TOESTELLEN

1. TOESTELLEN Stralingsdeskundige niveau 3 (4) 2014 F.van.der.Horst@rug.nl15 januari

2. Programma • Verschillen r.a. bronnen – toestellen • Hoe werkt het? • Stralingshygiënische aspecten • Medische rechtvaardiging • Een beetje rekenen • Korte uitleg niet medische toepassingen niveau 3 2014

3. Verschillentoestellen - bronnen • Toestel uit - straling ‘uit’ • Besmettingskans • Vaak bundels met hoge intensiteit • Afscherming meestal eenvoudiger niveau 3 2014

4. Welke toestellen? • Versnellers o.a. • Cyclotron • Van de Graaff generator • Cascade generator • Lineaire versneller • Synchrotron • Röntgen toestellen • Medische toepassingen • Röntgendiffractie • Röntgenfluorescentie niveau 3 2014

5. Cyclotron niveau 3 2014

6. Cyclotron niveau 3 2014

7. Stralingshygiëne cyclotron • Cyclotron in bunker • Geen toegang indien in bedrijf • Rekening houden met ontstane activiteit niveau 3 2014

8. van de Graaff generator niveau 3 2014

9. Cascade generator niveau 3 2014

10. Stralingshygiëne van de Graaff- / cascadegenerator • Als bij cyclotron • Bunker • Toegangsverbod • Activering mogelijk (niet bij cascade) niveau 3 2014

11. Lineaire versneller niveau 3 2014

12. Lineaire versneller Linac Lineac niveau 3 2014

13. Stralingshygiëne Lin(e)ac • Zeer hoge doses harde röntgenstraling, dus extra afscherming nodig • Bedacht zijn op activering van lucht, vorming van 15O en 13N mogelijk (gelukkig kortlevend) • Activering bestralingstafel mogelijk niveau 3 2014

14. Dosisbeperking • Goede diafragmering • ‘Slimme’ geometrie, door bestraling uit meerdere richtingen niveau 3 2014

15. protonentherapie vs röntgentherapie tekst niveau 3 2014

16. Synchrotron + Linac niveau 3 2014

17. ESRF Grenoble niveau 3 2014

18. Wilhelm Röntgen (1845-1923)ontdekking X-stralen 1895 Nobel prijs 1901 eerste medische toepassing: beschreven in The Lancet van 23 jan 1896 niveau 3 2014

19. Röntgenbuis niveau 3 2014

20. Röntgenstraling niveau 3 2014

21. Medische toepassingen • Beeldvormende technieken • Radiografie • Fluoroscopie • Computer tomografie (CT) • Radiotherapie niveau 3 2014

22. Beeldvorming • Foto-elektrisch effect • overheerst bij zachte straling • sterk afhankelijk van Z • Compton effect • weinig afhankelijk van Z • beeldcontrast bepaald door dichtheid niveau 3 2014

23. contrast   hardheid laag: hoog: kV < 60 kV kV > 100 kV goed contrast lager contrast oppervlakkig dieper hogere dosis lagere dosis zeer zachte straling – geen beeldvorming wel dosis - dus filteren niveau 3 2014

24. Filtering en halveringsdikte • Filtering met ca. 2 mm Al om bij medische toepassingen de zachte component van de remstraling te verwijderen • Bij diffractie wordt gefilterd om juist de karateristieke straling te behouden. • Halveringsdikte (HVD) is een maat voor de homogeniteit van de straling. niveau 3 2014

25. Gemiddelde effectieve dosis per verrichting Tandheelkunde 3 à 4 μSv Alle radiografie (ex CT) 0.54 mSv - X-thorax 0.04 mSv - Doorlichting/contrast 3.6 mSv CT 5.9 mSv (2011) - CT hoofd 1.2 mSv - CT wervelkolom 3.1 mSv - CT thorax 5.5 mSv - CT abdomen 11 mSv - CT bekken 7.4 mSv Bron RIVM Ter vergelijking: Schiphol – Milaan 4 μSv Schiphol – Atlanta 40 μSv niveau 3 2014

26. Dosisbeperking voor de patient • mAs getal  stroom (mA) en tijd (s) beperken • Buisspanning • Filtreren (optimum zoeken) • SID (Source Image Distance) afstand zo kort mogelijk • Veldgrootte  diafragmeren • Verzwakking in het lichaam • Compressie • Loodafdekking • Collimeren (strooistralenrooster) • Beeldvormer: beeldversterker en dosistemporegeling • Geometrie • Afschermen: loodschort, bouwkundige voorzieningen • Meten niveau 3 2014

27. Dosisbeperking voor medewerkers • Tijd • Afstand • Afscherming niveau 3 2014

28. Medische rechtvaardiging • Diagnostisch of therapeutisch voordeel moet opwegen tegen mogelijke gezondheidsschade aan de patient • Overweging door zowel behandelend arts als verwijzend arts • Niet altijd puur medische blootstelling: • ouder die kind vasthoudt • ‘bolletjesslikkers’ • persoonscontrole luchtvaart (X-Ray backscattertechniek) • Alternatief zonder ioniserende straling verdient de voorkeur niveau 3 2014

29. X-ray backscatter Fabrikanten spaarzaam met informatie: 100–160 kV niet erg ‘zacht’ Opgegeven dosis: varieert van 0,1 - 2 μSv  zacht hard  niveau 3 2014

30. Kerma in lucht Afhankelijk van: • hoogspanning • buisstroom • anodemateriaal • filtering niveau 3 2014

31. Kerma in lucht K in mGy k in mGy.mA-1.min-1 (of mGy.mA-1.s-1) I in mA (buisstroom) t in min (of sec.) r in meters niveau 3 2014

32. Constante voor röntgentoestel Afhankelijk van: • Workload in mA.min per tijdseenheid (W) • Use factor, deel van de tijd dat bundel in bedrijf is (U) • Occupation time Fractie van verblijfstijd van personen (O) • Transmissie (T) van de eventueel aanwezige afscherming • Maximaal toegelaten kerma per tijdseenheid (Km) • Afstand in meters (r) niveau 3 2014

33. Toepassing voor röntgenkamers niveau 3 2014

34. Kristalrooster niveau 3 2014

35. Röntgendiffractie niveau 3 2014

36. Röntgendiffractie niveau 3 2014

37. Röntgendiffractometer niveau 3 2014

38. Röntgendiffractiepatroon niveau 3 2014

39. Laue éénkristaldiffractie niveau 3 2014

40. Röntgenfluorescentie niveau 3 2014

41. Ten slotte Een prettige cursus, een ‘stralend’ practicum en een succesvol examen toegewenst ! F.van.der.Horst@rug.nl niveau 3 2014