Методические указания

Общие положения рейтинговой системы.

В Табл. 1 представлено соответствие элементов содержания курса, перечень контролируемых учебных элементов и номера контрольных мероприятий, в которых проверяется уровень усвоения студентами соответствующих учебных элементов.

Для оценивания уровня усвоения учебного материала при изучении студентами курса "Физика радиоизотопной медицины" используется рейтинговая система. Рейтинг студента складывается из баллов, которые он получает при выполнении контрольных испытаний. Контрольные испытания, предусмотренные в данном курсе, их количество и максимальные баллы, начисляемые за них, представлены в Табл. 2.

Таблица 2.

Контрольные испытания	Количество	Максимальный суммарный балл
Тест №1 текущего контроля
Домашнее задание
Тест №2 текущего контроля
Самостоятельная работа - подготовка реферата и презентации
Экзамен
Итого

Рейтинг студента начисляется за выполнение контрольных мероприятий.

К экзамену допускаются студенты, имеющие рейтинг выше соответствующего порогового значения. Пороговое значение рейтинга для допуска к экзамену – 30 баллов (выполнены тесты №1 и №2 текущего контроля, сдано домашнее задание, сделан (защищён) реферат с презентацией по физике радиоизотопной медицины (в рамках самостоятельной работы) и принесены все необходимые допуски.

Оценки, получаемые студентами в рамках курса, выставляются на основе рейтинга студента в соответствии с диапазонами, указанными в Табл. 3.

Таблица 3.

Оценка	Итог
Неудовлетворительно	менее 60
Удовлетворительно	61 – 75
Хорошо	76 – 90
Отлично	91 – 100

Примеры контрольно-испытательных материалов
и критерии начисления баллов при их выполнении.

Самостоятельная работа (реферат)

В рамках курса предусмотрено выполнение самостоятельной работы. При выполнении самостоятельной работы студент подготавливает письменный реферат и презентацию по одному из разделов физики радиоизотопной медицины. Все темы самостоятельных работ разбираются и обсуждаются на занятиях. Шкала оценки самостоятельной работы:

15 баллов – текст полностью соответствует требованиям к содержанию и оформлению реферата, а также сделана и успешно доложена презентация реферата;

12 баллов – текст не полностью соответствует требованиям к содержанию и оформлению реферата, а также сделана и доложена без существенных замечаний презентация реферата;

9 баллов – текст частично не соответствует требованиям к содержанию и оформлению реферата, а также сделана и доложена без существенных замечаний презентация реферата;

н/з – текст лишь частично соответствует требованиям к содержанию и оформлению реферата, а презентация реферата сделана и доложена с существенными замечаниями, самостоятельная работа не зачитывается и у студента образуется долг, который должен быть закрыт в течение семестра или на зачетной неделе.

Перечень тем (примерный) рефератов по курсу
"Физика радиоизотопной медицины".

nn.	Название темы
I Методы и средства радиоизотопной медицины
	Взаимодействие ионизирующего излучения с биообъектами. Дозовые нагрузки при диагностике с помощью ОФЭКТ.
	Перспективы развития метода ОФЭКТ. Современные позиционно-чувствительные детекторы.
	Экспоненциальное преобразование Радона. Алгоритмы реконструкции изображений в ОФЭКТ
	Современные позитрон-эмиссионные томографы. ПЭТ-КТ системы. Состав центров для ПЭТ диагностики.
	Алгоритмы реконструкции изображений в ПЭТ.
	Использование радиофармпрепаратов и пучков заряженных частиц в терапии. Основы лучевой терапии опухолей.
	Нейтрон-захватная терапия.
II Изучение физиологических и морфологических систем организма человека с помощью радионуклидной диагностики
	Сердечно-сосудистая система. Исследование функций сердца при помощи РФП. Изучение физиологии и морфологии сердечно-сосудистой системыс помощью радионуклидной диагностики.
	Кроветворная система.
	Радиоизотопная диагностика в уронефрологии (мочевыделительная система – почки, мочевой пузырь, предстательная железа, уретра). Радиоизотопная ренография.
	Система водно-солевого обмена.
	Система дыхания. Диагностика и лечение образований в лёгком.
	Пищеварительная система.
	Костная система. Сцинтиграфия костей скелета.
	Лимфатическая система.
	Эндокринная система (щитовидная железа, парацитовидные железы, надпочечники, др.)
	Изучение структурно-топографических особенностей и объёмных образований нервной система (ЦНС, головной и спинной мозг, др.)
III Динамическая радионуклидная диагностики систем организма человека
	Визуализация сердечной деятельности (метод многократного стробирования, метод первого прохождения РФП, др.).
	Визуализация работы почек (исследование перфузии, ренографическое обследование, др.).
	Динамические исследования мозга, лёгких, печени, сосудистой системы, пищеварительной системы, др.
IV Выявление опухолей и воспалительных процессов в организме человека
	Выявление опухолей и воспалительных процессов в центральной нервной системе (головной и спинной мозг).
	Кости скелета
	Сердце, лёгкие, почки, печень, др.
V Радионуклидная терапия
	Брахитерапия. Выбор радионуклидов. Сферы клинического применения. Расчёт дозы и планирование.
	Эндорадиотерапия. Выбор радионуклидов и радиофармпрепаратов. Сферы клинического применения. Расчёт дозы и планирование (проблема "отравления" организма терапевтическими РФП)
	Основы и перспективы развития тераностики
	Основы радиационной безопасности в ядерной медицине. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Сравнение дозовых нагрузок при проведении радиоизотопной и рентгеновской диагностики.

Требования к содержанию и оформлению реферата.

Содержание реферата.

1. Краткое изложение объекта диагностики (или историческая справка по возникновению и развитию метода или системы).

2. Изложение методики проведения диагностики (основные характеристики метода или системы).

3. Аппаратура (излучатели (РФП), приёмники, электроника), реализующая рассматриваемый метод диагностики.

4. Сравнительный анализ результатов, получаемых при исследовании системы (органа) методами РНД, с другими методами интроскопии.

Представляемые материалы:

- текст реферата объёмом 15-30 стр. и его электронная версия;

- презентация реферата объёмом 10-20 слайдов и текст выступления 3-5 стр.

Сроки выполнения:

- электронная версия реферата – до 15.11.14.

- презентация реферата – за неделю до выступления

Дата выступления – указывается при выдаче темы реферата

Время выступления – 20-30 мин.

Оформление реферата.

1. Титульный лист (по образцу)

2. Оглавление

3. Введение

4. Главы с подразделами содержания доклада (с порядковой нумерацией)

5. Заключение

6. Список литературы

7. Приложение (Словарик основных медицинских терминов, использованных в докладе, дополнительная информация и т.д.)

Форматирование реферата:

- поля страницы (отступы: сверху 2см, слева 2,5 см, снизу 1,8см, справа 1,8см)

- текст (Times New Roman, 14, отступ 1-ой строки – 1,25 см, междустрочный интервал – одинарный, заголовки – полужирные, выравнивание по ширине, пустые строки недопустимы!)

- таблицы (содержание – по центру ячеек, порядковая нумерация с заголовком сверху по центру)

- рисунки (размещать по центру, обтекание текста сверху и снизу, порядковая нумерация с заголовком снизу)

- формулы (использовать редактор Microsoft Equation 3.0, с порядковой нумерацией, размещать по центру)

Электронную версию сохранять в формате .doc

Домашнее задание

В рамках курса предусмотрено выполнение домашнего задания, включающего в себя 15 задач по теме курса. Все домашние задания должны защищаться у преподавателя и при необходимости обсуждаются на занятиях. Шкала оценки домашнего задания:

15 баллов – 90 - 100 % задач решено правильно;

12 баллов – 80 - 89 % задач решено правильно;

9 баллов – 60 - 79 % задач решено правильно;

н/з – менее чем на 60% задач решено правильно, домашнее задание не зачитывается и у студента образуется долг, который должен быть закрыт в течение семестра или на зачетной неделе

Домашнее задание ДЗ (примерное) по курсу
"Физика радиоизотопной медицины".

Задача 1

Для изотопов, приведенных в таблице, определите дефект массы (а.е.м.), среднюю энергию связи [МэВ/нуклон] и упаковочный коэффициент [МэВ/нуклон]. Сравните полученные для групп изотопов значения.

№	Изотоп	М	m (ядра)
	O-16	15,994915	15,990523
O-18	17,999160	17,994768
F-18	18,000938	17,995997
	Т1-201	200,970804	200,926335
Hg-201	200,970285	200,926365
	W-188	187,958487	187,917861
Re-188	187,958112	187,916937
Os-188	187,955836	187,914112

Задача 2

Первым искусственным изотопным генератором была пара ¹³² Те /¹³² I. Напишите уравнения радиоактивного распада этих РН.

Задача 3

В процессе радиойодной терапии щитовидной железы пациенту в клинике вводят
3 ГБк ¹³¹ I в неделю. Считая, что из организма выводится около 80 % йода от введённого количества, и все сточные воды (250 л в неделю) в клинике собирают в емкость с объёмом 4 м³, определите, через какой промежуток времени (после заполнения) объёмная активность в указанной емкости достигнет допустимой величины - 64 Бк/л.

Задача 4

Мощность дозы на высоте 1 м над поверхностью Земли, обусловленная природными РН (²³² Th, ²³⁸ U и ⁴⁰ К), составляет ~ 60 нГр/ч. Определите годовую дозу, обусловленную этим излучением.

Задача 5

Изотоп бериллия ⁹ Be, поглощая одну a -частицу и испуская нейтрон, превращается в изотоп другого элемента. Какой элемент образуется? Напишите сокращённое и полное уравнение ядерной реакции.

Задача 6

Вывести выражения (при реакции деления урана-235) для:

- количества атомов и активность i -го осколочного радиоактивного изотопа;

- количества атомов j -го осколочного стабильного изотопа;

Задача 7

Выход йода-131 при делении ²³⁵ U на тепловых нейтронах составляет 2,88 %. Определите предельную активность йода-131, если потокнейтронов
Ф = 10¹³ нейтрон/(cм²·с), масса мишени UО ₂ - 120 г, степеньобогащения x ₂₃₅ = 2,6 %, сечение деления на тепловых нейтронах s _f= 584,4 б.

Задача 8

Вывести выражения (при нейтронном облучении материнского изотопа) для:

- количества атомов и активность дочернего изотопа;

- время достижения максимальной активности дочернего изотопа

Задача 9

РН ¹⁷⁰ Tm (Т _1/2= 126,6 сут) получают при облучении тепловыми нейтронами мишени TmС1 ₃ (тулий – моноизотопный элемент) с плотностью потока Ф = 10¹⁴ нейтрон/(cм²·с). Считая, что сечения радиационного захвата - s ₁ = 125 б, s ₂ = 92,4 б, а масса мишени TmС1 ₃ - 16,3 г, определите предельную активность и активность, достигаемую за 1 период полураспада ¹⁷⁰ Tm. Имеет ли смысл выдерживать мишень в течение t _m?

Задача 10

Для изотопного генератора вывести выражения и построить временные зависимости
(0 ≤ t ≤ 20T_½доч, T_½мат = 4T_½доч) для:

- количества атомов и активность дочернего изотопа в зависимости от времени;

- время достижения и значение максимальной активности дочернего изотопа;

- отношение активностей дочернего и материнского изотопов в зависимости от времени и при достижении подвижного равновесия.

Задача 11

Родительский РН для изотопного генератора ⁶⁸ Ge /⁶⁸ Ga можно получать по ядерной реакции (a, 2 п). Из какого изотопа получают ⁶⁸ Ge? Какойраспад происходит у ⁶⁸ Ge? Как распадается ⁶⁸ Ga? Найдите кинетическую энергию a -частиц, если для ядерной реакциинеобходима их скорость 23000 км/с.

Задача 12

Активность генератора ⁹⁹ Мо /^99m Тс на дату паспортизации -19 ГБк (по материнскому РН). Учитывая, что при распаде ⁹⁹ Мо только 87 % ядер превращаются в ^99m Тс (13 % - в долгоживущий ⁹⁹ Тс), рассчитайте активность дочернего нуклида в момент времени t _m. Какую долю составляется активность ^99ш Тс в момент максимального накопления от начальной активности ⁹⁹ Мо?

Задача 13

Выведите соотношение, связывающее массовую долю и коэффициент растворимости.

Задача 14

Что такое электролитическая диссоциация?

Задача 15

Вычислите рН сока незрелого апельсина, в 200 мл которого содержится 0,25 ммоль катионов водорода.

---

Дата добавления: 2015-10-24