Бета-излучение Таллия-204 в контактной терапии_Тимофеев_Л.В

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Для бета-терапии трофических язв по предложению ВГМИ совместно с ИФХ разработаны, изготовлены и исследованы экспериментальные образцы гибких аппликаторов круглой формы на основе модулей диаметром 50-100 мм. Результаты экспериментальной оценки дозиметрических параметров источников иллюстрируют таблицы и рисунки. Отметим высокую для данного типа источников однородность дозного поля вблизи рабочей поверхности (91-97%) и отвечающие медицинским требованиям значения МПД-300-400сГР/ч.

Относительное распределение МД по рабочей поверхности аппликаторов с радионуклидом таллий-204.

За единицу принято среднее арифметическое значение по 52 точкам.

Рис. 5.3. Аппликаторы № 5,6,7

Новые гибкие аппликаторы исследованы в ВГМИ (Воронеж), на основании проведенных физико-дозиметрических исследований завершено освоение технологии изготовления их на заводе «Медрадиопрепарат».

Гибкие модульные источники на основе полимерных материалов или тканей из КПВ позволяют моделировать активные матрицы, а, следовательно, в определенной мере адекватные им дозные поля, произвольной, часто довольно сложной, геометрии. Проиллюстрируем это положение следующим примером.

101

Л.В. Тимофеев

Втечение ряда лет в ВГМИ успешно развиваются методики лучевой терапии некоторых неопухолевых заболеваний. В разви- тииметодикбета-терапии,предложенорассмотретьвозможности лечения заболеваний и околоушной слюнной железы, расположенной в лотерейной стороне лица, спереди и несколько ниже ушной раковины. По поверхности желез распространяется вверх почти до скуловой дуги, вниз – до угла нижней челюсти. По глубине железа примыкает непосредственно к подкожной клетчатке

икоже, наибольшая толщина задней половины – 15 мм.

Внастоящее время при лечении, например, острого гнойногоихроническогопаратитажелезыприменяетсяглубокаярентгенотерапия, которая в 80% случаев обеспечивает положительный эффект. Однако при этом в зону облучения попадают и подлежащие здоровые ткани.

Возникает задача – найти способ облучения, позволяющий уменьшить дозовые нагрузки на окружающие здоровые ткани.

Таблица 5.2

Физико-дозиметрические характеристики ГИТЛ для лечения трофических язв

№Диаметр Акт.радионук. <До>, W % Число изакт.зоны Таллия-204 сГр/ч мер. точек

	аппл., мм	в аппл. мКи			на аппли-
		(МБк)			каторе
1.			357	3		1,2
2.	50	2,7(100)	300	6	52	1,3
3.			398	8		1,4
4.			295	9		1,5
5.	100	10,8 (400)	347	7	52	1,3
6.			325	4		1,2

В связи с этим, совместно с ВГМИ и ИФХ АН СССР разработан аппликатор на основе ткани из кремнеземных пористых волокон, в который путем ионного обмена вводится радионуклид таллий-204.

102

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Источникпредставляетсобойтонкуюгибкуюпластинутолщиной 1 мм. Активная матрица помещена в два защитных пакета – один из алюминиевой фольги толщиной 0,02 мм, другой, наружный – из полиэтилена -0,08 мм толщиной.

При изготовлении этого источника (ИФХ) использовано совместное изобретение, цель которого состояла в улучшении технических характеристик аппликаторов за счет повышения прочности фиксации радионуклида и увеличения сорбционной емкости материала основы, что особенно возможно при высоких значениях МПД бета-излучения. Это оказалось возможным путем экспериментального подбора отношения толщины d сорбирующего слоя из пористого кремнезема и диаметра Д стекловолокна. Оптимальное значение d/Д оказалось равным (1/90+1/40).

Например, источник с радионуклидом таллий-204 изготовлен на основе стеклоткани с d=3 мкм и d/Д=1/40. При этом устойчивость к изгибу – 92 цикла, удельная активность изотопа 3 МБк/см2, прочность фиксации – 0,38% (кол-во р/н в воде после контакта с ней в течение суток).

В ИФХ изготовлено шесть экспериментальных образцов источников специально для терапии околоушной железы. Для защиты медицинского персонала и пациентов от сопутствующего тормозного излучения, а также бета-излучения, аппликатор с тыльной стороны покрыт тонким (0,3 мм, 300 мг/см2) свинцовым экраном. В связи с этим один и тот же аппликатор не мог использоваться для облучения левой и правой железы, поэтому изготовлены два вида источников – левосторонний и правосторонний

(см. Рис….).

103

Л.В. Тимофеев

Рис. 5.4. Относительное распределение мощности дозы по рабочей поверхности аппликаторов с радионуклидом таллий-204. За единицу принято среднее арифметическое значение по 30 точкам

104

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Нами исследованы радиационно-физические параметры экспериментальных источников. С целью повышения точности аттестации источников по МПД один из них паспортизован на образцовых установках ВНИИ метрологии (СПб). Результаты измерений представлены в Таблице 5.3.

Таблица5.3

Гибкие аппликаторы для наружного контактного облучения околоушной слюнной железы с радионуклидом таллий-204

№	До сГр/ч	W %		Число точек
				измерениий
1	429	6,2	1,3	33
2	439	6,1	1,3	32
3	401	5,3	1,2	31
4	430	8,8	1,4	30
5	417	7,5	1,3	34
6	453	4,8	1,2	29

Эксперименты показали, что данным способом можно получать активные матрицы требуемой формы и дозиметрических параметров, которые отвечают соответствующим МТТ.

Таким образом, впервые предложены, реализованы и исследованы модульные гибкие источники с радионуклидом таллий204 (Егр=765кэВ).

Определены оптимальные геометрии источников и номинальные значения их РФП. Впервые в стране совместно с ЗМРП, Одесским ГМИ и ГМИ Воронеж на основе МГИТЛ разработаны модели ОА и дерматологических аппликаторов, не имеющих зарубежных аналогов, рекомендованные приказом Министерства для применения в мед.практике.

Завод «Медрадиопрепарат» освоил разработанные автором методики аттестации по РФП гибких аппликаторов с тал- лием-204. Результаты дозиметрических исследований позволили

105

Л.В. Тимофеев

подготовить физический раздел методических рекомендаций по применению в клинике источников с таллием-204. В соавторстве получено А.С. на изобретение нового способа приготовления ГАТЛ, экспонат удостоен серебряной медали ВДНХ-88.

5.2. Особые методы облучения бета-частицы таллия-204

Химический элемент таллий (Tl) получил свое название по цвету линии в спектроскопе – зеленый. Что касается радионукли- да204Tl,тоонявляетсяпрактически«чистым»бета-излучателем (~98%) с периодом полураспада равным 2,76 года. Граничная энергия бета-спектра – 756 кэВ, средняя энергия бета-частиц – 238 кэВ, максимальный пробег электронов таллия-204 в мягкой биологической ткани равен 310 мг/см2=3,1мм. Ориентировочно 70% энергии бета-излучения поглощается в слое ткани толщиной

0,5 мм.

Учитывая перечисленные выше физические особенности радионуклида таллий-204 было предложено использовать его для лучевой терапии в виде закрытых терапевтических источников бета-излучения(ЗТИБИ),чтопозволилобыоблучатьповерхност- ные очаги, не затрагивая близлежащие здоровые ткани.

Обычно ЗТИБИ разрабатывались фрагментарно. В отличие от общепринятой практики мы реализовали системный путь создания средств формирования дозных полей на основе т.н. модулей или базовых радиоактивных матриц, которые обеспечивали бы формирование одно- (нить), дву- (тонкая пластина) и трехмерных структур ЗТИБИ.

Первые таллиевые модули представляли собой гибкие матрицы на основе сульфированного полиэтилена толщиной всего 70 мкм. (В.А. Соколов, Л.В. Тимофеев и др.), методика изготовления и аттестации по дозиметрическим параметрам которых была освоеназаводом«Медрадиопрепарат».Этообстоятельствопозво-

106

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

лило нам изготовить первые отечественные, не имеющие аналогов за рубежом и до настоящего времени, офтальмоаппликаторы конструкцииЕ.Д.ДубовогоиС.Ф.Кальфа(ОдесскийГМИ).Клиницисты С.Г. Свириденко, С.Д. Денисюк апробировали впервые в мировой практике «щадящую» методику бета-терапии малыми дозами многих заболеваний переднего отдела глаза.

Дозное поле протяженных источников бета-излучения можно корректно вычислить путем интегрирования т.н. функции влияния точечного источника (ФТИ).

Проведенные нами расчеты и измерения позволили предложить новую аппроксимацию для ФТИ бета-излучения в тканеэквивалентной среде, более точную и наиболее физически обоснованную, нежели формула Левинджера:

W(r)=0,25·Woe-10х+0,75Woe-2х+хКе-х; где х=rv; К=<Е>v-0,4Wo;

Для расчета 204Tl:Wo=6,0кэВ·см2мг-1; v=28,0·10-3см2мг-1; Wo/К=1,41.

В нашем коллективе создан также относительно простой и достаточно точный расчетный аппарат бета-дозиметрии, пригодный для различных гомогенных сред с 7<Z<50, но также и для гетерогенных их комбинаций.

107

Л.В. Тимофеев

ГЛАВА 6 ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ОРИГИНАЛЬНЫЕ ТАЛЛИВЫЕ ОФТАЛЬМОАППЛИКАТОРЫ

6.1. Проект медико-биологических требований на глазные источники ионизирующего излучения (1980 г.)

Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца; Московская клиническая глазная больница, институт биофизики МЗ

СССР.

Аппликационнаятерапияглазныхзаболеванийприменялась как отечественными авторами: Калашников В.П. 1961, 1958 гг.; Волков В.В., Логинов В.М. 1962 г.; Дондуа 1960, 1962 гг.; Краснов М.Л. с сотр. 1962 г.; Волков В.В. с сотр. 1967 г.; Гулько В.В. 1967 г.; Дубовый Е.Д. с сотр. 1968 г.; Краснов М.Л. с сотр. 1969 г. и т.д., так и зарубежными авторами: Stallard, Ainslie D, Snelling, Ellis R.E., Ulrich, Kropp, Johse R., Kruser, Ledermann, Cameron, Vollmar R., Ledermann M., Jones C.N. etc.

Эффективной она оказалась при лечении новообразования глазного яблока и придаточного аппарата глаза, а также при ряде воспалительныхзаболеваний: ириты, иридоциклиты, эписклериты, склериты, кератиты и т.п. Для этих целей в качестве источников из- лученияприменялись:стронций-90+иттрий-90,кобальт-80,таллий- 204, прометий-147, фосфор-32, рутений-106, цезий-134 и др.

В дополнение к существующей практике мы считаем, что использование источников глубокого облучения возможно и после энуклеации или экзентерации орбиты по поводу новообразований глазного яблока или орбиты в случаях, когда новообразование распространилось за оболочки глаза или появился рецидив опухоли в тканях орбиты. Применение таких источников возможно также в случаях тяжелых форм меланобластомы хориоидеи единственного глаза и больной отказывается от удаления глаза.

108

//СИГНАЛЬНЫЙЭКЗЕМПЛЯР//

БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЕ ТАЛЛИЯ-204 В КОНТАКТНОЙ ТЕРАПИИ

Расширениеиусовершенствованиебетааппликационнойтерапии и использование других видов ионизирующего излучения в офтальмологии представляется чрезвычайно целесообразным и перспективным.

При этом надо учесть, что по своей топографии (доступность органа), анатомическим особенностям (толщина оболочек 2-2,5 мм) глаз является наиболее удобным органом для принципиально правильного применения с лечебными целями бетарадиации, а также источников глубокого облучения.

Бетааппликаторы можно разделить по способу их применения на: а) бетааппликаторы для переднего отрезка глаза и его придатков, когда аппликатор устанавливается на глазном яблоке или его придатках без оперативного вмешательства и б) бетааппликаторы временно фиксируемые на глазном яблоке в ходе специальной операции.

Глазныебетааппликаторыпредназначеныдлялеченияновообразованийидругихзаболеванийглазногояблокаипридаточного аппарата глаза (кератиты, склериты, эписклериты, ириты, иридоциклиты, васкуляризация роговичного трансплантата и т.д.).

Источник глубокого облучения предназначены для лечения внутриглазных новообразований, в случае единственного глаза у пациента с запущенной формой меланобластомы, когда не показано применение вышеуказанных аппликаторов и больной категорически отказывается от энуклеации. При этом заведомо известно о возможности развития лучевой катаракты. Указанные источники могут применяться также после энуклеации для облучения тканей орбиты, если новообразование распространилось за оболочки глазного яблока, и при возникновении рецидива новообразования.

Требования, предъявляемые для всех групп глазных бетааппликаторов

Аппликаторы должны стерилизоваться принятыми способами – этиловым спиртом – без вымывания изотопа.

109

Л.В. Тимофеев

Должны обеспечить надежную защиту персонала от облучения, а также больного от случайного облучения.

Должно быть исключено загрязнение помещения, рук и инструментария.

Изотоп должен быть равномерно распределен по поверхности аппликатора.

Рабочая часть аппликатора должна быть вогнутосферической с радиусом сферы 14-15 мм, тщательно отполирована.

Период полураспада изотопа должен быть не менее 3х лет, но желательно больше.

Таблица 6.1

Некоторые характеристики глазных источников ионизирующего излучения

	Группа	Показания	Глубина, на	Мощ-
	аппликаторов	к применению	кот. мощ-	ность
			ность	рад/мин
			составляет
			не менее 50%
			от поверхно-
			сти мощно-
			сти, мм
	1	2	3	4
	1. Бетааппликато-	При эпибульбарных	2-3	100-120
	ры для переднего	новообразованиях
	отрезка глаза и его
		При неопухолевых	1	40-50
	придатков
		процессах
		При новообразованиях	5-6	100-120
		цилиарного тела

110