«Клетка, орган, организм и радиация. Томские медики в борьбе с раком» Аналитическое (стр. 3 из 5)
. Циклотрон, работающий в НИИ ядерной физики при ТПУ
Развитие современной медицины во многом связано с использованием радионуклидных методов диагностики. Эти методы являются безопасными для больного, позволяют выявить нарушения функций органов на ранних стадиях заболевания, в настоящее время они применяются практически во всех областях медицины. Для целей диагностики самых разных заболеваний используются радиоактивные изотопы с коротким временем жизни. Они могут вводиться, например, в кровяное русло. С помощью специального детектора можно наблюдать наполнение кровью сердечной мышцы, выявляя возможность возникновения инфаркта. Через несколько часов такие изотопы распадаются на неактивные компоненты и выводятся из организма. В США одна лаборатория радиологической диагностики приходится на 45 000 жителей, что обеспечивает полное обследование населения. В нашей области всего 9 лабораторий радионуклидной диагностики, где ежегодно обследуется более 30 тыс. больных. Капсулы, содержащие радиоактивные изотопы с продолжительным временем жизни, используются для внутреннего облучения опухолей. Они могут вводиться с помощью катетера в опухоль головного мозга или других тканей организма, и извлекаться по истечении расчетного времени экспозиции. Однако это γ – излучение.
На ядерном реакторе ИВВ-2М можно организовать производство радиоактивных изотопов и медицинских препаратов на их основе, применение которых могло бы существенно улучшить диагностику и лечение многих заболеваний. На реакторе ИВВ-2М уже производятся изотопы 131I, 14C. Было создано российско-французское изотопное общество для производства 32P и 33P и меченых соединений на их основе. Следует отметить, что мировой рынок радиоактивных изотопов медицинского назначения растет на 15% в год.
Проблемы создания нейтронно-терапевтического комплекса на Урале, а также синтеза новых изотопов неоднократно обсуждались широким кругом специалистов. Мнение о высокой актуальности и перспективности этих методик является общепризнанным.
Учитывая, что 60-70% онкологических больных нуждаются в том или ином виде лучевого печения, а для 30% из них целесообразно использование плотноионизирующих излучений, в мировой онкологической практике все более широкое применение находят нейтроны. При этом в качестве источников плотноионизирующего излучения используются ускорители и циклотроны. Альтернативными источниками нейтронов могут служить нейтронные пучки ядерных реакторов.
Методы лечения, разработанные в МРНЦ РАМН в Обнинске и в Техническом Университете Мюнхена, а также опыт лечения свыше 700 пациентов с применением реакторных нейтронов, полученный в этих центрах, свидетельствуют о том, что реакторные нейтроны позволяют существенно улучшить непосредственные и отдаленные результаты лечения запущенных, распространенных форм опухолей ряда локализаций (рак гортани, молочной железы...) по сравнению с традиционными методами лучевой терапии. Можно считать, что сегодня нейтронные пучки ядерных реакторов представляют собой практически апробированные источники плотноионизирующего излучения для дистанционной лучевой терапии опухолей.
Синтез радиофармпрепаратов для ядерной медицины
Радиофармпрепаратами называют специально синтезированные биологически активные вещества, часть молекул которых содержит определенный радионуклид (молекулы как бы «мечены» радионуклидом) /2/. Введенные радионуклиды ведут себя в биологических системах так же, как и стабильные изотопы этих элементов. Отслеживая радионуклид по его излучению, которое ничтожно мало с точки зрения воздействия на организм, но при этом надежно измеряется высокочувствительными детекторами, медики получают возможность изучать миграцию, превращения, накопление, выведение «меченого» биологически активного вещества и на основании этого сделать вывод о функционировании исследуемых органов или тканей.
В городе Томске в кардиологическом центре радиация применяется в диагностике, в частности в радионуклидной. В основном это короткоживущие радионуклиды 99Тс и 199 TL (технеций и таллий), время их полного выведения из организма 15 часов. В кардиологическом центре к услугам граждан представлен прибор под названием «Гамма-камера», предназначенная для диагностики перфузии сердца.
Пациенту вводится препарат – радионуклид. Дождавшись скопления определенного количества препарата у пациента, для этого необходимо примерно 15 минут, его кладут под «головку» «Гамма-камеры». Нуклиды имеют излучение, и под разным углом его испускают. Головка «гамма-камеры», содержащая фотоэлемент, принимает их на себя. Взаимодействуя с фотоэлементами излучения радионуклидов, образуют вспышки, которые в процессе фиксируются компьютером. В результате получается что-то вроде изображения сердца в разных проекциях. По полученным изображениям, как и по рентгеновским снимкам, врач может вынести диагноз. Процедура совершенно безболезненная, не несет за собой никаких побочных эффектов и популярно среди жителей города [7].
Побывав в Северской городской больнице № 1 работает такой прибор как СИЧ (Спектрометр излучения человека). 
Это прибор для определения содержания радионуклидов в критическом органе человека и расчета ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения. По своей чувствительности соответствует современным требованиям Норм радиационной безопасности (п.7 НРБ-99) в части контроля уровней внутреннего облучения персонала.
Его основные свойства:
· несколько фиксированных положений детектора с коллиматором позволяют проводить измерения в разных геометриях и решать задачи по основным определениям
· многофакторный контроль за работоспособностью измерительного тракта и стабильностью его метрологических характеристик
· возможность размещения результатов измерений в базу данных
· автоматический учет погрешности измерений
· светодиодная стабилизация спектров
· расчет ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения по стандартной модели (по утвержденной методике МВР 2.6.1.44—2001)
По словам работников этой больницы, таких приборов в России всего пять и один из них находится в нашем городе для диагностики организма работников СХК [8].
Существует еще один прибор, который в свое время совершил прорыв в лечении онкологических заболеваний – бетатрон – индукционный ускоритель электронов, генерирующий высокоэнергетические пучки, электронов и рентгеновского тормозного излучения, является одним из наиболее удобных и эффективных источников ионизирующего излучения, который с успехом используется для изучения биологического эффекта при воздействии излучения на живые организмы. Большое количество из всех имеющихся прототипов было создано у нас в Томской области.
На циклотроне Р-7М НИИ ЯФ получают следующие радиофармпрепараты (РФП) [6]:
· РФП «Таллия хлорид, 199Tl, раствор для инъекций» с разовой активностью до 4,0 ГБк и периодом полураспада 7,3 часа;
· РФП «Натрий о-йодгиппурат, 123I, раствор для внутривенного введения» с разовой активностью до 1 ГБк и периодом полураспада 13,3 часа;
· РФП «123I – ФМПК (жирная кислота)» с разовой активностью до 0,9 ГБк и периодом полураспада 13,3 часа.
В качестве примера использования данных радиофармпрепаратов можно привести диагностику и лечение щитовидной железы с помощью йода-123. Именно радиоизотопной диагностике с применением радиоизотопов йода человечество обязано современным представлениям о функциях щитовидной железы и успехам лечения многих заболеваний, с ней связанных. Препараты, содержащие йод, широко используются для изучения обменных процессов во всем организме, диагностики и лечения целого спектра заболеваний, поскольку йод входит в состав многих биологических тканей.
Таллий-199 используется для диагностики перфузии сердца. Перфузное сканирование миокарда позволяет получить информацию о наличии инфаркта миокарда, определить расход крови (кровоток) через коронарные сосуды.
Методы радиоизотопной диагностики дают такую информацию о пациенте, которую невозможно получить никакими другими методами. Такие исследования проводятся в Томске в НИИ кардиологии Томского научного центра Российской академии медицинских наук, НИИ онкологии, клиниках Сибирского государственного медицинского университета, куда и поставляются после получения в НИИ ЯФ при ТПУ вышеназванные радиофармпрепараты
Интраоперационная лучевая терапия
В последнее время за рубежом и в России успешно развивается новый метод лечения онкологических больных - комбинированное лечение с интраоперационной лучевой терапией (ИОЛТ), которая характеризуется подведением к патологическому очагу или на «ложе» удаленной опухоли высокой однократной дозы ионизирующего излучения. С внедрением нового метода связана надежда на улучшение результатов комбинированного лечения злокачественных новообразований. К настоящему времени мировой опыт насчитывает несколько тысяч пациентов, которым проводилось комбинированное лечение с ИОЛТ или с ИОЛТ и дополнительной дистанционной гамма–терапией (ДГТ). [9, 10]
ИОЛТ осуществляется преимущественно пучком быстрых электронов различной энергии на ускорителях или бетатронах, генерирующих электронное излучение. К настоящему времени в ряде стран США, Италии, Германии создана специальная аппаратура для проведения ИОЛТ онкологическим больным, которая пока не получила широкого распространения из-за высокой стоимости ускорителей.