2.HAFTA RADYASYON FİZİĞİ

2.Hafta; Radyoterapi, tıbbi görüntüleme, nükleer tıp konularında ki uygulamaları anlamak için radyasyonun tanımı ve radyasyonun temel fizik kuralları hakkında fikir sahibi olmak önemlidir. Radyasyon ışın olarak ta tanımlanabilir ve bir enerji türüdür. Elektro Manyetik Enerji (EME) olarak tanımlanır. Radyasyon kelimesi “RA” ile ilişkilidir ve tarihte ışık, göz, tanrı ve bunun gibi anlamlar yüklenmiştir. Türk dilinde ve yabancı dillerde “RA veya RE” hecesinden türemiş çok kelime vardır (Radyasyon, Radyoterapi, Radyoaktif, Radyoloji, Radyo, Radikal, Radiks, Ray, Radar, Renk, Resim, Rahmet, Rahim..vbg). EME geniş bir spektrumdadır; dalga boyu çok büyük, frekansı çok küçük ve enerjisi çok küçük olan uzun dalgadan sonra sırasıyla radyo, radyofrekans, mikrodalga, kızıl ötesi, görünür ışık, ultraviyole (mor ötesi), x-ışını, gama ışını, foton gibi dalga boyu çok küçük frekansı çok büyük ve enerjisi çok yüksek özellikte ışın türleri vardır (Khan ve ark., 2003). Temel olarak elektron koparmayan iyonize olmayan radyasyondan korkulmazken iyonize edici radyasyonun çok ciddi zararları oluşabilir ve radyasyondan korunma prensipleri çok önemlidir.

Radyoterapi, tıbbi görüntüleme, nükleer tıp konularında ki uygulamaları anlamak için radyasyonun tanımı ve radyasyonun temel fizik kuralları hakkında fikir sahibi olmak önemlidir. Radyasyon ışın olarak ta tanımlanabilir ve bir enerji türüdür. Elektro Manyetik Enerji (EME) olarak tanımlanır. Radyasyon kelimesi “RA” ile ilişkilidir ve tarihte ışık, göz, tanrı ve bunun gibi anlamlar yüklenmiştir. Türk dilinde ve yabancı dillerde “RA veya RE” hecesinden türemiş çok kelime vardır (Radyasyon, Radyoterapi, Radyoaktif, Radyoloji, Radyo, Radikal, Radiks, Ray, Radar, Renk, Resim, Rahmet, Rahim..vbg). EME geniş bir spektrumdadır; dalga boyu çok büyük, frekansı çok küçük ve enerjisi çok küçük olan uzun dalgadan sonra sırasıyla radyo, radyofrekans, mikrodalga, kızıl ötesi, görünür ışık, ultraviyole (mor ötesi), x-ışını, gama ışını, foton gibi dalga boyu çok küçük frekansı çok büyük ve enerjisi çok yüksek özellikte ışın türleri vardır (Khan ve ark., 2003). Temel olarak elektron koparmayan iyonize olmayan radyasyondan korkulmazken iyonize edici radyasyonun çok ciddi zararları oluşabilir ve radyasyondan korunma prensipleri çok önemlidir. Mor ötesi, x-ışını, gama ışını, foton gibi iyonize edici radyasyon tıp alanında; dermatoloji, nükleer tıp, tıbbi görüntüleme, radyoterapide kullanılır. İyonize edici radyasyon madde içinde ilerlerken atomların yörüngelerinden elektronlar kopararak ortamı iyonlaştırır ve bunun neticesinde canlı madde içinde istenilmeyen zararlar meydana gelir (Perez, 2013). Radyofrekans ve mikro dalga iyonize edici değildir ve tıp alanında fizik tedavide kullanılır. Diğer iyonize edici olmayan radyasyon tipleri radyo, televizyon, haberleşme, ısıtma vbg teknolojik alanlarda kullanılır. İyonize edici radyasyon uzayda ve yerkabuğunda radyoaktif maddelerden oluşarak doğal olarak bulunur. Tıp alanında kullanılan iyonize edici radyasyon ise (Beyzadeoğlu, 2008); 1) Nükleer santrallerde maddelerin nötron bombardımanına tutularak radyoaktif hale getirilmeleri ile elde edilebilir. Nükleer tıpta kullanılan çok sayıda kısa yarı ömürlü radyoaktif madde vardır, radyoterapi alanında ise kobalt-60 radyoaktif maddesi eksternal radyoterapide ve iridyum-192 radyoaktif maddesi özellikle jinekolojik kanserlerde kavite/lümen içine brakiterapi şeklinde kullanılır (Tinkle ve ark., 2015). Radyoaktif maddeler çekirdekten dışarıya özellikle gama radyasyonu yayarlar, ayrıca elektron (beta), pozitron, nötron saçılması da söz konusu olabilir. 2) Gelişmiş elektrik ve elektronik teknolojileri ile yüksek gerilimle çalışan röntgen, skopi, tomografi, lineer hızlandırıcı, proton, betatron makinalarından elde edilir. Tıbbi görüntülemede ve radyoterapide kullanılır. Yüksek gerilimle çalışan cihazlarda cihazın Katot uçundan Anot ucuna doğru vakumlanmış ortamda elektronlar kinetik enerji ile hızlandırılarak anotta bulunan hedefe yönlendirilir. Anot da atom yapıların içine ve arasına gelen elektron yön değiştirerek kinetik enerjisini kaybeder ve elektronların kaybettikleri enerji ile uyumlu ve orantısal miktarda partiküler olmayan EME, foton veya x-ışını elde edilir. Şayet anot geri çekilirse elektronlar doğrudan dışarıya alınarak elektron ile radyoterapiye uygun partiküler radyasyon elde edilir.

Khan F.M. The Physics of Radiation Therapy, 2003 Third Edition, LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS 530 Walnut Street Philadelphia, PA USA 

Carlos A. Perez. Principles and Practice of Radiation Oncology, 2013 Sixth Edition, WOLTERS KLUWER/ LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, PA USA 

Beyzadeoğlu M. Temel Radyasyon Onkolojisi, 2008 1. Baskı, GATA, Ankara, Türkiye 

Tinkle CL, Weinberg V, Chen LM et al. Inverse Planned High-Dose-Rate Brachytherapy for Locoregionally Advanced Cervical Cancer: 4-Year Outcomes. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2015 Aug 1; 92 (5): 1093-100 

Glover GH. Compton scatter effects in CT reconstructions. Med Phys. 1982 Nov-Dec; 9 (6):860-7. Lu W, Chen W. Positron emission tomography/computerized tomography for tumor response assessment-a review of clinical practices and radiomics studies. Transl Cancer Res. 2016 Aug; 5 (4): 364-70. 

Tommasino F, Durante M. Proton radiobiology. Cancers. 2015 Feb 12; 7(1): 353-81 - Khare P, Nair P, Khare A, et al. The road to radiation protection: a rocky path. J Clin Diagn Res. 2014 Dec ;8 (12): 1-4.