РАДИОНУКЛИДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Радионуклидные источники излучения — источники ионизирующего излучения, содержащие радиоактивный материал.

Радионуклидные источники излучения бывают открытого и закрытого типа. Открытый радионуклидный источник излучения (ОРИИ) — источник ионизирующего излучения, устройство к-рого допускает контакт радиоактивного материала со средой, окружающей источник, и не исключает возможности ее загрязнения радиоактивным веществом выше допустимого уровня. К источникам такого типа относятся различного рода радиоактивные препараты в форме жидкостей и газов, в частности меченые соединения (см.), лечебно-диагностические радиофармацевтические препараты (см.), используемые in vivo, препараты для радиоиммунного анализа in vitro (см. Радиоиммунологический метод). К открытым источникам излучения относятся и применяемые для контактной лучевой терапии рассасывающиеся в организме радиоактивные препараты.

Закрытый радионуклидный источник излучения (ЗРИЙ) — источник ионизирующего излучения, конструкция к-рого препятствует контакту радиоактивного материала с окружающей источник средой и исключает ее загрязнение радиоактивным веществом выше уровня, допустимого действующими нормами в условиях, предусмотренных для использования источника. Р. и. и. этого типа широко применяют в различных областях народного хозяйства, в научных исследованиях и в медицине. В клин, практике для контактной — аппликационной, внутриполостной и внутритканевой, а также для дистанционной лучевой терапии (см. Лучевая терапия) опухолевых и нек-рых неопухолевых заболеваний используют закрытые терапевтические радионуклидные источники излучения (ЗТРИИ). ЗРИ И фотонного излучения с энергией в несколько десятков килоэлектронвольт применяют также для просвечивания и исследования минерального состава костной ткани. Конструкция, геометрические, технические и радиационно-физические параметры различных ЗТРИИ должны соответствовать специальным медико-техническим требованиям в зависимости от конкретного назначения источника каждого типа.

Все закрытые радионуклидные источники ионизирующего излучения по назначению условно разделяются на пять классов: метрологические, технические, медицинские, лабораторные и специальные. В СССР выпускают свыше полутора тысяч наименований закрытых источников альфа-, бета-, фотонного (гамма- и рентгеновского) и нейтронного излучений. В них используются ок. 50 радионуклидов — от трития (см.) до калифорния-252 (см. Калифорний). Сфера их применения в народном хозяйстве весьма широка и продолжает расширяться. Это — контроль и автоматизация различных технологических процессов; радиационная технология (получение новых и улучшение свойств существующих хим. материалов, радиационная обработка нек-рых продуктов питания, радиационная стерилизация, предпосевное облучение и дезинсекция семян, дезинфекция сточных вод и др.); неразрушающие радиоизотопные методы анализа и контроля (дефектоскопия материалов и изделий, нейтронно-активационный, рентгенофлюоресцентный анализ, толщиномеры, плотномеры, уровнемеры, гамма-реле, сигнальные установки и др.); радионуклидные источники тепловой и электрической энергии, ионизаторы, источники для снятия электростатического электричества, для проверки и градуировки радиометрической, спектрометрической и дозиметрической аппаратуры; эталонные и образцовые источники излучения и др.

В клинической медицине ЗРИ И применяют с начала 20 в. (см. Изотопы, Радиоизотопная диагностика). Впервые для лучевого лечения злокачественных новообразований были использованы соли радия (см.), заключенные в запаянные стеклянные трубки. В 1901 г. Данло (Danlos) прикладывал запаянные стеклянные трубки, содержащие соли радия, к поверхности опухоли, а в 1903 г. Аббе (Abbe) внедрял их в ткань опухоли. Несколько позже при лечении рака были использованы так наз. радоновые зерна — запаянные стеклянные капилляры, содержащие радон (см.). В дальнейшем с целью фильтрации (поглощения) бета-излучения таких препаратов стеклянные капилляры с радием или радоном стали помещать в полые золотые или платиновые трубки и иглы.

После открытия явления искусственной радиоактивности (см.) и создания в 40-х гг. 20 в. в ряде стран, в т. ч. и в СССР, мощных ядерных реакторов (см. Реакторы ядерные) началось массовое производство искусственно-радиоактивных изотопов и изготовление на этой основе источников излучения для народного хозяйства и медицины.

В разных странах применяют св. 200 разновидностей ЗТРИИ (различных типоразмеров, номиналов активности, создаваемых ими мощностей дозы и др.) на основе источников бета-излучения с радионуклидами а2Р, 63Ni, 85Кг, 90Sr + 90Y, 91Y, 147Pm, 204T1, фотонного излучения с радионуклидами 60Со, 103Pd, 106Ru + 106Rh, 125I. 137Cs, 182Ta, 192Ir, 198Au, 226Ra, 241Am, а также источников нейтронного излучения с 252Cf и др. Граничная (максимальная) энергия бета-излучения этих источников находится в диапазоне от 224 кэв до 3,5 Мэв; энергия фотонного излучения — в пределах 30 кэв — 1,3 Мэв. Активность источников, предназначенных для контактной лучевой терапии, обычно лежит в пределах 1 — 100 мкюри (37—3700 МБк), а по создаваемой ими мощности дозы они различаются на три порядка. Активность нек-рых типов источников с 60Со, используемых в установках для дистанционной терапии (напр., типа РОКУС), достигает 4000 кюри.

Конструкции и формы ЗТРИИ отличаются большим разнообразием в зависимости от их назначения и условий использования. Так, напр., их изготавливают в виде отрезков проволоки, помещаемых в металлические или нейлоновые трубки, игл, булавок, зажимов, спиралей, шариков, гранул, цилиндров, жестких и гибких аппликаторов прямоугольной, круглой и сферической формы (вогнутых и выпуклых), а также в виде специальных конструкций, совмещающих радионуклидный источник с приспособлением для его клин, применения. Во всех случаях радиоактивное вещество имеет покрытие из платины, золота или специального сплава либо герметизирующую и фильтрующую оболочку из нержавеющей стали, титана и других материалов.

В Советском Союзе в конце 40-х годов 20 в. начался массовый выпуск ЗТРИИ на основе радиоактивного 60Со для дистанционной и контактной лучевой терапии, а также для медико-биологических исследований. Выпускаются комплект радиокобальтовых игл и аппликаторов для онкогинекологии, радиокобальтовые иглы с неравномерной активностью по длине со специальным устройством для их последующего введения и фиксации на период экспозиции при внутритканевой лучевой терапии, кожные бета-аппликаторы на гибкой радиационно-стойкой основе с разными радионуклидами, офтальмологические бета-аппликаторы и ряд других типов мед. источников. Комплект отечественных стронциевых (на основе 90Sr + 90Y) офтальмоаппликаторов для лечения заболеваний переднего и заднего отделов глаза состоит из 16 разновидностей аппликаторов. Аппликаторы различной формы и размеров, с разными активными матрицами предназначены для лечения опухолей глаза различных размеров и локализаций. Они представляют собой конструкции сферической формы, с кривизной, соответствующей глазу, состоят из герметизированного металлического корпуса общей толщиной ок. 1 мм; между основанием и тонкой крышкой, через к-рую выходит бета-излучение 90Y, помещены радиоактивные матрицы в форме сферического сегмента, полусегмента, полукольца, четверти кольца (диаметр 10, 15 и 20 мм), сферического треугольника, серпообразной или дугообразной формы. Их активности в зависимости от типа аппликатора находятся в пределах 0,5—15 мкюри (18,5—550 МБк). Для фиксации в нужном положении у глаза аппликаторы имеют специальные держатели.

Эффективность клин, применения ЗТРИИ в значительной мере определяется их радиационно-физическими характеристиками: активностью источника, энергетическим спектром его излучения, величиной и пространственным распределением создаваемой им мощности дозы излучения (см.) в облучаемом объекте, степенью равномерности мощности дозы по длине или поверхности источника и т. д. Для определения соответствующих параметров применяют теоретические (расчетные) и экспериментальные методики. Характер относительного глубинного распределения дозного поля, создаваемого источником того или иного типа, обычно описывают семейством изодозных кривых — картой изодоз (см. Изодозы). Эти карты используют при планировании и выборе оптимальных условий лучевой терапии.

Для медицинского и другого персонала, ведущего работу с радионуклидными источниками излучения, нормами радиационной безопасности (НРБ) установлены предельно допустимые дозы внешнего и внутреннего облучения, их допустимые и контрольные уровни (см. Дозы ионизирующих излучений). В целях снижения вредного действия излучения используют различную защитную технику (см. Радиологическое защитно-технологическое оборудование), специализированный радиологический инструментарий, а также методику последующего дистанционного помещения ЗТРИИ в интра- или эндостат, предварительно введенный в облучаемую ткань (полость).

При применении ЗТРИИ в зависимости от характера и условий работы персонала ведется контроль мощности дозы внешнего излучения на рабочем месте и (или) индивидуальный дозиметрический контроль (см. Дозиметрия ионизирующих излучений). Доза, получаемая пациентом при лечебно-диагностическом применении радионуклидных источников излучения, не устанавливается НРБ, а определяется мед. показаниями.

Дальнейшее расширение номенклатуры ЗТРИИ, в частности используемых радионуклидов, формирование оптимальных дозных полей наряду с применением инструментария для двухэтапного последовательного введения в ткани и полости интра- и эндостатов и источников излучения будет существенно способствовать возрастанию роли и эффективности контактной лучевой терапии.

Библиогр.: Источники альфа-, бета-, гамма и нейтронного излучений, Каталог, М., 1980; Медицинские радиоактивные препараты и изделия, Каталог, М., 1977; Нормы радиационной безопасности НРБ-76, М., 1978; Павлов А. С. Внутритканевая гамма- и бета-терапия злокачественных опухолей, М., 1967; Петросьянц А. М. От научного поиска к атомной промышленности, М., 1970; Соколов В. А. Источники бета-излучения в медицине, М., 1966; Сытин В. П., Череватенко Г. А. и Теплов Ф. П. Радиоактивные источники ионизирующих излучений, М., 1984.

В. В. Бочкарев.