4 курс / Лучевая диагностика / Физичеческие,_технич_и_некоторые_радиобиологические_и_мед_аспекты
.pdfизменениях, 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