MEDICINSKI FAKULTET SVEUCILI

1
MEDICINSKI FAKULTET SVEUCILIŠTA U SPLITU STUDIJ
DENTALNE MEDICINE Dentalna radiografija i
radiologija  
RASPORED NASTAVE ZA STUDENTE III. GODINE STUDIJA
U AKADEMSKOJ GODINI 2012./2013.
2
Program i satnica
Nastavne teme
A) OPCA DENTALNA RADIOGRAFIJA I RADIOLOGIJA

• Vrste zracenja, nastajanje rentgenskih zraka i
  njihova svojstva Jedinice za mjerenje zracenja i
  doze zracenja Biološki ucinci djelovanja
  ionizirajucih zracenja (P1).
• 2. Prevencija i zaštita od zracenja (P2).
• 3. Dijagnosticki rentgenski uredaji. Dentalni
  rentgenski uredaji (P3).
• 4. Sustavi za stvaranje slike i filmiranje.
  Cimbenici koji utjecu na stvaranje rentgenske
  slike (P4).
• 5. Intraoralne rentgenske snimke zubi,
  Panoramska radiografija celjusti, Konvencionalne
  snimke glave, mandibule, maksile i
  temporomandibularnog zgloba,
• Radiografija zubi osoba s posebnim
  potrebama (P5).

3
Program i satnica
B) KLINICKA DENTALNA RADIOGRAFIJA I RADIOLOGIJA
6. Rentgenska anatomija orofacijalnog podrucja,
anomalije i varijacije (P6). 7. Opci principi
radiološke dijagnostike glave i vrata te
maksilofacijalnog podrucja (P7). 8. Radiologija
patoloških promjena maksilarnih sinusa (P8). 9.
Slikovna dijagnostika patomorfoloških promjena
celjusnog zgloba (P9). 10. Radiološka
dijagnostika periodontalnih upalnih promjena i
zubnog karijesa (P10). 11. Radiološka
dijagnostika odontogenih i neodontogenih tumora.
Trauma orofacijalnog podrucja (P11).
4
Program i satnica
Seminarske teme

• Rentgenska anatomija orofacijalnog podrucja,
  anomalije i varijacije (S1).
• Intraoralne rentgenske snimke zubi, Panoramska
  radiografija celjusti, Konvencionalne snimke
  glave, mandibule, maksile i temporomandibularnog
  zgloba, Radiografija zubi osoba s posebnim
  potrebama (S2).
• Patološke promjene celjusnog zgloba, Forenzicka
  dentalna radiografija/radiologija (S3).
• Kalcifikacije, konkrementi i osifikacije. Zubni
  karijes, Periodontalne upalne promjene (S4).
• 5. Odontogeni tumori, Neodontogeni tumori,
  Bolesti
• maksilarnih sinusa. Traumatske promjene
  zubi i celjusti. Strana tijela orofacijalnog
  podrucja (S5).

5
Predavanja PAK-a (KBC Split, bolnica
Firule). Seminari Ucionica PAK-a, knjižnica
Klinickog zavoda za dijagnosticku i
intervencijsku radiologiju KBC Split (KBC Split,
bolnica Firule). Vježbe Dijagnosticke jedinice
Klinickog zavoda za dijagnosticku i
intervencijsku radiologiju KBC Split (bolnica
Firule), informaticka ucionica MF Split (PAK,
bolnica Firule).
?
?
?
?
?
6
Ispitni rokovi u ak. godini 2010./2011.
- prvi rok 19. 11. 2012.
- ljetni rok ?
- jesenski rokovi ?
7

• Važne napomene
• Ispit se sastoji iz pisanog testa Dentalna
  radiografija i radiologija-70 pitanja.
• Prag prolaznosti je 60 tocnih odgovora.
• Nakon položenog testa slijedi usmeni ispit iz
  Radiologije.
• U konacnu ocjenu, osim rezultata postignutog na
  pisanom testu (broj bodova tocnih odgovora)
  ulaze i rezultati provjere znanja na seminarima i
  vježbama (svaka seminarska cjelina po 1 moguci
  bod, ukupno do 5 bodova, te svaka vježba po 1
  bod, do ukupno 6 bodova), te pokazano znanje na
  usmenom ispitu (ukupna ocjena se može podici,
  spustiti ili ostati istovjetna onoj s pismenog
  ispita, ovisno o znanju na usmenom ispitu).
• Na kraju svake vježbe vrši se provjera znanja, a
  studenti koji ne pokažu dovoljno znanje trebaju
  vježbu nadoknaditi!
• Sva predavanja, seminari i vježbe su obvezatni!

8
Literatura
LITERATURA

• Obvezatna literatura

• 1. Jankovic S, Miletic D. Radiografija i
  radiologija orofacijalnog podrucja. Medicinski
  fakultet Sveucilišta u Splitu, Split, 2009.
• 2. Jankovic S. Seminari iz klinicke radiologije.
  Medicinski fakultet Sveucilišta u Splitu, Split,
  2005. (samo poglavlja 8. i 11.)

9
Literatura

• Dodatna literatura

• Jankovic S, Eterovic D. ur. Fizikalne osnove i
  klinicki aspekti medicinske dijagnostike.
  Medicinska naklada, Zagreb, 2002.

10
Opca dentalna radiografija i radiologija
Vrste zracenja, nastajanje rentgenskih
zraka i njihova svojstva Jedinice za mjerenje
zracenja i doze zracenja
Prof. dr. sc. Stipan Jankovic
PREDAVANJE 1, 2012./2013.
11
GRAÐA ATOMA I MOLEKULA
12
Grada materije
Razine organizacije materije
13
Grada materije

• atom je najmanja cestica elemenata i osnovna je
  gradevna jedinica molekula

• molekule i njihove asocijacije tvore složene
  sisteme, biološke organizme i odreduju njihove
  složene strukture i djelovanja tijela

• procese koje danas proucavamo u biološkim
  sustavima, objašnjavamo modelima koji se primarno
  oslanjaju na meduatomske i medumolekularne
  interakcije složenih struktura

• zato je nužno razgovor o strukturi i djelovanju
  tvari zapoceti s upoznavanjem grade atoma

14
Grada materije

• Atom je neutralna tvorevina. U omotacu je upravo
  toliko elektrona koliki je pozitivni naboj jezgre.

• Elektroni u atomu najprije popunjavaju orbitale
  najmanje energije, a to su one bliže jezgri. Ako
  su popunjena sva niža stanja kažemo, da je atom u
  osnovnom ili stabilnom energijskom stanju.

• Govorimo o pobudenom ili ekscitiranom atomu ako
  je energija atoma veca od osnovne. To znaci da su
  u strukturi atoma neka niža energijska stanja
  prazna, a ima elektrona u ljusci vece energije.
  Pobudeni je atom elektricki neutralna tvorevina,
  ali ima energiju vecu od osnovne.

15
Grada materije

• Atom se spontano vraca u osnovno stanje emisijom
  energije, a elektron popunjava slobodno mjesto u
  nižoj energijskoj ljusci. Proces pobudivanja
  atoma jest apsorpcija, a proces relaksacije atoma
  jest emisija energije.

• Rezultat su apsorpcijski i emisijski spektri iz
  kojih se mogu procitati energije svih mogucih
  prelazaka elektrona u atomu.

• Elektricki neutralan atom postaje ion ako
  elektron napusti elektronski omotac (pozitivni
  ion) ili ako omotac primi elektron (negativni
  ion).

16
Grada materije
Emisija elektromagnetskog zracenja. Nakon što
atom apsorbira foton, elektron ce preskociti na
stazu vece energije. Atom ima energiju vecu od
osnovne energije, on je uzbuden. Povratak na
osnovnu energijsku razinu pracen je emisijom
kvanta elektromagnetskoga zracenja.
17
Grada materije
ATOM SE SASTOJI OD

• jezgre
• elektronskog omotaca

• atomska jezgra

• je u središtu atoma
• zauzima zanemarivo mali dio njegova prostora
• sadrži gotovo cijelu masu atoma (više od 99.9 )
• gradena je od protona i neutrona (nukleoni)
• proton je nositelj jedinicnog pozitivnog
  elektricnog naboja

18
Grada materije

• elektronski omotac

• u prostoru oko jezgre je elektronski omotac
• atom elementa s atomskim brojem Z ima Z
  elektrona
• elektron je nositelj jedinicnog negativnog
  elektricnog naboja

• Atom je elektricki neutralan

• broj protona u jezgri jednak je atomskom broju Z,
  tj. broju elektrona u elektronskom omotacu

• Maseni broj (A) ZN

• gdje je N broj neutrona

19
Elektromagnetska zracenja
Elektromagnetska zracenja
Primjeri sinusoidalnih valova u prirodi slicno
elektromagnetskim zracenjima
20
Elektromagnetska zracenja

• izvori elektromagnetskih valova su razliciti

• prirodni su izvori atomi, molekule i jezgre pri
  promjeni nekog od energijskih stanja

• umjetni su izvori oni koje je covjek izradio,
  kao npr. elektricni strujni krugovi, svjetiljke,
  radio i televizijske antene, mobilni telefoni ili
  rentgenska cijev!

21
Elektromagnetska zracenja

• narav elektromagnetskog vala

• elektromagnetski je val prijenos energije
  elektromagnetskog polja kroz prostor

• ocituje se kao sinusna promjena jakosti
  elektricnog i magnetskog polja u vremenu i u
  prostoru

22
Elektromagnetska zracenja
SVOJSTVA ELEKTROMAGNETSKIH ZRACENJA ODREÐENA SU

• valnom duljinom
• frekvencijom

Odnos dužine vala i frekvencije je obrnuto
propocionalan što je kraca dužina vala to je
veca frekvencija
23
Elektromagnetska zracenja
Spektar elektromagnetskih valova u prirodi
24
Elektromagnetska zracenja
U praksi znacajna elektromagnetska zracenja
(kvantna zracenja, fotoni) su

• rentgenske ili X zrake (ekstranuklearno zracenje,
  nastaju na anodi rentgenske cijevi kocenjem brzih
  elektrona koji dolaze s katode)

• gama zrake (nastaju u jezgrama raspadajucih
  atoma, pri radioaktivnom raspadu)

Rentgenske i gama zrake imaju razlicito
porijeklo, ali istu brzinu -brzinu svjetlosti.
Njihova energija, jer nemaju mase, odredena je
iskljucivo frekvencijom po formuli Eq h x V
(h Plankova konstanta, iznosi 6.625 x 10-34 J x
sec. V brzina svjetlosti).
25
Elektromagnetska zracenja
POVIJESNI PRIKAZ ZNACAJNIH DOGAÐAJA U
RADIJACIJSKIM ZNANOSTIMA- OTKRICE RENTGENSKIH
ZRAKA

• Wilhelm Conrad Roentgen je eksperimentirao s
  katodnim cijevima, koje su se tada nazivale i
  Geisslerove i Crookesove cijevi. On je primjetio
  da kristali barijevog platin-cijanida svjetlucaju
  (fluoresciraju) u blizini katodne cijevi kad je
  kroz nju puštao elektricnu struju.

26
Elektromagnetska zracenja

• isti fenomen se ponavljao i onda kad je cijev
  stavio u neprozirni crni papir

• dalje eksperimentirajuci, utvrdio je zacrnjenje
  fotografske ploce u blizini katodne cijevi kad je
  bila u pogonu, iako je fotografska ploca bila
  zašticena od djelovanja svjetla

• zakljucio je da se radi o nekim novim,
  nevidljivim zrakama koje prolaze kroz materiju,
  do tada posve nepoznatim zrakama, pa ih je tako i
  nazvao- nepoznate, X zrake

• to otkrice se zbilo u njegovu laboratoriju za
  eksperimentalnu fiziku u Wurzburgu 8. 11. 1895.
  godine

27
Elektromagnetska zracenja

• nastavio je s eksperimentima, te je 22. 12. 1895.
  godine tim novim zrakama snimio ruku svoje žene
  Berte. Snimanje (ekspozicija) je trajalo punih
  petnaest minuta, a nakon fotografske obrade jasno
  su se prikazale kosti šake i dva prstena koja je
  ona nosila

Radiogram šake Berte Roentgen ucinjen 22.12.
1895.

• taj dogadaj i datum smatraju se rodendanom
  radiologije kao medicinske specijalnosti.

28
Elektromagnetska zracenja
IZVORI ZRACENJA KOJIMA JE IZLOŽEN COVJEK
Covjek je od svog postanka izložen djelovanju
ionizirajucih zracenja iz razlicitih prirodnih
izvora

• prirodne radioaktivne tvari koje se nalaze u
  zemlji (gradevinskom materijalu, stijenama), u
  zraku (radon), u vodi i u samom tijelu covjeka
• zracenje koje neprestano dolazi iz svemira
  (svemirsko zracenje dolazi sa Sunca i udaljenih
  zvijezda)

Kolicine zracenja kojima je covjek izložen iz
prirodnih izvora ovise o mjestu življenja
(sastavu tla, vode, zraka), nadmorskoj visini,
zemljopisnom položaju itd.
29
Elektromagnetska zracenja
Izloženost covjeka razlicitim vrstama zracenja
30
Elektromagnetska zracenja
UMJETNI IZVORI ZRACENJA

• svi oni izvori koje je u bilo koje svrhe proizveo
  covjek
• umjetni izvori zracenja dijele se na medicinske i
  nemedicinske

• medicinski izvori zracenja su dijagnosticki i
  terapijski rentgenski uredaji, te radionuklidi u
  nuklearnoj medicini (dijagnosticka i terapijska
  primjena)
• nemedicinski izvori nuklearne elektrane,
  akceleratori, talog pokusnih nuklearnih
  eksplozija, katodne cijevi (u gospodarstvu,
  istraživackim laboratorijima i kucanstvu)

31
Rentgenske zrake
RENTGENSKE ZRAKE
32
Rentgenske zrake
Visokonaponski transformator pretvara struju
gradske mreže u struju visokog napona potrebnu za
ubrzanje termoelektrona stvorenih na površini
užarene spirale katode. Ovaj transformator je
graden od metalne jezgre (listici-lamele mekog
željeza) i dviju zavojnica. Primarna zavojnica
(povezana sa strujom gradske mreže) ima mali broj
zavoja i inducira u sekundarnoj zavojnici (veliki
broj zavoja) takoder izmjenicnu struju, ali
visokog napona i male jakosti. Sekundarna
zavojnica je povezana s rendgenskom cijevi preko
ispravljacica i visokonaponskih kablova.
Niskonaponski transformator pretvara izmjenicni
napon gradske mreže u niski napon (6 do 10 volti)
i veliku jakost struje (3 do 6 ampera), što je
potrebno za zagrijavanje spirale katode.
33
Rentgenske zrake
RENTGENSKA CIJEV

• najvažniji dio rentgenskog uredaja

• staklena vakumska (5-10 mbar) cijev dužine 20 do
  25 cm, a promjera 15 cm, umetnuta u zaštitni
  metalni omotac
• unutar nje su dvije elektrode

• katoda u obliku cašice spojena s negativnim polom
  visokonaponskog transformatora
• anoda u obliku tanjurica ili diska spojena s
  pozitivnim polom visokonaponskog transformatora

34
Rentgenske zrake
Slika a) Elektronska rentgenska cijev. Katoda je
u obliku cašice a anoda u obliku tanjurica ili
diska b) Shematski prikaz male i velike
katodne žarne niti
35
Rentgenske zrake
Katoda vecine rentgenskih cijevi danas u uporabi
je gradena iz dva dijela

• spiralne niti dužine 1-2 cm, debljine 0,2 do 0,5
  mm gradene od volframa koji ima visoko talište
• pomocne elektrode (Wehneltova elektroda), koja se
  još naziva i fokusirajucom elektrodom jer
  usmjerava elektrone nastale termoionizacijom na
  uski snop koji udara u žarište anode

Rentgenska cijev može imati dvije ili više
katodnih spirala cija velicina odgovara
razlicitim velicinama žarišta anode.
Spiralna nit je spojena s niskonaponskim
transformatorom (katodnim) koji spiralnu nit
zagrijava do visokih temperatura pri kojima se
procesom termoionizacije oslobadaju elektroni.
36
Rentgenske zrake
Shematski prikaz katode s jednom i dvije žarne
niti
37
Rentgenske zrake
Anoda je u rentgenskoj cijevi smještena nasuprot
katode (antikatoda), a gradena je u vecini
modernih rentgenskih cijevi iz

• legure volframa i renija debljine 1-2 mm koja je
  na disku gradenom od molibdena (jer ima visoki
  toplinski kapacitet) i grafita

38
Rentgenske zrake
Fokus anode realni i opticki
39
Nastajanje RTG zraka
40
Rentgenske zrake
Zakoceno ili kocno zracenje (bijela radijacija)
kontinuirani spektar X-zraka

• Elektroni velike kineticke energije pri sudaru s
  materijalom anode ulaze u elektricno polje atoma
  anode jako pozitivno elektricno polje jezgre i
  negativno polje elektrona u elektronskom omotacu.

• Jako pozitivno elektricno polje jezgre djeluje na
  upadni negativni elektron te dolazi do njegova
  skretanja s putanje uz smanjenje njegove
  kineticke energije.

• Ta razlika kinetickih energija upadnih elektrona
  (prije i nakon skretanja s putanje) emitira se
  kao X-kvant odnosno rentgenska zraka.

• Energija emitiranog X-fotona je to veca što je
  elektron prošao bliže jezgri i što je njegova
  pocetna energija bila veca.

• Kineticka energija upadnog elektrona jednaka je
  E e x U, gdje je U napon ubrzanja, odnosno
  napon izmedu anode i katode (anodni napon!)

41
Rentgenske zrake
Kontinuirani spektar X-zracenja

• upadni elektroni postupno gube energiju, jer pri
  prolasku kroz anodu prolaze kroz elektricna polja
  jezgara na razlicitim udaljenostima. Pri svakom
  skretanju gube dio energije, zbog cega kvanti
  emitiranog X-zracenja mogu imati bilo koju
  energiju do maksimalne energije. Tako nastaje
  kontinuirani spektar zracenja.

42
Rentgenske zrake
Karakteristicno X-zracenje

• uz nastanak rentgenskog zracenja na anodi uvijek
  nastaje i karakteristicno X-zracenje

• ono nastaje kao rezultat interakcije brzog
  upadnog elektrona i elektrona iz orbitala bliže
  jezgri atoma, obicno iz K ljuske (jer su oni
  najmanje energije u atomu). Pri tom atom
  relaksira emisijom karakteristicnog fotona
  (X-zracenja) pri prjelasku jednog od elektrona sa
  stanja vece energijske razine na ispražnjeno
  mjesto elektrona u orbitali manje energijske
  razine

• tako nastalo X- zracenje cini karakteristican ili
  linijski emisijski spektar atoma mete. Ovaj
  proces je malo zastupljen pa je zbog toga i
  intenzitet karakteristicnog zracenja samo mali
  dio intenziteta izlaznog snopa rentgenskih zraka
  kroz prozor rentgenske cijevi.

43
Karakteristicno X-zracenje

• Zastupljenost te vrste zracenja u snopu
  rentgenskog zracenja na izlazu (prozoru) iz
  rentgenske cijevi je u pravilu zanemarujuca (npr.
  tek pri naponu na anodi rentgenske cijevi od 100
  kV karakteristicno zracenje je zastupljeno s oko
  10-15 ).

44
Rentgenske zrake
SVOJSTVA RENTGENSKIH ZRAKA ODREÐENA SU

• valnom duljinom
• frekvencijom
• po njima se rentgenske zrake razlikuju od
  ostalih vrsta zracenja

45
Rentgenske zrake
Najznacajnija svojstva rentgenskih zraka

• RASAP

• APSORPCIJA

• PRODORNOST

• FOTOGRAFSKI UCINAK

• FLUORESCENTNI UCINAK

• IONIZACIJA (rendgenske zrake, gama zrake,
  svemirska zracenja i cesticna zracenja)

• BIOLOŠKI UCINAK

46
Rentgenske zrake

• Rasap rentgenskih zraka interakcija zracenja i
  materije

• Klasicni rasap

• Comptonov rasap - dominantan pretežno u
  terapijskoj radiologiji

• Prava apsorpcija - dominantan proces u
  dijagnostickoj radiologiji

• Proces stvaranja parova

47
Rentgenske zrake
Klasicni rasap upadna RTG zraka nije izgubila
svoju energiju vec samo promijenila smjer -
dužina vala upadne i odbijene zrake je ista.
48
Rentgenske zrake
Comptonov rasap u interakciji s materijom dolazi
do izbijanja jednog elektrona i promjene valne
dužine upadne RTG zrake.
49
Rentgenske zrake
Prava apsorpcija (fotoapsorpcija) cjelokupna
energija upadne RTG zrake se gubi na izbijanje
elektrona i kineticku energiju fotoelektrona.
50
Rentgenske zrake
Proces stvaranja parova nastaje onda kada je
energija upadnog fotona jednaka ili veca od 1,02
MeV.
proces se dogada interakcijom upadnog fotona u
Coulombovom polju jezgre. Pri tom foton nestaje,
a stvaraju se elektron i pozitron.
51
Rentgenske zrake

• apsorpcija - rentgenske zrake manjih energija,
  vecih valnih duljina i manje frekvencije vecinom
  se u potpunosti apsorbiraju, dok se zrake vecih
  energija, tj. kracih valnih duljina i vece
  frekvencije manjim dijelom apsorbiraju, a vecim
  dijelom prolaze kroz materiju ili dožive rasap po
  Comptonovom principu

Kolicina apsorpcije rentgenskih zraka odredena
je

• duljinom vala rentgenskih zraka

• gustocom tvari kroz koju prolaze

• atomnom težinom tvari kroz koju prolaze

52
Rentgenske zrake

• utjecaj gustoce materije na apsorpciju
  rentgenskih zraka

53
Rentgenske zrake

• utjecaj atomskog broja materije na apsorpciju
  rentgenskih zraka

54
Rentgenske zrake

• prodornost

Rentgenske zrake prodiru kroz prostor i materiju,
a dubina prodiranja ovisi o

• duljini vala i frekvenciji rentgenskih zraka

• debljini, gustoci i specificnoj težini tvari
  kroz koju prolaze

55
Rentgenske zrake

• prodornost rentgenskih zraka (kroz
  radiotransparentni materijal)

Zrake nepromjenjene valne duljine
56
Rentgenske zrake

• prodornost rentgenskih zraka (kroz materijal
  koji apsorbira rentgenske zrake)

Zrake promjenjene valne duljine
57
Rentgenske zrake
Primjer prodiranje rentgenskih zraka kroz
koštano tkivo i meke cesti tijela.
Rentgenska snimka podlaktice zbog razlicitog
sadržaja elemenata s vecim rednim brojem
razlicita je apsorpcija RTG zraka u kostima i
mekim cestima.
Prodornost rentgenskih (i gama zraka) je
prakticki neogranicena i nikad se ne mogu potpuno
apsorbirati (osobito gama zrake).
58
Rentgenske zrake

• fotografski ucinak

• slicno vidljivoj svjetlosti, rentenske zrake
  djeluju na fotografske materijale i izazivaju
  zacrnjenje u fotosloju fotografskih i
  rentgenskih fotomaterijala. To se dogada složenim
  fizikalno-kemijskim reakcijama pri kojima se pod
  utjecajem rentgenskih zraka razlažu soli
  srebrenih halogenida u elementarno srebro (crne
  nakupine elementarnog srebra u fotoemulziji).
  Jacina zacrnjenja fotomaterijala ovisi o energiji
  rentgenskih zraka koje su prošle kroz tijelo
  covjeka (koje nisu apsorbirane, u kostima npr.) i
  nakon toga djelovale na rentgenski fotomaterijal.
  Na ovoj pojavi, odnosno svojstvu rentgenskih
  zraka, temelji se konvencionalna radiološka
  dijagnostika

59
Rentgenske zrake

• fluorescentni ucinak

• pod djelovanjem rentgenskih zraka neki kristali
  (cinkov sulfid, kalcijev volframat, itd.)
  svjetlucaju - emitiraju vidljivi svjetlosni
  spektar i to tako dugo dok su izloženi djelovanju
  rentgenskih zraka. Ta se pojava naziva
  fluorescencijom, a tvari koje emitiraju vidljivu
  svjetlost pod utjecajem rtg zraka nazivaju se
  fluorescentnim tvarima ili materijalima.

• to svojstvo rentgenskih zraka iskorišteno je za
  izravno promatranje pojedinih dijelova tijela
  (prosvjetljavanje ili dijaskopiju), npr. pregled
  pluca i srca, pregled probavnih organa itd. Za tu
  svrhu su konstruirani posebni dijelovi
  rentgenskih uredaja- fluorescentni ekrani, na
  kojima lijecnik radiolog promatra i analizira
  dijelove tijela koji na fluorescentnom ekranu
  stvaraju razlicite sjene organa zahvaljujuci
  razlicitim stupnjevima apsorpcije rentgenskih
  zraka.

60
Rentgenske zrake

• tako ce npr. na ekranu pluca biti svijetla
  (prozirna, transparentna), jer kroz njih lako
  prodiru rentgenske zrake i izazivaju snažno
  svjetlucanje fluorescentnog namaza na ekranu.
  Obrnuto, sjena srca ce na ekranu biti tamnija,
  zbog svoje gustoce i debljine sloja ima jacu
  apsorpciju rtg zraka pa ce fluorescentni ekran
  manje svjetlucati. Rezultat toga je na ekranu
  tamna sjena srca i velikih krvni žila. Još
  tamnije sjene na ekranu, iz istog razloga, dati
  ce koštani elementi organa. Obrnuti je odnos
  sjena i prozirnosti na rentgenskom filmu u
  odnosu na njihovu pojavnost na fluorescentnom
  ekranu

61
Rentgenske zrake

• biološki ucinak

• ionizirajuce zracenje, bez obzira o kojoj vrsti
  zracenja se radi, predstavlja unos energije u
  molekule stanica živog tkiva. Neovisno o tome
  koji je nacin apsorpcije više zastupljen
  (Comptonov rasap ili prava apsorpcija), biološki
  ucinci su gotovo jednaki i

• mogu biti

• poželjni (npr. radioterapija tumora, ozracenje
  cijelog tijela kod lijecenja nekih leukemija itd.)

• nepoželjni, a to su po organizam sve štetne
  posljedice namjernom ili nenamjernom izlaganju
  zracenja (oštecenje metabolickih procesa u
  stanicama, poremecaj rasta i razmnožavanja,
  oštecenje nasljedne mase mutacije, smrt stanice
  i cijelog organizma)

62
Rentgenske zrake
Sa svim ovim razlicitim biološkim ucincima,
valja se dobro upoznati, kako bi kod danas
neizbježne primjene razlicitih vrsta zracenja
(posebno u dijagnosticke svrhe) štetne posljedice
sveli na najmanju mogucu mjeru.
63
Rentgenske zrake
KVALITETA I KVANTITETA ZRACENJA KVALITETA
ZRACENJA (prodornost, tvrdoca, energija zracenja)
odredena je

• visinom napona na anodi rentgenske cijevi (ne
  ovisi o atomskom broju materijala od kojeg je
  gradena anoda rtg cijevi)

• materijalima koji se koriste za filtriranje rtg
  zraka i njihovoj debljini (filtri od aluminija,
  bakra itd.)

• staklenom omotacu rtg cijevi- (Pyrex staklo,
  prozor od berilija u mamografskoj rtg cijevi)

• kolimatoru itd.

64
Rentgenske zrake
Kvaliteta radijacije izravno utjece na mjesto i
kolicinu apsorpcije zracenja u tijelu (bilo pri
dijagnostickoj ili terapijskoj primjeni
zracenja), a onda kao posljedica toga ovise i
biološke promjene (koža ili dublje položena
tkiva).

• rentgenske zrake manjih energija (mekše zrake!)
  apsorbiraju se pretežno u koži i proizvode puno
  manje sekundarnog-raspršenog zracenja.

• rentgenske zrake vecih energija (tvrde rtg zrake
  !) su prodornije, apsorbiraju se u dubljim
  dijelovima tijela i proizvode više raspršenog
  zracenja, a svekupno se manje apsorbiraju.

• u dijagnostickoj primjeni zracenja snop
  rentgenskih zraka je nehomogen -kontinuirani
  spektar, a na njega se superponira još i
  karakteristicno zracenje materijala od kojeg je
  gradena anoda rentgenske cijevi.

65
Rentgenske zrake
KVANTITETA ZRACENJA (kolicina radijacije)
odredena je

• intenzitetom ili dozom zracenja

• ona ponajviše ovisi o jacini struje grijanja
  katode rentgenske cijevi (odreduje se pomocu mA),
  zatim o udaljenosti od izvora zracenja, debljini
  i vrsti materijala od kojeg su gradeni filtri,
  kolimatoru itd.

66
DOZE ZRACENJA I JEDINICE ZA MJERENJE
RADIJACIJE
Prof. dr. sc. Stipan Jankovic
67
Doze zracenja
Postoji veliki broj razlicitih doza zracenja u
radiološkoj fizici i radiologiji!

• razlikujemo u osnovi dvije vrste doza

• fizikalna doza oznacava kolicinu radijacije koja
  je apsorbirana u odredenom volumenu

• biološka doza je puno kompliciranija i ona
  podrazumijeva fizikalnu dozu, ali i razlicitu
  radiosenzibilnost ozracenog tkiva (težinski
  faktor tkiva), vremensku raspodjelu doze, vrstu
  zracenja (težinski faktor radijacije) i druge
  manje poznate cimbenike

68
Doze zracenja
JEDINICE ZA MJERENJE ZRACENJA I DOZE U
DIJAGNOSTICKOJ I INTERVENCIJSKOJ
RADIOLOGIJI  Doze zracenja u radiologiji

• ekspozicijska doza
• apsorbirana doza
• ekvivalentna doza
• doze zracenja radioaktivnih izotopa

69
Doze zracenja

• Ekspozicijska doza kolicina zracenja kojoj je
  covjek izložen. Definira se kao broj iona
  oslobodenih pri zracenju neke mase tkiva.

Stara jedinica je 1 Rentgen (1 R), a sada se
upotrebljava jedinica 1 C/kg (kulon na kilogram).
1 C/kg je kolicina zracenja koja u masi tkiva
od 1 kg oslobodi kolicinu iona od 1 kulona .
Odnos nove i stare jedinice jest 1 R 2,58
x10x 10 -4 C/kg 1 C/kg 3 876 R
70
Doze zracenja

• Apsorbirana doza kolicina primljene
  (apsorbirane) energije na odredenu masu tkiva.

Stara jedinica bila je 1 rad, a sada se
upotrebljava jedinica 1 Gy (1 Gray). 1 Gy
oznacuje dozu zracenja kod koje se apsorbira
kolicina energije od 1 džula u masi tkiva od 1
kg. Odnos stare i nove jedince dan je
izrazima 1 Gy 102 rada 1 rad 0,01 Gy

• Ekspozicijske doze se izravno mjere dozimetrima.
  Omjer ekspozicijske i apsorbirane doze je 10,96
  za rentgenske zrake energija do 200 kV. Stoga se
  mogu upotrebljavati obje vrste doza bez velike
  pogreške. Obicno se doze navode u jedinicama za
  apsorbcijsku dozu, jer su brojevi okrugli.

71
Doze zracenja

• Intenzitet radioaktivnog zracenja izotopa
  oznacuje se kao broj raspada atoma izotopa u
  jedinici vremena.

Stara jedinica bila je 1 Curie, a nova je 1
Becquerel (1 Bq). 1 Bq oznacuje jedan raspad u
sekundi. Odnos je nove i stare jedinice
slijedeci 1 Ci 3,7 x 1010Bq
72
Doze zracenja

• Ekvivalentnom dozom naziva se umnožak apsorbirane
  doze i RBE (relativne biološke efikasnosti
  zracenja). Svaka vrsta zracenja ima drugaciji
  biološki ucinak (za rentgenske zrake RBE je 1,
  alfa-zrake 10, itd.).

Jedinica za ekvivalentnu dozu jest 1 Sievert (1
Si), stara jedinica bila je 1 rem (od roentgen
equivalent man). Odnos nove i stare jedinice
dat je izrazima 1 Si 102 rem 1 rem 0,01 Si
73
Doze zracenja

• Doza izloženosti ovisi o
• vrsti radiološke pretrage
• širini potrebnog rentgenskog snopa
• volumenu ozracenoga dijela tijela
• intenzitetu i prodornosti rentgenskih zraka (mA
  i kV)
• trajanju snimanja ili prosvjetljavanja
• vrsti rentgenskog uredaja
• nacinu rada

74
Dozimetrija
MJERENJE RADIJACIJE - DOZIMETRIJA

• razliciti izvori ionizirajucih zracenja imaju
  veoma rasprostranjenu primjenu u medicini
  (dijagnostici i terapiji), tehnološkim procesima,
  industriji, znanstvenim laboratorijima,
  nuklearnim elektranama, nuklearnim podmornicama
  itd

• velik je broj profesionalaca koji su dugi niz
  godina, mnogi cijeli svoj radni vijek, izloženi
  manjim ili vecim dozama ionizirajuceg zracenja

• svakodnevna doza izloženosti je razlicita, ovisno
  o djelatnosti, a razmjerno tome su i rizici
  mogucih prekomjernih incidentnih (ili u najnovije
  vrijeme cak i teroristickih prijetnji!) ozracenja
  cijeloga tijela. Pritom valja imati na umu da je
  svaka doza radijacije, pa i ona najmanja štetna !

75
Dozimetrija

• zato je profesionalno osoblje obvezno (prema
  preporukama ICRP-ea i pozitivnim zakonskim
  propisima nacionalnih zakonodavstava) redovito
  kontrolirati (dnevno, mjesecno ili tromjesecno)
  doze vlastite profesionalne izloženosti
  ionizirajucem zracenju. Zbog toga se to mjerenje
  i naziva osobnom dozimetrijom.

76
Dozimetrija
Najcešce se upotrebljavaju filmski i
termoluminiscentni dozimetri, te rijetko
penkala dozimetri
77
Dozimetrija

• Film dozimetar je najduže u uporabi i najcešca
  vrsta dozimetra u dijagnostickoj radiologiji

• princip je dosta jednostavan, a sastoji se u
  mjerenju zacrnjena filma nakon njegova izlaganja
  zracenju kroz odredeno vrijeme (u RH svaki
  mjesec, u Njemackoj svaka 3 mjeseca), te
  usporedbi tog zacrnjenja sa zacrnjenjem filma
  izloženog djelovanju poznate doze zracenja
• filmski dozimetar sastoji se od plasticne
  kutijice (kontejnera) s ugradenim metalnim
  filtrima od razlicitog materijala i razlicite
  debljine, što omogucuje mjerenje kvalitete
  zracenja
• u kutijici izmedu filtera smješten je film
  dimenzija obicno 4 x 3 cm, cija je ¼ slobodna i
  registrira meka zracenja i mogucu kontaminaciju
  radioaktivnim supstancama, a preostale površine
  su prekrivene filtrima Cu debljine 0,05mm, 0,3
  mm, 1,2 mm, te Pb debljine 0,8 mm

78
Dozimetrija
79
Dozimetrija

• nakon odredenog, uvijek istog vremena nošenja
  ovog dozimetra, šalje se u posebni odjel za
  dozimetriju, vrši njegova fotografska obrada, a
  nakon razvijanja mjeri se gustoca zacrnjenja
  filma pomocu optickog ili fotoelektrickog
  denzitometra
• stupanj zacrnjenja filma je proporcionalan
  kumulativnoj dozi zracenja kojoj je bio izložen
  tijekom nošenja
• za vrijeme rada film se stavlja na prednju stranu
  trupa ispod zaštitne pregace od olovne gume, a
  nikad se ne stavlja u izravni snop rentgenskih
  zraka
• nakon rada, dozimetar se obvezatno ostavlja izvan
  zone zracenja, s njim treba pažljivo rukovati i
  cuvati ga od mehanickih oštecenja

80
Dozimetrija

• ova vrsta dozimetra je dosta jednostavna, on je
  pouzdan, jeftin i praktican za svakodnevnu
  uporabu u dozimetriji osoba profesionalno
  izloženih ionizirajucem zracenju
• njegovi nedostaci su

• slabija osjetljivost i preciznost za vrlo male
  doze zracenja (prag je 0,2 mSv)
• zahtijeva dosta administrativnih poslova kod
  svake zamjene
• osjetljivost na vlagu i temperaturu u radnoj
  okolini

81
Dozimetrija

• Termoluminiscentni dozimetri u posljednje vrijeme
  sve više istiskuju iz uporabe filmske dozimetre.

• ovi dozimetri koriste poznati princip
  termoluminiscencije. To je fizikalno svojstvo
  nekih kristala (kalcijev sulfat, litijev fluorid,
  kalcijev fluorid, berilijev oksid, itd.) da
  apsorbiranu energiju zracenja oslobadaju kao
  svjetlo nakon izlaganja grijanju pri temperaturi
  100-200 0C
• tako emitirana energija svjetla proporcionalna je
  energiji apsorbiranog zracenja kojem je bio
  izložen TLD za vrijeme rada
• uredaj za detekciju zracenja termoluminiscentnog
  dozimetra ima grijac kristala i mjerac oslobodene
  svjetlosti
• grijac se zagrijava pomocu elektricne struje, a
  oslobodeni fotoni svjetla padaju na fotomjerac u
  kojem induciraju proporcionalnu kolicinu
  elektriciteta

82
Dozimetrija

• mjerenjem te struje automatski se izracunava doza
  zracenja kojoj je bio izložen kristal dozimetra.
• prednosti ovog dozimetra u odnosu na filmski su

• veca osjetljivost na male doze zracenja
• dugo pamti apsorbiranu dozu zracenja
• ocitavanje je brzo
• otporan je na utjecaj okoline
• njegov oblik i velicina omogucavaju razlicite
  aplikacije mjerenja doza zracenja

83
Dozimetrija

• Penkala dozimetri (Quartz Fibre Electrometers,
  QFE, QF Electroscope) su dozimetri koji
  omogucavaju izravno, trenutacno ocitavanje
  kumulativne doze ekspozicije zracenju

• rade na principu ionizirajuce komore
• mogu detektirati sve vrste zracenja s maksimalnim
  rasponom od 2 mSv do 10 Sv
• njihova prednost je u tome što su relativno
  jeftini
• nedostaci su

• osjetljivost na mehanicke udare, vibracije i
  temperaturu

Pouzdanost izmjerenih doza je osrednja.
84
Opca dentalna radiografija i radiologija
Biološki ucinci djelovanja ionizirajucih
zracenja
Prof. dr. sc. Stipan Jankovic
85
Radiobiologija
RADIOBIOLOGIJA

• znanstvena disciplina koja se bavi proucavanjem
  utjecaja ionizirajucih zracenja na živa bica.

• u nju su ukljucene brojne struke, strucnjaci i
  znanstvenici fizicari, radiofizicari,
  radiokemicari, geneticari, radiolozi, fiziolozi i
  patofiziolozi, tehnolozi, a svi oni skupa djeluju
  interdisciplinarno.

• njihova zajednicka istraživanja doprinose
  spoznajama o utjecaju razlicitih vrsta zracenja
  na ljudska tkiva, poželjnim i nepoželjnim
  efektima, kako bismo mogli ta zracenja strogo
  kontroliranom uporabom staviti u službu covjeku,
  a nepoželjne (štetne) popratne ucinke svesti na
  najmanju mogucu mjeru.

86
Radiobiologija

• usprkos brojnih spoznaja, još uvijek postoje
  brojne nepoznanice u svezi razlicitih bioloških
  ucinaka radijacije. Zbog svakodnevne primjene
  zracenja u medicinske svrhe veliki broj
  stanovništva je izložen razlicitim dozama
  zracenja.

• da bismo nepoželjne efekte zracenja sveli na
  najmanju mjeru, potrebno je dobro upoznati
  prirodu ionizirajucih zracenja, njihova fizikalna
  svojstva, biološke osobitosti zracenja, siguran
  nacin uporabe, te na kraju mogucnosti prevencije
  i najbolje nacine zaštite.

87
Radiobiologija

• Problematiku zaštite od zracenja prati cijeli niz
  strucnih medunarodnih organizacija, koje redovito
  ili periodicki izdaju svoje preporuke.
• Posebno su znacajne preporuke nekoliko
  najvažnijih organizacija (Basic Safety Standards)
  koje su prihvatile zemlje Europske unije i
  obvezale sve zemlje clanice na strogo
  pridržavanje tih preporuka. U skladu stim
  preporukama donesen je i naš novi Zakon o zaštiti
  od ionizirajucih zracenja s odgovarajucim
  popratnim Pravilnicima za provodenje zaštite od
  zracenja.
• Pored brojnih odrednica, Zakonom je regulirana i
  obveza odgovarajuce edukacije o zaštiti od
  zracenja za sve profesionalno osoblje, koje na
  bilo koji nacin (makar i povremeno!) radi s
  izvorima ionizirajucih zracenja. Zato je posve
  razumljiva obveza temeljite edukacije
  profesionalaca o svim aspektima radiobiologije i
  zaštite od ionizirajucih zracenja.

88
Radiobiologija
Djelovanje ionizirajuceg zracenja na stanicu
89
Radiobiologija

• izlaganje stanica zracenju dovodi do unosa
  energije u stanice, što uzrokuje niz razlicitih
  promjena kemijskih i bioloških strukturnih
  elemenata ovisno o kolicini i vrsti energije
  zracenja.

• ucinci djelovanja zracenja su posljedica
  ionizacije u procesu interakcije zracenja i
  atoma/molekula koji su strukturni dijelovi
  stanica.

• sve promjene na živim stanicama koje nastaju
  djelovanjem zracenja nazivaju se skupnim imenom
  biološko djelovanje ionizirajuceg zracenja.

90
Radiobiologija
Fizikalne promjene u stanici

• nastaju pod utjecajem apsorbirane energije
  zracenja.

• ionizirajuca zracenja su valovi, fotoni energije
  u tocno odredenim definiranim kolicinama
  (kvantima energije).

• kolicina energije koju prenosi foton odredena je
  po jednadžbi E h x f (E energija, f
  frekvencija, hkonstanta koja odreduje njihov
  omjer).

• što je veca frekvencija to je manja duljina vala,
  to je veca kolicina energije koju fotoni predaju
  stanicama.

• energija fotona (zraka) pretvara se u kineticku
  energiju elektrona izbacenih iz elektronskih
  omotaca atoma.

91
Radiobiologija

• nastaju fizikalni procesi

• ionizacija- stvaranje ionskih parova
• anihilacija pozitrona
• nastanak karakteristicnog zracenja
• neznatno povecanje temperature tkiva itd.

Sve se to odvija u vrlo kratkom vremenu, koje
se mjeri oko 10-13 msec.
92
Radiobiologija
Kemijske promjene u stanici

• nadovezuju se na fizikalne promjene.

• ionizirani atomi mijenjaju kemijska svojstva.

• ako je atom sastavni dio važne velike molekule,
  ionizacija može dovesti do prekida molekule ili
  prelokacije atoma u molekuli.

• molekula može biti oštecena na nacin promijenjene
  funkcije ili gubitka njene funkcije, što može
  rezultirati ozbiljnim oštecenjem ili cak smrti
  stanice.

93
Radiobiologija
KAKO ZRACENJE DJELUJE NA STANICU ? Postoje dvije
mogucnosti oštecenja

• pogodak vitalnih struktura (karioreksa,
  karioliza, stvaranje vakuola u citoplazmi,
  pucanje stanicne membrane itd.) - izravno
  djelovanje zracenja (teorija izravnih pogodaka).

• neizravna oštecenja nastaju u srazu zracenja s
  molekulama vode (75-85 tjelesne mase!)- teorija
  neizravnih oštecenja.

Najveci broj oštecenja dogada se ovim
mehanizmom, a samo oko 5 izravnim djelovanjem
zracenja!
94
Radiobiologija
95
Radiobiologija

• DJELOVANJE ZRACENJA NA STANICU
• ciljno mjesto djelovanja radijacije na živa tkiva
  je stanica, osnovni gradevni element tkiva.

• upravo u stanici dogadaju se razlicite kemijske i
  biološke promjene nakon izlaganja ionizirajucem
  zracenju.

• stanice su gradene od molekula i to pretežno od
  slijedecih pet glavnih molekula

• 80 molekule vode
• 15 proteini
• 2 lipidi
• 1 ugljikohidrati
• 1 nukleinske kiseline
• 1 sve ostale molekule

96
Radiobiologija

• od ovih molekula, ocito su najzastupljenije
  molekule vode, a to su ujedno i najjednostavnije
  molekule u ljudskom tijelu.

• proteini, lipidi, ugljikohidrati su organske
  molekule, a zbog njihove velicine nazivaju se i
  makromolekulama, u što spadaju i nukleinske
  kiseline koje su veoma velike molekule,
  sastavljene od stotina i tisuca atoma.

• zbog najvece zastupljenosti u tijelu, pri
  izlaganju zracenju najveca je mogucnost
  interakcija zracenja s molekulama vode. Najveci
  dio zracenja apsorbira se u ovim molekulama jer
  su one najbrojnije.

• poznato nam je da se sve bitne funkcije u
  ljudskom tijelu odvijaju uz pomoc molekula vode,
  pa svako unošenje nove energije sa strane u te
  molekule dovodi do poremecaja koji mogu
  rezultirati razlicitim oštecenjima.

97
Radiobiologija
Koji su mehanizmi djelovanja zracenja na molekule
vode s posljedicnim oštecenjima? Prikazat cemo
na jednostavnom primjeru
H2O zracenje H2O e-
H2O ? H OH
H2O e- ? H2O-
H2O- ? OH- H
98
Radiobiologija

• Djelovanjem zracenja na molekulu vode nastali su
  slobodni radikali

• OH i H koji su vrlo nestabilni i u nekoliko
  mikrosekunda stupaju u razlicite kemijske
  reakcije s okolnim molekulama.

• vezivanjem radikala na molekule koje su od
  vitalnog znacaja za uredno funkcioniranje
  stanice, na primjer za metabolicke procese u
  stanici, dolazi do poremecaja metabolickih
  procesa. Takav je slucaj s inaktivacijom enzima
  pod djelovanjem slobodnih radikala.

Primjer oštecenja molekule enzima R-SHR-SH2OH?
R-S-S-R2H2O

• kao što se vidi iz ove jednostavne formule,
  djelovanjem slobodnog radikala OH na molekulu
  enzima, on je izgubio SH skupinu (sulfhidrilna
  skupina), koja se nalazi u mnogim enzimima, a
  veoma je osjetljiva na djelovanje slobodnih
  radikala.

99
Radiobiologija

• djelovanjem zracenja na molekule vode nastaje
  radioliza, a stvoreni slobodni radikali raskidaju
  dijelove makromolekule enzima, i to najcešce baš
  kemijsku vezu izmedu vodika i sumpora u SH
  skupini.

• gubitkom ove karakteristicne skupine molekula
  gubi svoju biokemijsku aktivnost što rezultira
  biološkim oštecenjem.

• posljedice mogu biti oštecenje ili potpuni
  gubitak funkcije stanice za cije je metabolicke
  reakcije odgovoran inaktivirani enzim.

• Drugi primjer - oštecenje stvaranjem vodikova
  peroksida
• OH OH H2O2

• Vodikov peroksid je veoma toksicni oksidant koji
  može oštetiti stanicu i njenu DNA.

100
DJELOVANJE ZRACENJA NA STANICU

• Djelovanje zracenja na organske makromolekule i
  vitalne strukturne dijelove stanice je manje
  znacajan nacin oštecenja stanica i naziva se
  izravnim djelovanjem zracenja na stanicu.
  Oštecenja su proporcionalna kolicini (dozi)
  zracenja. Vece doze zracenja oštecuju i
  reparatorne mehanizme, pa su nastala oštecenja
  ireverzibilna (smrt molekula i stanica). Ova se
  cinjenica koristi u radioterapiji tumora
  orofacijalnog podrucja.

101
Radiobiologija

• DNA je pretežno u jezgri stanica (manji dio u
  mitohondrijima) i spada medu najvažnije organske
  makromolekule u tijelu. Ona kontrolira sve
  funkcije stanice i sadrži svu nasljednu masu.

• RNA je smještena pretežno u citoplazmi stanice, a
  javlja se u tri oblika mRNA, tRNA i snRNA
  (sudjeluje u procesu zrenja mRNA) sudjeluje u
  procesima rasta i razvoja stanica, neophodne su
  za sintezu proteina.

• DNA i RNA zajedno odreduju redoslijed
  aminokiselina u molekuli proteina

102
Radiobiologija

• diobom molekule DNA nastaju uvijek dvije jednake
  molekule (reduplikacija) s istim redoslijedom
  aminokiselina (A-T, C-G).

• posrednik je molekula RNA koja prenosi šifru s
  DNA za sintezu novih molekula proteina u stanici.
  Poremecaj redoslijeda aminokiselina (pod
  utjecajem zracenja npr.) navodi ribosome na
  stvaranje drugacijih -pogrešnih, za stanicu
  nepotrebnih ili cak štetnih proteina.

103
Radiobiologija
Prekid lanaca DNA zracenjem prekid može biti
jednostruk (može se oporaviti) ili dvostruk (ne
može se oporaviti). Prekidi lanaca DNA se
dogadaju na spojevima šecera i fosfornih veza ili
izmedu šecera i purinskih ili pirimidinskih baza,
a posljedica su oštecenja encima koji
kontroliraju procese sinteze i reduplikacije.
104
Radiobiologija

• NAPOMENE
• oštecenja stanica su proporcionalna dozi
  zracenja.
• vece doze zracenja oštecuju i reparatorne
  mehanizme, pa su nastala oštecenja ireverzibilna
  (smrt molekula i stanica).
• ova se cinjenica koristi u radioterapiji tumora.
• sve ovo još nije do kraja istraženo i predmet je
  ispitivanja u laboratorijima diljem svijeta (na
  virusima, bakterijama, i kulturi stanica).

105
Radiobiologija
OSJETLJIVOST POJEDINIH STANICA NA ZRACENJE

• osjetljivost (radiosenzibilnost) tkiva na
  zracenje je veoma razlicita.

• za nju vrijedi Bergonie-Tribondeau zakon stanice
  su osjetljive na zracenje proporcionalno brzini
  njihove diobe, a obrnuto proporcionalno stupnju
  njihove diferencijacije.

• to znaci da su na zracenje najosjetljivije
  stanice koje se intenzivno dijele i koje imaju
  intenzivnije metabolicke procese.

• manje su osjetljive visoko diferencirane stanice
  i stanice sa sporijim metabolickim procesima.

106
Radiobiologija
Redoslijed osjetljivosti nekih stanica na
zracenje

• slaba osjetljivost mišicne stanice, živcane
  stanice i stanice koštanog tkiva.

• umjerena osjetljivost endotelne stanice,
  spermatide, fibroblasti, osteoblasti.

• visoka osjetljivost limfociti, spermatogonije,
  eritroblasti, stanice crijevnog epitela.

Spoznaje o razlicitoj osjetljivosti stanica
odredile su radiobiološke smjernice za zaštitu
od zracenja, ali su isto tako omogucile primjenu
ionizirajuceg zracenja u terapijske svrhe
(radioterapija zlocudnih tumora).
107
Radiobiologija

• na zracenje su osjetljivije mlade osobe.
• žene su nešto manje osjetljive na zracenje nego
  muškarci.

108

• Teratogena oštecenja javljaju se vec kod doza
  zracenja od 0.1 do 0.5 Gy (podrucje dijagnosticke
  radiologije!), pa je zato obvezatna dobra zaštita
  gonada.
• U dijagnostickoj radiologiji to se odnosi na
  ozracenje gravidne žene pri izvodenju slijedecih
  pretraga IVP, irigografija, CT trbuha i male
  zdjelice, angiografske pretrage i pregledi
  gastoduodenuma, te bilo koja procedura
  intervencijske radiologije.
• Teratogena oštecenja se ne mogu javiti kod
  pravilne primjene ionizirajuceg zracenja u
  dentalnoj radiografiji jer su moguce doze
  zracenja ispod dozvoljene razine od 1 mSv.
• Prema preporukama ICRP-a, rizik nastanka
  genetskog oštecenja znaci jedno ozbiljno genetsko
  oštecenje na 10.000 osoba ozracenih dozom od 0.01
  Gy. Rizik se udvostrucuje u drugoj generaciji
  potomstva.

109
Opasnosti od zracenja u dentalnoj radiologiji

• Potencijalne opasnosti od ionizirajuceg zracenja
  u dentalnoj radiografiji su povecan rizik razvoja
  tumora mozga, žlijezda slinovnica i štitne
  žlijezde, te moguca genetska oštecenja (zbog
  mutacija izazvanih i malim dozama zracenja).
• Procijenjeni rizik nastanka zracenjem izazvanih
  karcinoma je za suvremenu bitewing/periapikalnu
  snimku 1 2o miliona, za panoramsku snimku 1 10
  miliona a za CT glave 1 10.000.

110
Radiobiologija
Hematopoetska tkiva
Stanice koštane srži i limfnih tkiva vrlo brzo se
obnavljaju, pa su radi toga i veoma osjetljive na
zracenje, po redoslijedu osjetljivosti odmah iza
spolnih stanica

• Limfociti
• Granulociti
• Trombociti
• Eritrociti

Zato kod radioterapije tumora treba stalno
kontrolirati broj krvnih stanica u perifernoj
cirkulaciji. U dijagnostickoj radiologiji rizici
oštecenja koštane srži su znatno manji, ali ipak
postoje.
111
Radiobiologija
Akutna bolest zracenja nastaje pri ozracenju
cijelog tijela vecom dozom zracenja u kratkom
vremenskom razdoblju. Ovisno o velicini doze
javljaju se razliciti efekti. Doza
Efekti 0.25 Gy nema
znakova akutnog oštecenja, samo kasne
posljedice 0.25 0.75 Gy depresija elemenata
koštane srži, kriticna doza za pojavu
akutne bolesti zracenja 1 Gy
minimalna letalna doza , prvi smrtni
slucaj 2 Gy 5 smrtnih
slucajeva 4 Gy 50 smrtnih
slucajeva, srednja letalna doza 7 Gy
100 letalna doza, vecina ozracenih
umire unutar 14 dana
AKUTNA BOLEST ZRACENJA PRI OZRACENJU CIJELOG
TIJELA
na cijelo tijelo
112
Radiobiologija
OVISNOST BIOLOŠKIH OŠTECENJA O DOZI ZRACENJA

• u dijagnostickoj primjeni zracenja bolesnici su
  izloženi daleko manjim dozama zracenja nego pri
  radioterapiji.

• ali i te male doze zracenja imaju svakako
  odredene biološke ucinke koji ne ovise samo o
  dozi zracenja (dakle, kolicini zracenja), vec i o
  vrsti zracenja, dužini trajanja izlaganja
  radijaciji, topografskoj raspodjeli doze u
  organizmu, te individualnoj osjetljivosti
  organizma na zracenje (dob, spol, stanje
  imunosnog sustava).

113
Radiobiologija
PODJELA OŠTECENJA IZAZVANIH ZRACENJEM

• A) SOMATSKA OŠTECENJA (tjelesna)
• Akutna (opca, lokalna)
• Kronicna (opca, lokalna)
• Profesionalna (opca, lokalna)
• Kancerogena
• Leukemogena
• Teratogena

B) GENETSKA OŠTECENJA (oštecenja nasljednih
osobina potomstva)
114
Radiobiologija
GENETSKA OŠTECENJA
To su oštecenja koja nastaju na potomstvu osoba
cije su gonade bile izložene zracenju u
generativnom razdoblju. Nepoželjnim genetskim
oštecenjima smatraju se sve promjene nasljednih
osobina (tjelesnih i intelektualnih), koje dovode
do smanjenja tjelesne i umne sposobnosti
potomaka. Ucestalost genetskih oštecenja
linearno je povezana s dozom zracenja jajnih
stanica i spermija.

• U dijagnostickoj radiologiji najveca opasnost od
  zracenja s ovim posljedicama su pretrage pri
  kojima su gonade u izravnom snopu rentgenskih
  zraka dijaskopija trbuha, rentgenske snimke
  zdjelice i trbuha, angiografije, urografije, CT
  abdomena i zdjelice. Kod svih ovih pretraga treba
  uvijek provesti maksimalno mogucu zaštitu gonada.

115
Radiobiologija

• Mutacije izazvane zracenjem su recesivno
  nasljedne.
• To znaci da se neko nasljedno oboljenje izazvano
  ovim mutacijama može javiti na potomstvu
  ozracenih osoba ako su otac i majka bili ozraceni
  približno istom dozom zracenja, na istom mjestu
  kromosoma i gena. To se u pravilu ne može javiti
  u prvoj generaciji potomstva, vec tek od trece
  generacije nadalje.
• Vjerojatnost ispoljavanja nasljednih bolesti je
  to veca što je veci broj ljudi, muškaraca i žena
  u generativnoj dobi bio izložen zracenju.

• Prema posljednjim podacima u RH se godišnje ucini
  oko 4.500.000 razlicitih rentgenskih pretraga.

116
Radiobiologija
Zbog toga treba imati vrlo stroge indikacije za
upucivanje pacijenata na rentgenske pretrage u
njihovom generativnom razdoblju (osobito mladih
ljudi i žena).
Poradi svega navedenog, najnovije preporuke
ICRP-a dozvoljavaju godišnju izloženost pucanstva
dozi zracenja od svega 1 mSv (obvezujuca
preporuka od 1990. godine!!). Ranije su te
dopuštene doze bile višestruko vece.
117
Radiobiologija
Prema preporukama ICRP-ea rizik nastanka
genetskog oštecenja znaci jedno ozbiljno
genetsko oštecenje na 10.000 osoba ozracenih
dozom od 0.01 Gy (1 rad). Rizik se udvostrucuje
nakon druge generacije.