対策ノート

国家試験について

Kindle版 放射線技師国家試験 対策ノート

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Ⅸ.放射線物理学

放射線物理学 基礎

粒子としての挙動 ・運動量P  P = m×V  ・運動エネルギーT(62.41)  T = 1/2×m×V2   (J=N・m=kg・m2・s-2) ・粒子の加速 E(71am76、69am70)  E = e×電位差V   =  1/2×M×V2    -光速度に近いとき-相対論的力学 ・運動量P $$P=\frac { m×V }{ \sqrt { 1-V^{ 2 }/C^{ 2 } } } $$ ・全エネルギー(70am74)  全エネルギー = T+mC2          = √(P2 C2+m2 C4 )  T:運動エネルギー(一般的に放射線のエネルギーEとされるものと等しい)   MC2:静止エネルギー $$E={ M′C }^{ 2 }-{ MC }^{ 2 }={ MC }^{ 2 }×(\frac { 1 }{ \sqrt { 1-v^{ 2 }/C^{ 2 } } } -1)$$ ・相対論的質量m′ $$P=\frac { m}{ \sqrt { 1-V^{ 2 }/C^{ 2 } } } $$  M:...
Ⅸ.放射線物理学

原子と原子核

原子と原子核の大きさ  (69pm70、67am70、66.43) ・原子の直径:10-10m ・原子核の半径R:10-15~10-14m  R=r0×(質量数)1/3   r0:1.2~1.4×10-15 ・原子番号が大きくなるにつれて、中性子が過剰の状態で原子核は安定する 原子核モデル (69pm70) ・液滴模型 量子数 (65.42、64.42、63.42、62.42、60.41) 主量子数(n) 方位量子数 磁気量子数 スピン 配置可能電子数 1(K殻) 0 0(s) ×2 2 2(L殻) 0 0(s) ×2 8 0、1 1(p)=-1、0、1  3(M殻) 0 0(s) ×2 18 0、1 1(p)=-1、0、1  0、1、2 2(d)=-2、-1、0、1、2 素粒子 (67am70、66.43、64.48、63.41) 名称  電荷  スピン  質量  原子質量...
Ⅸ.放射線物理学

放射線の分類 / 壊変形式

放射線の分類  (71am65.70.74、70am70.pm83、68am65、65.41、64.41、61.42.43、60.42) ・非電離放射線 :電波、紫外線、可視光、(紫外線)など ・電離放射線  ― 直接電離放射線:荷電粒子    ― 間接電離放射線:光子、中性子、(紫外線) ・電磁放射線 :光子線(γ線*1、特性X線*1、制動X線*2、消滅X線*1) ・粒子放射線 :α線*1  β線*2  電子線*2(オージェ電子*1、内部転換電子*1)  陽電子線*2  陽子線*2  重粒子線*2  中性子線*2 *1:単一スペクトル放射線  *2:連続スペクトル放射線  放射性同位体の壊変形式  (71pm71、70am1、68am1、67am1、61.1) α壊変  (67pm72)  (A,Z) → (A-4,Z-2) + α ・親核種からα粒子が飛び出す ・壊変条件 :Q>0  Q値={M親-(m娘+α)}×C2  M親:親核種の質量   m娘:娘核種の質量  C:光速 ・α粒子のエネルギーEα ...
Ⅸ.放射線物理学

荷電粒子と物質の相互作用

相互作用の種類  (71am78) 相互作用  相互作用の相手 電子のエネルギー 発生するもの 弾性散乱 原子(核) 不変 なし 衝突損失 (電離,励起) 軌道電子 減少  特性X線, オージェ電子 放射損失  原子核 減少 制動X線 チェレンコフ効果  原子 減少  青色光 ・弾性散乱  衝突によって相手粒子の内部エネルギーを変化させない散乱 *ラザフォード散乱 :ごくまれな確率で原子核と衝突しておこす大角度の散乱 ・非弾性散乱  衝突によって相手粒子を励起状態にする場合の散乱 ・制動放射 (63.45)  荷電粒子が原子核の電場により制動を受け、そのエネルギーを光子として放出する現象 ・電子対消滅 (67am72)  陽電子と電子が対消滅し、その全静止エネルギー(1.022MeV)を180度対向に放出される2つの光子のエネルギー(0.511MeV)として放出する現象 ・チェレンコフ放射 (68pm73、63.47、60.48)  荷電粒子が透明な...
Ⅸ.放射線物理学

光子と物質の相互作用

光子と物質の相互作用  (68pm39、68am70、67pm73、64.46、61.47、60.46) 相互作用 反応相手 光子のエネルギー 二次電子 トムソン散乱 自由電子 不変 なし レイリー散乱 軌道電子 不変  なし 光電効果 軌道電子 消滅  光電子 コンプトン散乱 自由電子、最外殻電子 散乱 反跳電子 電子対生成 原子核 消滅  原子、陽電子 三電子生成 軌道電子 消滅  原子、陽電子 光核反応 原子核  消滅  なし 弾性散乱  (69pm71) ・光子の波動性を示す反応 ・トムソン散乱  自由電子との相互作用  光子のエネルギーは変化せず、進行方向が変化する ・レイリー散乱(干渉性散乱)  軌道電子との相互作用    光子のエネルギーは変化せず、進行方向が変化する 光電効果  (68am72) ・光子のエネルギーEe  Ee=Er‐Eb     Er:光子のエネルギー   E...
Ⅸ.放射線物理学

X線の発生 / 中性子の相互作用

X線の発生 特性X線の発生 (70.72、66.45、63.46、61.46) ・詳細は前述  → 放射性同位体の壊変形式 ・モーズリーの法則  (68pm71、64.45、63.44、62.46、61.45)  特性X線の振動数ν=C2R2(Z-σ)2  C:光速     R:リュードベリ定数  Z:ターゲットの原子番号   σ:遮蔽定数  → 特性X線のエネルギーE=hνであり、Eはターゲットの原子番号にのみ依存する 制動X線の発生  (70pm37、68pm71、67am71、66.45、65.45、63.45、62.45、60.45) ・単位時間の発生強度I  I=K×I×Z×V2 ・制動放射線の発生効率η  η=K×Z×V[%] *診断領域ではηは1%未満である。  K:定数(1.1×10-9)   I:管電流   Z:ターゲットの原子番号  V:管電圧 管電圧と制動放射線の最大エネルギーの関係 ・デュエンハントの法則 (70am72、68pm71、67am71、66.45、65.45、63.45、60.44) ...
腫瘍学 

腫瘍概論

腫瘍の概論 ・腫瘍の分類    上皮性 非上皮性 良性  腺腫、乳頭腫 筋腫、脂肪腫、軟骨腫、血管腫 悪性 癌腫 肉腫、白血病 *肉芽腫は腫瘍ではなく、炎症反応 ・主な良性疾患  (65.14) 「脂肪腫」「平滑筋腫(代表:子宮筋腫)」 「血管腫」「腺腫(代表:甲状腺腫・下垂体腫)」 「嚢腫(代表:卵巣嚢腫)」「骨腫(類骨腫・骨軟骨腫)」 「神経線維腫」「神経鞘腫」 ・主な悪性腫瘍 「骨髄腫」「神経芽腫」 「ホジキンリンパ腫」「Wilms腫瘍」 「精上皮腫」「子宮体内膜腺上皮癌」 「骨肉腫」「神経膠芽腫」 ・骨転移しやすい癌  (68pm58、61.86) 「肺癌」「乳癌」 「前立腺癌」「甲状腺癌」 「胃癌」「腎細胞癌」  前立腺癌と一部の乳癌(20%)は造骨性が多く、他は溶骨性が多い ・脳転移しやすい癌  (71pm35、61.26) 「肺癌」>「乳癌」>「消化器癌」 ・ホルモン療法が有効な腫瘍 「前立腺癌」「乳癌」「子宮体癌」 ・化学療法と放射線療法の同時併用する腫瘍  (...
腫瘍学 

腫瘍治療概論 

腫瘍治療概論  (60.78)  治療可能比(TR)  TR=腫瘍組織の障害/正常組織の障害   =正常組織の耐容線量(TD)/腫瘍制御線量(TCD)   治療可能比が1以上ならば治療可能  線量の集中性を高めることで正常組織にはTD以下, がん組織にはTCD以上を与えることができる可能性もある ・腫瘍制御量(TCD)に影響する因子 :組織型と腫瘍体積(細胞数) ・正常組織耐用線量(TD) :TCD同様に組織の種類と大きさに依存する。  通常TD5/5の値を用いる 放射線治療の障害  → リスク臓器 ・早期反応:「粘膜」「皮膚」「腸管」「骨髄」 ・晩期反応:「脊髄」「中枢神経」「肝臓」 放射線治療に対する臓器の反応  (71pm44、68pm44、66.88) ・並列臓器:「肺」「肝臓」「腎臓」     → 照射される体積が重要になる ・直列臓器:「心臓」「脊髄」「肺門部」「肝門部」「腸管」     → 照射される最大線量が重要になる 放射線治療の禁忌 :「妊婦」(68am36) 局所制御率・奏効率  (61.70)   下記...
腫瘍学 

脳腫瘍 / 頭頚部腫瘍

脳腫瘍 脳腫瘍とは ・悪性原発性脳腫瘍 :神経膠腫の一部(膠芽腫、退形成星細胞腫など) ・良性脳腫瘍 :下垂体腫瘍, 神経鞘腫(聴神経腫瘍), 髄膜腫,頭蓋咽頭腫,神経膠腫の一部(上衣腫など) *TNM分類はあまり使用されない 治療方法 ・手術療法 :開頭手術は腫瘍体積を減らし、頭蓋内圧を低下させる  各種神経症状の改善  定位的手術、径蝶形骨手術 ・放射線治療 :転移性脳腫瘍は3cm以内であれば局所制御が期待できる   感受性が高い:胚芽腫、髄芽腫  感受性が低い:膠芽腫 (1)術後照射 (2)化学療法剤(ACNU)との併用 (3)定位放射線照射(SRS、SRT) 髄膜腫  (70am61) ・脳腫瘍の25%を占める  ほとんどは良性腫瘍  女性の罹患率が2倍  頭蓋内ではなく、硬膜から発生する腫瘍   → 外頸動脈から血流を受ける 神経膠腫(グリオーマ) ・脳腫瘍の25%を占める  基本的に悪性で放射線抵抗性 ・悪性度(低い順) :毛様細胞性星細胞腫  → びまん性星細胞腫、乏突起神経膠腫   ...
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