Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4 курс / Лучевая диагностика / Физичеческие,_технич_и_некоторые_радиобиологические_и_мед_аспекты

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
30.52 Mб
Скачать

оригинальных разработок. Во-вторых, многообразие экспериментальных методов оценок мощности дозы и их качество.

В-третьих, непосредственный выход полученных результатов в практику, и в-четвёртых, очень большой объём проделанной работы.

******************************************

Академик РАН, проф. Л.А. Ильин

Основной вклад Тимофеева Л.В. в работу состоит в следующем: он является одним из авторов идеи создания комплекта офтальмоаппликаторов для лучевой терапии….». / Из справки о творческом вкладе в работу «Разработка, производство и внедрение в медицинскую практику радионуклидных офтальмологических аппликаторов для лечения злокачественных опухолей органов зрения», выдвинутой к присуждению Государственной премии РФ в области науки и техники

******************************************

Комплекс проведенных исследований является физической основой повышения эффективности применения бета-излучения для лучевой терапии онкологических и некоторых неонкологических заболеваний.

к.т.н. Л.В. Тимофеев

РЕЦЕНЗИЯ на сообщение Тимофеева Л.В. на тему:

«Физико-технические аспекты лучевой терапии в офтальмологии с помощью прадионуклидных источников» -

Ученый Совет ИБФ МЗ СССР

Физико-технические и радиобиологические исследования применительно к лучевойтерапиизаболеванийглазапроводятсявИБФМинздраваСССРвтечение30летвкомплексесведущимипредприятиямистраны,такимикак:МНИИ глазных болезней им. Филатова, МНТК «Микрохирургия глаза», ВНИИ неорганических материалов и некоторыми другими.

Сформировано и развивается новое направление в области бета-лучевой терапии органа зрения глаза и его придатков.

Реализация данного направления, находящегося на стыке различных наук, стала возможной благодаря комплексным исследованиям, проводимым на базе лаборатории №32 Института биофизики.

Основные направления исследований включают разработку научной методологии, использование современных методов дозиметрии, развитие расчетных и экспериментальных методов тканевой дозиметрии для оценки дозных полей применительно к сложным структурам организма человека.

10

Сигнальный экземпляр

Особое внимание уделялось метрологии измерений на всех этапах, начиная от создания источника до его клинического применения; впервые в системе Минздрава СССР решен вопрос метрологического обеспечения рассматриваемой проблемы, созданы:

Вторичный эталон единицы мощности поглощенной дозы бета-излу- чения, включенный в систему Государственных эталонов;

Рабочие средства аттестации ЗТРИИ.

Совместно со смежными предприятиями и учреждениями разработаны и созданы современные средства для лучевой терапии опухолевых и неопухолевыхзаболеванийглаза.Созданивнедренвпрактикумедицинскийучреждений комплект из 17 различных типов офтальмоаппликаторов с радионуклидами стронций-90+иттрий-90.

Внедрение разрабатываемых изделий потребовало постановки радиобиологических экспериментов, существенной частью которых являлось физи- ко-техническое и дозиметрическое обеспечение проводимых исследований.

В целом, прежде всего, следует отметить актуальность данных работ, новизну полученных результатов, их приоритетность и соответствие научному уровню исследований аналогичных зарубежных работ.

По своему научному содержанию, методическому обеспечению, объему выполненных исследований, внедрению изделий в практику медицинских учреждений, работа заслуживает самой высокой оценки, не смотря на то, что в Институте отсутствует специализированное подразделение, а направление обеспечивается небольшой группой сотрудников в составе лаборатории №32.

Считаем целесообразным использовать накопленный опыт для решения актуальных задач по прогнозированию возможных последствий действия внешнего фотонного и бета-излучений на орган зрения человека в нестандартных ситуациях, связанных с радиацией.

Старший научный сотрудник,

д.т.н. И.К.Соколова, 11.11.1990г.

11

РЕШЕНИЕ Учёного Совета ордена Ленина Института биофизики

Минздрава СССР 15 ноября 1990 г.

Заслушав и обсудив сообщение старшего научного сотрудника лаборатории № 32, отдела №20, кандидата технических наук Л.В. Тимофеева и зав. лаб. МНТК “Микрохирургия глаза” Т.С. Сёмиковой “Физико-технические аспекты лучевой терапии в офтальмологии с помощью радионуклидных источников”, учёный совет отмечает актуальность, новизну и научную значимость проведённых в комплексе со смежными предприятиями и медицинскими учреждениями исследований (МНИИ глазных болезней имени Гельмгольца, НИИ глазных болезней и тканевой терапии Филатова, МНТК “Микрохирургия глаза”, ВНИИНМ, ИФХ АН СССР и др.), особо отмечает реализацию и внедрение полученных результатов.

Разработаны новые типы радионуклидных офтальмоаппликаторов; организован их серийный выпуск; создан эталон поглощённой дозы бета-излучения, включенный в систему Государственных эталонов в области ионизирующих излучений; решён вопрос метрологического обеспечения проблемы.

Учитывая вышеизложенное Учёный совет постановляет;

1.Рекомендовать патентование вновь разрабатываемых радионуклидных изделий для лучевой терапии.

2.Поддержать предложение лаб. № 32. отд. № 20 о целесообразности проведенияисследовательскихработнахоз.Договорнойосновепотеме“Установление зависимости типа “доза-эффект” для органов зрения человека при внешнем облучении в условиях его профессионально деятельности и прожи- ваниянарадиационно-загрязнённыхтерриториях”.Даннаятемаявляетсяакту- альной, учиьтывая масштабы аварии на ЧАЭС.

Председатель Учёного совета

 

Института

В.В.Шиходыров

Учёный секретарь Института

А.В. Симаков

12

Сигнальный экземпляр

Российская газета

от 20. 01. 94 г. №12 (896)

От Комиссии при Президенте Российской Федерации по Государственным премиям Российской Федерации в области науки и техники

Комиссия при Президенте Российской Федерации по Государственным премиям Российской Федерации в области науки и техники сообщает, что к участию в конкурсе на соискание Государственных премий 1994 года допущены следующие работы:

12.КолтуновВ.С.,ТепловФ.П.,БалаклеецИ.И.,ШишнёвВ.В.,Борисов Е.Д., Тимофеев Л.В., Бровкина А.Ф., Зарубей Г.Д.

“Разработка, производство и внедрение в медицинскую практику радионуклидных офтальмологичесих аппликаторов для лечения злокачественных опухолей органа зрения”

******************************************

Всесоюзный научно-исследовательский институт неорганических материалов

Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР

Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца

На соискание Государственной премии СССР 1981 года “РАЗРАБОТКА, ПРОИЗВОДСТВО И ВНЕДРЕНИЕ В МЕДИЦИНСКУЮ ПРАКТИКУ РАДИОАКТИВНЫХ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ АППЛИАТОРОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ ОРГАНА ЗРЕНИЯ”

Балаклеец И.И., Борисов Е.Д., Монахов К.С., Теплов Ф.П., Швебельблит К.Г., Шишнев В.В., Радзиевский Г.Б., Тимофеев Л.В., Бровкина А.Ф., Будкина Г.П., Зарубей Г.Д.

13

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ. ГЛОССАРИЙ.. . .

Формальное и упрощённое объяснение основных величин. . . 30

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РАБОТЫ ПО СОЗДАНИЮ

 

ЗТРИИ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ (брахи).

 

МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА.. . . . . . . . . . . . . . . .

35

1. О медицинской физике.. . . . . . . . . . . . . . . . .

35

2.Структурная схема работы . . . . . . . . . . . . . . . .

39

РАДИАЦИОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

 

ЗАКРЫТЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

 

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

1.

РФП для ЗТИБИ.. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

2.

Физический раздел методического письма по применению

 

бета-апплиационной терапии в офтальмологии . . . . . . . .

49

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ВОЗМОЖНЫХ

 

ДИАПАЗОНОВ ЗНАЧЕНИЙ РАДИАЦИОННО-ФИЗИЧЕСКИХ

 

ПАРАМЕТРОВ ЗТИБИ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО

 

АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

 

МЕДИЦИНСКИХ ИСПЫТАНИЙ.. . . . . . . . . . . . .

61

ТОЧНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ,

 

ПОГЛОЩЁННЫХ ДОЗ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ ЗАКРЫТЫХ

 

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ . . . . . . . . . . .

68

1.

Техника измерения некоторых радиационных

 

характеристик медицинских бета-источников.. . . . . . . . .

68

2.

Установка с ионизационной воздушной

 

экстраполяционной камерой . . . . . . . . . . . . . . . .

74

3.

Установка с ионизационной камерой переменного

 

давления газа, её наполняющего, КПДГ . . . . . . . . . .

88

4.

Секционная ионизационная камера . . . . . . . . . . . .

95

РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ

 

И АТТЕСТАЦИИ ЗТИБИ. . . . . . . . . . . . . . . . .

99

1.

Стинтилляционный датчик для измерения дозиметрических

 

характеристик источников сложной геометрии . . . . . . .

99

14

Сигнальный экземпляр

2.

Функции отклика фотоумножителей в полях

 

ионизирующего излечения. . . . . . . . . . . . . . . .

109

3.

Способ снижения фона радиации в месте расположения

 

фотоумножителя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

117

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

124

ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ДОЗИМЕТРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 1. Химический дозиметр на основе водного раствора

бензоата кальция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

2.Цветовые гибкие твердотельные химические дозиметры . . 127

3.Термолюминесцентные дозиметры. . . . . . . . . . . . 129

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ФАНТОМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

1.Дозиметрические исследования с фантомом головы человека . 138

2.Глубинное распределение доз от офтальмоаппликаторов . . 142

3.Фантом-дозиметр для определения поглощённых доз ионизирующего излучения в органе зрения. . . . . . . . . 144

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ

 

РАЗРАБОТОК И ПРИМЕНЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ . . . . . .

156

1.

Эталонные дозиметрические источники

 

Проект авторской заявки на изобретение.. . . . . . . . . .

156

2.

РРазработка и изготовление образцовых

 

дозиметрических источников бета-излучения (ОДИБИ)... . . .

161

3.

Поверочная схема для средств измерения

 

ПД и МПД ЗТИБИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

181

4.

Выписка из постановления ЦК КПСС и СМ СССР . . . . .

184

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

187

НОВЫЙ КЛАСС ГИБКИХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ

 

ИСТОЧНИКОВ.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

188

1.

Исследование механических свойств полиэтиленовых

 

плёнок для бета-источников. . . . . . . . . . . . . . . .

188

2.

Офтальмоаппликаторы на основе сульфированного

 

полиэтилена с 147Pm, 204Tl, 90Sr+90Y . . . . . . . . . . . .

191

3.

Гибкие аппликаторы на основе ткани из кремнезёмных

 

пористых волокон с радионуклидами 90Sr+90Y. . . . . . . .

193

4.

Лабораторные клинические исследования и испытания

 

гибких стронциевых аппликаторов.. . . . . . . . . . . . .

211

15

ИНФОРМАЦИЯ О ДОЗНЫХ ПОЛЯХ ЗТИБИ.. . . . . . . . 213 Ослабление бета-излучения фильтрами

из материалов с Z=(6…92).. . . . . . . . . . . . . . . . 241

РАСЧЁТНЫЕ МЕТОДЫ ДОЗИМЕТРИИ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 1. Распределения поглощённой энергии от точечного

источника бета-излучения в тканеэквивалентном материале. . 249 2. Распределения поглощённой энергии от точечного источника бета-излучения в тканеэквивалентном материале. . 263

3. Бета-излучение и гетерогенные среды . . . . . . . . . . 269

4.Функции точечного источника моно-энергетических РД.. . . 272

5.Расчёт функции точечного источника бета-излучения.. . . . 276

6.Письмо реадактору.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ТАЛЛИЕВЫЕ АППЛИКАТОРЫ.

 

РАДИОНУКЛИД ТАЛЛИЙ-204 . . . . . . . . . . . . . .

298

1.

Радионуклид таллий-204 . . . . . . . . . . . . . . . .

301

2.

Модульные гибкие источники бета-излучения и гибкие

 

источники с радионуклидом таллий-204 . . . . . . . . . .

302

3.

Отечественные оригинальные таллиевые

 

офтальмоаппликаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . .

310

4.

Лабораторные клинические исследование

 

таллиевых источников . . . . . . . . . . . . . . . . . .

318

5.

Применение в клинической практике закрытых

 

радионуклидных источников бета-излучения для контактной

 

лучевой терапии неопухолевых заболевании. . . . . . . . .

320

ИСТОЧНИКИ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ МАЛОЙ

 

ЭНЕРГИИ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ . . . .

338

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РУТЕНИЕВЫЕ АППЛИКАТОРЫ. . . . 354 1. Радиационные характеристики

радионуклидов 106Ru+106Rh. . . . . . . . . . . . . . . . . 358

2.Пример научного международного сотрудничества. . . . . 359

3.Исследования радиационно-физических параметров

офтальмо-аппликаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 4. Гибкие рутениевые аппликаторы . . . . . . . . . . . . 368

5.Отечественные рутениевые офтальмоаппликаторы . . . . . 372

6.Исследование дозных полей новых офтальмоаппликаторов. 380

7.Лабораторные клинические исследования

рутениевых источников . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

16

 

Сигнальный экземпляр

ИСТОЧНИКИ ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.. . . . . . . . .

409

1.

Формирование дозных полей, онкологических игл

 

и аппликаторов с CS137 в зависимости от материала

 

и толщины фильтра. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

409

2.

Расчёт дозных полей от источников гамма-излучения,

 

предназначенных для лучевой терапии в оториноларингологии

 

и офтальмологии.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

413

3.

Источники с радионуклидом 55Fe . . . . . . . . . . . .

418

4.

Источник с радионуклидом иод-125.. . . . . . . . . . .

418

5.

Многоканальные фокусирующие коллиматоры. . . . . . .

421

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СТРОНЦИЕВЫЕ

 

ОФТАЛЬМОАППЛИКАТОРЫ . . . . . . . . . . . . . .

430

1.Истоки создания отечественных офтальмоаппликаторов. . . 430

2.Документация для создания офтальмоаппликаторов . . . . 441 Медико-техническое задание . . . . . . . . . . . . . . 441 Проект медико-биологических требований на глазные источники ионизирующего излучения.. . . . . 446

Медико-техническое задание на разработку.. . . . . . . . 451 Техническое задание на разработку.. . . . . . . . . . . 455 Авторское свидетельство на изобретение.. . . . . . . . . 460 Оригинальный способ изготовления радионуклидных офтальмоаппликаторов . . . . . . . . . . . . . . . . 484

3.Измерение МПД тормозного излучения от источника

с 90Sr + 90Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДНЫЕ ИСТОЧНИКИ

 

ДЛЯ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ В ОТОРИНОЛАРИНГОЛОГИИ.

504

1.

Хронология (партитура) создания бета ̶ источников

 

для оториноларингологии . . . . . . . . . . . . . . . .

504

2.

Нормативно ̶ технические требования

 

на аппликатор с радионуклидами стронций ̶ 90+ иттрий ̶ 90

 

для лучевой терапии евстахиевой трубы . . . . . . . . . .

513

3.

Разработка новых бета ̶ источников для контактной лучевой

 

терапии и методик определения создаваемых ими доз.. . . . .

516

4.

Информация о дозных полях ЗТИБИ . . . . . . . . . . .

522

5.

Медицинские лабораторные испытания источника

 

для КЛТ глоточного устья слуховой трубы . . . . . . . . .

528

6.Лабораторные испытания источников излучения

 

для терапии уха, горла, носа . . . . . . . . . . . . . . .

544

7.

Источники для лечения заболеваний околоушной

 

слюнной железы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

ФОРМИРОВАНИЕ ДОЗНЫХ ПОЛЕЙ ЭЛЕКТРОННОГО И ФОТОННОГО ИЗЛУЧЕНИЙ

КОЛЛИМИРОВАННЫМИ ПУЧКАМИ.. . . . . . . . . . . 567 1. Формирование дозных полей бета-излучения с помощью коллиматоров. . . . . . . . . . . . . . . . . 567 2. Авторское свидетельство на изобретение

бета ̶ терапевтического аппарата для офтальмологии.. . . . .572 3. Биохимические показатели сред глаза при воздействии бета-излучения на роговицу глаза . . . . . . . . . . . . . 576

ПЕРСПЕКТИВА. КОНЦЕПЦИЯ. ПОТРЕБНОСТЬ. СПРОС. . 586

БЕЗОПАСНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С ЗАКРЫТЫМИ ИСТОЧНИКАМИ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ.. . . . . . . . . . . 607 1. Радиационная защита персонала при контактной

лучевой терапии в офтальмологии . . . . . . . . . . . . . 607 2. О защите от тормозного излучения радиоактивных изотопов . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 629

БИБЛИОГРАФИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Коллеги по работе.. . . . . . . . . . . 654 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Научные и деловые контакты. . . . . . 661 ПРИЛОЖЕНИЕ В. Отчёты, договоры, деловые письма.. . . 671 ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Как я стал медицинским физиком . . . . 676

18

Сигнальный экземпляр

ПРЕДИСЛОВИЕ

25 декабря 1946 года был пущен первый советский ядерный реактор, а уже c 1948 г. налажен регулярный выпуск радиоактивных изотопов. Эта работа была начата Препарационной лабораторией Института биофизики Минздрава СССР, руководимой В.В. Бочкаревым, в тесном сотрудничестве с научными и промышленными организациями Госкомитета по использованию атомной энергии СССР

и Академии наук СССР.

Будучи единственной в стране организацией такого рода в течение первых 8 лет Институт организовал раз-

работкуисерийныйвыпускрадиоактивныхпрепаратовиисточниковдлянужд медицинских и научных учреждений, народного хозяйства. В дальнейшем к разработке методов получения и выпуску радионуклидных препаратов были подключены и другие научные учреждения, страны. [114]

Практическая медицина к настоящему времени освоила уникальные методики лучевой терапии, и в частности, методики, основанные на применение закрытых терапевтических радионуклидных источников бета-излучения – ЗТИБИ – при контактной, внутриполостной и внутритканевой терапии.

Более 80 % всех известных радиоизотопов подвержены тому или иному виду бета – распада. Хотя в настоящее время известно несколько сотен бета

– активных изотопов, однако количество их пригодных по физическим свойствам для использования в лучевой терапии не так уж велико.

Влабораторныхисследованияхнапрактикенамибылиприменены16радионуклидов, испускающие бета-частицы:3H, 63Ni,14C, 35S,147Pm,99Tl,85Kr, 204Tl,32P, 90Sr+90Y,144Ce+144Pr,106Ru+106Rh. Граничные энергии бета-излучения этих радионуклидов находятся в пределах от 18 кэВ до 3550 кэВ; максимальные пробеги от 0,01 мм до 18 мм в мягкой биологической ткани (см. Таблицу 1). В таблице 2 приведены некоторые источники фотонного излучения разрабатываемых нами средств облучения.

ПоизвестномувыражениюФ.Энгельса«потребностьдвигаетнаукубольше, чем десятки университетов». В 1967…70г.г. ИБФ собрал запросы и рекомендации ведущих медицинских учреждений страны в отношении разработки и промышленного выпуска конкретных типов радионуклидных источников.

Глазные клиники нуждались в наборах жёстких и гибких аппликаторов, в малогабаритных дистанционных облучателях для онкологии, требовались специальные источники для отоларингологии при лечении патологических

19