Shënime Mjekësi Nukleare PDF

Shenime Mjekesi Nukleare Sadik Basha MJEKESI NUKLEARE SHENIME MJEKESI NUKLEARE SHENIME MJEKESI NUKLEARE !!!Tekstet e paraprira me simbolin Ⓣ nenkupton qe ajo pjese ka qene ne afate! Përmbajtje SHENIME MJEKESI NUKLEARE..................................................................................................................... 1 1. HYRJE....................................................................................................................................................... 6 ATOMI..................................................................................................................................................... 6 NIVELET ENERGJETIKE TE ELEKTRONEVE.................................................................................... 6 BERTHAMA.............................................................................................................................................. 7 FORCAT BERTHAMORE............................................................................................................... 7 STRUKTURA E BERTHAMES......................................................................................................... 8 RADIOAKTIVITETI........................................................................................................................ 8 QENDRUESHMERIA E BERTHAMES............................................................................................. 8 ZBERTHIMI RADIOAKTIV DHE AKTIVITETI........................................................................................... 9 PIKAT PERMBLEDHESE................................................................................................................ 9 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN..................................................................................... 11 RREZET ALFA............................................................................................................................. 11 RREZET BETA............................................................................................................................. 11 RREZET GAMA........................................................................................................................... 11 KRIJIMI I CIFTEVE ELEKTRONIKE................................................................................................ 12 ZONAT E EFEKTEVE................................................................................................................... 12 BASHKEVEPRIMI I GRIMCAVE ALFA DHE BETA ME MATERIEN................................................. 12 DOZIMETRIA.............................................................................................................................. 13 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 14 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT........................................................................................................ 15 BURIMET E RREZATIMIT........................................................................................................................ 15 DOZA E RREZATIMIT.................................................................................................................. 15 SHPEJTESIA E PRANIMIT TE DOZES........................................................................................... 15 FORMA E RREZATIMIT............................................................................................................... 15 LLOJI I RREZATIMIT.................................................................................................................... 16 RADIOSENSITIVITETI I QELIZAVE............................................................................................... 16 VEPRIMI I RREZATIMIT NE MATERIEN E GJALLE................................................................................... 17 LENDIMET BIOLOGJIKE.............................................................................................................. 17 VEPRIMI AKUT I RADIACIONIT.................................................................................................. 17 SINDROMA KRONIKE E RADIACIONIT....................................................................................... 18 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 19 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI.................................................................................................................. 20 VEPRIMI I RREZATIMIT NE INDE................................................................................................ 20 SB 1 MJEKESI NUKLEARE SHENIME MJEKESI NUKLEARE DOZIMETRIA.............................................................................................................................. 20 PARIMET PER MBROJTJE NGA RREZATIMI................................................................................ 20 SHFRYTEZIMI I PAJISJEVE MBROJTESE...................................................................................... 21 SHENJAT PARALAJMERUESE..................................................................................................... 22 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 22 5. RADIOFARMAKET.................................................................................................................................. 24 PERFITIMI I RADIONUKLIDEVE.................................................................................................. 25 KOHA E GJYSMEZBERTHIMIT RADIOAKTIV – T ½...................................................................... 25 SPEKTRI ENERGJETIK................................................................................................................. 25 ENERGJIA E VOLTAZHES............................................................................................................ 25 KOHA EFEKTIVE BIOLOGJIKE E RREZATIMIT.............................................................................. 26 RADIONUKLIDET ME PERDORIM ME TE GJERE NE MJEKESI..................................................... 26 RADIOFARMAKET...................................................................................................................... 28 PIKAT PERMBELEDHESE............................................................................................................ 29 6. RADIOTERAPIA METABOLIKE................................................................................................................ 31 FUSHAT E MJEKESISE NUKLEARE.............................................................................................. 31 RADIOTERAPIA METABOLIKE.................................................................................................... 31 INDIKACIONET PER JOD-131..................................................................................................... 32 PATOLOGJITE MALINJE TE TIROIDES......................................................................................... 33 MARRJA E PELQIMIT DHE TRAJTIMI ME I-131.......................................................................... 33 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 33 7. ZBULIMI DHE MATJA E RADIOAKTIVITETIT........................................................................................... 35 PJESA ELEKTRONIKE E PERPUNIMIT TE IMPULSIT.................................................................... 36 PAJISJET MATESE...................................................................................................................... 37 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 37 8. METODAT RADIOIMUNOLOGJIKE......................................................................................................... 39 ANALIZAT RADIOIMUNOLOGJIKE.............................................................................................. 39 RIA – ANALIZA RADIOIMUNOLOGJIKE...................................................................................... 40 IRMA – ANALIZAT IMUNORADIOMETRIKE................................................................................ 40 IRMA INDIREKTE....................................................................................................................... 40 ANALIZA CPBA – LIDHJA KOMPETITIVE PER PROTEINA............................................................ 40 METODA E RADIORECEPTOREVE.............................................................................................. 40 EIA - METODA ENZIMOIMUNOLOGJIKE.................................................................................... 41 EMIT – ENZYME MULTIPLIED IMUNOASSAY TECHNIQUE........................................................ 41 ELISA – ENZYME LINKED IMUNOSORBENT ASSAY.................................................................... 41 PERCAKTIMI I HORMONEVE..................................................................................................... 41 FIA - METODA FLOUROIMUNOLOGJIKE OSE (FIA – FLOUROIMMUNOASSAY)......................... 42 FIA KOMPETITIVE - METODA FLUOROIMUNOLOGJIKE KOMPETITIVE...................................... 42 SB 2 MJEKESI NUKLEARE SHENIME MJEKESI NUKLEARE FPIA - METODA FLUOROIMUNOPOLARIZUESES (FPIA, FLOURESCENCE POLARIZATION IMMUNOASSAY)............................................................................................................................... 42 SLFIA - METODA FUOROIMUNOLOGJIKE ME STUBSTRAT FLOUROSHENT (SLFIA, SUBSTRAT- LABELED-FLUOROIMMUNOASSEY)................................................................................................... 42 LIA - METODA LUMINOIMUNOLOGJIKE (LIA, LUMINOIMMUNOASSAY).................................. 42 LIA KOMPETITIVE...................................................................................................................... 42 METODA ILMA - IMUNOLUMINIMETRIKE................................................................................ 42 ICMA.......................................................................................................................................... 42 METODA ENZIM-IMUNOLOGJIKE............................................................................................. 42 METODA FLUORO-IMUNOLOGJIKE........................................................................................... 42 METODA LUMINO-IMUNOLOGJIKE.......................................................................................... 43 PERMBLEDHJE E METODAVE.................................................................................................... 43 PIKA PERMBLEDHESE................................................................................................................ 43 9. SISTEMI ENDOKRIN............................................................................................................................... 45 GJENDRAT ENDOKRINE............................................................................................................. 45 HIPOFIZA................................................................................................................................... 45 GJENDRA TIROIDE..................................................................................................................... 47 GJENDRA PARATIROIDE............................................................................................................ 49 GJENDRA MBIVESHKORE.......................................................................................................... 51 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 53 10. ONKOLOGJIA....................................................................................................................................... 55 TUMORET E GJENDRES TIROIDE............................................................................................... 55 TUMORET E GJENDRES PARATIROIDE...................................................................................... 56 TUMORET E GJENDRES MBIVESHKORE.................................................................................... 56 TUMORET GASTROINTESTINALE............................................................................................... 56 KARCINOMA E MELCISE DHE PANKREASIT............................................................................... 57 KARCINOMA KOLOREKTALE...................................................................................................... 58 KANCERI I VESHKAVE................................................................................................................ 58 KANCERI I GJIRIT....................................................................................................................... 59 KANCERI I KOCKAVE.................................................................................................................. 59 KANCERI I MUSHKERIVE............................................................................................................ 59 TRAJTIMI ME RADIONUKLIDE DHE RADIOFARMAKE................................................................ 60 PIKA PERMBLEDHESE................................................................................................................ 60 11. SISTEMI KARDIOVASKULAR................................................................................................................. 62 SEMDUNDJA KORONARE.......................................................................................................... 62 SCINTIGRAFIA E PERFUZIONIT TE MIOKARDIT.......................................................................... 62 TESTI NE STRES FIZIK................................................................................................................. 63 TESTET FARMAKOLOGJIKE........................................................................................................ 63 SB 3 MJEKESI NUKLEARE SHENIME MJEKESI NUKLEARE KUNDERINDIKACIONET E TESTIT TE MBINGARKESES............................................................... 64 SCINTIGRAFIA E ZEMRES........................................................................................................... 64 SPECT-I I ZEMRES...................................................................................................................... 64 EKG-GATE SPECT....................................................................................................................... 64 INTERPRETIMI I SCINTIGRAFISE................................................................................................ 65 GATE-SPECT – ANGIOKARDIOGRAFIA DHE VENTRIKULOGRAFIA ME RADIONUKLIDE ME ERITROCITE TE MARKUARA.............................................................................................................. 66 SCINTIGRAFIA E INFARKTIT TE ZEMRES.................................................................................... 67 RENDESIA E TESTEVE RADIONUKLIDE TE ZEMRES.................................................................... 68 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 68 12. SISTEMI RESPIRATOR.......................................................................................................................... 70 SCINTIGRAFIA E MUSHKERIVE.................................................................................................. 70 SCINTIGRAFIA E SEMUNDJEVE TJERA....................................................................................... 72 PIKA PERMBLEDHESE................................................................................................................ 73 13. SISTEMI GASTROINTESTINAL.............................................................................................................. 74 GJENDRAT E PESHTYMES.......................................................................................................... 74 EZOFAGU................................................................................................................................... 75 LUKTHI....................................................................................................................................... 76 SCINTIGRAFIA E ZORREVE......................................................................................................... 78 DIVERTICULUM MICKEL............................................................................................................ 79 SEMUNDJET E MELCISE............................................................................................................. 80 RRUGET BILIARE........................................................................................................................ 82 PIKA PERMBLEDHESE................................................................................................................ 83 14. SISTEMI URINAR.................................................................................................................................. 85 HYRJE......................................................................................................................................... 85 VASKULARIZIMI DHE INERVIMI................................................................................................. 85 URETERET DHE FSHIKEZA E URINES.......................................................................................... 85 ASPEKTE FIZIOLOGJIKE.............................................................................................................. 85 PATOFIZIOLOGJIA...................................................................................................................... 85 EKZAMINIMET RADIONUKLIDE................................................................................................. 86 PERCAKTIMI I KLIRENSIT........................................................................................................... 88 SCINTIGRAFIA DINAMIKE E VESHKAVE..................................................................................... 89 SCINTIGRAFIA DIURETIKE.......................................................................................................... 90 SCINTIGRAFIA PAS STIMULIMT ME KAPTOPRIL........................................................................ 90 SCINTIGRAFIA PER MONITORIM TE TRANSPLANTIT................................................................. 91 SCINTIGRAFIA STATIKE E VESHKAVE ME DMSA........................................................................ 91 PERPUNIMI I TE DHENAVE DHE INTERPRETIMI I REZULTATEVE TE SCINTIGRAFISE DINAMIKE 92 SCINTIGRAFIA E VESHKAVE TE PACIENTET ME HIDRONEFROZE............................................... 93 SB 4 MJEKESI NUKLEARE SCINTIGRAFIA DINAMIKE PER VLERESIMIN E PERFUZIONIT TE VESHKES................................. 93 SCINTIGRAFIA E TRANSPLANTIT VESHKOR............................................................................... 93 PERPUNIMI DHE INTERPRETIMI I REZULTATEVE TE SCINTIGRAFISE ME DMSA....................... 93 INFEKSIONET E TRAKTIT URINAR.............................................................................................. 93 PIKAT PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 93 15. SISTEMI SKELETOR.............................................................................................................................. 95 ANATOMIA DHE FIZIOLOGJIA................................................................................................... 95 PATOFIZIOLOGJIA...................................................................................................................... 95 SEMUNDJET INFEKTIVE............................................................................................................. 95 SEMUNDJET DEGJENERATIVE................................................................................................... 95 SEMUNDJA E PERTHES-IT.......................................................................................................... 96 SEMUNDJET METABOLIKE........................................................................................................ 96 FRAKTURAT............................................................................................................................... 96 TUMORET.................................................................................................................................. 96 SCINTIGRAFIA E KOCKAVE......................................................................................................... 98 INTERPRETIMI I REZULTATEVE SCINTIGRAFIKE....................................................................... 100 PIKA PERMBLEDHESE.............................................................................................................. 102 16. INFLAMACIONET............................................................................................................................... 104 RADIOFARMAKET PER ZBULIMIN E INFLAMACIONIT............................................................. 104 SCINTIGRAFIA ME 67GA-CITRAT............................................................................................... 105 INTERPRETIMI I IMAZHEVE..................................................................................................... 105 SCINTIGRAFIA ME LEUKOCITE TE MARKUARA ME 99MTC HMPAO.......................................... 106 SCINTIGRAFIA ME LEUKOCITE TE MARKUARA ME 111IN-OKSINE............................................ 107 RADIOFARMAKE TE TJERE....................................................................................................... 107 PIKAT PERMBLEDHESE............................................................................................................ 108 17. SISTEMI NERVOR............................................................................................................................... 110 ANATOMIA DHE FIZIOLOGJIA................................................................................................. 110 PATOFIZIOLOGJIA E SNQ-SE.................................................................................................... 111 SCINTIGRAFIA E TRURIT.......................................................................................................... 112 SPECT DHE PET E TRURIT........................................................................................................ 114 CISTERNOGRAFIA RADIONUKLIDE.......................................................................................... 115 PIKAT PERMBLEDHESE............................................................................................................ 116 MJEKESI NUKLEARE................................................................................................................................. 117 SB 5 MJEKESI NUKLEARE 1. HYRJE 1. HYRJE ATOMI Ⓣ George Havsey me 1923 beri eksperimentin e pare ne bime permes izotopeve radioaktive. Mjekesia nukleare – merret me zbulimin dhe sherimin e semundjeve duke shfrytezuar lendet radioaktive Tufat e lasereve – paraqiten sepse atomet emetojne fotone (drite) kur i nenshtrohen kalimeve nga niveli me i larte energjetik ne me te ulte. Energjite e grimcave jane te kuantizuara, qe dmth se ato mund te marrin vetem vlera (kuante) te caktuara te energjise. Ⓣ Postulati i pare i Bohr (postulati i kuantifikimeve) – elektronet levizin rreth berthames sipas orbitave rrethore, midis te cilave jane te lejuara vetem orbita te caktuara, te quajtura gjendje stacionare. Elektroni ne cdo orbite te lejuar (gjendje stacionare) zoteron energji te caktuar dhe levize neper orbite, duke mos rrezatuar energji. Ⓣ Postulati i dyte i Bohr (postulati i frekuencave) – cdo emetim apo absorbim i drites ndodhe, kur elektroni kalon prej njeres gjendje stacionare ne tjetren. (ky postulat tregon se sepktri i atomit eshte nje spekter me vija). e- absorbon energji – gjate kalimit nga niveli me i ulte energjetik dhe me te qendrueshem ne nivelin me te larte dhe me pak te qendrueshem, ndersa e- emeton energji – gjate kalimit te elektronit nga niveli me i larte energjetik ne me te ulte. NIVELET ENERGJETIKE TE ELEKTRONEVE Energjia e plote – varet nga numri rendor i atomit dhe numri kuantik kryesor i nivelit. Ⓣ 1 eV – eshte puna e kryer nga forca e fushes elektrike per ta zhvendosur ngarkesn elektrike sa te nje elektroni ndermjet dy pikave me diference potenciale 1V (1eV=1.602 x 10-19 J). Ⓣ Nivelet energjetike te elektroneve – shenohen me numra kunatik kryesor ose me shkronja. Nivelet energjetike kane numer te percaktuar te nenniveleve (I deri VII). Ⓣ Numri maksimal i elektroneve ne nje nivel – varet nga numri kuantik kryesor dhe eshte 2n2 Ⓣ Elektronet e valences – jane elektronet ne nennivelin e fundit dhe percaktojne vecorite kimike te nje atomi. Ⓣ Numrat kuantik – jane 4. Numri kuantik kryesor “n”, numri kuantik orbital “l”qe percakton momentin orbital, numri kuantik magnetik “m” dhe spini i elektroneve “s”. Ⓣ Parimi i Paulit – dy elektrone nuk mund te kene te kater numrat kuantike te njejte. Madhesia e strehimit (a) - paraqet korrektimin te atomet e nderlikuara, dhe kjo madhesi varet nga numri dhe renditja e elektroneve, qe gjenden ne nivelet me te ulta, elektronet e jashtme kane ndikim te parendesishem. Energjia me e larte e jonizimit nevojitet per largimin e elektroneve qe jane me afer berthames se atomit. Per te ngritur nje e- nga niveli K ne nje nivel me te larte, duhet ti jepet elektronit energji e sakte (20.98keV). atehere atomi gjendet ne gjendje te eksituar. Per tu kthyer atomi ne gjendjen baze, realizohet permes disa menyrave. Psh kemi kalim neper tri etapa te ndryshme, gjate te cilave lirohen fotone me energji: E1=0.18, E2=2.55 dhe E3=18.25 keV. Dhe ky njihet si kalim shkallezor. Ⓣ Kalimi i e- qe jane me larg berthames se atomit, gjenerohen fotone me energji te vogel dhe gjatesi valore me te madhe. Ⓣ Kalimi ne nivelet e ulta K, L, M, japin rreze X me energji te larte dhe gjatesi valore te ulte. Me plotesimin e vendeve te zbrazeta ne nivelin K me e- te nivelit L emetohet vija K-alfa, ndersa me plostesimin me e- nga niveli M fitohet vija K-beta. Vija K-alfa dhe K-beta paraqesin linja te spektrit karakteristik te rrezatimit X. SB 6 MJEKESI NUKLEARE 1. HYRJE BERTHAMA Protonet - Z Masa e atomit – A (nr i protoneve dhe neutroneve) Ⓣ Izotope – numer te njejte te protoneve (Z=kons) dhe numer te ndryshem te neutroneve, psh 168O, 17 18 8O, 8O. Ⓣ Izobare – numer te njejte te mases (A=kons) dhe numer te ndryshem atomik (rendor), psh 146N, 14 7N. Ⓣ Izotone – numer te njejte te neutroneve, por numer atomik dhe te mases te ndryshem, psh 146C, 15 16 7N, 8O. Nuklide – quhen tipe te ndryshme te berthamave. Nukleone – quhen se bashku protonet dhe neutronet Ⓣ Masa e protonit = 1.00728u Ⓣ Masa e neutronit = 1.00876u Ⓣ Masa e elektronit = 1/ 1863 pjese e mases se protonit. Berthama ka forme sferike, me rreze 1.2x10-15m. FORCAT BERTHAMORE Ⓣ Permasat e berthames – 10 -15m Ⓣ Qendrueshmeria e berthames – mundesohet nga disa forca berthamore terheqese qe mbizoterojne ne mes grimcave ne berthame (nukleoneve=protoneve dhe neutroneve). Keto forca terheqese berthamore jane shume me te fuqishme se forcat debuese (psh ne mes protoneve qe kane ngarkesa te njejta), forca e gravitetit dhe kane nje zone shume te vogel te veprimit, qe kufizohet nga permasat e berthames 10-15m. Energjia e plote e lidhjes – eshte afersishte e perpjesshme me numrin e nukleoneve A, qe kjo deshmon per nje zone shume te vogel veprimi te forcave berthamore. Energjia e plote e lidhjes se nje berthame – eshte diferenca ne mes energjise se prehjes se pjeseve perberese te lira dhe energjise se prehjes se kombinimit te tyre. Energjia e plote e lidhjes – tregon se cfare energjie duhet shpenzuar qe te ndahet berthama ne pjeset perberese te saj (protone dhe neutrone). Kjo nuk eshte energji e berthames. Ajo eshte energjia qe ne lidhje me energjine e plote te protoneve dhe neutroneve perberese te berthames i mungon kesaj berthame. Prandaj, berthama eshte e qendrueshme Ⓣ Defekti i mases – paraqet ndryshimin e shumes se masave te grimcave te lira qe perbejne berthamen dhe mases se berthames. Ⓣ Energjia specifike e lidhjes – quhet energjia e plote e lidhjes per cdo grimce (nukleon) El/A (dhe dallon per secilen grimce). Sa me e madhe qe eshte kjo madhesi, aq me i lidhur eshte nukleoni ne berthame. Nukleonet e berthamave te renda jane te lidhura me dobet sesa ato te berthamave te elementeve qe gjenden ne mes te tabeles periodike. Dy tipet te reaksioneve nukleare energjetike te clirimit te energjise jane: - Fisioni – ndarja e berthamave te renda ne dy a me shume berthama te lehta. - Fuzioni – sinteza e berthamave te lehta ne me te renda. SB 7 MJEKESI NUKLEARE 1. HYRJE STRUKTURA E BERTHAMES Ⓣ Numrat magjike – (A=2,8,20,28,50,82,126) berthamat me keta numra te grimcave tregohen shume te qendrueshme, per shkak te niveleve elektronike te plotesuara. Modeli i grimcave elementare – Gjendjet me te ulta energjetike jane te plotesuara, ndersa ekzistenca e niveleve te paplotesuara (te lira) mundeson ngacmimin e berthames me ngritjen e grimces (nukleonit) ne nje nivel energjetik me te larte. Ⓣ Gjate kalimit te berthames nga gjendja e ngacmuar ne ate baze, emetohet rrezatimi elektromagnetik me energji shume me te larte dhe gjatesi valore te vogel, qe njihet si rrezatim gama. Ky proces kryhet me kalim izomerik, ne te cilin numri i grimcave dhe numri i protoneve nuk ndryshon dhe gjate kesaj me shpesh emetohet kaskada e gama foroneve te energjive te ndryshme. RADIOAKTIVITETI Rrezatimi – eshte energji e bartura gjate perhapjes se tij ne forme te valeve ose grimcave. Burim radioaktiviteti – mund te jete gati cdo gje qe leshon vale ose grimca. Gjatesia valore – eshte largesia ndermjet dy kreshtave te njepasnjeshme. Valet elastike (mekanike) – jane nje forme e rrezatimit. Rrezatimi elektromagnetik – Ⓣ Rrezatimi elektromagnetik jo-jonizues: radiovalet, mikrovalet, rrezatimi infra i kuq (termik), (drita e dukshme: 400-700nm), rrezatimi violet, rrezatimi ultra-violet. Ⓣ Rrezatimi elektromagnetik jonizues: rrezet X, rrezet gama, rrezet kozmike; rrezatimi jonizues grimcor (rrezet alfa, beta dhe neutronik) Zberthim radioaktiv – transformimi spontan i nje elementi ne nje element tjeter. Ⓣ Atomet e paqendrueshme dallohen nga atomet e qendrueshme sepse kane nje teprice te energjise ose mases, ose qe te dyjave. Ⓣ Atomet e paqendrueshme jane radioaktive sepse qe te arrijne stabilitetin e tyre, ato atome japin ose semetojne tepricen e mases ose energjise, e qe keto rrezatime quhen rrezatime jonizuese. Ⓣ Radioaktivitet – quhet transformimi natyral dhe spontan me te ciliin nje atom i paqendrueshem i nje elementi rrezaton tepricen e energjise si vale dhe grimca. Kur berthama humb energji formohet nje atom i njejte me energji me te ulte ose nje berthame dhe atom krejtesisht tjeter. Ⓣ Tri format themelore te zberthimit radioaktiv – jane zberthimi alfa, beta dhe gama; qe se bashku me fizionin spontan i quajme edhe mekanizma natyrore te zberthimit. Kur nje berthame e paqendrueshme (radioaktive) zberthehet ne menyre te vetvetishme, fitohen grimca te ndryshme dhe fotone me energji te larte, qe se bashku i quajme rreze. Radioaktiviteti natyror (spontan) – si pasoje e zberthimit natyror. Radioaktiviteti artificial – si pasoje e radioaktivitetit te izotopeve te paqendrushme qe krijohen ne kushte laboratorike si produkte te reaksioneve berthamore. Shiko figuren 1.8 faqe 9 ne liber dhe tabelen 1.3 faqe 10 ne liber QENDRUESHMERIA E BERTHAMES Qendrueshmeria e berthames – varet nga raporti i forcave terheqese dhe debuese ne mes grimcave me ngarkesa elektrike te njejta. Ⓣ Nje berthame mund te qendroje e bashkuar – (perkunder qe protonet brenda saj shtyhen me forca elektrike) me ane te forces berthamore te forte. Ⓣ Forca berthamore e forte – eshte nje force vepruese brenda berthame, qe e mposhte forcen elektrostatike (debuese) e qe i mbane nukleonet e bashkuara. Rrezja e veprimit te forces berthamore eshte teper e vogel. SB 8 MJEKESI NUKLEARE 1. HYRJE Kjo force terheqese eshte shume me e fuqishme kur dy nukleone jane me afer se 10 -10m, kurse bie shume shpejte ne zero ne largesi te medha. Ⓣ Per te qene nje berthame stabile – forca shtytese duhet te ekuilibrohet me terheqjen ndermjet nukleoneve, e shkaktohet nga forca e forte berthamore. Permes forces se forte berthamore – protoni dhe neutroni terheq vetem fqinjet e afert. Kur rritet numri Z i protoneve ne berthame, per te ruajtur qendrueshmerin e berthames numri N i neutroneve rritet edhe me shume. Duke u rritur edhe me shume numri i protoneve ne berthame, vjen nje moment qe me rritjen e numrit te neutroneve nuk arihet ekuilibri ne mes forcave shtytese dhe terheqese. Ⓣ Te gjitha berthamat me me shume se 83 protone, jane berthama te paqendrueshme dhe zberthehen spontanisht ose me kalimin e kohes rirregullojne strukturen e tyre te brendshme. Pra berthama me e madhe e qendrueshme eshte bismuti me 83 protone. Ⓣ Ky zberthim spontan ose rirregullim i brendshem i berthames quhet radioaktivitet, qe u zbulua nga Henri Beker. ZBERTHIMI RADIOAKTIV DHE AKTIVITETI Radioaktiviteti – paraqet procesin gjate te cilit radionuklidi nga gjendja e paqendrueshme kalon ne gjendje me pak te qendrueshme ose ne ate plotesishte te qendrueshme duke emetuar grimca apo rrezatim elektromagnetik. Ⓣ Perioda e gjysme-zberthimit T ½ - e izotopeve radioaktive paraqet kohen e nevojshme qe numri i grimcave radioaktive fillestare te pergjysmohet. (22688Ra ka T ½ = 1600 vite (radiumi ne radon)). Koha e gjysmezberthimit – varet nga natyra e berthames radioaktive. Ⓣ Aktiviteti i nje mostre radioaktive – percaktohet vetem nga numri i zberthimeve ne njesine e kohes. Aktiviteti A varet nga numri N i berthamave radioaktive si dhe nga probabiliteti qe cdo berthame te zberthehet. Ⓣ Njesia e aktivitetit radioaktiv – Bekerel (Bq). 1 Bq eshte e barabarrte me nje dezintegrim ne sekonde. Njesia e vjeter per matjen e radioaktiviteti ishte kyri Ci. Sot perdoret mili kiri (mCi). Ligji i zberthimit radioaktiv (formula) PIKAT PERMBLEDHESE 1. Atomi paraqet njësinë themelore strukturale të materies dhe ndarja e mëtutjeshme e tij nënkupton humbjen e kuptimit të asaj materie. Ⓣ Atomi është i ndërtuar sipas modelit të atomit bërthamor të referuar nga Ernest Rutherford në vitin 1911 modeli planetar sipas të cilit ngarkesa pozitive është e koncentruar në bërthamë , ndërsa elektronet negative janë të renditura në shtresa elektronike përreth bërthamës. Ⓣ Postulati i parë i Borit shpjegon gjendjen stacionare të elektroneve në orbita të caktuara sipas të cilit elektronet zotërojnë energji të caktuar dhe lëvizin nëpër orbitë , duke mos rrezatuar energji. Ⓣ Postulati i dytë , i frekuencave sqaron se për lëvizjen e një elektroni nga një nivel energjetik në nivelin tjetër energjetik ato duhet te absorbojnë ose emetojnë energjinë e diferencës në mes të dy niveleve. Ⓣ Në fizikën atomike dhe nukleare energjia shpre het në elektronvolt ( eV ). Një elektronvolt ( eV ) është puna e kryer nga forca e fushës elektrike për ta zhvendosur ngarkesën elektrike sa të një elektroni ndërmjet dy pikave me diferencë potenciale 1V. Ⓣ Numri maksimal i elektroneve në një nivel varet nga vlera e numrit kryesor kuantik dhe është 2n². Ⓣ Nënniveli i fundit mund të ketë maksimumi tetë elektrone. Këto quhen elektronet e valencës dhe përcaktojnë veçoritë kimike të atomit SB 9 MJEKESI NUKLEARE 1. HYRJE Ⓣ Jonizimi i atomit do të ndodh nëse njërit nga elektronet i jepet energjia e cila ka vlerë më të lartë apo të barabartë me energjinë e lidhjes së elektronit në mbështjelljen përkatëse. Ⓣ Eksitimi I atomit ndodh kur energjia e cila i jepet një elektroni mundëson kalimin e tij në një nivel tjetër energjetik. Ⓣ Bërthamat me numër të njëjtë të protoneve Z = konstant ) dhe numër të ndryshëm të neutroneve quhen izotope , siç janë : 180. 10 dhe 10. 18 8 Ⓣ Bërthamat me numrin e masës të njëjtë ( A = konstant por me numër atomik të ndryshëm ( num - rin rendor të ndryshëm ) quhen izobare ¹4 C ¹4C ). Ⓣ Bërthamat me numrin e neutroneve të njëjtë n = konstant ) por numrin e masës dhe atomik të ndryshëm ( rendor të ndryshëm ) quhen izotone ( C N , 80. Ⓣ Defekti i masës paraqet ndryshimin e shumës së masave të grimcave të lira që përbëjnë bërthamën dhe masës së bërthamës : m = ( Zm + Nm ) -mb. Ⓣ Qëndrueshmëria e bërthamës varet nga raporti i forcave tërheqëse dhe dëbuese në mes të grimcave me ngarkesë elektrike të njëjte. Ⓣ Radioaktiviteti paraqet Procesin gjatë të cilit radionuklidi nga gjendja e pa qëndrueshme kalon në gjendje më pak të pa qëndrueshme apo në atë plotësisht të qëndrueshme duke emituar grimca apo rrezatim elektromagnetik. ¹1 / 2 Ⓣ Gjysmëkoha e zbërthimit T₁ / 2 paraqet kohën e nevojshme që numri I grimcave radioaktive fillestare të përgjysmohet. Ⓣ Njësia e aktivitetit në SI është bekereli ( Bq ). Aktiviteti prej një Bq është i barabartë me një dezintegrim në sekondë. SB 10 MJEKESI NUKLEARE 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN Kur nje tufe rrezesh e pershkon nje lende: - nje pjese e rrezatimit absorbohet, - nje pjese shperhapet dhe - nje pjese kalon neper lende pa bashkevepruar fare me te. Jane dy procese - Humbja e energjise mund te jete graduale: ne kete rast grimca e humbe energjine pothuajse vazhdimisht gjate shume bashkeveprimeve me materialin qe e rrethon. Me humbje graduale te energjise karakterizohet levizja e grimcave te ngarkuara (grimcat alfa, protonet, grimcat beta minus dhe beta plus). - Humbja e energjise mund te jete katastrofike: ne kete rast grimca mund te levize pa bashkevepruar fare me lenden, kurse mundet qe me nje perplasje te vetme ndonje grimce te humbase tere energjine e vet. I ketij tipi “krejt ose asgje” i takojne grimcat neutrale (te pangarkuara) (neutronet dhe gamafotonet). Rrezatimi jonizues ndahet ne: te drejtperdrejte dhe te terthort RREZET ALFA Jane berthama heliumi 42H, te renda, pozitive, lirojne shpejte energjine prandaj jane pak te depertueshme. Grimcat alfa kane energji 5 MeV, udhetojne 3.6cm ne ajer, depertojne rreth 4 mikro m ne thellesine e indeve te njeriut. Ato mund te bashkeveprojne me berthamat apo elektronet orbitale kudo ne mjedise qe kalojne. RREZET BETA Grimcat beta jane elektrone me energji kinetike shume me te madhe se te elektroneve te lira, lindin nga shkeputja e elektroneve nga orbita e atomeve. Nese nje tufe elektronesh i japim energji te mjaftueshme qe ti mposhtim forcat e lidhjes per atomet e mjedisit ku levizin, atehere mposhten forcat qe i mbajne ato brenda nje mjedisi, dhe tufa e lire, pervec energjise vetanake ka edhe energjin qe i jepet dhe keshtu mund te perdoret ne fusha te ndryshme. Elektronet per shkak qe kane mase shume te vogel dhe nje ngarkese elektrike elementare negative, ato bashkeveprojne intensivisht me lenden, dhe keshtu e humbin energjine ne milimetrat e pare, dhe nuk mund te perdoret ne mjekesi ku lezionet gjenden me ne thellesi. RREZET GAMA Jane vale elektromagnetike, pa ngarkese, me energji shume me te madhe se rrezet X, lindin nga ndryshimet energjetike te berthames se atomit e jo nga ndryshimet e energjise se niveleve te orbitave te tij. Disa procese kryesore te bashkeveprimit te rrezeve gama me lenden jane: - Fenomeni fotoelektrik – e gjithe energjia e gama fotoneve absorbohet nga nje elektron, i cili pastaj largohet nga atomi dhe krijohet joni pozitiv. - Fenomeni i Komptonit – nje pjese e energjise absorbohet nga elektroni ne mbeshtjelles, ndersa gama fotoni me energjine e mbetur kthehet prapa ne nje kend te caktuar duke bashkevepruar dhe me elektrone te atomeve te tjera. - Krijimi i cifteve elektronike (e+, e-) – shiko me poshte SB 11 MJEKESI NUKLEARE 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN KRIJIMI I CIFTEVE ELEKTRONIKE Kur fotone me energji me te madhe se 1.024 MeV bashkeveprojne me fushen elektrike te berthames, ndersa vet fotoni zhduket (anihilohet), ndersa energjia e fotonit sherben per krijimin e ciftit elektron pozitron. Ⓣ Elektroni del nga atomi ne gjendje te lire, kurse pozitroni sapo te shkeputet kap nje elektron te lire ne hapesiren nderatomike dhe ndodh anihilimi i pozitronit me nje elektron. Dhe ky cift i grimcave me mase dhe me ngarkese elektrike, ktheht ne dy rreze gama, pa mase dhe pa ngarkese, me nga 0.511 MeV energji secila. ZONAT E EFEKTEVE Ⓣ Ne zonen e energjise 0.01-10MeV dominojne efekti fotoelektrik, i komptonit dhe krijimi i cifteve. Ⓣ Efekti fotoelektrik – krijohet nga bashkeveprimi i fotoneve me energji me te vogel se 0.8 MeV dhe me lenden qe kane numer te larte atomik Z. Efekti Kompton – krijohet nga bashkeveprimi i fotoneve me energji 8 deri 4000 keV, dhe per cdo vlere te numrit atomik Z, por per Z te ulte ka nje interval te gjere te zones se energjise. Per energji te larta mbizoteron efekti i krijimit te ciftet elektron-pozitron gje qe ndodhe gjate bashkeveprimit te rrezatimit me lenden qe kane numer te larte atomik Z. BASHKEVEPRIMI I GRIMCAVE ALFA DHE BETA ME MATERIEN Grimcat e elektrizuara dhe gama fotonet e emetuara nga burimi radioaktiv kane energji te caktuar qe e shpenzojne gjate bashkeveprimit me atomer apo molekulat e materialit ku kalojne. Gjate ketyre bashkeveprimeve kemi ndryshim: a) gjendjes se materialit dhe b) vete rrezatimit. Gjate kalimit te grimcave te ngarkuara elektrikisht neper lende paraqiten dy lloje te bashkeveprimit: - Ngacmimi (eksitimi) – grimca i dorezon atomit nje pjese te energjise se vet, duke kaluar ne gjendje te ngacmimit e qe manifestohet me reaksione te drites, nxehtesise dhe reaksionin kimik te atomit. Ndersa grimca ndryshon trajektoren e levizjes dhe vazhdon rrugen me energji te zvogeluar deri kur te ndodhe ndeshja tjeter. - Jonizmi – ndodhe gjate bashkeveprimit direkt te grimces me elektronin ne mbeshtjellesin e jashtem te atomit dhe ndodhe largimi i e- nga atomi bene qe te krijohet cifti jonik (elektroni negativ dhe atomi i ngarkuar pozitivisht). Ne kete proces grimca pas ndeshjeve te njepasnjeshme e humbe teresisht energjine dhe ndalet. Gjurme quhet rruga te cilen e kalon grimca gjate ketij procesi. Ⓣ Largesi e arritshme – quhet vlera mesatare e gjatesise se gjurmeve te grimcave te llojit te njejte me energji te njejte. Ⓣ Thellesia e depertueshmerise – quhet projeksioni i gjurmes ne drejtim te tufes goditese te grimcave. Dhe eshte gjithmone me e vogel se largesia e arritshme. Ⓣ Energjia mesatare e shpenzuar per krijimin e ciftit te joneve W = 33.7 eV Ⓣ Jonizim specifik – paraqet numri i cifteve jonike te krijuara ne njesi te rruges se rrezatimit jonizues ne mjedisin e caktuar. Veti e grimcave te rrezatimeve berthamore eshte depertueshmeri e tyre ne lende. Aftesia depertuese e nje grimce jonizuese – varet nga: - Energjia qe ka dhe - Shpejtesia me te cilen e humbe grimca kete energji. Grimcat me energji me te vogel depertojne me pak. SB 12 MJEKESI NUKLEARE 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN Shpejtesia me te cilen grimca e humbe energjine varet nga: - Ngarkesa elektrike e grimces - Shpejtesia dhe - Dendesia e mjedisit ku kalon. Aftesia e ndaljes (D=dE/dx) – quhet humbja e energjise se plote te grimces per njesi te gjatesise se rruges se pershkuar, dhe shprehet me MeV/cm. Ⓣ Transferi linear energjetik (LET) – quhet energjia qe jepet ne njesin e gjatesise se mjedisit ku kalon grimca. Ndryshimi ne mes ketyre energjive ndodhe si rezultat i rrezatimit frenues. Gjate kalimit te grimcave te elektrizuara te pershpejtuara, afer berthames se atomit mund te ndodhe frenimi i vrullshem (per shkak te efektit elektrostatik). Gjate frenimit te vrullshem grimca humb shpejte energjine dhe distanca qe ajo pershkon ne lende eshte e vogel. Ⓣ Rendesia e rrezatimit frenues rritet krahas rritjes se numrit rendor te elementit perberes se mjedisit, keshtu materialet me numer rendor te larte nuk jane te pershtateshem per mbrojtje nga rrezatimit korpuskular. Ne fakte ky material i absorbon grimcat e elektrizuara, por lejon kalimin e rrezatimit elektromagnetik qe gjithashtu eshte i demshem. Ⓣ Rrezet alfa jane berthama te heliumit qe quhen edhe grimca alfa. Ato kane ngarkesa pozitive (per shkak te dy protoneve). Kane shpejtesi 0.1c, dhe depertueshmeri shume te vogel, ku vetem nje flete me trashesi 0.2mm nuk lejon kalimin e tyre. Ⓣ Rrezet alfa bashkeveprojne me elektronet, kur grimcat alfa per shkak qe kane mase shume me te madhe se elektroni humbin shume pak energji dhe rruga devijon shume pak, keshtu gjurmet e rrezeve alfa jane pothuajse te drejta, vetem kah fundi ajo lakohet per shkak te shume ndeshjeve. Grimcat alfa te nje tufe monoenergjetike kane gjatesi te gjurmes perafersisht te njejte e cila ne ajer eshte 2-8.5cm, ne vartesi nga vlera e energjise: Rv=3.18 x 10-3E3/2. DOZIMETRIA Energjia qe e barte rrezatimi radioaktiv nuk eshte i barabarte me energine qe do ta absorboj mjedisi gjate bashkeveprimit me rrezet. Energjia shprehet me eV ose J (1eV=1.6x10-19J). Ⓣ Doza absorbuese D – ka njesine Grej. Eshte energjia e absorbuar prej 1J ne trupin e mases prej 1kg. Nuk mund te llogaritet direkt ne sistemet biologjike Ⓣ Diza ekspozuese X – C/kg. Shpejtesia e absorbimit te dozes – Gy/s apo J/kg Shpejtesia e dozes ekspozuese – C/kg Ⓣ Doza ekuivalente H – Siverti=J/kg. Sherben per percaktimin e efektit te rrezatimit Siverti dhe Greji Ⓣ Doza efektive – paraqet shumen e te gjitha dozave te rrezatimit se bashku me indet e ekspozuara, ka njesi sivertin. Dozat e lejuara – paraqesin sasine e rrezatimit e cila bazuar ne hulumtimet dhe diturine aktuale shkencore nuk shkaktojne rrezik per shendetin. Ⓣ Doza e lejuar per profesionistet eshte deri ne 20 mSv/vit, ndersa per popullaten 1-5 mSv/vit. Organet me te ndjeshme ndaj rrezatimit jane: organet reproduktive, palca aktive kockore, thjerreza e syrit. Organet me te qendrueshme ndaj rrezatimit jane: indi muskulor, kockor dhe nervor. Nga vlerat energjetike te rrezatimit te cilat perdoren ne MN, konsiderohet se mbrojtja e plote arrihet nese perdoren 7 gjysme trashesi te absorbuesit. Shiko tabelen 2.1 faqe 18 ne liber SB 13 MJEKESI NUKLEARE 2. BASHKEVEPRIMI I RREZATIMIT ME MATERIEN PIKAT PERMBLEDHESE 1. Gjatë kalimit të grimcave me ngarkesë elektrike nëpër materie ( lëndë ) ndodhin dy lloj bashkëvep rimesh : ngacmimi ( eksitimi ) dhe jonizimi. Ⓣ Gjatë procesit të eksitimit , grimca atomit i dorëzon një pjesë të energjisë së vet , duke e kaluar atë në gjendje të ngacmimit e që manifestohet me reaksionet e dritës , nxehtësisë dhe reaksionin kimik të atomit. 3. Gjatë procesit të jonizimit ndodh bashkëveprimi i drejtpërdrejt i grimcês me elektronin në mbështjel lësin e jashtëm të atomit dhe largimi i tij nga atomi me ç'rast krijohet çifti jonik ; elektroni negativ dhe atomi me ngarkesë pozitive. Ⓣ Vlera mesatare e gjatësisë së gjurmëve të grim cave të llojit të njëjtë me energji të njëjtë paraqet largësinë e arritshme ( depërtueshmërinë ). 5. Thellësinë e depërtueshmërisë së grimcës së ele ktrizuar e paraqet projeksioni i gjurmës në drejtim të tufës goditëse të grimcave. 6. Thellësia e depërtueshmërisë gjithmonë është më e shkurtër se largësia e arritshme. Ⓣ Njësia karakteristike për matjen e jonizimit eshtë energjia mesatare e shpenzuar për krijimin e çiftit të joneve ( W ) , e cila fitohet me ndarjen e energjisë së plotë të shpenzuar me numrin e çifteve jonike të formuara. 8. Vlera e energjisë së shpenzuar W është më e larte te elementet me numrin rendor më të vogël , fidërsa bie te elementet me numrin rendor të lartë. 9. Aftësia depërtuese e një grimce jonizuese varet nga energjia që ka dhe nga shpejtësia me të cilën ajo e humbet këtë energji. 10. Humbja e energjisë së plotë të grimcës për njësi të gjatësisë së rrugës së përshkuar , quhet aftësia e ndaljes dhe shprehet në MeV cm. 11. LET paraqet energjinë e deponuar të grimcës nëpër njësinë e gjatësisë së mjedisit nëpër të cilën kalon grimca. Ⓣ LET më të madh me materien e kanë grimcat alfa që njihen si grimca me masën më të madhe. Ⓣ Rrezatimi frenues rritet në përpjesëtim me tre fishin e rritjes së numrit rendor të elementit (Z3) 14. Materialet me numrin rendor të lartë nuk janë të përshtatshëm për mbrojtje nga rrezatimi korpuskular sepse ato pasi të absorbojnë grimcat e elektrizuara , ndërkohë do të lejojë rrezatimin elektromagnetik , i cili gjithashtu mund të ketë efekte të dëmshme. 15. Grimcat alfa kanë shpejtësinë 0.1 c të dritës dhe shkaktojnë numrin më të madh të çifteve jonike. 16. Grimcat beta kanë shpejtësi 200 mijë km / sek dhe depërtueshmëri 2-10 m në vakum. 17. Rrezet gama bashkëveprojnë me materien përmes efektit fotoelektrik , efektit të Koumptonit dhe krijimit të çifteve elektronike. 18. Intensitetin e burimit të rrezatimit e zvogëlon trashësia e materialit absorbues. Ⓣ Nga vlerat energjetike të rrezatimi të cilat përdoren në mjekësinë nukleare , konsiderohet se mbrojtja e plotë arrihet nëse përdoren 7 gjysmë trashësi të absorbuesit. 20. Intensiteti i tufës primare të gama fotonit bie në mënyrë eksponenciale , në varësi të trashësisë lëndës. SB 14 MJEKESI NUKLEARE 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT Rrezatimi perkufizohet si energji e perhapur ne forme te grimcave dhe valeve. Ne baze te fuqise per te ndervepruar me materien, rrezatimi ndahet ne: - Rreze jonizuese dhe jojonizuese. Rrezet jonizuese – jane vale dhe grimca qe me energjine e tyre e kane aftesine e largimit te elektroneve nga shtresa e atomit jashte atomit duke shkaktuar krijimin e joneve dhe elektroneve te lira. Ⓣ Rrezatim jonizues shkaktojne: spektri beta i rrezeve UV (220-240 mikrom), rrezet alfa, rrezet beta, rrezet X dhe rrezet gama. Rrezet jojonizuese – jane vale elektromagnetike me energji te vogel qe nuk mund te shkaktojne jonizimin e ambientit. BURIMET E RREZATIMIT Ⓣ Radoni 55%, njeriu 18% kontaminim. Rasti i pare i lezionit nga rrezatimi te njeriu 1896 Rasti i pare i kancerit nga rrezet X 1902 Rrezatimi ne materie vepron: direkt dhe terthort. Veprimi direkt i rrezatimit – ndodhe kur materia e gjalle i ekspozohet direkt rrezatimit. Ne keto raste absorbimi i energjise eshte i mjaftueshem te largoje nje elektron duke shkaktuar shkeputje te lidhjes. Ⓣ Ndryshimet tautometrike shfaqen kur energjia e eksitimit mund te shkaktoj predominim te formes se imidolit. Imidoli dhe amidet jane tautomere, qe ne kushte normale jane ne ekuiliber, me predominim te amideve ne reaksionet normale. Veprimi i terthort i rrezatimit – ndodhe kur materia e gjalle i ekspozohet indirekt rrezatimit (pra nga nje radikal i lire) Radikali i lire eshte nje atom elektroneutral me nje elektron te pandar (bosh) ne pozicionin orbital. Radikalet e lira jane atome dhe molekula (jonet, H2O+, dhe H2O-) me reaktivitet te larte, qe shkaktojne demtime biologjike ne qeliza, por ato radikale edhe mund te kombinohen mes veti (formojne H2O2). Veprimi i rrezatimit ne materien biologjike varet nga disa faktore: - Doza e rrezatimit, Shpejtesia e pranimit te dozes se rrezatimit, Forma e rrezatimit dhe Radiosensivitetit i qelizave dhe organeve DOZA E RREZATIMIT Sa me e madhe doza e rrezatimit aq me e madhe do te jete energjia e deponuar ne inde dhe qeliza, e po ashtu edhe demtimi biologjik. SHPEJTESIA E PRANIMIT TE DOZES Pranimi i dozes se njejte te rrezatimit per nje kohe te gjate duke e shperndare ne shume pika te siperfaqes (dhe fragmentuar ne doza), lejon aktivizimin e sistemit enzimatik riparues dhe regjenerimin e demtimeve biologjike te shkaktuara. FORMA E RREZATIMIT Te rrezatimi i brendshem; varet nga doza e radioaktiviteti te futur ne trup, karakteristikat fizike te radionukleidit dhe koha e eleminimit biologjik te rrezatimit. Te rrezatimi i jashtem; varet doza absorbuese e rrezatimit ne qeliza dhe inde, varet siperfaqja e rrezatuar, largesia e burimit te rrezatimit, fuqia e burimit te rrezatimit dhe kohezgjatja e rrezatimit. SB 15 MJEKESI NUKLEARE 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT LLOJI I RREZATIMIT Rrezatimi korpuskular, alfa, ndervepron fuqishem me materien, duke transferuar energjine lineare ne mase te madhe ne materien me te cilen ndervepron duke shkaktuar jonizim dhe ekscitim jashtezakonisht te larte e me kete edhe demet me te medha biologjike. Grimcat alfa veprojne ne nje siperfaqe te vogel e kjo bene qe demtimet biologjike te jene me te medha ne inde dhe qeliza. Doza e njejte e rrezatimit alfa do te sjelle shume me shume demtime biologjike se doza e njejte absorbuese e rrezatimit gama apo beta. Ⓣ Karakteristike e rrezatimit alfa dhe neutroneve me LET te larte – nderveprojne ne menyre direkte me qeliza dhe indet. Ⓣ Karakteristike e rrezatimit gama dhe rrezet X me LET te ulte – veprojne ne menyre te terthorte me qeliza dhe indet e trupit. RADIOSENSITIVITETI I QELIZAVE Radiosensitiviteti nenkupton gjasat per qelizat, indet apo organet per ta perjetuar nje efekt per njesi te dozes. Radiondjeshmeri me te larte kane: - qelizat qe kane mitoza te shpeshta, jane te padiferencuara dhe kane predispozita te larta kancerogjene. Ⓣ Qelizat gjate ndarjes ne G2 dhe M jane shume me te ndjeshme, ndersa ne stadin S jane me radiorezitente Qeliza qe rrezatohet, e i cili i jep demtime asaj, qeliza ka 3 mundesi: - Nese demtimi eshte shume i rende – qeliza nuk ka mundesi te rigjenerimit dhe riparimit. Dhe ajo vdes. - Nese qeliza nuk demtohet rende – ajo mund te jete e afte qe ta riparoje veten dhe te vazhdoj funksionin, por e humbe funksionin e shumimit keshtu ajo vdes ne kohen e saj biologjike. - Nese qeliza e demtuar peson mutacionin – arrin te vazhdoj funksionin si qelize mutante, ajo shumohet dhe mund te shkaktoje efekte gjenetike apo rritje kanceroze. Demtimi i ADN eshte shume me i larte se citoplazma dhe membrana qelizore Ⓣ Rrezatimi ben qe ADN te mund te pesoj mutacione ne nje gjen ose ne grupin e disa gjeneve. Ⓣ Rrezatimi shkakton thyerje fragmentare te kraheve te kromozomeve, thyerje multifragmentare te kraheve te kromozomeve ku pasohet me kombinime (cross section chromosome). Ⓣ Mund te keputen dy vargjet e molekules se ADN-se. Ⓣ Membrana qelizore eshte pjesa me rezistente ndaj rrezatimit, per carjen e saj duhet doze absorbuse prej 30-50Gy, nen 30Gy rritet pershkueshmeria e saj. Ⓣ Ne Doze absorbuese prej 5-10Gy shkeputen lizozomet. Berthama e qelizes eshte pjesa me radiosensitive e qelizes. Riparimi i ADN behet permes disa enzimave: - Enzima glukozilaze – liron bazen azotike te demtuar - Enzima endonukleaze – bene prerjen e vargut dhe liron sheqerin e mbetur - ADN polimeraza bashke me nukleotid trefosfatin – rimbushin boshllekun e krijuar duke sjelle bazen azotike te munguar. Ⓣ Enzima ligaze – mbylle vargun e prere dhe bene riparimin e kompletuar te ADN-se, pa humbur informaten gjenetike. SB 16 MJEKESI NUKLEARE 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT Ne baze te radiosensitivitetit, qelizat i kemi te klasifikuara ne keto grupe: - Qeliza vegjetative – qelizat e indit hematopoetik (radiosensitivitet te larte) - Qeliza te diferencuara - - Qeliza plotesisht te diferencuara - Qeliza jondarese fikse Ⓣ Indet dhe organet me ndjeshmeri te larte ndaj rrezatimit jane: palca aktive kockore, shpretka, timusi, nyja limfatike, gonadet, lensi i syrit dhe limfocitet. Ⓣ Indet dhe organet me ndjeshmeri te mesem ndaj rrezatimit jane: lekura dhe organet mesodermale (zemra, melcia, dhe mushkerite). Ⓣ Indet dhe organet me ndjeshmeri te ulte ndaj rrezatimit jane: muskujt, kockat dhe qelizat e sistemit nervor. VEPRIMI I RREZATIMIT NE MATERIEN E GJALLE Ⓣ Jane 4 stade te veprimit te rrezatimit jonizues ne materien e gjalle: - Stadi fizik – ndodhe ne intervale shume te shkurta kohore 10-16-10-15 e sekondes. Energjia kinetike e rrezatimit jonizues kalon ne atome apo qeliza, dhe ndodhe jonizimi i atomeve dhe molekulave. - Stadi fiziko-kimik – zhvillohet brenda kohes 10-14-10-11 sekonda. Energjia e absorbimit zhvendoset nga rrezatimi jonizues brenda qelizave dhe mes qelizave, dhe formohen radikalet e lira. - Stadi kimik – ndodhe ne intervalin 10-6-10-3 sekonda. Radikalet e lira nderveprojne mes veti dhe me molekulat e paprekura, duke formuar molekula me strukture dhe funksion abnormal. - Stadi biologjik – zgjate nga disa sekonda deri ne disa vite. Formohen lezione ne te gjitha nivelet (nga qelizor, organizma dhe gjithe popullata). LENDIMET BIOLOGJIKE Ⓣ Lendimet determinuese – ndodhin kur qelizat, indet apo organet e trupit absorbojne dozen e rrezatimit me vlere me te larte se pragu i dozes se lejuar. (ndodhe vdekja e qelizave). Katarakta e syrit: 2-10Gy Ⓣ Steriliteti i perkohshem te meshkujt: 0.15Gy Ⓣ Steriliteti i perkohshem te femrat: 0.6Gy Ⓣ Steriliteti i perhershem te meshkujt: 3.5-6Gy Ⓣ Steriliteti i perhershem te femrat: 1.5-6Gy Ⓣ Demtimet stokastike – shkaktohet nga secila do doze e rrezatimit jonizues, pra ska nevoje per kalim te pragut. Ato mund te takohen vetem ne nje qelize te vetme si ndryshime gjenetike apo transformimit kancerogjen. VEPRIMI AKUT I RADIACIONIT Shkaktohet nga ekspozimi i trupit ndaj dozave te larta te rrezatimit dhe absorbimit te dozave te larta te rrezatimit per nje kohe te shkurter. Dozat me te vogla se 1 Gy – jane doza te vogla absorbuese. Dozat 1-10 Gy – jane doza te moderuara. Dozat mbi 10 Gy jane doza te larta. Sindorma akute e radioacionit (SAR) – shkaktohet nga pranimi i dozave te larta te rrezatimit te trupit brenda nje intervali kohor te shkurter. Ⓣ SAR zhvillohet manifestohet ne tri stade: Stadi prodromal, Stadi latent, Stadi i manifestimit te semundjes. SB 17 MJEKESI NUKLEARE 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT STADI PRODROMAL Ⓣ Ndodhe brenda oreve te para, pas absorbimit te dozes 1 Gy (100 rad) e me shume. Shenjat klinike jane: mundimi, vjellja, diarrea dhe lodhja. Zhvillohet edhe leukopenia (nen 5000/mm3). Zgjate disa ore deri ne disa dite. STADI LATENT Shfaqet nje jave pas. Ne kete kohe nuk ka shenja te semundjes. Ne kete faze fillon sherimi apo efekti latent. STADI I MANIFESTIMIT TE SEMUNDJES Shenjat klinike jane: sistemi hematopoetik, gastrointestinal dhe cerebrovaskular. Kur vlera e dozes se absorbuar eshte 2-10 Gy (200-1000 rad) – shkakton anemi, leukopeni dhe trombocitopeni, shfaqen pengesa ne frymemarrje, lodhje, humbje e imunitetit, gjakederdhje dhe ngadalesim i procesit te sherimit dhe ne fund mund te pasoje vdekja. Doza absorbuese prej 10-50 (1000-5000 rad) – do te atakohet sistemi tretes, demtohet rende rigjenerimi i qelizave te reja epiteliale te zorreve, shfaqen shenja klinike si: neveri, dhe vjellje, dehidrim nga diarrete dhe ulja e absorbimit te lengjeve, crregullimi i balancit elektrolitik dhe vdekje nga kolapsi cirkular nga humbja e lengjeve, Ⓣ Dozat me te larta se 50 Gy – atakojne qelizat e SNQ dhe periferik, duke shkaktuar: konvulsione, dridhje te trupit, pergjumje, dhe vdekje nga insuficienca trunore-respiratore. Parameter vleresues per ashpersine e SAR perdoret doza letale. Doza letale tregon efektin e dozes se rrezatimit ne vdekjen e popullates. Ⓣ Doza letale 50/30 paraqet dozen qe do te shkaktoj vdekje ne 50% te popullates brenda kohes 30 ditesh. Vlera e saj per njerezit eshte 2-3 Gy per rrezatim te tere trupit. SINDROMA KRONIKE E RADIACIONIT Shfaqet per shkak te absorbimit te dozave te vogla te rrezatimit per nje kohe te gjate. Te rrezatimi kronik, trupi ka mundesi shume me te larta qe te sanoj lendimet eventuale te shkaktuara, pra te zevendesoj qelizat e vdekura jofunksionale me qeliza te reja. Te rrezatimi kronik, nuk mund te ndodhin ndryshimet determinuese, por mund te rezultojne ne ndryshimet ne forme te ndryshimeve somatike dhe gjenetike. Ndryshimet somatike – prekin shendetin e personit. Jane tipe te ndryshme te kancerit (leukemia, Ca e kolonit, mushkerise, lukthit). Ndryshimet somatike mund te jene te menjehershme (te shpejta) dhe te vonshme. Ndryshimet somatike te shpejta – jane ato qe ndodhin shpejte pas nje doze akute (10 rad ose me shume per nje kohe te shkurte). Shembull per keto eshte renia e flokeve qe ndodhin tri jave pas nje doze te 400 rad ne lekuren e kokes. Floket rriten brenda dy muajve pas rrezatimit, ndoshta me ngjyre dhe cilesi te ndryshme. Ndryshimet e vonuara somatike – jane efekte qe ndodhin disa vite pas pranimit te dozes se rrezatimit. Nder efeket te vonuara jane kanceret dhe katarakta e syrit. Keto ndryshime paraqiten te punetoret qe punojne per nje kohe te gjate me rreze jonizuese. Ndryshimet gjenetike – prekin shendetin e pasardhesve te personave te rrezatuar dhe jane mutacione qe shkaktojne malformacione si mongolizmi etj. SB 18 MJEKESI NUKLEARE 3. NDIKIMI BIOLOGJIK I RREZATIMIT PIKAT PERMBLEDHESE 1. Rrezatim është çdo gjë që lëshon apo emiton grimca apo valë. 2. Rrezatimet mund të dallohen njëra nga tjetra për shkak të gjatësisë valore të ndryshme që kanë njëra nga tjetra dhe energjia 3. Rrezet jonizuese janë valët dhe grimcat të cilat me energjinë e tyre kanë aftësinë e largimit të elektroneve nga shtresa e atomit jashtë atomit duke shkatuar krijimin e joneve dhe elektroneve të lira. 4. Rreze jo jonizuese janë valët elektromagnetike me energji të vogël që nuk mund të shkaktojnë jonizimin e ambientit. 5. Rrezatimi në materien e gjallë mund të veproj në mënyrë direkte dhe në mënyrë të tërthortë. 6. Veprimi direkt i rrezatimit ndodh në rastet e ekspozimit direkt të materies së gjallë ndaj rreza timit 7. Si rezultat i absorbimit të energjisë së rrezatimit vjen deri te lirimi i një elektroni dhe shkëputja e lidhjes 8. Edhe eksitimi i atomeve në çelsin molekular mund të rezultojë gjithashtu me shkëputje të lidhjeve. 9. Në këtë rast energjia mund të transferohet nëpër molekulë deri te pjesa anësore e dobët e lidhjes dhe të shkaktoj shkëputje 10. Veprim i tërthortë i rrezatimit përfshin transferi min e energjisë në një atom i cili me një " shkatër rim " të mëvonshëm kalon në një radikal të lire Ⓣ Një radikal i lirë , është një atom elektrikisht neutral me një elektron të pandarë ( bosh ) në pozi cion orbital 12. Radikalet e lira janë atome dhe molekula me reaktivitet të lartë të cilat pasi depërtojnë në të gjitha pjesët e materies së gjallë shkaktojnë ndryshime , modifikime dhe dëmtime të makromole kulave 13. Produkt final i kombinimit të radikaleve të lira mund të jetë H202 që është helm qelizor. 14. Sa më e madhe doza e rrezatimit dhe sa më e shpejtë koha e pranimit të dozës së rrezatimit , dëmtimet biologjike janë më të mëdha. 15. Doza absorbuese e njëjtë e rrezatimit alfa do të sejllë shumë më shumë dëmtime biologjike se doza e njëjtë absorbuese e rrezatimit gama apo beta Ⓣ Është konstatuar qelizat janë më të ndjeshme gjatë ndarjes mitotike në fazën e vonshme të G2 ( interfazë ) dhe fazën Ⓣ Qelizat janë më radiorezistente gjatë ndarjes mitotike në stadin S Ⓣ Gjatë ndërveprimit të rrezatimit jonizues në ma terien e gjallë procesi veprimit zhvillohet në katër stade : stadin fizik , fiziko - kimik , kimik dhe biologjik Ⓣ Dëmtimet stokastike mund të shkaktohen nga secila doze e rrezatimit jonizues që do të thotë se nuk nevojitet fare tejkalimi i pragut të lejuar të dozës. Ⓣ Sëmundja akute radiacionit zhvillohet si pasoj pranimit të dozave të larta të rrezatimit të trupit brenda një intervali kohor të shkurtër dhe zakon isht manifestohet në tri stade : stadin prodromal shpërthimi i sëmundjes ) , stadin latent ( qetësimi i përkohshëm i simptomave , një javë ) dhe manifestimi sëmundjes. SB 19 MJEKESI NUKLEARE 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI Rrezatimi grimcor: nenkupton rrezat alfa dhe beta Rrezatmi me natyre valore: perfshine rrezet X dhe rrezet gama Burimet e rrezatimit mund te jene natyrore (82%) dhe artificiale (18%) Ⓣ Grimcat alfa – si pengese per to mjafton nje fjlete letre Ⓣ Grimcat beta – jane tufe elektronesh: pozitive dhe negative, qe depertojne ne ajer 2-10 metra. Ⓣ Grimcat gama – jane vale elektromagnetike, me fuqi te larte jonizuese. Dhe veprimin me indet biologjike e kryejne permes: Ⓣ Efektit fotoelektrik Ⓣ Efektit Kompton VEPRIMI I RREZATIMIT NE INDE Gjate veprimit direkt, energjia e rrezatimit largon elektronin nga atomi, jonnizon ate dhe shkepute lidhjet. Ⓣ Gjate veprimit te terthort, energjia e rrezatimit krijon radikalet e lira, zakonisht H+ dhe OH. Ndjeshmeria e indeve ndaj rrezatimit eshte ne proporcion te drejte me numrin e mitozave dhe ne proporcion te zhdrejte me shkallen e diferencimit qelizor. Ⓣ Palca kockore dhe gonadet si riprodhuese ne vazhdimesi te qelizave jane shume te ndjeshme ndaj rrezatimit. Ⓣ Qelizat e diferenciara mire si eritrocitet, qelizat nervore dhe osteocitet jane mjaft rezistente ndaj rrezatimit. Depresion i funksionit te palces aktive kockore shkaktohet nga 1-10 grej Depresion i sistemit gastrointestinal nga 10-50 grej Ⓣ Depresion i qelizave te SNQ mbi 50 grej Efekt anesor i rrezeve X eshte se ato jonizojne atomet ne inde gjate kalimit. Pas kontaktit te pare me ajrin, rrezja X humb nga energjia e saj dhe quhet rreze e shperndare. Ⓣ Organet mjaft te ndjeshme ndaj veprimit te rrezeve X dhe gama jane gjendra tiroide dhe tjerreza e syrit. DOZIMETRIA Per regjistrimin e rrezatimit ekspozues perdoren pajisjet kolektive dhe personale. Pajisjet kolektive qendrojne ne hapesirat ku punohet me rrezatim jonizues. Ⓣ Komora jonizuese eshte pajisje qe perdoret me shpesh per njehesimin e dozes ekspozuese ne hapesirat ku punohet me burime te hapura dhe burime te mbyllura te rrezatimit. Perdorim te madh kane edhe numeruesi personal dhe numeruesi i Giger Milerit. Pajisjet personale per regjistrimin dhe njehesimin e rrezatimit jane dozimetrat personal. Perdorim kane edhe film-dozimetrat dhe dozimetrat ne forme stilolapsi. Ⓣ Doza totale vjetore per puntore profesioal eshte 20mSv, ndersa per popullaten 1-5mSv. PARIMET PER MBROJTJE NGA RREZATIMI Ⓣ Parimet per mbrojtje qe duhet te respektohen gjate punes me burime te rrezatimit jane: - Koha - Largesia - Pajisjet mbrojtese SB 20 MJEKESI NUKLEARE 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI KOHA Koha e ekspozimit varet nga koha qe nje person qendron afer materialit radioaktiv. Shume me i lehte eshte minimizimi i kohes se ekspozimit ndaj rrezatimit te jashtem (direkt) ndaj rrezeve gama dhe X. Por eshte shume me e veshtire te burimet e rrezatimit per qellime diagnostike dhe terapeutike qe futen ne brendi te organizmit (grimcat alfa dhe beta). Ne keto raste koha e ekspozimit te organizmit varet nga: - Karakteristikat fizike te burimit te rrezatimit dhe - Nga koha e eleminimit biologjik te rrezatimit nga organizmi. Gjysmejeta biologjike eshte sasia e kohes qe i duhet trupit per te eleminuar gjysmen e radionuklideve te pranishme ne fillim. LARGESIA Qendrimi sa me larg burimit te rrezatimit ndikon ne zvogelimin e ekspozimit ndaj atij rrezatimi. Ekspozimi varet edhe nga: - energjia e rrezatimit dhe - aktiviteti i burimit Largesia eshte shqetesim i madh te rrezet gama, sepse ato depertojne ne distanca te gjata. Grimcat alfa dhe beta kane energji te ulte, keshtu ato mund te ndalen edhe me nje flete letre apo shtrese aluminin a plastike. Ⓣ Te faktori i largesise, vlen parimi i katrorit: “nese dyfishohet largesia, atehere zvogelohet ekspozimi ne faktorin e katert, pra me pergjysmimin e distances, rritet ekspozimi nga faktori nje ne faktorin kater”. Ekspozimi ne 4 metra Ekspozimi i nje individi 4 m larg burimit te rrezatimit do te jete ¼ e ekspozimit te nje individi tjeter qe gjendet 2 m larg po te njejti burim. PAJISJET MBROJTESE Me mbrojtje nga rrezatimi nenkupton vendosjen e materialit absorbues ne mes trupit te njeriut dhe burimi te rrezatimit. Per qellime te tilla perdoren: - pllakat e plumbit me trashesi te duhur perreth burimit radioaktiv - vendosja e qelqit me plumb - dyerve te mbeshtjella me plumb Ⓣ Per mbrojtje nga grimcat alfa, mjafton nje flete e letres apo shtrese e qelizave te lekures. Ⓣ Per mbrojtje nga grimcat beta, perdoren materialet e plastikes apo shtresa te aluminit. Ⓣ Per rrezet X dhe gama, qe kane depertueshmeri te larte, perdoren mjete me densistet te larte dhe trashesi adekuate, sic eshte plumbi. SHFRYTEZIMI I PAJISJEVE MBROJTESE Mjetet mbrojtese i ndajme ne: - Personale, si perparsja, syzet, qaforja, dorezat. - Kolektive, si ekranet, qelqi i plumbit, perdet per ekzaminim ne shtrat, mbeshtjellesit e shiringave, kontenjeret bartes te dozave, kontenjeret per hedhjen e materialit te ngelur radioaktiv. Te gjitha keto jane efektive, nese koeficienti i absorbimit te rrezeve X eshte identik me koeficinetin e perthithes ne shtresat e plumbit me trashesi 0.5 mm. SB 21 MJEKESI NUKLEARE 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI RREGULLA E 10 DITEVE Ⓣ Rregulla e 10 diteve lejon qe nje procedure diagnostike me ekspozim ndaj rrezeve X te grate ne moshen riprodhuese te kryhet vetem gjate 10 diteve te para te ciklit menstrual. Perjashtim bejne grate: - Qe perdorin kontraceptiv te sigurte - Qe jane ne periudhen postmenopauzale dhe - Qe jane ne rrezik per jete. LIDHUR ME PACIENTET Secili mjek duhet te dije se: - Ekspozimi ndaj rrezeve X dhe gama eshte i padeshirueshem - Rrezet X dhe gama jane mjeti i fundit diagnostik - Te disa grupe pacientesh, eksozimi ndaj rrezeve X behet vetem per indikacione absolute: o Te pacientet me te rinje se 30 vjec o Te shtatezenat o Te punonjesit qe jane ne kontakt me rreze - Duhet zvogeluar ekspozimi i indeve radiosenzitive SHENJAT PARALAJMERUESE Tregojne per rrezatim, dhe duhet te vendosen ne te gjitha hapesirat ku ka burime radioaktive apo rreze X dhe gama. Shenja te tilla jane te shoqeruara me tekste si: material radioaktiv, zone e kufizuar, zone e kontaminuar, zone e kontrollit radiologjik dhe te ngjashme, PIKAT PERMBLEDHESE 1. Burime të rrezatimit mund të jenë të gjitha materiet që emetojnë energji. 2. Burimet e rrezatimit energjinë e tepërt e emeto- jnë në formë të valëve dhe grimcave 3. Gjatësia valore është një karakteristikë e veçantë e cila dallon secilën formë të rrezatimit. 4. Në brezin e valëve elektromagnetike, rrezet y kanë gjatësinë më të shkurtë valore por energji të lartë. 5. Transformimi natyral dhe spontan me të cilin një atom jo stabil rrezaton tepricën e energjisë në formë të valëve dhe grimcave quhet radioaktivitet. 6. Grimcat alfa formohen me dezintegrimin radioaktiv të "bërthamave të rënda" jostabile. Këto kanë masën më të madhe nga të gjitha grimcat dhe përbëhen nga dy neutrone dhe dy protone. Ⓣ Për shkak të masës së madhe dhe të ngarkesës së dyfishtë pozitive, grimcat a kanë aftësi të madhe të jonizimit, dhe depërtueshmëri të vogël. Mjafton një fletë letre që të ndal plotësisht depërtimin. 8. Grimcat B fitohen me dezintegrimin radioaktiv të protonit në neutron apo neutronit në proton. 9. Pozitronet në aspektin fizik janë pak të rëndë- sishme sepse anihilohen menjëherë pas daljes nga bërthame me elektronin në mbështjellës. Rrugëtimi tyre është vetëm deri te mbështjellësi i atomit. 10. Pozitronet kanë rëndësi mjekësore sepse gjatë anihilimit lirohen dy rreze y me nga 511 keV që mundësojnë PET. 11. Energjia të cilën e bartë rrezatimi radioaktiv me vete e cila shprehet me eV apo xhul (1eV=1.610-19J) nuk është e barabartë me energjinë të cilën do ta absorboj ambienti gjatë bashkëveprimit me rrezatimin, bile edhe atëherë kur rrezatimi nuk e lëshon ambientin nëpër të cilin lëvízë. 12. Nëse një substance emeton me shume rrezatim për një minute se substanca tjetër, themi se ajo substance është me radioaktive se tjetra. SB 22 MJEKESI NUKLEARE 4. MBROJTJA NGA RREZATIMI 13. Doza absorbuese De rrezatimit jonizues de- finohet si vlera mesatare e energjisë së absorbuar e rrezatimit jonizues karakteristik në masën absorbuesit. Ⓣ Njësi matëse për dozën absorbuese është grej (Gy, gray) që i përgjigjet energjisë së absorbuar prej J nga masa prej 1 kg. 15. Doza ekspozuese X shpreh sasinë e elektriz- imit me shenjë të njëjtë të shkaktuar me rastin e jonizimit të masës së ajrit nga fotoni goditës. Ⓣ Njësia për matjen e dozës ekspozuese është kuloni për kilogram Ⓣ Doza ekuivalente shpreh prodhimin në mes të dozës që absorbohet dhe faktorit të kualitetit. Një- sia e dozës ekuivalente është siverti (Sv, sievert). Ⓣ Faktorët themelorë të mbrojtjes nga rrezatimi janë: faktori kohë, distancë dhe pajisjet mbrojtëse. 19. Te faktori distancë vlen parimi i katrorit: në qoftë se distance dyfishohet, zvogëlohet ekspozimi në faktorin e katërt. Ⓣ Dozat e lejuara ekspozuese për profesionistët janë 20 mSv/vit, maksimalisht 50 mSv por për 5 vite të mos kalohet 100 mSv. Doza ekspozuese e lejuar për popullatën është 1 mSv. SB 23 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET 5. RADIOFARMAKET Radioizotope ose radionuklide quhen disa izotope qe zberthehen duke emetuar rrezatim radioaktiv, psh 14C Izotope stabile apo nuklide stabile quhen izotopet qe nuk kane zberthim radioaktiv., psh 12C dhe 13 C. Ne mjekesi radionuklidet mund te shfrytezohen per qellime: - Diagnostike: 99mTc, 123I, 125I, 131I, 67Ga, 201Tl, 111In. - Terapeutike: 32P, 131I, 95Sm, 223Ra, 90Y, 60Co, 137Cs. Ⓣ Hulumtuese: 14C. Per qellime diagnostike, radionuklidet mund: - Te shfrytezohen duke i fute brenda ne trup – diagnostika in vivo - Duke rene ne kontakt dhe bashkevepruar me lengjet trupore – diagnostika in vitro DIAGNOSTIKA IN VIVO Futja e radionuklideve ne trup, mundeson integrimin e tyre ne proceset metabolike, emetojne radioaktivitet dhe mundesojne perfitimin e imazhit funksional te organizmit. Radionuklidet ne trup futen permes: gojes, eneve te gjakut, subkutan, intramuskular, intratekal dhe rruge rektale apo uretrale. Ⓣ Radionuklidet qe perdoren per diagnostike in vivo, qe emetojne rreze gama jane: 99mTc, 123I, 67Ga, 201 Tl, 111In. Ⓣ Ne diagnostiken in vivo shfrytezohen edhe radionuklidet me zberthim beta plus, duke emetuar pozitrone. Posa te dalin keto pozitrone nga berthama, bashkeveprojne me elektronet me ngarkese negative dhe anihilohen duke emetuar energji prej 1.022MeV si rreze gama, perkatesisht kjo energji emetohet si dy rreze gama me nga 511 keV. - Radionuklidet qe perdoren per kete qellim qe zberthehen me beta minus jane: 18F, 11C, 15O, 13 N, 82Rb, 124I. DIAGNOSTIKA IN VITRO Perdoret per percaktimin e perqendrimit te substancave te ndryshme ne trupin e njeriut (horomonet, enzimat, markeret tumoral). Ⓣ Radionuklidet qe perdoren zberthehen me zberthim gama apo beta. Te tilla jane: 125I dhe 131I. Percaktimi i perqendrimit te ketyre substancave behet duke i vene ne kontakt radionuklidet me lengjet trupore, qe sipas parimit te reaksionit antigjen-antitrup konkurojne per receptoret e antitrupave. RADIONUKLIDET PER QELLIME TERAPEUTIKE Per trajtimin e semundjeve te ndryshme mund te shfrytezohen radionuklidet qe zberthehen me emetime alfa, beta dhe gama Ⓣ Kur per trajtimin e semundjeve, preferohet futja e radionuklidit brenda ne trup, atehere shfrytezohen radionuklidet qe zberthehen me beta minus, qe lirojne elektrone negative. Keto elektrone nderveprojne me materien dbe shkaktojne jonizim dhe ekscitim te atomeve. Ⓣ 32P eshte shfrytezuar per trajtim te polycitemia rubra vera, sepse shkaterron nje numer te eritrociteve dhe i kthen ato ne vlera normale. Ⓣ 131I perdoret per trajtimin e hipertireozes se gj tiroide dhe si trajtim plotesues pas largimit kirurgjik te gj tiroide. Ⓣ Radionuklidi 90Y zberthehet me beta minus dhe perdoret per trajtimin e karcinomes se melcise dhe pankreasit Terapia ideale per trajtimin e semundjes se kancerit do te ishte trajtimi radiometabolik me radionuklide qe zberthehen duke emetuar grimca alfa. SB 24 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET Ⓣ Per trajtimin radiometabolik te kancerit te prostates me metastaza ne kocka, shfrytezohet radionuklidi 223Ra me T ½ = 11.4 dite dhe ka afinitet te ngjaseh me kalciumin dhe lidhet per qelizat e kockave. Ⓣ Radionuklidet mund te shfrytezohen edhe si burime te jashtme te rrezatimit per trajtimin e semundjeve, sidomos malinje, rasti i rrezatimit me 60Co qe vendoset mbi siperfaqen ose futet ne siperfaqen e tumorit te rasti i vendosjes intersticiale te 192Ir apo 137Cs. Radionuklidet dallohen nga njeri tjetri per shkak te disa karakteristikave fizike sic jane: - Menyra e perfitimit - Koha e gjysmezberthimit - Spektri energjetik - Energjia e voltazhes. PERFITIMI I RADIONUKLIDEVE Radionuklidet perfitohen permes: fisionit, fuzioni, zberthimit alfa, beta minus, beta plus, dhe gama (transformim izomerik apo konversionit intern). Ⓣ Gjate fisionit, berthamat e medha ndahen ne dy berthama te reja me te vogla, psh perfitimi i molibdenit-99 ne reaktorin berthamor, nga bombardimi i fletezave te uranit-235 me neutrone terminale te pershpejtuara. Ⓣ Gjate zberthimit alfa, nuklidet me numer te marte te mases atomike, lirojne grimca alfa me 2 protone dhe 2 neutrone, berthama e mbetur shenderrohet ne nje element tjeter me numer atomik te zvogeluar per 2, psh zberthimi i radiumit-226 ne radon-222. Ⓣ Gjate zberthimit beta minus, kur nje neutron liron nje elektron me ngarkese negative ne forme te rrezeve beta, perfitohet element i ri me numer rendor me te larte per 1, psh perfitimi i 99mTc nga molibdeni-99. KOHA E GJYSMEZBERTHIMIT RADIOAKTIV – T ½ Ⓣ Nenkupton kohen per te cilen aktiviteti fillestar i berthamave pergjysmohet. SPEKTRI ENERGJETIK Radionuklidet mund te zberthehen duke emetuar energjine me vetem nje spekter energjetik (monoenergjetik), psh jodi-131 dhe ksenonin-133. - Ne kete rast per detektim me te lehte te spektrit monoenergjetik perdoret dritarja energjetike qe diskriminon te gjitha valet energjetike qe nuk arrijne te kalojne neper dritaren energjetike. Por shumica e radionuklideve emetojne energji me disa spektra te ndryshem energjetik, psh galiumi-67 qe emeton energji ne forme te rrezeve gama me tre spektra energjetik 93, 185 dhe 300 keV. - Ne kete rast dritarja energjetike duhet te perfshije pikun e spektrit energjetik me te larte. SHIKO TABELEN 5.1 faqe 38 ne liber ENERGJIA E VOLTAZHES Radionuklidet zberthehen duke emetuar energji me voltazhe te caktuar. Aftesia e depertueshmerise se rrezeve radioaktive eshte ne proporcion te drejte me lartesine e voltazhes se tyre. Per diagnostike in vitro, perdoren radionuklide qe emetojne rreze gama me energji te ulte, psh jodi-125 (35keV). Ⓣ Radionuklidet qe emetojne energji me voltazhe te ulte, detektohen me kolimatorin me energji te ulte dhe rezulucion te larte, psh tekneciumi-99m (140 keV) SB 25 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET Ⓣ Radionuklidet qe emetojne energji te voltazhit te mesem dhe te larte, perdoren kolimator me energji te mesme dhe te larte, psh galiumi-67 (300 keV), jodi-131 (364 keV) dhe karboni-11 (511 keV). Te imazheria PET, duhet qe izolimi i mureve te hapesirave ku punohet te jete ne perputhje me energjine e voltazhes prej 511 keV, qe emetohet gjate zberthimit beta plus. KOHA EFEKTIVE BIOLOGJIKE E RREZATIMIT Sa dhe ne cfare mase do te veproj rrezatimi ne materien e gjalle, varet nga disa faktor: - Rruget e injektimit te radionuklidit - Forma dhe rruget e eleminimit te radionuklidit - Afiniteti i qelizave, indeve dhe organeve per radionuklidin - Ndertimi i organeve Radionuklidet qe aplikohen brenda trupit per qellime diagnostike duhet te plotesojne disa kushte: - Te jene monoenergjetik te paster, gama emetues - Kohe gjysmezberthimi te pershtatshme - Spekter energjetik te pershtatshem per detektim - Veti te shpejte te eleminimit biologjik Koha efektive e eleminimit (Kee) te radionuklidit, varet nga shume faktor, kryesisht nga koha e gjysmezberthimit te radionuklidit dhe koha e elemnimit biologjik (Keb) te radionuklidit: Kee= T ½ + Keb Kunderindikadione absolute per ekzaminime in vivo jane: - Shtatezenia - Nenat gajte laktacionit - Pacientet me semundje te palces kockore aktive - Pacietentet me rrezatim paraprak me doza te larta. Kunderindikacion relative jane: - Femijet e porsalindur - Femijet ne moshe te vogel. Ⓣ Te ekzaminimet me 99mTc, keshillohet nderprerja e gjidhenies vetem per 24 ore, ndersa te ato me 131I nderprerja e plote. RADIONUKLIDET ME PERDORIM ME TE GJERE NE MJEKESI TEKNECIUMI METASTABIL-99M Ne berthame ka 43 protone dhe 56 neutrone. Perfitohet ne gjeneratorin e molibden-tekneciumit nga molibdeni-99, ndersa molibdeni perfitohet me fision pas bombardimit te fletezave te uranit- 235 me neutrone te pershpejtuara. Molibdeni ka t ½ = 66 h, dhe zberthehet me zberthim beta minus Tekneciumi-99m ka t ½ = 6 h dhe zberthehet permes kalimit izomerik 87.87% dhe konversionit intern 12.13%, duke emetuar rreze gama me pik 140 keV. Tekneciumi perdoret ne scintigrafi planare dhe SPECT. Ⓣ Ai vilet nga gjeneratori si jon perteknetat TcO4- dhe ne forme te oksiduar 7 valent perdoret per scintigrafi te gj tiroide dhe kockave. Teknecium perteknetati lidhet mire me substancat farmakologjike, keshtu perdoret per krijimin e radiofarmakeve specifik. SB 26 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET Gjeneratori me Mo-99 Eshte nje epruvete e gjere e perbere nga gypi i qelqit apo plastikes, ku kalon tretja fiziologjike e kripes. Ne te gjendet nje gyp i zgjeruar ne te cilen ndodhet absorbenti-oksid alumini Al2O, dhe tretesira e molibdenit-MoO4, filtri dhe gjilpera dalese permes se ciles vilet jashte eluati i Tc-99m Ⓣ ndersa molibdeni mbetet i lidhur per adsorbensin e oksidit te aluminit, Tc jo. Vjelja e Tc behet cdo 24 ore. Ata jane te mbeshtjellet me plumb, ne menyre qe rrezatimi te mos dal ne siperfaqe te gjeneratorit. Tekneciumi prodhohet deri ne arritje te ekuilibrit te perkohshem apo te perhershem. JODI-123 Eshte izotop i jodit qe ka 53 protone dhe 70 neutrone. Emeton rreze gama dhe beta, me spekter monoenergjetik 159 keV dhe t ½ = 13.22 h. Zberthehet permes kapturimit elektronik duke emetuar rreze gama, dhe kalon ne telerium-123 Jodi-123 perfitohet ne ciklotron me bombardim te berthamave te Xe-124 ne kapsule permes protoneve te pershoejtuara. - Ne rastin e pare Xe-124 absorbon protonin dhe liron nje n dhe p, dhe kalon ne Xe-123 - Ne rastin e dyte Xe-123 liron 2n dhe shenderrohet ne Ce-123 - Ce-123 permes zberthimit beta plus shenderrohet ne Xe-123 - Xe-123 permes zberthimit beta plus shenderrohet ne jod-123 dhe lirohet nje pozitron. Ⓣ Perdoret per scintigrafi te gj tiroide. Si 123I MIBG perdoret per diagnoze te feokromacitomes dhe neuroblastomes. JODI-131 Ka 53 protone dhe 78 neutrone. Emeton 90% rreze beta me energji maksimale 606 keV, dhe gama me energji 364 keV dhe shenderrohet ne Xe-131. Perfitohet ne reaktore nuklear me bombardim te berthamave te teliriumit natyral me neutrone te pershpejtuara. Ⓣ Jodi-131 ka t ½ = 8 dite. Ⓣ Perdoret per diagnoze dhe trajtim te kancerit te tiroides. Perdoret per trajtim te feokromacitomes dhe neuroblastomes. Ⓣ Perdoret per zbulim te metastazave nga tiroideja. Ⓣ Perdoret per mjekim te tirotoksikozave dhe formave te avancuara te karcinomave papillare dhe folikulare te gj tiroide. GALIUMI-67 Perfitohet me bombardim te berthamave te pasuruara me oksid zinku me protone. Ka t ½=78.3 h, dhe zberthehet permes kapturimit elektronik deri ne zink stabil Emeton energji gama me spektra te ndryshem: 93, 184 dhe 300 keV. Perdoret per identifikimin e limfomave ne gjendrren tiroide. TALIUMI-201 Ka 81 protone dhe 120 neutrone. Zberthehet me kapturim elektronik ne Hg-201, duke emetuar: - 90 % rreze X me energji 70-80 keV - 10 % rreze gama me energji 135 dhe 167 keV Ⓣ Perfitohet ne cikltotron ne reaksion zingjiror me bombardim te taliumit natyror Tl-203, qe shenderrohet ne Pb-201. Ⓣ Tl-201 ka karakteristika biologjike si kaliumi, pra hyne brenda qelizes. Keshtu perdoret per scintigrafine e perfuzionit te miokardit dhe zbulim te tumoreve te ndryshme. Perdoret per dallimin e noduseve te ftohta beninje nga malinje: - 3-5 h pas aplikimi te Tl-201 paraqitet fenomeni i zbrazjes se taliumit nga nodusi i ftohte beninj. - Te noduse e ftohta malinje kemi akumulin te theksuar. SB 27 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET RADIUMI-223 Ka 88 protone dhe 135 neutrone ne berthame. Perfitohet pas bombardimit te radiumit-226 me neutrone ne reaktorin berthamor. (radiumi- 226→radium-227→aktinium-227→thorium-227→radium-223) Ⓣ Radiumi-223 ne formet te klorurit te 223Ra ka T ½=11.4 dite - Zberthehet me zberthim alfa deri ne radon-219 duke emetuar grimca alfa me energji 5.6-5.7 MeV. Ⓣ Perdoret per trajtimin e metastazave ne kocka, te rastet e kancerit te prostates. INDIUMI-111 Ka 49 protone dhe 62 neutrone. Zberthehet me kapturim elektronik deri ne kadmium-111, duke emetuar 2 gama fotone me energji 173 keV dhe 247 keV. T ½=67 h. Perfitohet nga zberthimi i kallajit (Sn-111). Ⓣ Lidhet me oksine dhe leukocite. Ⓣ Me preparatet e oktreotideve perdoret per zbulimin e proceseve inflamatore dhe tumoreve malinje gastroentero-pankreatike RADIOFARMAKET Ⓣ Radiofarmaket jane preparate farmakologjike te shenuar me radionuklide. Disa prej preparateve farmakologjike qe perdoretn jane: - DTAP – dietilen-treamino-pentacetat - DMSA – acid-dimerkapto-sukcinik - MIBI – metoksi-izo-bytol-izonnitril - HMPAO – heksa-metil-propilen-amino-oksime - MAA – makro-agregat-albuminat - MAG3 – merkapto-acetil-treglicime - IDA – adic-imino-diacetik - MDP – metilen difosfonat DTPA – DIETILEN-TREAMINO-PENTACETAT Ka vecori te ngjashme me inulinen, perdoret per percaktimin e filtrimit glomerular Ⓣ Kompleksi 99mTc-Sn DTPA nuk lidhet aq per proteinat plazmatike, keshtu DTPA nuk perthithet e as sekretohet nga qelizat tubulare, pra e tera eliminohet permes filtrimit glomerular. Ⓣ 99mTc-DTPA ne parenkimen e veshkave arrihet 2-3 min e pare pas futjes ne gjak. Perdoret per ekzaminimin e funksionit te veshkave dhe trurit. Si aerosol perdoret per scintigrafine e ventilimit mushkeror. DTPA ka aftesi te lidhet per substanca radioaktive si plutoniumi dhe metalet e renda, keshtu shfrytezohet per elemninin e ketyre substancave jashte organizmit. DMSA – ACID-DIMERKAPTO-SUKCINIK Ⓣ Kompleksi i VI ka afinitet me te larte per koren e veshkave, ndersa komplekset tjera per qelizat e melcise. Pas futjes ne gjak, 90% e 99mTc-perteknetatit DMSA lidhet per proteinat e plazmes, keshtu akumulimi i tij ne veshka eshte proporcional me qarkullimin renal te plazmes dhe kapacitetin e mases funksionale te nefroneve kortikale, per te terhequr radiofarmakun nga gjaku kapilar peritubular. Pas kalimit ne gjak, vetem 35% e radiofarmakut filtrohet permes filtrimit glomerular te plazmes. Kjo pjese eshte e palidhur per proteinat e plazmes dhe gjate kalimit lidhet per masen e veshkes dhe mund te stimuloj rritjen e funksionit relativ te veshkave. SB 28 MJEKESI NUKLEARE 5. RADIOFARMAKET 99M TC MAG3 – MERKAPTO-ACETIL-TREGLICIME Ka karakteristika te ngjashme me hipuranin. 75-90% e MAG3 lidhet per proteinat e plazmes. Te njerezit e shendosh, 75% e MAG3 lirohet permes urines ne 30 minutat e pare pas injektimit, ndersa pas 3 oreve eleminohet 99.93%. Preferohet qe radiofarmaku te shfrytezohet brenda 60 min qe eshte pergatitur. Ⓣ 99mTc dhe MAG3 perdoret me sukses te femijet e vegjel, te pacientet me nefropati dhe uropati obstruktive per te vizualizuar qarte veshkat. MIBI – METOKSI-IZO-BYTOL-IZONNITRIL Ⓣ Eshte lipofil, kalon membranen qelizore dhe lidhet per mitokondriet. Perdoret per zbulimin e semundjes koronare, hiperplazionit dhe tumoreve te gjendrave parotide dhe te gjirit. Ⓣ Perdoret per zbulimin e karcinomes se diferencuar te gjendres tiroide. 99M TC MAA – MAKRO-AGREGAT-ALBUMINAT Ⓣ 90% e grimcave te agregatevee te albumineve kane madhesi te diametrit 10-40 mikron. Nuk ka grimca me te medha se 150 mikron. Pas futjes ne gjakun venoz, radiofarmaku arrin ne atriumin dhe ventrikulin e djathte, pastaj permes arterieve pulmonare arrine ne kapilar mushkeror, deri te barriera kapilaro-alveolare kur 90% lidhet aty. Ⓣ Grimcat e MAA me te vogla se 10 mikron lidhen per qelizat e sistemit retikuloendotelial. Ⓣ Eleminimi i 99mTc MAA lirohet nga mushkerit per gjysmezb

Shënime Mjekësi Nukleare PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue