لإلشعاع الطبيعي


10/16/2017


:اإلشعاع المؤين•كل اإلشعاع المؤين ھو نوع من الطاقة تطلقه ذرات معينة في ش•

.موجات أو جسيمات كھرومغناطيسية

يتعرض الناس للمصادر الطبيعية لإلشعاع المؤين، منھا•األشعة الكونية –

بعض مكونات التربة والماء والنبات، –

.يةمصادر أخرى من صنع اإلنسان مثل أجھزة األشعة السينية واألجھزة الطب–

الصناعة النووية واألسلحة النووية–


:اإلشعاع المؤين•دم في لإلشعاع المؤين العديد من التطبيقات المفيدة، حيث يستخ•

:مجاالت مثلتشخيص، طب نووي، معالجة إشعاعية:الطب –

Ossama ANJAK


:مجاالت مثلالطاقة النووية –والصناعة –

والزراعة –

.والبحوث–

Ossama ANJAK


:مجاالت مثل.والبحوث وتوليد النظائر المشعة–

Ossama ANJAK

جھاز السيكلترون المستخدم في توليد النظائر المشعة الطبية

:اإلشعاع المؤين•احتمال وقوع مخاطر مع زيادة استخدام اإلشعاع المؤين يزداد •

.في حالة عدم استخدامه أو احتوائه بشكل صحيح صحية

يمكن أن يزيد التعرض لجرعات منخفضة من اإلشعاع المؤين من•.خطر حدوث تأثيرات طويلة األجل مثل اإلصابة بالسرطان

Ossama ANJAK


10/16/2017


:اإلشعاع المؤين•ة يمكن أن تحدث تأثيرات صحية حادة مثل احتراق الجلد أو اإلصاب•

بمتالزمة اإلشعاع الحادة عندما تتجاوز جرعات اإلشعاع مستويات.معينة

Ossama ANJAK

ما ھو اإلشعاع المؤين؟•

Ossama ANJAK

ما ھو اإلشعاع المؤين؟•قل على اإلشعاع المؤين ھو نوع من الطاقة تطلقه ذرات معينة وينت•

ھيئة

أو) أشعة غاما أو األشعة السينية(موجات كھرومغناطيسية 1.

). نيترونات بيتا أو ألفا(على ھيئة جسيمات 2.

، النشاط اإلشعاعييسمى ھذا التفكك التلقائي للذرات •

Ossama ANJAK

ما ھو اإلشعاع المؤين؟•شكال تعتبر الطاقة الزائدة المنبعثة أثناء ھذا التفكك شكال من أ•

. اإلشعاع المؤين

منھا يطلق على العناصر غير المستقرة التي تتفكك وتنبعث•ة النويداتاإلشعاعات المؤينة اسم . المشع

شكال شكال من أ التفككتعتبر الطاقة الزائدة المنبعثة أثناء ھذا •تفكك ويطلق على العناصر غير المستقرة التي ت. اإلشعاع المؤين

ةال) النظائر(النكليدات اسم اإلشعاعات المؤينة وتنبعث منھا . مشع)137 (137Cs-والسيزيوم) Co60( 60-الكوبالت–)m99 (m99Tc -التاكنيسيوم) Tl201( 201-والتاليوم–

Ossama ANJAK

Electromagnetic Spectrum

Ossama ANJAK

ما ھو اإلشعاع المؤين؟

Ossama ANJAK

Ionizing RadiationNon-Ionizing Radiation


10/16/2017


Electromagnetic Spectrum

X‐ray radiation was discovered by Roentgen in 1895.

X‐rays are generated by bombarding electrons on an metallic anode

Emitted X‐ray has a characteristic wavelength depending upon which metal is present.

e.g. Wavelength of X‐rays from Cu‐anode = 1.54178 Å

E= h= h(c/)

Å)= 12.398/E(keV)

10‐1 to 10 nm

400 to 700 nm

10‐4 to 10 ‐1 nm

10 to 400 nm

700 to 104 nm

NMR 10 um ‐ 10 mm

Ossama ANJAK

ما ھو اإلشعاع غير المؤين؟•اإلشعاعات : مثل (Non-Ionizing Radiation)مؤينغير •

الكھرومغناطيسية ومنھا

موجات الراديو والتليفزيون –

وموجات الرادار –

) ميكروويف(القصيرة الموجيةوالموجات الحرارية ذات األطوال –

والموجات دون الحمراء –

واألشعة فوق البنفسجية –

.والضوء العادي–

Ossama ANJAK

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟

Ossama ANJAK

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟•• . يتعرض الناس لإلشعاع الطبيعي يوميا

مادة 60يأتي اإلشعاع الطبيعي من مصادر عديدة بما فيھا أكثر من •. الھواءو الماءو التربةمشعة طبيعية المنشأ وموجودة في

40-يحوي جسم اإلنسان البوتاسيوم–

و غاز طبيعي المنشأ ينطلق من الصخور والتربة، وھ: غاز الرادون•. المصدر الرئيسي لإلشعاع الطبيعي

عه من المشعة عن طريق استنشاقه وابتال للنويداتيتعرض الناس كل يوم –.الھواء والغذاء والماء

Ossama ANJAK

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟•ونية، يتعرض الناس لإلشعاع الطبيعي أيضا عن طريق األشعة الك•

من جرعة إشعاع % 80إذ تأتي . وخاصة في االرتفاعات الشاھقةشعة من األ -في المتوسط -الخلفية التي يتلقاھا اإلنسان سنويا . األرضية والكونية التي تنشأ طبيعيا

فات تختلف مستويات التعرض إلشعاع الخلفية نتيجة لالختال•ى أكثر فقد يصل مستوى التعرض في بعض المناطق إل. الجيولوجية

.مرة أعلى من المتوسط العالمي 200من

Ossama ANJAK

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟•ا من أيضا توجد مصادر بشرية الصنع لإلشعاع تتراوح في تنوعھ•

في محطات توليد الطاقة النووية إلى االستخدامات الطبية لإلشعاع. تشخيص األمراض أو عالج المرضى

يوم أن مصادر اإلشعاع المؤين من صنع اإلنسان واألكثر شيوعا ال•.ھي أجھزة األشعة السينية وغيرھا من األجھزة الطبية

Ossama ANJAK


10/16/2017


The United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR)

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟•: يجرى سنويا في العالم UNSCEARبحسب •

مليار صورة إشعاعية 3.6أكثر من –

مليون استقصاء طب نووي 35–

.ماليين مريض يخضعون للمعالجة اإلشعاعية 5–

Ossama ANJAK

ما ھي مصادر اإلشعاع المؤين؟• الجرعة التي يتعرض لھا المريض بالمقارنة مع الجرعة الناتجة•

Radiation Doses from Various Types of Medicalعن تصوير الصدر Imaging Procedures

Ossama ANJAK

Type of Procedure Average Adult Effective

Dose (mSv)Estimated Dose Equivalent

(No. of Chest X‐rays)

Dental X‐ray 0.005 ‐ 0.01 0.25‐0.5

Chest X‐ray 0.02 1

Mammography 0.4 20

CT 2 ‐ 16 100 ‐ 800

Nuclear Medicine 0.2 ‐ 41 10 ‐ 2050

Interventional Fluoroscopy 5 ‐ 70 250 ‐ 3500

بنية المادة والنشاط اإلشعاعي

Ossama ANJAK

:بنية المادة :بنية المادة•:تتألف المادة من ذرات•

التفاعالت قادر على الدخول في ھي اصغر جزء من المادة الذرة•الكيميائية

Ossama ANJAK

:بنية المادة :بنية المادة•الذرة ، على أن 1911قام بھا رذرفورد عام التي تجارب الدلت : Atomالذرة •

ر متوضعة في منطقة صغيرة في مركز الذرة، قطرھا أصغشحنة موجبة مكونة من ة وھي تحتوي مجمل كتلة الذرة تقريبا، محاط النواة، والتي تدعى m14-10من

.تدور بمسارات إھليلجية حول النواة اإللكتروناتبسحابة من

:تتألف من: Nucleusالنواة –بروتونات موجبة الشحنة1.نيترونات معتدلة الشحنة 2.

.ةتدور حول النواإلكترونات سالبة الشحنة مھملة الكتلة –)النواةداخل بروتوناتعددهم يساوي عدد (

Ossama ANJAK

:بنية المادة :بنية المادة•

Ossama ANJAK

Atomالذرة

النواة Nucleus

)-(إلكترونات

بروتونات(+)

نيترونات


10/16/2017


:بنية المادة•: تتميز الذرة•

)A )Atomic Weightالعدد الكتلي –

)البروتونات+نيترونات(عدد الجسيمات المكونة للنواة •

)Z )Atomic Numberوالعدد الذري –عدد البروتونات في نواة الذرة•

Ossama ANJAK

شحنة اإللكترون- 1.6x10-19C

كتلة اإللكترون9.1x10-31

kg

رمز الذرة

: Radioactivityالنشاط اإلشعاعي•ظاھرة النشاط Henry Becquerel بيكريلاكتشف ھنري •

، عندما الحظ أن 1896عام Radioactivityاإلشعاعي Radiationتصدر أشعة Uraniumأمالح اليورانيوم

.تخترق العديد من المواد، وتؤدي إلى اسوداد فيلم التصوير

لظاھرة النشاط اإلشعاعي بداية علمنا بيكريلاكتشاف كان•.الحديث حول البنية الذرية والنووية

من قبل Ra-226جرى فصل عنصر الراديوم 1899في •Marie Curie & Pierre Curie

Ossama ANJAK

Radioactivityالنشاط اإلشعاعي •

يعبر النشاط اإلشعاعي عن التحول النووي التلقائي •spontaneous nuclear transformation الذي تتحول بموجبه

الذرات غير المستقرة ( excited nucleiالنوى المثارة unstable atom ( إلى نوى أكثر استقرارا)ذرات مستقرة( ،

energeticجسيمات طاقية emissionويتم ذلك بإصدار

particles أو أشعة كھراطيسية أو كالھما.

Ossama ANJAK

Unstable atom

Stable atomenergetic particles or Gamma ray


:يخضع تغير النشاط اإلشعاعي مع الزمن لقانون التفكك اإلشعاعي•

:حيث•–)oA(t النشاط اإلشعاعي عند البدءot و–A(t) النشاط اإلشعاعي بعد مضي زمن قدرهt.

ثابت التفكك و –

Becquerel (Bq) البيكريلالنشاط اإلشعاعي ھي قياس واحدة•كواحدة للنشاط اإلشعاعي Curie (Ci)ستخدم أيضا الكوري ت•

• 1 Ci = 3.7 x 1010 Bq = 37 GBq • 1 mCi = 37 MBq • 1 MBq = 27 μCi

Ossama ANJAK


داتالنويالذي يستخدم كمقياس لكمية (يقاس النشاط اإلشعاعي • (Bq)البيكرلبوحدة تسمى ) المشعة الموجودة في المادة

. الواحد عملية تفكك واحدة في الثانية البيكرليعادل –

لمشعة ا النويداتھو الزمن الالزم لكي يتناقص نشاط : العمر النصفي•. بفعل التفكك اإلشعاعي إلى نصف قيمتھا األولية

تفكك يالعمر النصفي ألي عنصر مشع ھو الزمن الذي يحتاجه العنصر لكي –. ، ويتراوح من أجزاء الثانية إلى ماليين السنيننصف عدد ذراته

أيام، I131( =8( 131-العمر النصفي لليود•

.سنة 5730ھو )C14( 14-العمر النصفي للكربون•

Ossama ANJAK


1 Ci = the Activity of

Ossama ANJAK

1 mg 1 g635.600 kg

T1/2=5.26 YT1/2=1622 Y

T1/2=4.5x10+9 Y


10/16/2017



Ossama ANJAK

Cobalt-60

60‐Cobaltof gram1 has the same activity as

natural Uranium of kg3 10x1800 )U238(

النشاط اإلشعاعي•: يصدر عن الذرة المثارة•

Rutherfordالتي بين رذرفورد : (α)أشعة ألفا –، He 4أنھا عبارة عن نوى الھليوم 1909عام

) نيترون 2 + بروتون 2(

أنھا عبارة 1900عام بيكريلالتي بين (β)أشعة بيتا –، Electronsعن إلكترونات

أنھا 1914التي بين رذرفورد عام ()أشعة غاما –

.Electromagnetic طيسيةاعبارة عن أشعة كھر

Ossama ANJAK

βα

النشاط اإلشعاعي النشاط اإلشعاعي•ن العدد نفسه مھي تلك النكليدات التي تضم : Isotopesالنظائر •

فسه، ، وبالتالي فھي تنتمي إلى العنصر الكيميائي نالبروتونات الت مثل نظائر الكوبتحوي أعدادا مختلفة من النيترونات ولكنھا

وجميعھا نظائر مشعة في حين نظير .........و و و).مستقر(الكوبالت غير مشع

روتوناتذرات للعنصر تتطابق في خواصھا الكيميائية لھا نفس العدد من الب–

ونات فيما بينھاتختلف في خواصھا الفيزيائية بسبب االختالف في عدد النيوتر–

مشعبعضھا اآلخر ومستقربعضھا : نظائر العنصر•

Ossama ANJAK

النشاط اإلشعاعي النشاط اإلشعاعي•

Ossama ANJAK

. radioactive nuclide chartمقطع من جدول النظائر المشعة

•Examples of Radioactive Materials

Ossama ANJAK

Physical Radionuclide Half-Life Activity UseCesium-137 30 yrs 1.5 x 106 Ci Food Irradiator

Cobalt-60 5 yrs 15,000 Ci Cancer Therapy

Plutonium-239 24,000 yrs 600 Ci Nuclear Weapon

Iridium-192 74 days 100 Ci Industrial Radiography

Hydrogen-3 12 yrs 12 Ci Exit Signs

Strontium-90 29 yrs 0.1 Ci Eye Therapy Device

Iodine-131 8 days 0.015 Ci Therapy

Technetium-99m 6 hrs 0.025 Ci Imaging

Americium-241 432 yrs 0.000005 Ci Smoke Detectors

Radon-222 4 days 1 pCi/l Environmental

:أنماط التفكك اإلشعاعي•: αتفكك ألفا •

ونين وتقوم فيه النواة المشعة بإصدار نواة الھليوم التي تتألف من بروت–:ونيترونين وفق المخطط الھيكلي التالي

Ossama ANJAK


10/16/2017


:أنماط التفكك اإلشعاعي•: eβ)--(تفكك بيتا •

وذلك بتحويل وتقوم فيه النواة المشعة بتخفيض الفائض النيتروني في النواة–:ةالتاليعادلة نيترون إلى بروتون مصدرة إلكترون وفق الم

Ossama ANJAK

:أنماط التفكك اإلشعاعي•

Ossama ANJAK

60-تفكك نكليد الكوبالت

137 -تفكك نكليد السيزيوم

: eβ)‐‐(تفكك بيتا

:أنماط التفكك اإلشعاعي•

Ossama ANJAK

= 6.0 h

99mTc

Excited Nucleus

Gamma ray

99Tc

Stable Nucleus

Photon Decay (gamma ray) غاماتفكك

X-Rayاألشعة السينية

Ossama ANJAK

X-Rayاألشعة السينية •

Wilhelm رونتجنجرى اكتشاف األشعة السينية من قبل وليم •Conrad Roentgen, Nov. 1895

Ossama ANJAK

Frau Röntgen's left hand

1895/كانون أول/22أول صورة شعاعية التقطت في


Ossama ANJAK

1896 X-Ray Machine Shows Radiation Risks in the past is 1,500 Times More Radiation Than Today


10/16/2017



.أنابيب األشعة السينية•150kV-20تصدر أشعة سينية ذات طاقة –

– .الجرعة اإلشعاعية منخفضة نسبيا

Ossama ANJAK


Ossama ANJAK


يختلف طيف األشعة السينية باختالف معدن الھدف •

Ossama ANJAK

وحدات قياس اإلشعاع

Ossama ANJAK

وحدات قياس اإلشعاع•) ...هواء، نسج، ماء،(عندما يتفاعل اإلشعاع المؤين مع أي وسط •

.فإن جزء من طاقة اإلشعاع تنتقل إلى هذا الوسط

رض وامتصاص الطاقة في وسط يتعأ أينالتيعتبر قياس كمية •.لإلشعاع المؤين هو األساس في قياس الجرعات اإلشعاعية

Ossama ANJAK

R الرونتجن -وحدات قياس اإلشعاع•:التعرض اإلشعاعي•

:R الرونتجن•

زوجا من 1510x1.61كمية األشعة المؤينة التي تقابل إحداث•من الھواء الجاف في الشرطين النظامين والتي 1kgفي اإليونات

C4-10x2.58 تحمل شحنة كھربائية قدرھا

Ossama ANJAK


10/16/2017


الجرعة الممتصة -وحدات قياس اإلشعاع•الجرعة الممتصة•يجة نت) الكتلة(هي الطاقة اإلشعاعية المتوسطة المودعة في المادة •

لتعرضها لإلشعاعينطبق هذا المفهوم على جميع أنواع اإلشعاع:

.مباشرة التأين، الجسيمات المشحونة–

.نيترونات- X ،غير مباشرة التأين، أشعة غاما، أشعة–

يطبق على جميع المواد.

تمثل الجرعة الممتصة كمية متوسطة يمكن قياسھا.بسھولة من خالل تفاعل اإلشعاع مع المادة

Ossama ANJAK

الجرعة الممتصة -وحدات قياس اإلشعاع•لة لطاقة الممتصة في واحدة الكتا :الجرعة الممتصة•

نوع من اإلشعاعألي مادةالتعرض لنتيجة

).Gy(وتدعى الغري ) J/kg(في الكيلو غرام الجولهي واحدتها•

Ossama ANJAK

الجرعة المكافئة -وحدات قياس اإلشعاع•

الجرعة : T,REquivalent Dose (H(الجرعة المكافئة •المصححة إشعاعيا

الناجم من Biological Damageمن المعلوم أن التخريب الحيوي •.الجرعة الممتصة يختلف بحسب نوع اإلشعاع الممتص

High LET (High Linearاإلشعاع ذو النقل الخطي العالي للطاقة •

Energy Transfer) بر قدرة تخريبية للخاليا الحية بواحدة الجرعة أك.Low LETمقارنة مع إشعاع ذو نقل خطي منخفض للطاقة

لھذا السبب وألغراض الوقاية اإلشعاعية أدخلت الھيئة الدولية •مفاھيم ومصطلحات جديدة لعدد من ICRPللوقاية اإلشعاعية

كميات قياس الجرعة اإلشعاعية منھا مفھوم الجرعة المكافئة Radiation weighted doseالجرعة المصححة إشعاعيا

Ossama ANJAK


تعرف الجرعة : T,REquivalent Dose ( H(الجرعة المكافئة • Rوالناجمة عن اإلشعاع Tالمكافئة في النسيج الحي أو العضو

في ( T,RDالممتصة كحاصل جداء كل من وسطي الجرعة الممتصة معامل اإلشعاع المرجح في ) Rالناتجة عن اإلشعاع Tالعضو

بحس نوع ) RWRadiation Weighting Factorالثقل اإلشعاعي أو (:اإلشعاع

أو•

Ossama ANJAK

RWRadiation Weighting Factorقيمة معامل الترجيح لإلشعاع •

Ossama ANJAK

Type and energy of radiation, R Radiation weighting factor, wR

Photons, all energies 1

Electrons and muons, all energies 1

Neutrons:

<10 keV 5

10 to 100 keV 10

> 0.1 to 2 MeV 20

> 2 to 20 MeV 10

> 20 MeV 5Protons, other than recoil protons, > 2 MeV 5Alpha particles, fission fragments, heavy

nuclei 20


تقاس الجرعة : T,REquivalent Dose ( H(الجرعة المكافئة •Sievert السيفرتبواحدة SI Unitالمكافئة (Sv)

1 Sv = 1 Gy x WR

None SI Unitالواحدة القديمة •

remالريم ––1 rem = 0.01 Sv–1 m.rem = 0.01 mSv–1 µ.rem = 0.01 µSv

Ossama ANJAK


10/16/2017


الجرعة الفعالة -وحدات قياس اإلشعاع•Effective Dose (E(الجرعة الفعالة •وث بما أن تأثير اإلشعاع يختلف من عضو إلى آخر فإن احتمال حد•

مد بشكل اآلثار العشوائية لإلشعاع الناجم من جرعة مكافئة سوف يعت. عام على العضو أو النسيج المتعرض لإلشعاع

اء ولكي يؤخذ ذلك بعين االعتبار فقد أعطي لكل عضو من األعض• TWمعامل نسيج مرجح

T. HT WTE =

Ossama ANJAK

لكل عضو من أعضاء الجسم المختلفة TWمعامالت النسيج المرجحة •

Ossama ANJAK

Tissue wT ΣwT

Bone‐marrow (red), Colon, Lung, , Stomach, Breast Remainder tissues*

0.12 0.72

Gonads 0.08 0.08

Bladder, Oesophagus, Liver, Thyroid 0.04 0.16

Bone surface, Brain, Salivary glands, Skin 0.01 0.04

Total 1.00* Remainder tissues: Adrenals, Extrathoracic (ET) region, Gall bladder, Heart, Kidneys, Lymphatic nodes, Muscle, Oral mucosa, Pancreas, Prostate (M), Small intestine, Spleen, Thymus, Uterus/cervix (F).

• Radiation Quantities and Units

Ossama ANJAK

Roentgen (R)

Rad or Gray

1Gy=100 rad

Rem or Sieverts

1Sv=100 rem

Radioactivity (Bq) – Attributed to material and describes the number of emissions occurring in a given time

Curie (Ci)

Air:Exposure (C/kg) The amount of ionization in are du to gamma (X) ray

Material:Absorbed dose (Gy) The amount of ionization in are absorbed in material

Human Body:Equivalent dose (Sv) The magnitude of the effects of ionization ray in human body

SI Units None SI Unitsما ھي الجرعة التي يتعرض لھا المريض؟•

الجرعة التي يتعرض لھا المريض بالمقارنة مع الجرعة الناتجة• Radiation Doses from Various Types of Medicalعن تصوير الصدر Imaging Procedures

Ossama ANJAK

Type of ProcedureAverage Adult Effective

Dose (mSv)Estimated Dose Equivalent

(No. of Chest X‐rays)

Dental X‐ray 0.005 ‐ 0.01 0.25‐0.5

Chest X‐ray 0.02 1

Mammography 0.4 20

CT 2 ‐ 16 100 ‐ 800

Nuclear Medicine 0.2 ‐ 41 10 ‐ 2050

Interventional Fluoroscopy 5 ‐ 70 250 ‐ 3500

Ossama ANJAK

Ossama [email protected]

أنواع التعرض اإلشعاعي

Ossama ANJAK


10/16/2017


Ossama ANJAK

التعرض الداخليالتعرض الخارجي

استنشاق

البلع الحقن الوريدي التلوث الخارجي

التعرض الخارجي

أنواع التعرض اإلشعاعي

:أنواع التعرض اإلشعاعي•

ع لإلشعاع المؤين يحدث عند استنشاق أو بلالتعرض الداخلي •عن طريق الحقن أو (النكليدات المشعة أو دخولھا إلى مجرى الدم

). الجروح مثال

داتالنويعند تخلص الجسم من تلك التعرض الداخلي تنتھي حالة •:المشعة إما

أو) عن طريق الفضالت مثال (تلقائيا –

.نتيجة لتلقي نوع من العالج –

Ossama ANJAK


Ossama ANJAK


تنتقل عن قد يحدث عند تعلق المواد المشعة التيالتعرض الخارجي •. بالجلد أو المالبس) مثل الغبار أو السوائل(طريق الھواء

غالبا ما يسھل إزالة ھذا النوع من المواد المشعة من على الجسم عن طريق–.تبديل المالبس واالستحمام

يع التشعناتجا أيضا عن التعرض لإلشعاع المؤين وقد يكون •عاع أو ويتوقف التشعيع الخارجي عندما يحجب مصدر اإلش الخارجي

.عندما يخرج الشخص من مجال اإلشعاع.شافيالمحالة التعرض لألشعة السينية في مراكز التشخيص اإلشعاعي أو –

أو المعالجة اإلشعاعية الخارجية–

Ossama ANJAK

أنواع التعرض اإلشعاعي•

ي تنتقل عن قد يحدث عند تعلق المواد المشعة التالتلوث الخارجي •.سبالجلد أو المالب) مثل الغبار أو السوائل أو الھباء(طريق الھواء

غالبا ما يسھل إزالة ھذا النوع من المواد المشعة من على الجسم عن –.طريق الغسل

Ossama ANJAK


يع التشعوقد يكون التعرض لإلشعاع المؤين ناتجا أيضا عن •ي المشافكما في حالة التعرض لألشعة السينية في ( الخارجي

). الطبيةرج يتوقف التشعيع الخارجي عندما يحجب مصدر اإلشعاع أو عندما يخ–

.الشخص من مجال اإلشعاع

Ossama ANJAK


10/16/2017


:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع

Ossama ANJAK

:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•سم أو أعضاء ج/ ويعتمد نوع الضرر الذي يلحقه اإلشعاع بأنسجة •

:اإلنسان علىقاس الجرعة اإلشعاعية التي يتعرض لھا، أو على الجرعة الممتصة والتي ت–

Gy الغرايبوحدة تسمى

:ويعتمد نوع الضرر الذي يحتمل أن ينتج عن الجرعة الممتصة على–

.....). ألفا ، بيتا ، غاما، (نوع اإلشعاع المؤين •

.درجة حساسية األنسجة أو األعضاء المختلفة•

.ممقدار الجرعة اإلشعاعية التي يتعرض لھا العضو أو الجس•

Ossama ANJAK

:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•

Ossama ANJAK

Alpha

Beta

Gamma and X-rays

Neutron 10n

00γ

0-1βــ

42α++ Paper Plastic Lead Concrete


Ossama ANJAK

Alpha ParticlesStopped by a sheet of paper

Beta ParticlesStopped by a layer of clothingor less than an inch of a substance (e.g. plastic)

المصدر اإلشعاعي

RadiationSource Gamma Rays

Stopped by inches to feet of concreteor less than an inch of lead

:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•رية ھي تسبب األشعة األضرار للخاليا البش بواستطھاالطريقة التي •

تأيين الذرات في الخاليا

للجزيئات يمكن للتأيين أن يسبب أضرارا مباشرة أو تغيرات كيميائية•مما يؤدي إلى ) DNA الـتأثير مباشر على (الھامة ضمن الخلية

)أثر مباشر(التأثير الوظائف الطبيعية للخلية

إلى أو أن التأين ينال الجزيئات األكثر توفرا في الخلية مما يؤدي•أثر (لوجيا على الجزيئات الھامة بيونواتج التفكك ، ثم تؤثر تفككھا

)غير مباشر

Ossama ANJAK

:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•ى حدودا معينة أن يضعف وظائف• األنسجة ويمكن لإلشعاع إذا تعد

:أو األعضاء وأن يؤدي إلى آثار حادة مثل/ و

احمرار الجلد –

وفقدان الشعر –

. والحروق اإلشعاعية ومتالزمة اإلشعاع الحادة–

. كلما زادت كمية الجرعات وارتفع معدل الجرعات زادت حدة اآلثار•ي على سبيل المثال فإن الجرعة الحدية لمتالزمة اإلشعاع الحادة ھ

)سيفرت ميللي 1000( سيفرت 1حوالي

Ossama ANJAK


10/16/2017


:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•. كلما زادت كمية الجرعات وارتفع معدل الجرعات زادت حدة اآلثار•

ي على سبيل المثال فإن الجرعة الحدية لمتالزمة اإلشعاع الحادة ھ)سيفرت ميللي 1000( سيفرت 1حوالي

Ossama ANJAK


نخفاض افي إصالح نفسھا في حالة تنجح الخاليا التالفة يزداد احتمال أن •ويلة أو تعرضه لھا على مدى فترة زمنية ط الجرعة التي يتلقاھا اإلنسان

). انخفاض معدل الجرعة(

أيضا إذا كانت ھناك تحدث آثار طويلة األجل ولكن ھناك احتمال أن •خاليا أخطاء في عملية إصالح الخاليا التالفة، فتحولت تلك الخاليا إلى

وقد يؤدي ھذا التحول إلى إصابة. مشعة ال تزال قادرة على االنقسام. اإلنسان بالسرطان بعد مرور سنوات أو حتى عقود

احتمال ليس بالضرورة أن تحدث ھذه التأثيرات، على الرغم من أن •ويشكل األطفال . حدوثھا يتناسب طرديا مع الجرعة اإلشعاعية

والمراھقون الفئة األكثر عرضة للخطر ألنھم أكثر حساسية للتعرض.اإلشعاعي بكثير من البالغين

Ossama ANJAK

:الضرر الذي يلحقه اإلشعاع•اآلثار المتأخرة لإلشعاع•

Ossama ANJAK

تعرض مفرط لألشعة السينية

2 months after exposure 6months after exposure

8 months after percutaneous

coronary intervention (PCI)after the flap surgery

:اآلثار الصحية لإلشعاع المؤين•

ى حدودا معينة أن يضعف وظائف ا• / وألنسجة يمكن لإلشعاع إذا تعد:أو األعضاء وأن يؤدي إلى آثار حادة مثل

احمرار الجلد –

فقدان الشعر –

الحروق اإلشعاعية –

. متالزمة اإلشعاع الحادة–

. كلما زادت كمية الجرعات وارتفع معدل الجرعات زادت حدة اآلثار•ي على سبيل المثال فإن الجرعة الحدية لمتالزمة اإلشعاع الحادة ھ

).سيفرت ميللي 1000( سيفرت 1حوالي

Ossama ANJAK


الة في إصالح نفسھا في حتنجح الخاليا التالفة يزداد احتمال أن •ترة انخفاض الجرعة التي يتلقاھا اإلنسان أو تعرضه لھا على مدى ف

). انخفاض معدل الجرعة(زمنية طويلة

أيضا إذا كانت ھناكتحدث آثار طويلة األجل لكن ھناك احتمال أن •إلى أخطاء في عملية إصالح الخاليا التالفة، فتحولت تلك الخاليا

لى وقد يؤدي ھذا التحول إ. خاليا مشعة ال تزال قادرة على االنقسام. إصابة اإلنسان بالسرطان بعد مرور سنوات أو حتى عقود

Ossama ANJAK


ل احتماليس بالضرورة أن تحدث ھذه التأثيرات، على الرغم من أن • ويشكل األطفال. الجرعة اإلشعاعيةمع يتناسب طرديا حدوثھا

عرض والمراھقون الفئة األكثر عرضة للخطر ألنھم أكثر حساسية للت.اإلشعاعي بكثير من البالغين

اعية أظھرت دراسات وبائية أجريت على فئات تعرضت لجرعات إشع•) عاعمثل الناجين من القنابل الذرية أو المرضى الذين عولجوا باإلش(

حدوث زيادة ملحوظة في خطر اإلصابة بالسرطان لدى األشخاص سيفرتملي 100الذين تعرضوا لجرعات أعلى من

Ossama ANJAK


10/16/2017



خ الجنين، تلفا في متعرض األم قبل الوالدة لإلشعاع المؤين قد يسبب •في الفترة ما 100mSvذلك عقب تعرضھا لجرعة حادة تتجاوز –

بين األسبوع الثامن والخامس عشر من الحمل في الفترة ما بين األسبوع السادس عشر 200mSvأو –

. والخامس والعشرين من الحملرض لم تظھر دراسات أجريت على اإلنسان أي احتمال لتأثير التع•

ثامن أو لألسبوع الالفترة السابقة اإلشعاعي على نمو مخ الجنين في . لألسبوع الخامس والعشرين من الحمل التالية

عرض تشير الدراسات الوبائية إلى أن مخاطر اإلصابة بالسرطان بعد ت•عاع الجنين لإلشعاع ال تختلف عن المخاطر الناجمة عن التعرض لإلش

.في مرحلة الطفولة المبكرة

Ossama ANJAK

ةاألشعة المؤينة في التطبيقات الطبي

Ossama ANJAK

األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية•

األشعة يتزايد الطلب على الصور التشخيصية باستخدام•. X-Rayالسنية

من مرات في الربع األخير 6في الواليات المتحدة تزايد –.القرن الماضي

: تزايد الطلب على •) multidetector spiral CT(التصوير الطبقي المحوري –

Nuclearاستخدام النظائر المشعة في التشخيص الطبي –Medicine

interventionalزيادة في إجراءات األشعة التداخلية –procedures

Ossama ANJAK

األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية

Ossama ANJAK

الطب النووي

+ أشعة غاما ()بوزيترونات

يالتصوير التشخيص

)أشعة سينية(

المعالجة اإلشعاعية

أشعة + أشعة سينية ()غاما

التعرض الطبي


التشخيص اإلشعاعي

Ossama ANJAK

شعاعيالتشخيص اإل -األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية •

:التشخيص اإلشعاعي•

Diagnostic X-Rayاألشعة السينية البسيطة 1)

.CT Scannerالتصوير الطبقي المحوري 2)

Mammography) الماموغرام(تصوير الثدي 3)

:األشعة التداخلية4)تصوير الشرايين1)

القسطرة القلبية2)

تصوير األسنان5)

(6..............

Ossama ANJAK

X‐Ray: 30‐150 kV

Dose per Image: 0.1‐25mGy


10/16/2017



Ossama ANJAK

Interventional radiology األشعة التداخلية


Ossama ANJAK

التصوير الطبقي المحوري

CT Scanner


Ossama ANJAK

Mammography) الماموغرام(تصوير الثدي


الطب النوويNuclear Medicine

Ossama ANJAK

الطب النووي-األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية •

:الطب النووي ھو استخدام النظائر المشعة المفتوحة في•تشخيص الحاالت المرضية–

معالجة األورام السرطانية–

:النكليدات المشعة المستخدمة• Tl, …201I, 131I, 123Tc, m99: مصدرات غاما•

F (FDG), …18: البوزيترونمصدرات •

Ossama ANJAK

الطب النووي-األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية •

:الطب النووي ھو استخدام النظائر المشعة المفتوحة في•تشخيص الحاالت المرضية–

معالجة األورام السرطانية–

:النكليدات المشعة المستخدمة• Tl, …201I, 131I, 123Tc, m99: مصدرات غاما•

F18… ,(FDG): البوزيترونمصدرات •

:كافة النكليدات المشعة المستخدمة•.ذات طاقة منخفضة نسبيا•

.ذات عمر نصف قصير•

Ossama ANJAK


10/16/2017


الطب النووي-األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية

Ossama ANJAK


Ossama ANJAK

ما ھي مصادر النكليدات •المشعة المستخدمة في الطب

النووي؟.مولد التاكنسيوم–

.المفاعالت النووية–

).السيكلترون(المسرعات –


Ossama ANJAK

.مولد التاكنسيوم•

NaCl

AlO2

Mo‐99+Tc‐99m

Tc‐99m

Mo-99 Tc-99m Tc-9966 h 6h



Radiotherapy

Ossama ANJAK

المعالجة اإلشعاعية-األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية •

:استخدام اإلشعاع المؤين في معالجة األورام السرطانية•

......-192وااليريديوم -60الكوبالت: أشعة غاما–

Ossama ANJAK

:المسرعات الخطية–

18MV-6أشعة سينية عالية الطاقة فوتونات•

20MeV-4إلكترونات عالية الطاقة •

Ossama ANJAK


المعالجة اإلشعاعيةعن بعد

المسرعات الخطية -أجھزة الكوبالت

60

المعالجة اإلشعاعية عن قرب

)المعالجة الموضعية(

ةالغرس المؤقت للمصادر المشع

المعالجة بالتماس المعالجة داخل األجواف

الغرس الدائم للمصادر المشعة

معالجة أورام البروستات


10/16/2017


Ossama ANJAK

Patient

خارجية إشعاعية معالجة External Beam Therapy [EBT]

مسافة الفاصلة بين المصدر المشع وموضع المعالجة

Ossama ANJAK

المعالجة اإلشعاعية عن بعد

المسرعات الخطية

المسرع Linacالخطي السوبر نايف

Cyberknifeالمعالجة المقطعية Tomotherapy

-أجھزة الكوبالت60

جھاز الكوبالت Co‐60 Unit

الغاما نايف Gamma‐Knife

معالجة أورام الدماغ

األشعة السينية

Ossama ANJAK

المعالجة اإلشعاعية عن قرب

)المعالجة الموضعية(

الغرس المؤقت للمصادر المشعة

اسالمعالجة بالتم المعالجة داخل األجواف

الشحن اليدوي للمصادر المشعة

الشحن اآللي للمصادر المشعة

الغرس الدائم للمصادر المشعة

معالجة أورام الدماغ

معالجة أورام البروستات

المعالجة اإلشعاعية-األشعة المؤينة في التطبيقات الطبية

Ossama ANJAK

ھل يوجد ضرر من استخدام المصادر المشعة في المجال الطبي؟•

المجال الطبي حافل بالعديد من الحوادث اإلشعاعية في•).يطب نوو-معالجة-تشخيص(مختلف التطبيقات الطبية

.أذيات إشعاعية مختلفةتعرض مفرط لإلشعاع –

Ossama ANJAK

تعرض مفرط لألشعة السينية خالل إجراء

قسطرة قلبية

18‐21 months post procedure

ھل يوجد ضرر من استخدام المصادر المشعة في المجال الطبي؟•

CT Perfusionزيادة في الجرعة اإلشعاعية خالل التصوير الطبقي للدماغ•scan )USA(

Ossama ANJAK

these patients received 3‐4 Gy (approximately eight times) which is in some cases resulted in hair loss and erythema


10/16/2017


غرف المعالجة اإلشعاعية•

Ossama ANJAK

Radiation Doses – Medical Procedures

Ossama ANJAK

Chest x‐ray PA # 20Sy Lumbar Spine Series # 1800Sy

Dental X‐ray # 4Sy

CT – Chest / Ab / Pelvis: # 18mSV

I-131 Thyroid CA Therapy 220mSy

I‐131

Cardiac Stress : # 7.3mSy

Radiation Dose in X-Ray and CT Exams

Ossama ANJAK

For this procedure:An adult’s approximate

effective radiation dose is:

Comparable to natural

background radiation for:

ABDOMINAL REGION:

Computed Tomography (CT)‐Abdomen

and Pelvis

10 mSv 3 years

Computed Tomography (CT)‐Abdomen

and Pelvis, repeated with and without

contrast material

20 mSv 7 years

Computed Tomography (CT)‐

Colonography

6 mSv 2 years

Intravenous Pyelogram (IVP) 3 mSv 1 year

Radiography (X‐ray)‐Lower GI Tract 8 mSv 3 years

Radiography (X‐ray)‐Upper GI Tract 6 mSv 2 years

BONE:

Radiography (X‐ray)‐Spine 1.5 mSv 6 months

Radiography (X‐ray)‐Extremity 0.001 mSv 3 hours

CENTRAL NERVOUS SYSTEM:Computed Tomography (CT)‐Head 2 mSv 8 months

Computed Tomography (CT)‐Head,

repeated with and without contrast

material

4 mSv 16 months

Computed Tomography (CT)‐Spine 6 mSv 2 years

Radiation Dose in X-Ray and CT Exams

Ossama ANJAK

For this procedure: An adult’s approximate effective radiation dose is:

Comparable to natural background radiation for:

CHEST:Computed Tomography (CT)-Chest 7 mSv 2 yearsComputed Tomography (CT)-Lung Cancer Screening 1.5 mSv

6 months

Radiography-Chest 0.1 mSv 10 days

DENTAL:Intraoral X-ray 0.005 mSv 1 day

HEART:Coronary Computed Tomography Angiography (CTA)

12 mSv 4 years

Cardiac CT for Calcium Scoring 3 mSv 1 year

MEN'S IMAGING:Bone Densitometry (DEXA) 0.001 mSv 3 hours

NUCLEAR MEDICINE:Positron Emission Tomography –Computed Tomography (PET/CT) 25 mSv 8 yearsWOMEN'S IMAGING:Bone Densitometry (DEXA) 0.001 mSv 3 hours

Mammography 0.4 mSv 7 weeks

:الخالصة•يتعرض الناس بشكل طبيعي لإلشعاع المؤين من المصادر المشعة •

الطبيعية،

ي مجاالت لإلشعاع المؤين العديد من التطبيقات المفيدة، حيث يستخدم ف•.مثل الطب والصناعة والزراعة والبحوث

ي مع زيادة استخدام اإلشعاع المؤين يزداد احتمال وقوع مخاطر صحية ف•حالة عدم استخدامه أو احتوائه بشكل صحيح

!!!!يستخدم اإلشعاع المؤين في العديد من التطبيقات الطبية•

يحتمل أن يحدث اإلشعاع المؤين ضرر على الخلية الحية ويزداد ھذا •)زيادة الجرعة اإلشعاعية(االحتمال بزيادة مقدار التعرض اإلشعاعي

طبيةيجب الحذر من االستخدام المفرط لإلشعاع المؤين في التطبيقات ال•

.يجب التقيد التام بتعليمات الوقاية اإلشعاعية•


Ossama [email protected]


10/16/2017



basic of radiation protection

Education