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

изменениях, например, евстахиевой трубы, носоглотки, переднего отдела уха. Необходимо было расширять ассортимент источников для дерматологии и лечения поверхностных заболеваний и тд.

В 1975 г. Главное Управления лечебнопрофилактической помощи МЗ

СССР при нашем участии дополнительно опросило заинтересованные организации с целью выяснения перспектив дальнейшего развития лучевой терапии с использованием ЗТРИИ.

Во всех случаях обращалось внимание на комплектование источников с приспособлениями для работы, транспортировки и хранения изделий.

К этому моменту уже назрела необходимость реализации в конкретных конструкциях различных источников и аппаратов большого научного задела, в частности по дозиметрии, методам фиксации радионуклидов на различных матрицах и тд.

Мы стремились с самого начала ( март 1959г.) сделать работу по созданию ЗТИБИ замкнутой, т.е. содержащей по возможности все элементы её составляющие, такие как: тотальный подход, идеи, понятия, технология, исследования, клинические испытания, нормативные документы, серийный выпуск, авторское сопровождение применения, реклама, и ….» головокружение от успеха».

Модель такого сложного процесса могла разрабатываться только коллективами различных специальностей: физики, медицинские физики, медики, радиационные химики, технологи, чиновники.

«Постановщиками» - руководителями комплексной работы на протяжении многих лет фактически были профессор Валерий Викторович Бочкарёв и ваш покорный слуга Тимофеев Лемир Васильевич. Оба в разное время закончили физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова.

20

21

Таблица 1. Радиационные параметры бета-излучающих радионуклидов, примененных в исследованиях автора

РАДИОНУКЛИД

СИМВОЛ Егр, кэВ

<Е>, кэВ

Rмакс, мм, Н20

<R>, мм, Н20

Т1/2

 

п/п

 

1

Тритий-3

18

5,7

7,2·10-3

--

12,35 гр

 

2

Никель-63

67

17

7·10-2

7·10-3

96 л

 

3

Углерод-14

156

49

0,3

~0,05

5730 л

 

4

Сера-35

167

49

0,34

~0,05

87,44 сут

5

Прометий-147

225

62

0,55

7·10-3

2,62 гр

 

6

Кальций-45

252

77

0,64

~7·10-3

163 сут

 

7

Кадмий-113

--

93

--

--

9,3·1015л

8

Технеций-99

295

101

--

0,15

2,13·105л

9

Криптон-85

670

251

2,8

0,64

10,72 г

 

10

Таллий-204

765

244

3,1

0,64

3,779 г

 

11

Фосфор-32

1710

700

8,2

3

14,29 сут

12

Стронций-90 +

540

196

2

--

29,12 г

64 ч

Иттрий-90

2240

935

11,2

~4

 

 

 

13

Иттрий-90

2240

935

11,2

~4

64 ч

 

 

Церий-144 +

--

90

--

--

284,3 сут

14

+

 

 

 

 

Празеодим-144

1222

 

~4,5

17,28 мин

 

2980

15

 

 

 

 

Рутений-106 +

--

10

--

--

368,2 сут

15

+

 

 

 

 

 

Родий-106

 

 

 

 

 

 

3550

1508

18,2

8

29,9 с

 

 

 

 

экземпляр Сигнальный

Таблица 2.

Некоторые радиационные характеристики терапевтических

 

 

источников фотонного излучения.

 

 

 

 

 

 

№ п.п

 

Радионуклид

Энергия фот.изл.,кэВ

T1/2

1

 

60Сo

1125

 

2

 

137Cs

661

 

3

 

125I

28

 

4

 

55Fe

5,6

 

5

 

192Ir

 

 

МосковскийГосударственныйУниверситет (МГУ) имени великого русского ученого Михаила Васильевича Ломоносова был создан по указу императрицы Елизаветы Петровны 12 января 1755 года. А первого сентября 1953 года открылись двери новых зданий на Воробьевых горах (в те годы - Ленинских). Автору предлагаемой книги посчастливилось быть среди первых студентов физического факультета МГУ, вошедших в новый корпус.

Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

22

Сигнальный экземпляр

Интересно отметить, что сначала (1755 г.) в Университете было лишь три факультета: философский, юридический и медицинский, на котором читался курс физики. И только в 1804 году был образован факультет физических и математических наук. Уже в наше время на физфаке создана кафедра медицинской физики. Не правда ли, проблема как бы сама собой закольцевалась: медицина, физика. Возродился в МГУ и медицинский факультет.

23

Выдержки из Положения об Отделе изотопов и источников излучения ордена Ленина Института Биофизики Минздрава СССР

1.Общие положения

1.1.Отдел №5 (Отдел изотопов и источников излучения) образован на базе ПрепарационнойЛаборатории,созданнойприИнститутебиофизикиМинздра- ваСССРПостановлениемСоветаМинистровСССР№4635-1812от17декабря 1948 г.

1.2.Отдел №5 является самостоятельным структурным подразделением Института, состоящим из 7 лабораторий, 3 групп, объединенных общей проблематикой.

……………………………………………………………………………………

2.Основные задачи и функции отдела

2.1. Основной задачей отдела №5 является проведение научно-исследова- тельских и опытных работ по изысканию, разработке технологии получения и методов контроля качества радиофармацевтических препаратов (РФП) в целях организации производства и обеспечения поставок для научных и медицинских учреждений СССР и на экспорт широкой номенклатуры используемых в медицинской практике радиоактивных препаратов и изделий в соответствии с Постановлением СМ СССР от 09.03.56г. Работы выполняются по одобрен-

ным Минздравом СССР основным направлениям:

2.1.1.Разработка способов получения, методов и технологии выделения из облученных мишеней радиоактивных изотопов для медицинского применения…

2.1.2.Изыскание и создание лечебно-диагностических РФП, меченых различными изотопами…

2.1.3.Создание закрытых радиоактивных источников (игл, аппликаторов и др.) для контактной, внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии.

2.1.4.Созданиеобразцовыхрадиоактивныхрастворовиисточниковизлучения.

2.3. При решении своих задач Отдел осуществляет следующее:

2.3.1. Научное планирование, отчетность, координация исследований…

2.3.3.Внедрение в практику здравоохранения и промышленность выполненных разработок.

2.3.4.Организационно-методическую помощь: - клиническим учреж-

дениям при испытаниях и применении разработанных в Отделе РФП; - промышленным предприятиям, в том числе и заводу «Медрадиопрепарат» Минздрава СССР, при освоении разработок по радиофармацевтике, источникам излучения и радиационной стерилизации…

……………………………………………………………………………………

24

Сигнальный экземпляр

3.Структура отдела и основные задачи подразделений

3.5. Лаборатория радиометрии и ядерной спектрометрии выполняет исследования, связанные с разработкой и усовершенствованием методов измерений активности твердых, жидких и газообразных радиоактивных препаратов… Кроме того, в задачи лаборатории входят:

-развитие методов исследования радиационных характеристик закрытых радиоактивных источников (РХЗРИ);

-участие совместно с метрологическими учреждениями страны в разработке и выпуске образцовых радиоактивных растворов и источников;

-участие в составлении физических разделов нормативно-технической документации, в частности ВФС и ФС на разрабатываемые Отделом препараты.

……………………………………………………………………………………

4. Основные права одела

4.1.Заведующий Отделом в своей работе опирается на заведующих лабораториями, сосредотачивая свое внимание, главным образом, на координации совместной деятельности, входящих в Отдел лабораторий, контроле и общеотдельских проблемах, а также на вопросах координации и кооперации

сдругими Отделами Института и смежными учреждениями.

4.2.3.Осуществлять связь со смежными учреждениями по разрабатываемой Отделом проблеме в рамках координационных планов, хоздоговоров и договоров о творческом содружестве.

……………………………………………………………………………………

5. Обязанности отдела

5.1.В соответствии с приказами Министра здравоохранения СССР №15-3 от 10.02.58 и №603 от 12.12.58 на Отдел возложены обязанности Головной организации в системе Минздрава СССР по вопросам получения и контроля качества РФП, источников и изделий с радиоактивными изотопами, предназначенных для нужд здравоохранения.

5.2.3.Проводить должную координацию работ между научными лабо- раториями,атакжедругимиорганизациями-соисполнителямипоразраба-

тываемой проблематике.

25

ВВЕДЕНИЕ

Атом, как известно, принёс медицине огромную пользу. С помощью его энергии спасено множество человеческих жизней. Ещё в 1901 г. Парижский врач Данло, заимствовавший у Пьера Кюри небольшое количество радия, попробовал лечить им заболевание кожи. В 1903 г. Александр Белл впервые поместил радий в защитную капсулу, тем самым изготовив, как мы теперь его называем, закрытый терапевтический радионуклидный источник ионизи-

рующего излучения – ЗТРИИ. Перед создателями средств для лучевой тера- пиивсегдастоялазадача–направитьионизирующееизлучение,восновном,на поражённый участок тела или органа в требуемом количестве таким образом, что бы не облучить здоровые подле лежащие ткани и не допустить соприкосновение тканей с радиоактивным веществом или источником.

Это удается достигнуть благодаря, в частности, контактным (близкофокусным) методикам облучения. Контактные способы облучения ,например, злокачественных новообразований исторически относятся к наиболее ранним вариантам лучевой терапии. Как отметил академик А.С.Павлов: «Наличие отдельных радиобиологических и физико-дозиметрических особенностей , присущих лишь этим вариантам лучевой терапии, обусловливает высокую терапевтическую эффективность и делает их методом лечения при некоторых локализациях злокачественных опухолей и некоторых неопухолевых заболева-

ний» [2].

К настоящему времени практическая медицина апробировала методики с использованием - ЗТРИИ с различными радионуклидами. Так мировая и отечественная номенклатура разработанных ЗТИБИ включает источники с семью бетаизлучателями: 32P,90 Sr+90Y,99 Tc, 106 Ru+106 Rh,147 Pm, 204 Tl, 198Au.

Граничная энергия бетаизлучения этих источников изменяется от 224 кэВ до 3,5 МэВ.Активность радионуклидов в источнике в зависимости от его типа и назначения может составлять величины (40….4000) МБк (~1 ….100 мКи). По величине создаваемых мощностей доз источники различаются на три по-

рядка :( ~0,2…..200) сГр/мин.

Источники изготавливаются в виде игл, стерженьков, шариков, сферических чашек. Антропометрические требования к изделиям определяются анатомическими свойствами органов и тканей человека, возможными формами, размерами и расположением опухолей ( или других очагов поражения).

Большинство источников выполнены в виде «жёстких» конструкций, не изменяющих свою форму в процессе эксплуатации, а некоторые – в виде составных, полужёстких изделий, а также гибких изделий, которые могут принимать различную форму.

При изготовлении активных матриц и защитных капсул ЗТИБИ используются различные материалы и величины: алюминий, никель, цинк, железо, сталь, серебро, иридий.

26

Сигнальный экземпляр

Рис. 1 Радионуклидные источники для лучевой терапии

На рис.1 под номером 18, в частности, приведен гибкий бета-аппликатор. В Советском союзе разработан новый класс ЗТИБИ – гибкие бетааппликаторы на основе органических (сульфированный полиэтилен и др.) и неорганических ( стеклоткань) ионообменных материалов, в которое сорбционным путём вводятся радионуклиды 147Pm, 204Tl, 32 P, 90 Sr+90Y, 106 Ru+106 Rh [ ]. Активная матрица помещаетсяв пакет из алюминиевой фольги с защитной свинцовой фольгой с тыльной стороны источника, и полиэтиленовый гигиенический пакет. Общая толщина аппликатора около одного мм. Аппликаторы выполняются разноо- бразнойформыиразмеров–квадрат,прямоугольник,кругитд.(100х100)мм2, ( 25х50)мм, ф= 50 мм и др. Гибкие аппликаторы с высокой эффективностью применены для лучевой терапии поверхностных заболеваний кожи и слизистых оболочек ( тромбофлебит, трофические язвы и тд.) [….].

C 1949 г. в массовом масштабе регулярно выпускались кобальтовые иглы и аппликаторы для онкологии.

Разработаны также кожные и глазные бета−аппликаторы с 147Pm, 204Tl, 32P, 90Y, 99Tc, 90Sr+90Y, 106Ru+106Rh, бета− и гамма− источники для внутритканевой и внутриполостной терапии.

27

ЗАКРЫТЫЕ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ РАДИОНУКЛИДНЫЕ ИСТОЧНИКИ – ЗТРИИ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ, РАЗРАБОТАННЫЕ В МБФЦ им. А.И.Бурназяна ФМБА России *)

 

 

 

Число

 

Радионуклид

Наименование

Типо-

Назначение

п/п

препарата

размер

 

 

 

 

 

1

60Со

Бусы из кабаника

3

Для терапии внутрипо-

лостных опухолей

 

 

 

 

 

 

Гинекологические

 

Для лечения опухолей в

2

60Со

10

гинекологи, рак языка,

иглы и аппликаторы

 

 

 

губы..

 

 

 

 

 

 

 

 

Для лечения онкологиче-

3

90Sr+90Y

Офтальмоапплика-

16

ских и воспалительных

торы

заболеваний в офтальмо-

 

 

 

 

логии

4

90Y

Стержни

 

Для облучения гипофиза

5

32Р

 

 

 

6

90Sr+90Y

Кожные апплика-

 

Для терапии воспали-

 

 

торы

 

тельных заболеваний в

7

147Pm

 

 

дерматологии

8

204Tl

 

 

 

9

137Cs

Гинекологические

10

Для лечения опухолей в

иглы и аппликаторы

гинекологии

 

 

 

 

 

Офтальмоапплика-

 

Для терапии воспали-

10

204Tl

6

тельных заболеваний в

торы

 

 

 

офтальмологии

 

 

 

 

 

 

Гибкие апплика-

 

Для терапии воспалитель-

11

90Sr+90Y

 

ных заболеваний около-

торы

 

 

 

 

ушной слюнной железы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гибкие апплика-

 

Для терапии воспалитель-

12

204Tl

2

ных заболеваний около-

торы

 

 

 

ушной слюнной железы

 

 

 

 

 

 

 

 

Для терапии воспали-

13

125I

Гибкий аппликатор

1

тельных заболеваний в

 

 

 

 

дерматологии

 

 

Источник в виде

 

Для терапии воспали-

14

90Sr+90Y

стержня на гибкой

2

тельных заболеваний в

 

 

проволоке

 

оториноларингологии

 

 

Источник в виде

 

Для терапии воспали-

15

204Tl

стержня на гибкой

2

тельных заболеваний в

 

 

проволоке

 

оториноларингологии

28

 

 

 

 

Сигнальный экземпляр

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

 

Радионуклид

Наименование

Типо-

Назначение

п/п

препарата

размер

 

 

 

 

 

16

 

Источник в виде

 

Для терапии воспали-

90Sr+90Y

цилиндра для ото-

2

тельных заболеваний в

 

 

риноларингологии

 

оториноларингологии

17

 

Гибкий источник в

 

Лечение онкологических

192Ir

5

заболеваний–внутритка-

виде проволоки

 

 

 

невая терапия

 

 

 

 

18

 

Источники в виде

 

Лечение онкологических

60Co

5 – 10

заболеваний–внутритка-

шпилек «Пиркина»

 

 

 

невая терапия

 

 

 

 

19

 

 

 

Для терапии воспалитель-

90Sr+90Y

Гибкий источник

1

ных заболеваний передне-

 

 

 

 

го отдела уха

20

90Sr+90Y204Tl

Облучатель для

1 – 2

Для терапии воспалитель-

 

147Pm

офтальмологии

ных заболеваний

 

 

21

99Tc

Офтальмоапплика-

6

Для терапии воспалитель-

торы

ных заболеваний

 

 

 

22

106Ru+106Ru

Офтальмоапплика-

4

Для офтальмоонкологии

 

 

торы

 

 

*) В работе принимают участие организации и предприятия в приложении Б к данной книге.

29