Ядерный реактор
<<  Ядерный реактор «Национальный исследовательский ядерный университет» (НИЯУ)  >>
Ядерно-физические технологии в медицине
Ядерно-физические технологии в медицине
Структура ядерно-физических технологий в медицине
Структура ядерно-физических технологий в медицине
В МИРЕ Ядерно-физические технологии в медицине
В МИРЕ Ядерно-физические технологии в медицине
В РОССИИ Радиационные технологии в медицине
В РОССИИ Радиационные технологии в медицине
Ускорители
Ускорители
Ускорители в мировом хозяйстве
Ускорители в мировом хозяйстве
Ускорители электронов
Ускорители электронов
Ускорители протонов и ионов
Ускорители протонов и ионов
Ускорители в науке
Ускорители в науке
Ускорители в народном хозяйстве
Ускорители в народном хозяйстве
Ускорители в медицине
Ускорители в медицине
Установки для стереотаксической радиохирургии
Установки для стереотаксической радиохирургии
Кибер – нож (CyberKnife)
Кибер – нож (CyberKnife)
Гамма – нож (Gamma Knife)
Гамма – нож (Gamma Knife)
Лазер на свободных электронах (ЛСЭ)
Лазер на свободных электронах (ЛСЭ)
Пучки монохроматического рентгеновского излучения
Пучки монохроматического рентгеновского излучения
Томотерапия (TomoTherapy)
Томотерапия (TomoTherapy)
Установки томотерапии
Установки томотерапии
Радиоизотопы
Радиоизотопы
Основные радионуклиды, используемые в медицине
Основные радионуклиды, используемые в медицине
В МИРЕ Установки и центры, использующие радионуклиды
В МИРЕ Установки и центры, использующие радионуклиды
В РОССИИ Установки и центры, использующие радионуклиды
В РОССИИ Установки и центры, использующие радионуклиды
Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ)
Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ)
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)
Основные направления учебно-научной работы в МГУ
Основные направления учебно-научной работы в МГУ
Кто такой медицинский физик
Кто такой медицинский физик
Центр подготовки медицинских физиков
Центр подготовки медицинских физиков
Выпуск специалистов на кафедре физики ускорителей и радиационной
Выпуск специалистов на кафедре физики ускорителей и радиационной
Программа повышения квалификации «Физика радиационной медицины»
Программа повышения квалификации «Физика радиационной медицины»
Проект межфакультетского центра подготовки специалистов для лучевой
Проект межфакультетского центра подготовки специалистов для лучевой
Базовое оборудование для оснащения межфакультетского центра
Базовое оборудование для оснащения межфакультетского центра
Учебный медицинский ускоритель для лучевой терапии с модуляцией
Учебный медицинский ускоритель для лучевой терапии с модуляцией
Учебный циклотрон
Учебный циклотрон
Новый отечественный аппарат для контактной лучевой терапии
Новый отечественный аппарат для контактной лучевой терапии
Комплекс для интраоперационной лучевой терапии на основе созданного в
Комплекс для интраоперационной лучевой терапии на основе созданного в
Возможный вклад центра в образовательный процесс
Возможный вклад центра в образовательный процесс
Развитие ядерной медицины в МГУ
Развитие ядерной медицины в МГУ
Тенденции развития ядерно-физических технологий в медицине
Тенденции развития ядерно-физических технологий в медицине
Установка для развития ядерной медицины включает циклотрон на энергию
Установка для развития ядерной медицины включает циклотрон на энергию
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация: «Ядерно-физические технологии в медицине». Автор: compuser. Файл: «Ядерно-физические технологии в медицине.pptx». Размер zip-архива: 4470 КБ.

Ядерно-физические технологии в медицине

содержание презентации «Ядерно-физические технологии в медицине.pptx»
СлайдТекст
1 Ядерно-физические технологии в медицине

Ядерно-физические технологии в медицине

профессор А. П. Черняев, МГУ имени М. В. Ломоносова

Самара, 27 июня 2015 г.

2 Структура ядерно-физических технологий в медицине

Структура ядерно-физических технологий в медицине

Ядерно-физические методы в медицине

Ядерная медицина

Лучевая терапия

Стереотаксическая хирургия

Традиционная (e, ?)

Радионуклидная диагностика

Контактная (Брахитерапия)

Адронная (n, p, ионы)

Радионуклидная терапия

3 В МИРЕ Ядерно-физические технологии в медицине

В МИРЕ Ядерно-физические технологии в медицине

Всего > 112000

Установки для радиохирургии ~ 600

Реакторы ~ 100

Ускорители ~ 14 000

Мрт ~ 30 000

ПЭТ-сканеры ~ 4 000

Оборудование для брахитерапии 2 200

Со-60 ~ 1 500

Компьютерные томографы ~ 40 000

Гамма-камеры, ОФЭКТ ~ 19 000

Рентгеновские аппараты, электронные микроскопы 5 – 10 млн.

ПЭТ – центры произв. изотопов ~ 600

Ядерная медицина > 1000 (центров)

Установки для томотерапии ~ 400

4 В РОССИИ Радиационные технологии в медицине

В РОССИИ Радиационные технологии в медицине

Всего ~3600 (10500)

Оборудование для брахитерапии ~ 110 Потребность ~ 300

Центры радионуклидной терапии - 4 Потребность - 7

Ускорители электронов~ 150 Потребность – 400- 1400

Центры протонной и ионной терапии – 3+2 Потребность – 30+4

Центры нейтронной терапии - 4

Источники гамма-излучения Со-60 ~ 270 Потребность ~ 270

Отделение радиационной терапии ~ 130 Потребность - 350

Компьютерные томографы ~ 1800 Потребность ~ 2000

Гамма-камеры ~ 200, ОФЭКТ – 370* Потребность ~ 3 000

Установки стереотаксической радиохирургии и томотерапии - 14 Потребность > 100

ПЭТ – 24 (8 центров) Потребность ~ 140

МРТ - 500 Потребность ~ 4000

5 Ускорители

Ускорители

6 Ускорители в мировом хозяйстве

Ускорители в мировом хозяйстве

Всего ~ 40 500

Наука ~ 1 200

Народное хозяйство ~ 25 000

Медицина ~ 14 400

7 Ускорители электронов

Ускорители электронов

Всего ускорителей электронов ~ 26 400

Народное хозяйство ~ 12 200

Наука ~ 1 000

Медицина ~ 13 200

8 Ускорители протонов и ионов

Ускорители протонов и ионов

Всего ~ 14 000

Народное хозяйство ~ 12 900

Наука ~ 500

Производство изотопов (включая ПЭТ) ~ 600

Лучевая терапия ~ 40

9 Ускорители в науке

Ускорители в науке

Наука ~ 1 200

Энергия ? 1 ГэВ ~ 100

Энергия ? 1 ГэВ ~ 1 100

10 Ускорители в народном хозяйстве

Ускорители в народном хозяйстве

Народное хозяйство ~ 25000

Электронная сварка ~ 4 500

Генераторы нейтронов ~ 1 500

Ионный анализ ~ 250

Получение пучков тормозного излучения ~ 2 000

Имплантаторы ~ 11 500

Стерилизация ~ 900

Неразрушающий анализ ~ 1 500

Сельское хозяйство ~ 300

Радиационное производство ~ 2 600

11 Ускорители в медицине

Ускорители в медицине

Всего ~ 14 400

*ПЭТ – позитронно-эмиссионный томограф

Ускорители протонов и ионов ~ 1000

Ускорители электронов ~ 13 400

ПЭТ* - центры ~ 600

Лучевая терапия ~ 40

12 Установки для стереотаксической радиохирургии

Установки для стереотаксической радиохирургии

Кибер-нож

Кибер-нож

Гамма-нож

Гамма-нож

Сша

149

Страна

Кол-во

Япония

29

Сша

120

Китай

19

Китай

56

Турция

11

Япония

55

Германия, Франция, Южная Корея

10

Корея

20

Россия

9

Индия, Тайвань

10

Италия

8

Великобритания, Италия, Германия

5

Великобритания

6

Канада, Турция, Франция, Россия

3

Индия, Тайвань

5

Австрия, Бразилия, Египет, Колумбия, Мексика, Пуэрто-Рико

2

Канада

4

Австралия, Аргентина, Бельгия, Венесуэла, Вьетнам, Греция, Гонконг, Иран, Испания, Иордания, Марокко, Нидерланды, Норвегия, Пакистан, Польша, Португалия, Румыния, Сингапур, Таиланд, Филиппины, Хорватия, Чехия, Чили, Швеция, Швейцария и т.д.

1

Польша, Швейцария

3

Венесуэла, Испания, Мексика

2

Австралия, Бельгия, Вьетнам, Гонконг, Греция, Ирландия, Колумбия, Малайзия, Мьянма, Нидерланды, Пакистан, Сауд. Аравия, Таиланд, Украина, Финляндия, Чехия

1

Итого

~ 300

Итого

303

13 Кибер – нож (CyberKnife)

Кибер – нож (CyberKnife)

Содержит два основных элемента: легкий линейный ускоритель, мобильная контролируемая компьютером роботизированная рука, имеющая 6 степеней свободы, позволяющая облучать мишень с 1200 возможных позиций для облучения. Основное достоинство Кибер – ножа в том, что после определения положения опухоли и метастазов, каждый из объектов с высокой точностью облучается с многих направлений в одном сеансе.

Это оказывается возможным благодаря размещению легкого ускорителя на манипуляторе – руке робота. Кибер – нож позволяет излечивать большое количество локализаций в теле человека.

14 Гамма – нож (Gamma Knife)

Гамма – нож (Gamma Knife)

Гамма-нож - это медицинская установка, работающая на основе направленного, концентрированного ?-излучения. Достоинство установки заключается в том, что 201 пучок от радиоактивных источников Со60 направляется в одну точку. Накапливаемая в мишени доза во много раз превышает дозу на поверхности тела человека.

15 Лазер на свободных электронах (ЛСЭ)

Лазер на свободных электронах (ЛСЭ)

CША (Jlab, DFELL, VU FEL) Голландия (FELIX) Франция (CLIO) Япония (FELI, IR FEL) Россия (Новосибирск) Планируется построить: Европейский XFEL, Гамбург, Германия. В проекте участвует 14 стран: Германия, Россия, Великобритания, Венгрия, Греция, Дания, Италия, Испания, КНР, Польша, Словакия, Франция, Швеция, Швейцария.

Применение в медицине: хирургия, диагностика, точечная сварка тканей, удаление опухолей.

16 Пучки монохроматического рентгеновского излучения

Пучки монохроматического рентгеновского излучения

Идея установки – лазер на свободных электронах

17 Томотерапия (TomoTherapy)

Томотерапия (TomoTherapy)

Одной из наиболее стремительно развивающихся технологий совмещения двух или трех методов томографии или методов лучевой терапии одновременно с методами диагностики является томотерапия.

Методика томотерапии

Установка томотерапии HI-ART

18 Установки томотерапии

Установки томотерапии

Страна

Кол-во

Сша

197

Япония

28

Франция

21

Италия

18

Германия

14

Китай, Южная Корея

13

Тайвань

12

Турция

10

Великобритания, Канада

7

Испания, Швейцария

5

Австралия, Малайзия

4

Бельгия, Гонконг, Мексика

3

Индия, Польша, Россия, Сингапур, Филиппины

2

Греция, Нидерланды, ОАЭ, Румыния, Сальвадор, Саудовская Аравия, Таиланд, Украина, Чехия, Швеция, Шри-Ланка

1

Итого

388

19 Радиоизотопы

Радиоизотопы

20 Основные радионуклиды, используемые в медицине

Основные радионуклиды, используемые в медицине

Брахитерапия: 60Со, 137Сs, 192Ir, 125I, 103Pd, 90Sr

Позитронно-эмиссионная томография: 11С, 13N, 15O, 18F

Радионуклидная диагностика: 99mТс, 113mIn, 123I, 131I, 199Tl, 201Tl

Радионуклидная терапия: 32P, 89Sr, 90Y, 99mТс, 131I, 153Sm, 186Re, 188Re

Дистанционная лучевая терапия: 60Со

Всего для медицины в настоящее время производится около 50 радионуклидов

21 В МИРЕ Установки и центры, использующие радионуклиды

В МИРЕ Установки и центры, использующие радионуклиды

Установки на радионуклидах

Ядерная медицина > 1000 центров

ПЭТ (4000 сканера 600 центров)

Дистанционная Co60 ~ 1 500

Гамма-камеры (в т.ч. ОФЭКТ) ~ 19 000

Стереотаксическая хирургия (Гамма-нож) ~ 300

Контактная (Брахитерапия) 2200

22 В РОССИИ Установки и центры, использующие радионуклиды

В РОССИИ Установки и центры, использующие радионуклиды

Установки на радионуклидах

Лучевая терапия

Ядерная медицина

ПЭТ (24 сканера 8 центров)

Контактная (Брахитерапия) 150

Дистанционная Co60 270

Радионуклидная терапия 4 центра

Радионуклидная диагностика 5 центров

Стереотаксическая хирургия (Гамма-нож) 3

Гамма-камеры ~ 200 ОФЭКТ ~ 370

23 Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ)

Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ)

В ПЭТ используются радиоактивные изотопы, при распаде которых испускается позитрон. Позитрон проходит в окружающих тканях расстояние, равное 1-3 мм, теряя энергию при соударении с другими молекулами и атомами.

Позитрон с электроном аннигилируют, превращаясь в два фотона с энергией 0.511 МэВ, разлетающихся в противоположные стороны.

Фотоны регистрируются сцинтилляционными кристаллами

24 Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и гамма – камера основана на использовании радиоактивных изотопов таллия-201 (Tl201) и технециума-99m (Th99m), которые вводятся в тело человека

Гамма-камера состоит из коллиматора, детектора на базе сцинтилляционного кристалла NaI (T1), фотоэлектронных умножителей, электронной схемы определения положения и величины вспышек, компьютер для отображения и консоль оператора.

25 Основные направления учебно-научной работы в МГУ

Основные направления учебно-научной работы в МГУ

26 Кто такой медицинский физик

Кто такой медицинский физик

В соответствии с приказом Минздрава РФ №1183н от 20 декабря 2012 г. медицинский физик включен в номенклатуру должностей медицинских работников. Для занятия должности необходимо высшее образование по специальностям «Медицинская физика» или «Физика атомного ядра и частиц».

Основные задачи в системе реализации лучевой терапии, за которые ответственны медицинские физики:

Измерения, связанные с оценкой дозы, подводимой к пациенту

Уменьшение дозы общего облучения пациента без ущерба для диагностического процесса

Тестирование оборудования для гарантии качества диагностического изображения или точности лечения

Контроль радиационной защиты установок

Дозиметрическое планирование облучения пациента

Формирование поля облучения пациента

Обучение персонала медико-физическим технологиям и аспектам радиационной защиты

27 Центр подготовки медицинских физиков

Центр подготовки медицинских физиков

Сегодня физико-технических специалистов в 10 раз меньше, чем в Европе и в 28 раз меньше, чем в США!

28 Выпуск специалистов на кафедре физики ускорителей и радиационной

Выпуск специалистов на кафедре физики ускорителей и радиационной

медицины

Медицинские центры Москвы, в которых работают выпускники кафедры: РОНЦ имени Н.Н. Блохина МНИОИ имени П.А. Герцена НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко Московский областной онкодиспансер 57-ая городская больница Клиника ОАО «Медицина» НИИ общей реаниматологии ФМБЦ имени А.И. Бурназяна

29 Программа повышения квалификации «Физика радиационной медицины»

Программа повышения квалификации «Физика радиационной медицины»

Разработчики: НИИЯФ МГУ и МНИОИ им. П.А.Герцена

В 2012-14 гг. обучение по программе прошли 50 специалистов из 21 региона России

Объем программы

80 часов

Форма обучения

Дневная

Режим обучения

30-36 часов в неделю

Срок обучения

3 недели

30 Проект межфакультетского центра подготовки специалистов для лучевой

Проект межфакультетского центра подготовки специалистов для лучевой

терапии

Возможные участники: Медицинский научно-образовательный центр Факультет фундаментальной медицины Физический факультет НИИ ядерной физики им. Д. В. Скобельцына Химический факультет Биологический факультет

31 Базовое оборудование для оснащения межфакультетского центра

Базовое оборудование для оснащения межфакультетского центра

1. Система лучевого 3D планирования Monaco – 2 шт. 2. Система лучевого 3D планирования Xio – 2 шт. 3. Учебный медицинский ускоритель электронов – Elekta Synergy® 4. Учебный циклотрон 5. Аппарат для контактной лучевой терапии 6. Комплекс для интраоперационной лучевой терапии

32 Учебный медицинский ускоритель для лучевой терапии с модуляцией

Учебный медицинский ускоритель для лучевой терапии с модуляцией

интенсивности «Elekta Synergy»

Девять энергий электронов, три энергии фотонов – 4-22 МэВ Интегрированный многолепестковый коллиматор Интегрированная система объемной визуализации Передан в МГУ на безвозмездной основе компанией Elekta для использования в учебных целях

33 Учебный циклотрон

Учебный циклотрон

Изохронный циклотрон модели RDS-112 производства фирмы CTI-Siemens (США). Ускоряемые частицы – H? и D? Максимальный ток – 80-100 мкА, Максимальная энергия – 10.5 МэВ. Потребляемая мощность – 20 кВт. Изначальное предназначение – коммерческое получение изотопов для нужд позитронно-эмиссионной томографии. В настоящее время находится в законсервированном состоянии и может быть передан для создания учебно-исследовательского комплекса.

34 Новый отечественный аппарат для контактной лучевой терапии

Новый отечественный аппарат для контактной лучевой терапии

Разработан при участии выпускников кафедры физики ускорителей и радиационной медицины МГУ

35 Комплекс для интраоперационной лучевой терапии на основе созданного в

Комплекс для интраоперационной лучевой терапии на основе созданного в

НИИЯФ разрезного микротрона

Ускорение электронов осуществляется в линейной ускорительной секции. Затем электроны разворачиваются в двух постоянных магнитах с магнитной индукцией 1 Тл, и ускорение вновь происходит в линейной секции.

На каждом обороте электроны получают прирост энергии 1.0 МэВ. При энергии пучка 12 МэВ микротрон имеет размеры 46х26х11 см и вес 52 кг.

36 Возможный вклад центра в образовательный процесс

Возможный вклад центра в образовательный процесс

Медицинский ускоритель и системы лучевого планирования позволяют организовать: Практикум для студентов ФФМ и физического факультета МГУ, включая: Лабораторные занятия по клинической дозиметрии; Лабораторные занятия по освоению компьютерных методов планирования лучевого лечения; Лабораторные занятия по освоению основ методов облучения (на фантомах) Программы переподготовки и повышения квалификации медицинских физиков из онкологических центров России, СНГ и стран Восточной Европы.

37 Развитие ядерной медицины в МГУ

Развитие ядерной медицины в МГУ

Потенциально в МГУ можно создать полную цепочку от производства радионуклидов до лечения пациентов. НИИЯФ (ОЯР, ОЭПВАЯ, ЛУУ, РХЛ) Химический факультет Биологический факультет Факультет фундаментальной медицины

Потенциальные направления: Производство и исследования РФП для направленного лечения онкологических заболеваний с использованием альфа- и Оже – излучателей: At-211, Ac-225/Bi-213, In-111, I-123, … Тераностика с использованием РФП с двойной меткой: Cu-64/Cu-67, At-211/I-131, … Микроисточники для брахитерапии (Y-90, I-131, …)

Ускорители, мишенная часть

Радиохимическая часть, синтез РФП

Клеточные и доклинические исследования

Клинические исследования

38 Тенденции развития ядерно-физических технологий в медицине

Тенденции развития ядерно-физических технологий в медицине

Создание полных диагностических комплексов, включающих - УЗИ, МРТ, КТ, ОФЭКТ, ПЭТ; - Комбинированных диагностических комплексов (МРТ+КТ, ПЭТ+КТ, ОФЭКТ+КТ и т. д.). Создание новых и переоснащение имеющихся радиологических отделений в регионах России Широкое внедрение ускорительной техники в медицине: - увеличение числа линейных ускорителей электронов; - строительство центров протонной и адронной лучевой терапии; - создание отделений стереотаксической радиохирургии. Развитие производства радиоизотопов и радиофармпрепаратов для диагностики и терапии: - развитие действующего производства; - разработка новых технологий. Разработка и внедрение ядерно-физической техники (ускорителей и томографов) российского производства

39 Установка для развития ядерной медицины включает циклотрон на энергию

Установка для развития ядерной медицины включает циклотрон на энергию

50-70 МэВ

40 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

«Ядерно-физические технологии в медицине»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/jaderno-fizicheskie-tekhnologii-v-meditsine-228296.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Ядерный реактор > Ядерно-физические технологии в медицине