Физические, технические, некоторые радиобиологические и медицинские аспекты контактной лучевой терапии_Монография_Тимофеев_Л.В

3. ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ТАЛЛИВЫЕ ОФТАЛЬМОАППЛИКАТОРЫ

Как правило, ЗТИБИ гетерогенны и их конструкционные элементы создаются на основе разнообразных материалов: полимерные пленки, кремнеземные волокна, керамика, металлические пластины.

Довольно жесткие и медико-технические требования к источникам. Например, один из типов таллиевых аппликаторов для офтальмологии предлагалось сконструировать следующим образом: активная матрица из сплава таллия со свинцом, толщиной 0,3 мм, выходное окно из титана или железа (-0,05мм) и подложка из тех же материалов (-0,65мм).

Активную матрицу можно изготовить также из смеси порошка никеля и цеолита или из кремниевой ткани. В связи с этим возникла необходимость существующие приемы оценки ослабления бета-излучения дополнить новыми экспериментальными данными: барьерная геометрия, плоский широкий толстый источник, «тонкий» детектор и соответствующие фильтры. Для Егр=765кэВ (204 Tl) кривые сгруппировались в два пучка: z≤22 и z≥48.

Некоторые технические характеристики ОА с 204Tl типа Т и ТТ

Эта работа выполнена на основании совместно разработанного технического задания и авторского свидетельства на изобретение […,…].

ВНИИ неорганческих материалов разработал технологию и изготовил экспериментальные образцы четырех типов ОА с радионуклидом 204T, предназначенных для бета-терапии неопухолевых заболеваний переднего отдела глаза.

ОфтальмоаппликаторытиповТ1,Т2иТ3выполненыввидесферическойчаши с держателем, а аппликатор типа Т4 имеет треугольную форму. Последний ОА предназначен для облучения участков глаза ближе к переносице и виску. Радиус кривизны внешней стороны рабочей поверхности ОА равен 14 мм. Основными частями ОА являются основание, активная матрица, герметизирующая крышка.

Первая партия ОА изготовлена по следующей технологии.

Корпус и держатель выполнены из нержавеющей стали. Радионуклид зафиксирован ионообменной сорбцией в тонкой металлокерамической матрице из цеолита NaX (одна весовая часть) и металлического никеля (четыре части). В таблице приведены технические характеристики ОА этого типа.

Некоторые технические характеристики ОА

	№	Тип	Внешний	Диаметр	Масса	Масса	Толщина, мм (мг/)
			диаметр,	активной		матрицы,
	п/п	ОА			ОА, г		Основа	Матрица	Крышка
			мм	зоны, мм		мг
	1	Т1	12	10	44	58	0,65	0,2	0,04
	2	Т2	17	15	2,1	147
	3	Т3	22	20	3,2	263	(512)	(178)	(32)
	4	Т4	14х14х12	12х12х10	---	---

310

Сигнальный экземпляр

Одним из трудоемких и радиационно опасных моментов является герметизация подобного типа аппликаторов. Например, герметизация рассматриваемых ОА осуществляется дуговой сваркой. Специалисты ВНИИНМ предложили проводить активацию матрицы после герметизации. С этой целью матрицу можно изготовить из сплава таллия и свинца, например, в пропорции 10% Tl и 90% Pb, а корпус аппликатора из титана, например, марки ВТ1-0.

В таблице приведены некоторые технические характеристики ОА с радионуклидом таллий-204 типа ТТ.

Технические характеристики ОА типа ТТ

№	Тип	Внешний	Диаметр	Масса	Масса	Толщина, мм (мг/)
п/п	ОА	диаметр,	активной	матрицы,	матрицы,
						Матрица	Основа	Крышка
		мм	зоны, мм	мг	мг
1	Т1Т	12	10	140	0,15	170	065	0,075
2	Т2Т	17	15	300	0,15		(285)	(34)
3	Т3Т	22	20	670	0,15

Использованные материалы

		A/Z	P, г/
сталь	HXT	~56/26	~7,8
титан	ВТ1-0	48/22	4,54
таллий		204/81	11,85
свинец		/82	11,35
цеолит	(NaX+Ni)	~59/28	1+8,9

В ИБФ предложены и совместно с заинтересованными организациями изготовлены опытные образцы эталонных дозиметрических источников бета-из- лучения ЭДИБИ. (ранее мы использовали несколько иную аббревиатуру для этого типа источниов ̶ ОДИБИ, образцовые и т.д.)

ЭДИБИ типа ТЛ1 представляют собой диск с активной зоной диаметром 24 мм. МПД – номинальное значение 20 сГр/мин на рабочей поверхности в контакте с тканеэквивалентным материалом (полиэтилен). W=(2…5%).

Сравнительные измерения МПД бета-излучения на государственном эталоне единицы МПД ГЭТ9-82 (Институт метрологии, СПб) и на вторичном эталоне ВЭТ9-2-84 (ИБФ), проводимые в течение 20 лет имели отклонения в пределах (0,3…2,5)% - 5 измерений и одно – 5%.

311

Рис. 120. Схемы офтальмологических аппликаторов (ОА) типа Т1, Т2, Т3 и Т4

1- Герметизирующая крышка, толщина 0,2 мм; 2- 2 – матрица с радионуклидом таллий-204, толщина 0,2 мм;

3- 3 – основание, толщина 0,65 мм; 4 – держатель, длина 30 мм, диаметр 2 мм. Толщина корпуса всех типов ОА – 1 мм, радиус кривизны внутренней (рабочей) поверхности – 14 мм. Материал корпуса – нержавеющая сталь.

А)ОАтипаТ1,Т2,Т3:диаметрыисточников–12мм(Т1),17мм(Т2),22мм (Т3). Диаметры активной части – 10 мм (Т1), 15 мм (Т2), 20 мм (Т3)

Б) ОА типа Т4: размеры сторон корпуса – 14х14х12 мм, размеры активной части – 12х12х10 мм.

312

Сигнальный экземпляр

Рис. 121. Равномерность распределения мощности дозы по поверхности офтальмоаппликаторов типа Т1, Т2 и Т3 с таллием-204

313

Рис. 122. Глубинное распределение мощности дозы бета-излучения таллия-204 в тканях глаза.

314

Сигнальный экземпляр

Рис. 123. Схема к расчету доз от офтальмоаппликаторов

Рис. 124. Дозные распределения в мягкой ткани (H2O) от офтальмологического аппликатора с 204Te (сплошная линия - расчет, точки - измерения)

и от плоского калибровочного источника.

315

Рис. 125. Распределения доз по глубине мягкой биологической ткани от офтальмоаппликатора с радионуклидом таллий-204. Линия - расчет, точки - результаты эксперимента с помощью пленок ЦДПЧ

(для центральной части дозного поля).

316

Сигнальный экземпляр

Заключение

Врезультатепроведённыхисследованийразработаныконструкцииитехнология изготовления офтальмоаппликаторов с таллием−204 круглой и треугольной формы с активностью таллия−204 от 16 до 490 МБк.

Активная часть аппликаторов изготовлена из сплава таллия со свинцом с массовой долей таллия от 10 до 70%.

Показана возможность изготовления офтальмоаппликаторов как герметизацией предварительно облученных таллиевых заготовок в корпусах из титана или нержавеющей стали, так и облучением в ядерном реакторе неактивных заготовок, загерметизированных в титановых корпусах.

Наведённая в титане активность оказывает влияние прежде всего на значениемощностиэкспозиционнойдозы.Значениенефиксированногорадиоактивного загрязнения поверхности аппликаторов остаётся ниже допустимых норм. Вклад бетаизлучения радионуклидов, образовавшихся в герметизирующей оболочке, во внешнее бета−излучение аппликаторов не существенен.

Измерения мощности экспозиционной дозы фотонного излучения от аппликаторов показали, что на расстоянии свыше 10 см от аппликатора она меньше предельно допустимого значения для персонала.

Разработанные конструкции офтальмоаппликаторов с таллием−204 защищены авторским свидетельством № 799189. На конструкцию сварочного устройства для герметизации аппликаторов треугольной формы подана авторская заявка на изобретение.

Офтальмоаппликаторысталлием-204былинаправленыдляисследованийв медицинские организации. Они, например, успешно апробированы (начиная с 1983 г.) в МНТК «Микрохирургия глаза» (Т.С. Семикова) при терапии послеоперационных иридоциклитов. Мощность дозы на поверхности глаза равнялась 100 сГр/мин (100 р/мин), однократная доза – (50…100) сГр, суммарная доза – (50…500) сГр в зависимости от формы иридоциклита. Положительный эффект

– от 70% до 100%.

Бета-терапия оказалась весьма эффективной при воспалительных заболеваниях эписклеры, склеры, роговой оболочки и т.д.

317

4. Лабораторные, клинические исследования таллиевых источников.

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ БЕТА−ТЕРАПИИ НЕОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ГЛАЗА В МОКБ

Е.И. Арефьева, З.Л. Стенько, Л.В. Тимофеев[…]

РадиоизотопнаялабораториявМосковскойОфтальмологическойклинической больнице организована в 1975 г. Это стало возможным благодаря накопленному опыту по использованию закрытых радионуклидных источников в офтальмологии, в частности, докторами Костюковой Т.Д., Стенько З.Л., Пережогиной Н.Г.

Уже в 1978 году совместно с Институтом биофизики и ВНИИНМ (Тимофеев Л.В., Балаклеец И.И. и др.) были созданы новые типы офтальмоаппликаторов (ОА), не имеющие аналогов за рубежом с радионуклидом 204Tl, специально предназначенные для терапии неопухолевых заболеваний органа зрения.

Помимо ОА 204Tl в нашей работе так же использовались и отечественные ОА 90Sr+90Y. Мощность дозы бета−излучения на рабочей поверхности аппликаторов равнялась 150 сГр/мин и 20 для стронциевых и талиевых ОА соответственно. Фантомные дозиметрические измерения показали, что 90% энергии бета−излучения 204Tl поглощается тканью толщиной 1 мм, а 90Sr+90Y−4 мм. Бета−терапия почти за 20 лет работы лаборатории проведена 2152 больным с неопухолевыми заболеваниями. По характеру заболевания можно выделить три группы: 894 человека с воспалительными заболеваниями переднего отдела глаза (роговица, склера), 991 человек с травмой роговицы и с дистрофическими изменениями конъюктивы 267 человек.

В 1 группе больных облучение проводилось малыми дозами с противоспалительтной целью. Разовые дозы на поверхности глазного яблока при облучении талиевым ОА равнялись (10−15) сГр/мин., стронциевым ОА−73 сГр/мин., суммарная доза соответственно: (50−150) сГр, редко – 300 сГр и 146−219 сГр. При эписклеритах требовалась несколько большая доза –до 350 сГр.

Вторая группа больных, в основном с поверхностными повреждениями роговицы получила лучевую терапию с целью стимуляции репоративных процессов, анальгезирующего эффекта. Положительная реакция наступала уже при суммарных дозах для 204Tl –(45−75) сГр, а 90Sr+90Y– (146−219) сГр.

Третья группа больных получала бета−терапию как противорецидивное средствопослехирургическоголеченияптеригиумасцельюподавленияваскуляризации. Здесь требовались более высокие дозы, чем при воспалительных процессах. Разовая доза составила (100−150) сГр и 146 сГр. Суммарная доза−

(1000−1500) сГр и 730 сГр.

318

Сигнальный экземпляр

Выводы.

1.Двадцатилетний опыт использования лучевой терапии неопухолевых заболеваний малыми терапевтическими дозами показал высокую надёжность

ибезопасность этого метода лечения.

2.Сравнение различных типов аппликаторов при лечении неопухолевых заболеваний глаз выявило преимущество отечественного, не имеющего аналога за рубежом, аппликатора с радионуклидом 204Tl.

3.Бета−аппликационная терапия является эффективным методом лечения воспалительных заболеваний переднего отрезка глаза (кератитов, эписклеритов, склеритов).

4.Бета−аппликационная терапия значительно ускоряет репоративные процессы в тканях глаза, поэтому может быть использована при лечении поверхностных повреждений роговицы. Применение этого вида лечения сокращает время нетрудоспособности больных почти в 2 раза.

5.Бета−терапия может быть с успехом использована для профилактики рецидивов птеригиума.

6.Целесообразно использование бета−терапии неопухолевых заболеваний глаз у больных с противопоказаниями к физиотерапии.

319