تحقیق پزشکی مکانیکی تحقیق, پزشکی, مکانیکی فصل (1)
تکينک برش نگاري با نشر پوزيترون از روش هاي نوين عکسبرداري پزشکي مي باشد که امروزه به طور گسترده اي درجهان استفاده مي شود و در حالي توسعه و پيشرفت مي باشد . مزيت اين روش ، تصوير برداري از عملکرد سوخت و ساز بدن مي باشد ، که باعث تشخيص زود هنگام بيماري هاي خطرناکي تطير تومورهاي سرطاني ،بيماري هاي قلبي و بيماري هاي مغز و اعصاب نظير صرع ، پارکينسون و ….. ميشود و اين امکان را دهد که پزشک قبل از ايجاد ناهنجاري هاي ناشي از بيماري به درمان آن بپردازد . اين مزيت PET ، آن را از ديگر روش هاي عکسبرداري متمايز کرده است . با توجه به قابليت هاي تشخيص بسيار بالاي پت ، که در اين تز به برخي از آن ها اشاره خواهيم کرد ، استفاده از اين تکنيک به دليل پر هزينه بودن آن هنوز در جهان همه گير نشده است . عمده هزينه پت در توليد راديوايزو توپ هاي مورد استفاده در آن توسط سيکلوتروني براي توليد راديو ايزوتوپ در محل داشته باشد که اين هزينه سنگيني را به چنين مراکزي تحميل مي کند .حال آنکه در کشورما ايران نيز علي رغم وجود سيکلوترون چنين مرکزي وجود ندارد . بنابراين ، وجود يک مرکز پت در کشور جهت ارائه خدمات پيشرفته پزشکي و کمک به ارتقاء سطح درمان در کشور و جلوگيري از اعزام بيماران به خارج از کشور بايد مورد توجه قرار گيرد . مقرون به صرفه بودن تجويز تصوير برداري پت براي گروهي از بيماران به گونه اي است که در بسياري از کشورهاي پيشرفته سازمان بيمه براي کاهش هزينه هاي درماني ، هزينه اسکن پت را که بين 1800 تا 2000 دلار مي باشد تقبل کرده اند .
يکي از راه هاي کاهش هزينه پت استفاده از دستگاه پلاسماي کانوني به جاي سيکلوترون براي توليد راديوايزوتوپ هاي مورد استفاده در پت مي باشد . اين دستگاه با محصور سازي پلاسما به روش مغناطيسي در يک فضاي محدود و ايجاد پنيچ پلاسما به عنوان منبع غني از تابش هاي مختلف نظير پرتوهاي يوني ، اشعه ايکس ، نوترون ، ….. مي باشد . در نتيجه با استفاده از پرتوهاي يوني توليد شده توسطه ماشين پلاسماي کانوني و تابيدن آن به هدف هاي مورد نظر مي توان راديوايزو توپ هاي مختلف را طي واکنش هاي گداخت انجام شده در ماشين توليد کرد . ساختار ساده اين دستگاه و از ارزان بودن آن ، اين امکان را مي دهد که با استفاده آن در پت هزينه ها تا کاهش يابد .
در اين تز ابتدا به معرفي تکنيک پت پرداخته ايم . سپس ساختار کلي ماشين پلاسماي کانوني و تابش هاي آن را مورد بررسي قرار داده ايم در نهايت به طراحي مفهومي سيستم اوله پرتو و اجزاء سيستم اوله پرتو پرداخته ايم و در نهايت با محاسبات عددي انجام شده و مقايسه آن با نتايج تجربي بدست آمده و با نتايج بدست آمده در که به اين نتيجه مي رسيم که اين دستگاه براي توليد راديوايزوتوپ هاي پت مناسب مي باشد . و جايگزيني خوبي براي سيکلوترون است اميد است ارائه اين تز گامي موثر در پيشرفت تکينک پت در کشور باشد .
فصل 4
مقدمه :
حدود 30 سال است که از ساخت دستگاه پلاسمايي کانوني مي گذرد . اين دستگاه توانايي توليد پلاسماي کانوني شده و شتاب دارا دارد ماشين سنج انواع تابش هاي يونيزه ، بخارات پلاسماي سريع الکترون سريع ،پرتو هاي ايکس سخت و نرم ،يون هاي سريع تا و نوترون ها است . اين تابش ها در جريان تخليه بالا در يک مخزن پر شده از گازهاي مختلف در فشار چند توليد مي شود . در حال حاضر بسياري از لابراتورهاي وي پديده براي توليد پالسهاي کوتاه اشعه ايکس نوترون ها و يون هاي سريع وابسته به مد عملکرد مطالعه و تحقيق مي کنند
پلاسماي کانوني از سه بخش عمده تشکيل شده است .
– سيستم ذخيره انرژي س
– سوئيچ جريان و ولتاژ بالا
– محفظه تخليه
بر طبق انرژي بانک خازن دستگاه پلاسماي کانوني را مي توان به سه دسته اصلي طبقه بندي کرد .
1- پلاسماي کانوني کوچک ، با انرژي بانک خازن 10-1
2- پلاسماي کانوني متوسط ، با انرژي بانک خازن 100- 1
3- پلاسماي کانوني بزرگ ، با انرژي بانک خازن بالاتر از 100
مقايسه دقيق بين اين سه نوع ماشين پلاسماي کانوني بيانگر اين نکته است که صرفنظر از سايز ، همه آنها پلاسماي با دما و دانسيته مشابه را توليد مي کنند
دو کاربرد مهم ماشين پلاسماي کانوني عبارت است از :
1- منبع پرتوهاي راديو اکتيو هسته اي ثانويه
2- توليد کننده راديو ايزوتوپ هاي براي کاربرد زيست پزشکي و استفاده در تصوير برداري پت .
که در اين تز کار بر دوم اين ماشين مد نظر ما مي باشد .
در اين فصل به طراحي مفهومي ماشين پلاسماي کانوني نوع مدر به عنوان سيستم مولد پرتو جهت توليد راديوازو توپ هاي مورد استفاده در پت مي پردازيم .
1-4 – نحوه ايجاد واکنش گداخت در ماشين پلاسماي کانوني :
شناخته ترين واکنش هسته اي در طبيعت واکنش گداخت است که منشأ انرژي تابش خورشيد نيز به شمار مي رود . شرط لازم در انجام واکنش گداخت اين است که انرژي جنبشي ذره فرود به هدف بالاتر از سه پتانيسل کولني آن باشد . که براي اين منظور هسته ها بايد گرم شدند و به تبع آن گاز بايد به حالت پلاسماي در آيد هر چه دماي پلاسما افزايش يابد تعداد واکنش هاي گداخت نيز افزايش مي يابد و اين گرم کردن بايد تا اندازه اي ادامه يابد که به تعداد قابل قبولي از واکنش هاي گداخت برسيم. و براي ادامه واکنش هاي گداخت بايد دما و چگالي پلاسما را قبول از براي مدت زمان معين ثابت نگه داشت . معمولا، دماي پلاسما بايد Kev 10-3 باشد .
بنابراين براي ايجاد واکنش هاي گداخت مورد نظر بايد ابتدا پلاسماي چگال و گرم را ايجاد کرد و سپس چگالي و دماي آن را براي مدت زمان معين ثابت نگه داشت که براي اين کار بايد پلاسما را در فضاي محدودي محصور کرد .
محصور سازي پلاسما از دو طريق انجام مي گرديد .
1- محصور سازي مغناطيسي
2- محصور سازي به روش لختي
در ماشين پلاسماي کانوني محصور سازي به روش مغناطيسي انجام مي گيرد و با اعمال ميدان مغناطيسي به ذرات باردار و ايجاد فضاي که ذرات باردار آن به دام بيفتند اين امر تحقق مي گردد . و در نهايت پنيچ پلاسماي توليد مي شود . حال بنا به واکنش هاي گداخت مورد نظر مي توان نوع گاز درون محفظه پلاسماي کانوني را انتخاب کرد .
2-4- توليد پرتو يوني
پلاسماي کانوني نوع مدر از دو الکترود استوانه اي هم محور تشکيل شده است که از يک سر توسط عايق الکتريکي بسته شده است و سر ديگر آن باز است .
( همانند شکل 1- ايتاليايي ها ) مجموعه الکترود