Kursus on mõeldud biomeditsiinitehnika ja meditsiinifüüsika magistriõppe üliõpilastele, et anda ülevaade ioniseeriva kiirguse kasutamisega seotud füüsikalistest vastasmõjudest, dosimeetriast, kiirguskaitsest ja sellega seotud kvaliteeditagamisest meditsiinilises radioloogias.

This course is designed for master students in biomedical engineering and medical physics and covers review of physical interactions, dosimetry, quality assurance and radiation protection against ionizing radiation used in medical radiology.

Aine läbinud üliõpilane:
- tunneb meditsiinikiiritusega seotud modaalsuste jaotust tänapäeva radioloogias ja meditsiinifüüsikas; oskab kirjeldada röntgenkiirguse teket ja allikaid, pärsskiirguse olemust, röntgenkiirguse pidevat ja karakteristlikku spektrit; oskab kirjeldada loodus- ja tehiskiirgusallikad, nende osa elanikkonna aastases keskmises efektiivdoosis, meditsiinikiirituste osa tehiskiirituses;
- tunneb röntgenkiirguse kvaliteeti ja kvantiteeti mõjutavad tegureid ja nende tegurite võimalikku mõju patsiendi doosile ja pildi kvaliteedile;
- oskab kirjeldada röntgen- ja gammakiirguse vastasmõju ainega: klassikaline hajumine, fotoelektriline neeldumine, Comptoni hajumine, elektron-positronpaaride teke, fototuumalagunemine, nende protsesside sõltuvus footoni energiast ja koe efektiivsest järjenumbrist;
- tunneb radioaktiivsusega seotud põhimõisteid, nähtusi ja füüsikalisi suurusi; oskab kirjeldada nukleaarmeditsiinis kasutatavad radionukliide ja nende rakendusi; oskab määratleda kiirgussuurusi ja ühikuid, sh kiiritus, neeldumisdoos, ekvivalentdoos, efektiivdoos, aktiivsus, fluuens, kerma;
- tunneb kiirgusdosimeetria põhimõisted, oskab tuletada Bragg-Gray valemit ja teab selle eeldusi; oskab kirjeldada peamiste dosimeetriariistade ehitust ja füüsikalist talitluspõhimõtet;
- tunneb dosimeetria rahvusvahelist (IAEA) head tava ja vastavaid meetodeid diagnostilises radioloogias; tunneb väliskiirguskaitse aluseid: personali kiirguskaitse põhimõtted ja meetmed, kiirgusvarjestuse materjalid, pliiekvivalent, allika- ja struktuurvarjestus, kiirgusvarjestuse arvutamise meetodeid;
- teab ja oskab praktikas kasutada patsiendi kiirguskaitse põhimõtteid ja meetmeid röntgenülesvõtetel, läbivalgustusel, mammograafias ja kompuutertomograafias: patsiendidosimeetria meetodid, diagnostilised referentsväärtused;
- tunneb meditsiinikiirgusseadmete kvaliteedikontrolli põhimõtteid, kriteeriume ja oskab teostada peamisi mõõtmisi ja katsetusi; tunneb rahvusvahelisi, Euroopa ja Eesti kiirguskaitse-alaseid õigusakte ja nende alusdokumente.

After passing this course, the student:
- is able in general to describe most of the modalities in modern radiology; knows the construction of X-ray generator, essence of bremsstrahlung, how continuous and characteristic spectra are produced, is able in describe natural and artificial sources of ionising radiation, their contribution to the effective dose of population, contribution of medical exposure;
- knows factors influencing quality and quantity of x-ray and their influence on patient dose and image quality;
- is able to describe interactions between radiation and matter: classical scattering, photoelectric absorption, Compton scattering, electron-positron production, their dependence on photon energy and effective atomic number of the tissue;
- knows main concepts concerning radioactivity, application of radionuclides in nuclear medicine; is able to define main quantities and units used in radiation physics and radiation protection: exposure, absorbed dose, equivalent dose, effective dose, activity, fluence, kerma;
- is able to derive Gragg-Gray formula, knowing the prerequisites for it; knows construction of dosimeters and their physical principles;
- knows international (IAEA) code of practice for dosimetry in diagnostic radiology; knows basics of external radiation protection of personnel, shielding materials, lead equivalent, source and structural shielding, shielding calculation methods;
- in practice knows how to use principles of radiation protection of patients in radiography, fluoroscopy, mammography, computed tomography; patient dosimetry methods, diagnostic reference levels;
- knows the principles of quality assurance and quality criteria in radiology and is able to carry out quality control measurements; knows international main guidelines for radiation safety in medicine and European and Estonian legal acts in this field.

Loengukursuses käsitletakse röntgenkiirguse teket ja diagnostilisi rakendusi meditsiinis, nukleaardiagnostikat, ioniseeriva kiirguse vastasmõju ainega, kiirgusdosimeetriat, personali ja patsiendi kiirguskaitset, kiirgusseadmete kvaliteedikontrolli aluseid.

The topical outline includes generation and use of X-rays in medicine, nuclear diagnostics, interaction of ionising radiation with matter, dosimetry and radiation protection of the staff and patients, basics of quality control of radiological equipment.

Suulisel eksamil hinnatakse vastuseid kooskõlas õpiväljunditega.
Eksamile ja korduseksamile pääsemiseks peavad olema arvestatud kõik laboratoorsed tööd ja iseseisvad tööd, kontrolltöö hinne vähemalt 51 punkti.
Kontrolltööde tulemused moodustavad kokku 30% eksami hindest.

On oral exam the student achievement is measured according to the learning outcomes. The only prerequisite of exam is that the laboratory works and independent (home) work have been done and the result of the test is at least 51 points.
Test results determine 30 % of the examination mark.

Iseseisva tööna valmistatakse ette ettekanne 7-10 min (7-10 slaidi).
Valitud teemal antakse etteantud kirjanduse põhjal terviklik ja huvipakkuv lühike ülevaade.

Presentation on a selected topic for 7-10 min (7-10 slides) is prepared by the suggested readings.

Kohustuslikud:
1. J T Bushberg, J A Seibert, E M Leidholdt, J M Boone. The Essential Physics of Medical Imaging, Second edition, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2002.
2. IAEA. Dosimetry in Diagnostic Radiology: An International Code of Practice. Technical Reports Series 457, IAEA: Vienna, 2007.
3. UNSCEAR. Sources and effects of ionizing radiation, UNSCEAR 2008, Report to the General Assembly with Scientific Annexes, Volume I, Annex A: Medical radiation exposures, United Nations: New York, 2010.
4. Euroopa Nõukogu direktiiv 97/43/EURATOM, 30. juuni 1997, mis käsitleb üksikisikute kaitset ioniseeriva kiirguse ohtude eest seoses meditsiinikiiritusega (EÜT L 180, 09.07.1997)
5. EV Kiirgusseadus (www.riigiteataja.ee)

Soovituslikud:
1. Meditsiinifüüsika terminoloogia inglise-eesti seletav sõnastik: www.ut.ee/BM/MFS
2. P Sprawls Jr. Physical principles of medical imaging, Medical Physics Publishing: Madison (USA), 1995.

-