автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Разработка системно-технического обеспечения радионуклидной терапии

ЗАВОД МЕДИЦИНСКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ

На правах рукописи

Глухов Сергей Борисович

РАЗРАБОТКА СИСТЕМНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДНОЙ ТЕРАПИИ

Специальность 05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Завод «Медицинских радиоактивных препаратов» Федерального медико-биологического агентства

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Б.Я. Наркевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Н.Н. Блинов

доктор технических наук,

профессор

А.Ф. Грачёв

Ведущая организация - Медицинский радиологический научный центр РАМН, г. Обнинск

Защита состоится «06» декабря 2006 г. в 10 часов на заседании Регионального диссертационного совета ДМ.208.001.01. при Государственном учреждении науки «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

по адресу: 129301, г. Москва, ул. Касаткина, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУН ВНИИИМТ МЗ и СР РФ.

Автореферат разослан «3» ноября 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Общая характеристика работы

Актуальность работы

На стыке двух разделов медицинской радиологии - лучевой терапии и ядерной медицины — находится радионуклидная терапия (РНТ), т.е. лечение различных, заболеваний на основе введения в организм больного различных терапевтических радиофармпрепаратов (РФП). В отличие от закрытых радионуклидных источников, используемых в традиционной лучевой терапии для дистанционного, внутриполостного и внутритканевого облучения, такие РФП представляют собой открытые источники излучения со специфическими технологиями их технического обеспечения и клинического использования.

К настоящему времени РНТ превратилась в самостоятельный раздел медицинской радиологии с комплексом своих собственных средств и методов лечения пациентов с различными заболеваниями путём введения в организм соответствующих терапевтических РФП. При этом сама процедура РНТ реализуется в двух режимах: 1) госпитализации больных в так называемые «активные» палаты» с пребыванием в них на забытом режиме в течение определённого времени; 2) амбулаторном режиме, когда пациента не госпитализируют, а после введения РФП сразу или после непродолжительной выдержки в отделении РНТ отпускают домой.

В развитых зарубежных странах функционирует налаженная сеть центров РНТ различной мощности. Развитие РНТ в России существенно отстает от мирового уровня. Так, у нас в стране пока функционирует единственное отделение РНТ в Медицинском радиологическом научном центре РАМН (г. Обнинск, Калужская обл.), куда больные записываются в очередь на несколько месяцев вперед. Существует также 6-7 клиник, в основном в Москве и Петербурге, где больные получают РНТ с введением 89Sr только в амбулаторном режиме. Однако наиболее важное в онкологии и эндокринологии лечение радиоактивным йодом Ш1 в амбулаторном режиме проводить нельзя, поскольку при этом обязательно требуется госпитализация больных в специализированное отделение РНТ. Таким образом, потребность населения России в РНТ в настоящее время удовлетворяется не более чем на 1% — 3%.

После долгого периода недооценки и даже игнорирования больших функциональных возможностей РНТ в онкологии, эндокринологии, ревматологии и других разделах клинической медицины следует констатировать повсеместное возрождение всеобщего интереса к этому перспективному методу лечения в целом ряде ведущих научных и практических учреждений здравоохранения страны. В частности, в стадии развёртывания научно-исследовательских и проектных работ находится организация центров РНТ в Москве (Эндокринологический научный центр РАМН, Российский онкологический научный центр им. H.H. Блохнна, ГКБ № б и др.), С.-Петербурге (Центральный рентгенорадиологический институт), Самаре, Димитровграде, Хабаровске, Белгороде, Екатеринбурге, Челябинске. В ряде других городов ведётся интенсивный поиск источников финансирования для начала проектирования подобных центров. Ведётся реконструкция отделения РНТ в МРНЦ (Обнинск) - единственном пока функционирующем в России таком учреждении.

Однако для дальнейшего развития РНТ в России сначала необходимо решить целый ряд задач, связанных с научно обоснованным размещением центров РНТ по регионам России, наработкой и логистикой поставок терапевтических РФП, проектированием радиологических корпусов для РНТ, оптимизацией медицинских технологий РНТ, технологий дозиметрического сопровождения, радиационного контроля и обеспечения радиационной безопасности, а также с кадровым обеспечением проектируемых центров РНТ и т.д. Короче говоря, необходимо системно-техническое обеспечение развития центров РНТ в России. Без предварительного решения всех этих задач проектирование, строительство и организация российских центров РНТ приведёт к неоправданным финансовым затратам значительных размеров, несоблюдению установленных ' норм радиационной безопасности и низкому качеству лечения методами РНТ.

Основная цель

Повышение уровня радиологической помощи населению России посредством разработки научно обоснованных технологий, требований и практических рекомендаций по системно-техническому обеспечению радионуклидной терапии.

Основные задачи

Указанная цель реализуется путём решения следующих основных задач: Анализ принципов и существующих технологий РНТ.

Разработка научных критериев для формирования классификации центров РНТ и для их организации в различных регионах России.

Разработка системы научных обоснований для проектирования радиологических корпусов с подразделениями РНТ.

Анализ состояния радиофармацевтического обеспечения процедур РНТ в России. Разработка технологий дозиметрического сопровождения РНТ.

Разработка рекомендаций по аппаразурно-техническому оснащению центров и подразделений РНТ.

Разработка научного обоснования для оптимальной технологии радиоэкологического обеспечения центров РНТ.

Анализ существующих и разработка новых требований, технологий и рекомендаций по обеспечению радиационной безопасности пациентов и персонала при РНТ. Разработка рекомендаций по радиационному контролю и профилактике радиационных аварий при РНТ.

Научное обоснование возможности амбулаторного применения терапевтических РФП и сокращения сроков госпитализации больных в отделениях РНТ. Анализ состояния и разработка рекомендаций по кадровому обеспечению центров РНТ.

Научная новизна

В диссертации проведены следующие научные исследования и получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Разработан многокритериальный подход, на основе которого предложена классификация центров РНТ в зависимости от мощности и целей их деятельности, а также предложена схема их размещения по субъектам Российской Федерации. В качестве критериев использованы показатели:

• заболеваемости населения регионов раком щитовидной железы и диффузным токсическим зобом;

• численности населения и экономического статуса регионов;

• логистики поставок РФП;

• территориальной близости центров атомной промышленности и науки;

• наличие клинической базы для организации центра РНТ;

• финансового и кадрового обеспечения строительства и функционирования центров РНТ.

2. Разработано научное обоснование для строительно-технологического проектирования центров РНТ, позволяющее совместить требования по их клиническому назначению и по обеспечению радиационной безопасности при их функционировании. Оно базируется на критериях:

• разнесения во времени и пространстве потоков пациентов, РФП и радиоактивных отходов;

• сокращении протяжённости маршрутов их перемещения;

• минимизации уровней профессионального внешнего и внутреннего облучения персонала.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10. 11.

3. Усовершенствована технология дозиметрического планирования РНТ со «смешанными» бета-гама-излучающими РФП на основе использования количественных методов медицинской визуализации для определения массы органов-мишеней и учёта величин толерантных доз облучения нормальных органов и тканей.

4. Предложена новая расчётно-измерительная технология контроля очаговых доз по тормозному излучению при РНТ, проводимой с «чистыми» бета-излучающими РФП. Технология апробирована при радиометрии 4 пациентов с метастазами в позвоночник.

5. Разработана математическая модель процессов накопления и удаления жидких радиоактивных отходов в центрах РНТ, использованная для оптимизации технического оснащения и режимов работы станций спецочистки жидких радиоактивных отходов. Правильность расчётов подтверждена серией контрольных измерений удельной активности отходов, сбрасываемых из станции очистки жидких радиоактивных отходов одного из центров РНТ в Германии.

6. Предложена расчётная методика для определения возможности использования терапевтических РФП в амбулаторном режиме. Показано, что в амбулаторном режиме можно использовать все известные к настоящему времени терапевтические РФП за исключением 1311.

7. Разработано научное обоснование для определения оптимальных сроков госпитализации больных в «активных» палатах в зависимости от остаточной активности Ш1 в организме больного. Показано, что эти сроки существенно короче приятых в России до сих пор, благодаря чему существенно сокращаются затраты на проведение лечения с 1J1I при безусловном соблюдении всех установленных требований по обеспечению радиационной безопасности.

Практическая значимость

В результате проведенных исследований сформирована система конкретных методических рекомендаций, предназначенных для организаторов здравоохранения России, проектировщиков радиологических корпусов и персонала отделений РНТ. Большинство из них уже использовано при проектировании центров РНТ в некоторых городах России (Москва, Самара, Димитровград, Екатеринбург, Хабаровск). Составлены и детализированы практические рекомендации для следующих аспектов развития РНТ:

1. Планирование размещения центров РНТ по городам России.

2. Организация и практическая реализация технологий в подразделениях РНТ:

• введение РФП в организм больного;

• дозиметрическое планирование РНТ;

• контроль очаговых доз и эффективных доз облучения при РНТ;

• радиационный контроль пациентов, персонала и рабочих мест;

• сбор, хранение и удаление радиоактивных отходов.

3. Проектирование радиологических корпусов для размещения подразделений РНТ.

4. Обеспечение радиационной безопасности пациентов, персонала, населения и окружающей среды.

5. Амбулаторный режим применения терапевтических РФП.

6. Повышение качества лечения и экономической эффективности госпитального режима проведения РНТ с пребыванием больных в «активных» палатах путём научно обоснованного сокращения продолжительности их пребывания в закрытом режиме.

В плане внедрения результатов диссертации в клиническую практику РНТ разработаны и находятся в стадии завершения официального утверждения в Роспотребнадзоре и ФМБА России методические указания «Гигиенические требования к обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной терапии с

помощью радиофармпрепаратов». Разработаны и подготовлены к официальному утверждению методические указания по изменению в разделе «Медицинское облучение» НРБ-99 дозовых ограничений при выходе (выписке) больных из отделений РНТ.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Система требований и рекомендаций по классификации, размещению и организации центров РНТ по территории России.

2. Научное обоснование рекомендаций по проектированию и оснащению радиологических корпусов для размещения в них подразделений РНТ.

3. Технология контроля очаговых доз по тормозному излучению при введении в организм терапевтических РФП, мечепных радионуклидами с эмиссией только бета-частиц и отсутствием эмиссии гамма-излучения.

4. Математическая модель для оптимизации оснащения и режимов работы станций спецочистки жидких радиоактивных отходов в центрах РНТ.

5. Научное обоснование рекомендаций по амбулаторному режиму применения терапевтических РФП и по сокращению сроков пребывания больных в «активных» палатах при радиойодотсрапии.

Апробадия материалов диссертации

Основные материалы и результаты диссертации были доложены на следующих научных конференциях:

1. Ежегодная научная конференция Ассоциации медицинских физиков России 2005 г., 18- 19января2005г.,РОНЦим. H.H.БлохинаРАМН, Москва.

2. Ежегодная научная конференция Ассоциации медицинских физиков России 2006 г., 24 - 25 января 2006 г., РОНЦ им. H.H. Блохина РАМН, Москва.

3. II Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине», 16 - 19 мая 2006 г., Троицк Московской обл.

4. Научно-практическая конференция с международным участием «Новые технологии в ядерной медицине», 12-13 октября 2006 г., Центральный научно-исследовательский рентгенорадиологический институт Минздравсоцразвития РФ, С.-Петербург.

5. II Научно-практическая конференция врачей-онкологов ФМБА РФ (секция медицинской физики) «Актуальные вопросы онкологии и онкологической помощи в системе ФМБА РФ», 19-20 октября 2006 г., ФМБА РФ, Москва (два доклада).

Содержание работы

Принципы и методы радионуклндной терапии. К настоящему времени уже разработано свыше сотни терапевтических радиофармпрепаратов (РФП), хотя в научно-клинических исследованиях используется несколько десятков, а в рутинной клинической практике — всего лишь 10 - 15 из них.

Наиболее широко РНТ применяется в онкологии для лечения метастазов дифференцированного рака щитовидной железы (1311-йодид натрия). Этот метод является самым ранним и наиболее признанным способом РНТ вообще, имея почти 60-летнюю историю. Для обеспечения эффективности лечения ш1-йодид натрия назначается в диапазоне активностей от 2 до 8 ГБк с целью радиационного разрушения как основного опухолевого очага в остаточных тканях щитовидной железы (как правили, после тиреоидэктомии), так и регионарных и отдалённых метастазов. Последние 10-12 лет РНТ стали активно применять для обезболивающей паллиативной терапии при костных метастазах рака предстательной железы, молочной железы, легких и некоторых других злокачественных опухолей (8,Sr-хлорид, 1538т-оксабифор и т.д.).

Однако не менее широкое использование РНТ имеет место в эндокринологии при диффузном токсическом зобе - так называемой болезни Грейвса, сопровождающейся синдромом тяжёлого тиреотоксикоза. При этом больному вводят от 0,1 до 1,0 ГБк 1311-йодида натрия. В частности, из общего количества процедур РНТ в центрах РНТ Германии около 70% приходилось на радиойодотерапию больных тиреотоксикозом и только около 20% - на радиойодотерапию рака щитовидной железы.

Коллоидный силикат 90Y используют для внутриплевральной, внутрибрюшинной и иногда интраперикардиальиой РНТ злокачественных выпотов, а также для внутриполосной терапии рака мочевого пузыря, виутрикисгозного лечения краниофарингиомы и глиомы. Внутриполостные инъекции коллоидной суспензии 1,sAu используют для лечения злокачественных плевральных выпотов и злокачественных асцитов в брюшной полости, а внутриартериальное введение микросфер, меченных ^Y или 166Но, используют для РНТ первичного рака печени, а микросфер, меченных шРг, — для лечения артерио-венозных мальформаций.

На третьем месте по частоте проведения процедур РНТ идёт, так называемая, радиосиновэктомия, выполняемая со значительным клиническим эффектом чаще всего при ревматоидных артритах различной этиологии и основанная на внутрисуставной инъекции (иногда под рентгенологическим или ультразвуковым контролем) радиоактивных коллоидов. Далее по количеству процедур FHT идёт лечение истинного эритроза с введением 32Р-фосфата натрия. Всё большее развитие получают методики радиоиммунотерапии, основанные на использовании меченых моноклональных антител.

Чаще всего РФП поставляются в отделения РНТ в готовом виде для введения в организм больного. При этом раствор РФП находится либо в стеклянном флаконе, заключённом в свинцовый защитный контейнер, либо в приготовленных заранее капсулах с растворимыми в желудке желатиновыми стенками также в защитных контейнерах. В первом случае РФП фасуется на индивидуальные порции в тяжёлых защитных боксах со шпатовыми манипуляторами, а во втором фасовка производится на заводе по предварительно сделанным заявкам отделения РНТ, Далее фасованная порция РФП поступает в процедурную, где её вводят в организм пациента.

После введения РФП больного направляют:

• в «активную» палату отделения РНТ, если запланирован больнично-стационарный режим лечения;

• в помещение для дневного пребывания амбулаторных пациентов, если пациенту введена такая активность РФП, которая не позволяет отпустить его из отделения РНТ сразу после введения РФП; больного отпускают только по разрешению врача-радиолога после нескольких часов пребывания в этом помещении и обязательного акта мочеиспускания непосредственно перед выходом (с целью выведения из организма части введенной активности, накопившейся в мочевом пузыре) и с учётом результатов дозиметрического контроля на выходе из отделения РНТ;

• сразу на выход из отделения РНТ, если уровень мощности дозы фотонного излучения от тела больного ниже установленного в НРБ-99 норматива (3 мкЗв/ч на расстоянии 1 мот тела больного);

• на сцинтиграфию или гамма-томографию в отделение радионуклидной диагностики данного медицинского учреждения, обычно совмещённого с отделением РНТ. Современное дозиметрическое сопровождение РНТ направлено на то, чтобы

обеспечить сбалансированность между терапевтической целью процедуры и защитой нормальных органов и тканей пациента. Теперь для этого используются сложные методики, сходные с теми,, которые используют для определения лучевой нагрузки на пациента при радионуклидных диагностических исследованиях. Сюда же тесно примыкают технологии радиационного контроля пациентов, персонала и рабочих мест в отделении РНТ, особенно

по мощности дозы гамма-излучения и уровням поверхностной радиоактивной загрязнённости.

Важнейшей составной частью обеспечения общей радиационной безопасности в подразделениях РНТ являются технологии радиоэкологического обеспечения, к которым относятся:

• спецвентиляция «активных» палат и рабочих помещений радиологического корпуса;

• сбор, хранение и удаление твёрдых радиоактивных отходов (РАО);

• сбор, очистка и удаление жидких РАО.

Размещение центров радионуклндиой терапии в России. На основе проведенного нами анализа литературных источников и зарубежного опыта по организации и функционированию подразделений РНТ была предложена классификация центров РНТ на 4 категории с соответствующими рекомендациями по аппаратурно-техническому, технологическому и кадровому обеспечению:

1. Ведущие научные центры. Они предназначены для развития новых технологий и средств РНТ, клинических испытаний новых терапевтических РФП и рутинного лечения больших потоков пациентов по известным методикам РНТ. Такие центры должны обслуживать онкологических, эндокринологических, ревматологических и других больных с помощью широкого ассортимента терапевтических РФП, в том числе Ш1 (диффузный токсический зоб, дифференцированный рак щитовидной железы), 89Sr, '"Sm, 1T7Lu, ls6Re, iasRe и др. (костные метастазы рака предстательной и молочной желёз),11'in, ^Y (нейроэндокринные опухоли) и т.д.

2. Крупные клинические центры. Они должны быть организованы на базе крупных многопрофильных больниц с большим коечным фондом. В таких центрах РНТ научные исследования обычно не проводятся, но весь спектр перечисленных выше диагностических исследований и терапевтических процедур должен реализовываться. Поэтому аппаратурно-техническое и технологическое оснащение здесь практически ничем не отличается от центров первой категории. Различия будут состоять только в кадровом обеспечении — практикующих врачей-радиологов и среднего медперсонала должно быть несколько больше, а научные сотрудники будут отсутствовать.

3. Специализированные клинические центры. Они создаются при онкологических диспансерах, узкопрофильных эндокринологических клиниках и больницах общего профиля.,Такие центры РНТ обладают сравнительно небольшим коечным фондом, из диагностических технологий здесь имеются лишь технически и финансово наиболее доступные — радионукпидная диагностика in vitro и ультразвуковые исследования.

• 4. Амбулаторные центры. Такие центры РНТ целесообразно организовывать на базе достаточно многочисленных в России лабораторий и отделений радионуклидной диагностики (около 250), в которых налажены технологии и имеется оборудование для работ с диагностическими активностями различных РФП. При наличии отдельной радиоманипуляционной (резервного процедурного кабинета) персонал таких лабораторий радионуклидной диагностики, уже обученный правилам работы с открытыми радионуклидными источниками, может выполнять введение тех терапевтических РФП, которые официально разрешено применять в амбулаторном режиме, например 32Р, 89Sr и др. Такая технология лечения гораздо выгоднее режима с госпитализацией в «активные» палаты благодаря отсутствию расходов на капитальное строительство, на системы очистки жидких РАО и па обслуживание госпитализированных больных.

При планировании размещения сети центров РНТ по территории России был учтён целый ряд критериев. К ним относятся показатели:

• заболеваемости населения регионов раком щитовидной железы и диффузным токсическим зобом;

• численности населения и экономического статуса регионов;

• логистики поставок РФП;

• территориальной близости центров атомной промышленности и науки;

• наличие клинической базы для организации центра РНТ;

• финансового и кадрового обеспечения строительства и функционирования : центров РНТ.

В табл. 1 предложен наш вариант организации сети центров РНТ на территории России с учётом всех выше приведенных факторов.

Таблица 1

Рекомендации по размещению центров радионуклидной терапии на территории России

Федеральный округ Край или область Город Базовое учреждение Категория центра Количество «активных» коек

Центральный Москва Москва РОНЦ им. Н Л. Блохина РАМН 1 25

ГУ ЭНЦ РАМН 1 12

РНЦРРМЗкСРРФ 1 12

Г КБ № 6 ФМБА 2 25

Московская Балашиха ООД* 2 12

Калужская Обнинск МРНЦРАМН 1 25

Брянская Брянск ООД 3 12

Тверская Тверь ООД 3 12

Северо- С.-Петербург Песочный ЦНИРРИ 1 12

Занадный НИИО им. H.H. Петрова 2 12

С.-Петербург Городской онкодиспансср 2 25

Ленинградская С.-Петербург ООД 2 25

Архангельская Архангельск ООД 3 12

Калининградская Калиннтрад ООД 3 12

Новгородская Новгород ООД 3 12

Южный Краснодарский Краснодар КОД 2 25

Волгоградская Волгоград ООД 3 12

Ставропольский Ставрополь КОД** 3 12

Ростовская Ростов Онкологический центр 2 25

Приволж- Нижегородская Н.-Новгород ООД 3 12

ский Самарская Самара Онкологический центр 2 25

Ульяновская Димитровград ГКБЛЬ 1 2 25

Татарстан Казань РОД*** 3 12

Уральский Свердловская Екатеринбург ООД 3 12

Челябинская Челябинск Онкологический центр 2 25

Сибирский Красноярский Красноярск КОД 3 12

Иркутская Иркутск ООД 3 12

Новосибирс кая Новосибирск ООД 3 12

Томская Томск Онкологический центр 2 25

Дальневосточный Хабаровский Хабаровск КОД 3 12

Итого Россия 27 центров РНТ 454

Примечание: * — областной онкологический диспансер (ООД);

** — краевой онкологический диспансер (КОД);

— республиканский онкологический диспансер (РОД).

Таблица 2

Рекомендуемый состав помещений блока радиопуклидного обеспечения

№№ п/п Назначение помещений Количество Площадь не менее, кв.м Активность не более, ГБк Характер работ

1. Помещение для приёмки и распаковки радиофармпрепаратов 1 10 100 Работы с закрытыми источниками в транспортных контейнерах

2. Хранилище радиофармпрепаратов 1 20 200 Хранение контейнеров с источниками в защшиом сейфе и (или) за защитой стенкой

3. Хранилище твёрдых радиоактивных отходов I 20 50 Хранение твёрдых радиоактивных отходов за защитной стснкой и в защищенном холодильнике

4. Станция спецочистки жидких радиоактивных отходов 1 400 30 Сбор, очистка и уд аление сточных и смывных вод вз блоков радиопуклидного обеспечения и «акпганых» палат

5. Фасовочная радиофармпрепаратов 1 20 20 Фасовка терапевтических РФП в защитных боксах, радиометрия фасовок

6. Радиомани гтуля иионная (процедурная) 1 2x20 2*10 Введение терапевтических РФП в организм больного

7. Моечная 1 10 5 Размывание и дезактивация инструментов и оборудования

8. Санпропускник с туалетом для персонала 1 20 Проектируется по нормам. Санобработка н переодевание персонала в спецодежду и обратно

9. Мастерская 1 10 - Ремонт защитного оборудования и калибровочных фантомов

10. Пункт радиационного контроля персонала 1 20 Контроль радиоактивной загрязнённости кожных покровов, спецодежды и сменной обуви персонала

И. Кладовая для хранения уборочного инвентаря 2*5 — Для уберки только в помещениях блока радионуклндного обеспечения

12. Кладовая загрязненной спецодежды и обуви персонала 1 10 Сортировка и хранение загрязнённой спецодежды и обуви персонала

13. Помещение для дневного пребывания амбулаторных пациентов с введенными терапевтическими РФП 1 20 0,5-1,0 Ожидание для снижения уровня излучения из тела пациента до допустимого уровня

14. Туалет для амбулаторных пациентов 1 5 0,5-1,0 Проектируется по нормам

15. Кладовая загрязнённой больничной одежды и обуви от пациентов 1 5 0,1 Сортировка и хранение загрязнённой больничной одежды, белья и обуви от пациентов

16. Помещение газоочистки и вытяжная вентиляционная камера 1 50 Размещение оборудования для очистки и выброса воздуха из корпуса

17. Гардероб для персонала 1 50 — Индивидуальные шкафчики для переодевания

Планирование помещений блока радионуклидной диагностики и блока общих помещений не имеет какой-либо особой специфики для проектирования отделений РНТ. Однако в связи с существенно метшими активностями диагностических РФП целесообразно выделить отдельные помещения для размещения радионуклидных генераторов 99Мо-99шТс (генераторная), для фасовки порций РФП (фасовочная) и для их внутривенного введения (процедурная), разместив их компактно на максимально возможном расстоянии от помещений, в которых производятся работы с терапевтическими РФП.

Таблица 3

Рекомендуемый состав помещений блока «активных» палат

.№№ Назначение помещений Количество Площадь, не Рекомендуемое

п/п менее, кв.м размещение

1. Палата на одного пациента 12* 12x10* Второй этаж корпуса

-2. Перевязочная-смотровая 1 10 Второй этаж корпуса

3. Буфетная для разогревания пищи 1 20 Второй этаж корпуса

8. Гардероб для амбулаторных пациентов 1 5 Первый этаж корпуса

9. Пункт радиационного контроля больных 1 10 Второй этаж

10. Кладовая личной верхней одежды, обуви и вещей пациентов 1 10 Подвал корпуса

11. Кладовая для хранения уборочного инвентаря 1 5 Второй этаж корпуса

12. Санпропускник для больных 1 20 Второй этаж корпуса

13. Регистратура 1 5 Первый этаж корпуса

14. Архив материалов 1 5 Подвал корпуса

15. Кабинет вспомогательного оборудования 1 20 Первый этаж

Примечание:* — прн отсутствии возможности разместить 12 одноместных «активных» палат следует спроектировать несколько двухместных палат; при этом полное число больных во всех палатах должно составлять 12 человек; наличие не менее 4 одноместных палат обязательно для размещения больных с особо высокими активностями РФП.

Радиофармацевтическое обеспечение. Основным критерием выбора радионуклида для терапевтических РФП является отношение уровней накопления РФП «патологический очаг / нормальные ткани». Чем выше это отношение, тем выше доза внутреннего облучения патологического очага при заданном уровне толерантного облучения нормальных тканей организма, особенно находящихся в непосредственной близости от патологического , очага или органа-источника. Именно поэтому терапевтические РФП метятся радионуклидами, которые при распаде испускают излучение с низкой проникающей способностью (альфа- и бета-частицы, электроны Оже и электроны внутренней конверсии). Оптимальной средней энергией спектра бета-частиц считается 200 кэВ, а доля вклада бета-излучения в суммарную очаговую дозу должна быть не менее 90%. Это позволяет обеспечить поглощённые дозы в патологическом очаге от 50 до 400 Гр при вполне толерантной лучевой нагрузке на окружающие нормальные ткани.

Кроме того, желательно, чтобы наряду с этим радионуклид имел бы гамма-излучение с энергией 80 — 150 кэВ и с низким выходом фотонов на один акт распада. При этом доля вклада гамма-излучения в очаговую дозу должна быть менее 10%. Это приводит к сравнительно небольшому дополнительному облучению всех нормальных тканей организма больного вследствие высокой проникающей способности гамма-излучения в биологических тканях. Однако наличие эмиссии таких фотонов позволяет методами пленарной сцинтиграфии или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) осуществлять дозиметрическое планирование РНТ, контролировать и корректировать распределение РФП в теле больного, а также определять дозы облучения в патологических очагах.

Период полураспада радионуклида для терапевтического РФП не должен быть слишком велик, чтобы не вызвать нежелательное чрезмерное хроническое облучение тех нормальных органов и тканей, куда радионуклид может попасть за длительное время вследствие медленных метаболических процессов в организме. Однако и слишком короткий период полураспада создает крайне неравномерный режим облучения, который вследствие существующей, как правило, радиорезистентности патологических клеток приводит к снижению терапевтической эффективности РНТ. Поэтому оптимальным значением периода полураспада для терапевтического радионуклида считают время от нескольких часов до нескольких суток (не более 12 - 15 суток). Тем не менее, радиобиологическое значение выбора тех или иных значений типа и энергии излучения, а также периода полураспада для

терапевтического радионуклида при лечении того или иного заболевания еще предстоит исследовать.

Радионуклиды для терапевтических РФП должны синтезироваться путём нейтронной активации стабильных нуклидов на ядерных реакторах, а не на ускорителях, чтобы производство таких радионуклидов было экономически эффективно. Кроме того, РФП должны обладать необходимыми показателями радиохимической и радиоизотопной чистоты, в них должны отсутствовать токсические примеси, а радионуклид в РФП должен быть устойчиво связан с носителем.

Радиационно-техническое обеспечение. В отличие от традиционных методов дистанционного и контактного терапевтического облучения, дозиметрическое планирование РНТ пока ещё сильно отстаёт от клинических требований и не поспевает за интенсивной разработкой новых терапевтических РФП. Если в традиционной лучевой терапии дозиметрическое планирование облучения базируется на результатах топометрии каждого конкретного больного и поэтому носит выраженный индивидуальный характер, то при планировании РНТ подобная индивидуализация пока недостижима. Такое положение обусловлено, прежде всего, пе отсутствием средств и методов расчёта пространственного распределения доз в органах и тканях больного (такие технологии уже разработаны, в том числе и основанные на методе Монте-Карло), а чрезвычайно большой вариабельностью кинетических параметров транспорта РФП у различных пациентов и невозможностью их точного определения на этапе планирования РНТ по результатам in vivo радиометрии.

В рутинной клинической практике РНТ теперь используются следующие подходы к дозиметрическому планированию, т.е. к выбору значения вводимой больному активности терапевтического РФП:

1). Дозиметрическое планирование не проводится вообще, и тогда всем больным вводят одну и ту же стандартную активность. В частности, именно так в российских и многих зарубежных клиниках поступают при РНТ костных метастазов с внутривенным введением 89Зг-хлорида: этот РФП в заводских условиях расфасовывают на порции активностью по 5 мКи (185 МБк), и такая порция вводится каждому больному независимо от конституции и массы тела пациента, количества, локализации и размеров метастазов.

2). Вводимую активность рассчитывают исходя из массы тела или площади поверхности тела больного. Такой подход обеспечивает более обоснованный выбор вводимой активности, но не позволяет учесть особенности патологического процесса у данного пациента.

3). Если вводимый больному РФП обладает высокой тропностью к практически единственному органу-мишени (например, 13,1 к щитовидной железе), то вводимая активность может быть рассчитана исходя из массы этого органа-мишени и принятого в данной клинике значения удельной активности РФП для того же органа-мишени. Такой подход обеспечивает более точное планирование РНТ, но не позволяет учесть скорость накопления и удержания РФП в органе-мишени.

4). Наконец, наиболее точным в настоящее время считается способ выбора вводимой активности РФП, основанный на предварительном определении поглощенной дозы его внутреннего облучения. Для РНТ с помощью РФП, меченных «смешанными» бета-гамма-излучающими радионуклидами типа 131I, 153Sm, 1S6Re и т.п., нами была усовершенствована ранее предложенная за рубежом технологическая схема индивидуального дозиметрического планирования РНТ, основанная на предварительном введении диагностического активности лечебного РФП и использовании математического аппарата так называемого MIRD-формализма (см. рис. 1).

Рис.1. Технологическая схема дозиметрического планирования РНТ по поглощённой дозе облучения органов-мишеней при введении РФП,

меченных бета-гамма-излучающими радионуклидами

Сущность усовершенствования состоит в разработке методики определения массы органа-мишени с использованием количественных методов медицинской визуализации (КТ, МРТ, УЗИ) и в учёте известных из литературы толерантных доз облучения критических по радиочувствительности нормальных органов и тканей, окружающих орган-мишень и, тем более, орган-источник. Соответствующие этапы выделены на рис.1 жирными линиями. Такой подход позволяет повысить точность определения величины планируемой к введению в организм больного активности терапевтического РФП.

Если же в качестве радионуклида-метки для РФП используется «чистый» бета-излучатель типа 32Р, 8'Sr, "Y, Ег, то описанная схема планирования оказывается непригодной. Причина этого состоит в невозможности проведения in vivo измерения функций удержания РФП, т.к. бета-частицы от РФП в оргапах-источниках практически не выходят из тела больного. То же самое относится к контролю очаговых доз облучения при использовании «чистых» бета-излучателей.

С целью преодоления этих затруднений нами была разработана методика подобного контроля, основанная на радиометрии фантома и реальных патологических очагов по тормозному излучению, которое генерируется бета-частицами при их замедлении в тканях тела больного, и адаптированная к определению поглощённой дозы в костных метастазах при введении в организм 89Зг-хлорида. Сущность методики состоит в радиометрии фантома, имитирующего участок тела пациента с патологическим очагом и содержащего известную активность РФП, ведению этой активности в тело пациента, проведению радиометрии патологического участка через 2 -3 недели и сопоставлении результатов радиометрии фантома и пациента.

Тогда накопленная патологическим очагом доза D„ [мкГр] внутреннего облучения бета-частицами 89Sr есть:

m 0) TV2 '

где: ¡20 [МБк] - активность РФП, введенная больному; Ер- средняя энергия спектра бета-частиц [МэВ/распад]; т - масса имитатора патологического очага [кг]; 5760 -коэффициент согласования размерности в формуле (1); и Nn — скорость счёта импульсов, зарегистрированная при радиометрии потоков тормозного излучения от имитированного очага на фантоме и от реального патологического очага соответственно; NM — скорость счёта от участка мягких тканей, расположенного в непосредственной близости к участку тела с патологическим очагом; t* (в часах) и 0 - моменты времени радиометрии пациента и фантома соответственно; 7)/2(в часах)- период полувыведения РФП из патологического очага, равный периоду полувыведения РФП из организма в целом.

Методика была успешно апробирована при контроле очаговых доз в поражённых метастазами рака позвонках у 4 больных раком молочной железы. Показано, что поглощённая очаговая доза у них варьирует от 24 до 78 Гр (среднее значение 53 Гр).

В связи с высокими активностями поставляемых в отделение РНТ терапевтических РФП радиационная безопасность персонала может быть надёжно обеспечена только при наличии специального радиационно-защитного оборудования.

Наиболее важная часть этого оснащения - герметически закрываемые боксы с тяжёлой радиационной защитой, изготовленной, как правило, из свинцовых сплавов, со шпатовыми манипуляторами, обладающими несколькими степенями свободы перемещения внутри бокса, а также со шлюзовыми камерами и подключением к системе спецвентиляции. Желательно приобретение также специальной камеры со шлюзовой форкамерой для размещения пациента, которому производится пероральное введение

терапевтической активности РФП. При проектировании помещений для фасовочной и радиоманилуляционной следует предусмотреть удобный маршрут перемещения тяжёлых боксов от входа в радиологический корпус до места их установки и монтажа.

Если в отделении РНТ выполняются также и радиодиагностичсские исследования, то необходимо предусмотреть приобретение вытяжных шкафов с автономной радиационной защитой или перчаточных защитных боксов меньшей мощности без манипуляторов для размещения радионуклидных генераторов 99Мо - 99шТс и приготовления и фасовки диагностических РФП.

В табл. 4 приведен рекомендуемый перечень защитного и вспомогательного оборудования для оснащения блока радионуклидного обеспечения типового отделения РНТ в центрах радионуклидной терапии всех категорий, кроме четвёртой.

Специальную аппаратуру и оборудование для дозиметрического планирования РНТ и контроля очаговых доз внутреннего облучения целесообразно приобретать только для центров РНТ первой и второй категории, где проводятся научные исследования и (или) индивидуализируются вводимые пациентам терапевтические активности РФП.

Таблица 4

Оборудование для работы с радионуклидными источниками

Мо п.п. Название Место размещения Количество

1. 9-секционный защитный сейф Хранилище РФП 2

2. Транспортные тележки для перевозки РФП Фасовочная, хранилище РФП, хранилище РАО 3

3. Защитный бокс со шпатовыми манипуляторами* Фасовочная 2

4. Защитная камера для пациента с форкамерой для пацие*ггаф Первая радиомашотуляционная 1

5. Вытяжной шкаф с защитой для радионуклидных генераторов и фасовки диагностических РФР Вторая фасовочная 2

б. Автоматизированный дозатор РФП с системой игл* Фасовочная 1

7. Устройство для развальцовки флаконов с РФП* Фасовочная 2

8. Сборная защитная стенка из свинцовых кирпичей Обе фасовочные, хранилище РАО, кабинет радиометрии 4

9. Передвижной защитный экран Кабинеты гамма-камеры и ОФЭКТ 2

10. Настольный токарно-сверяильный станок Мастерская 1

11. Настольный фрезерно-шлифовальный станок Мастерская 1

12. Морозильная камера для хранения пищевых РАО Хранилище твердых РАО 2

13. Холодильник лабораторный Хранилище РФП, кабинет диагностики in vitro 4

14. Контейнер для сбора твёрдых РАО По всем кабинетам блока и «активным» палатам 20

15. Комплект инструментов для изготовления фантомов Мастерская 2

16. Комплект лабораторной мебели По всем кабинетам блока и «активным» палатам —

17. Сервисное обслуживание к поставка радиофармггрепаратов По всем кабинетам. Хранилище РФП —

Примечание: * — уточняется на этапе составления проектирования либо как нестандартное оборудование, разрабатываемое отечественными изготовителями, либо как стандартное оборудование с закупкой по импорту.

Нужно учитывать, что индивидуальное планирование вводимых активностей РФП особенно актуально при РНТ больных раком щитовидной железы, где существует узкий

терапевтический интервал доз облучения между выраженным лечебным эффектом и возникновением лучевых осложнений. Напротив, при РНТ больных тиреотоксикозом вводятся существенно меньшие активности 311-йодида, а возникающий после введения избыточной активности РФП гипотиреоз достаточно легко купируется соответствующими лекарственными средствами. В связи с этим индивидуализация вводимых активностей 1311-йодида эндокринологическим больным желательна, но не столь важна, как для онкологических больных. Поэтому аппаратура для in vivo радиометрии и средства фантомной калибровки этой аппаратуры полностью востребованы только в тех отделениях РНТ, где в основном проходят лечение больные раком щитовидной железы.

В табл. 5 приведен примерный перечень аппаратуры и оборудования для дозиметрического сопровождения РНТ и проведения самостоятельной радионуклидной диагностики, в том числе и тех пациентов, которые посещают отделение РНТ в амбулаторном режиме и которым не показана госпитализация в «активные» палаты отделения РНТ.

Таблица 5

Стандартные аппараты и оборудование для радионуклидной диагностики и дозиметрического сопровождения радионуклидной терапии

Ms п. П. Название Место размещения Количество

1. Гамма-томограф всего тела 2-детекторный в комплектации Кабинет гамма-томографа и пультовая 1

2. Гамма-камера для сцинтиграфии щитовидной железы Кабинет гамма-камеры 1

3. Гамма-радиометр для in vitro диагностики Кабинет радионуклидной диагностики in vitro 1

4. Комплект приборов, материалов и оборудования для in vitro диагностики Кабинет радионуклидной диагностики in vitro 1

5. Радиометр фасовок РФП с полупроводниковым детектором Фасовочная, первая радиоманипуляционная 2

б. Радиометр фасовок РФП с ионизационной камерой Вторая фасовочная, вторая радиоманипуляционная 2

7. Центральный сервер локальной компьютерной сети отделения РНТ Кабинет медицинского физика 1

8. Оборудование для локальной компьютерной сети отделения РНТ На 10 автоматизированных рабочих мест 1

9. Запчасти и сервисное обслуживание По всем установкам 1

10. Установка для магнитотерапик Кабинет магнитотерапии 1

11. Передвижной цифровой рентгеновский аппарат Вторая радиоманипуляционная 1

Радиоэкологическое обеспечение. Радиоэкологическая безопасность территории вокруг центра РНТ обеспечивается целым комплексом мер. Среди них важнейшим является тщательное выполнение всех установленных технологических операций по подготовке РФП, его введению в организм пациента, по пребыванию больного в «активной» палате и проведению адекватного радиационного контроля. Однако к решающим факторам радиоэкологического обеспечения необходимо отнести также средства и технологии по сбору, хранению и удалению различных радиоактивных отходов (РАО), образующихся при функционировании отделений РНТ.

Система спецканализации и спецочистки жидких РАО требует больших расходов на капитальное строительство, монтаж, наладку и сертификацию очистного оборудования. Существенными являются также ограничения по размерам требуемой площади для размещения компонент и оборудования этой системы, по материалам, конфигурации и размещению наружной радиационной защиты баков-накопителей с жидкими РАО, а также по соблюдению общих санитарно-гигиенических норм обращения с фекальными отходами. Поэтому требуется тщательный отбор таких технологий очистки и удаления

жидких РАО, которые позволили бы в максимально возможной степени удовлетворить конкретным требованиям применительно к отечественным проектируемым и уже существующим радиологическим корпусам с подразделениями РНТ.

Был проведен сравнительный анализ технических и эксплутационных характеристик 3 различных систем спецочистки жидких РАО, по результатам которого для практического использования в центрах РНТ России была рекомендована система низковакуумного накопления и выдержки концентрированных жидких радиоактивных отходов. Она основана на удалении в спецканализацию всех радиоактивных экскретов от больных в «активных» палатах с крайне ограниченным количеством смывной воды, что достигается путём поддержания сравнительно невысокого вакуума во всей герметизированной системе спецканализации. Далее сконцентрированные таким образом ЖРО поступают в баки-накопители сравнительно небольшого объёма, и после соответствующей выдержки на распад I и необходимого радиационного контроля получившейся концентрации 13'I перекачиваются в хозяйственпо-бытовую канализацию.

Характерной особенностью данной системы является использование специальных пневматических и гидравлических устройств, позволяющих снизить объём воды при каждом пользовании унитазом с12лдо1,5л,а при умывании - с8-10лдо2л. Это позволяет настолько уменьшить суточный объём сбрасываемых в баки-накопители сливных и сточных вод, что возникающий резерв емкости баков вполне делает возможным для пациента в «активной» палате тот санитарно-гигиенический режим, к которому он привык дома.

Для определения оптимального количества баков-накопителей и их ёмкости была разработана расчётная методика, основанная на математическом моделировании процессов накопления радиоактивности в этих баках, её выдержки на распад и последующего удаления в хозяйственно-бытовую канализацию.

Предположим, что жидкие РАО поступают в бак-накопитель непрерывно с постоянной скоростью V ГБк/сут. Тогда кинетика указанных процессов описывается линейным неоднородным дифференциальным уравнением первого порядка:

= + №, О <КТ* (2)

м

'¿т*. (3)

ш

где: £)(1) - активность Ш1 в накопителе в момент времени Г, X - постоянная радиоактивного распада 1311, равная 1п2/Ги (здесь 7и - период полураспада 1311, равный 8,04 сут.); ч> — скорость поступления активности в бак; Т* - момент времени отключения сброса ЖРО в данный бак-накопитель, причём этот момент одновременно является началом процесса «чистой» выдержки на распад. Решение уравнения (2) - (3) есть:

е(0 = ^[1-ехр(-АГ)], СК«Г» (4)

ею-е(г*)«ф[л<#-г*)], (5)

Из формулы (4) можно видеть, что до момента Т* отключения сброса ЖРО активность в баке монотонно нарастает, асимптотически стремясь к величине У//Х. а после Т* согласно формуле (5) активность экспоненциально убывает вследствие радиоактивного распада. Если отключение сброса ЖРО производить при достижении, например, активности (2(Т*) = 0,9(иУЯ), то соответствии с формулой (4) оптимальным моментом для отключения является:

Г* = -^ = 3,323 7}4. (6)

л

Далее начинается выдержка на распад, продолжительность которой Т согласно зависимости (5) определяется по формуле:

где $2 — активность, поступившая в бак-отстойник за интервал времени Т*, которую с некоторым завышением можно считать равной -п/к; — период полураспада радионуклида 1311; Сдоп - допустимая концентрация |311 в сбрасываемых в хозяйственно-бытовую канализацию водах, равная по НРБ-99 и СПОРО-2002 63 Бк/кг.

Тогда общая продолжительность одного цикла накопления и выдержки на распад для каждого бака составляет Т* + Т. Минимальное количество баков п должно быть таким, чтобы общая продолжительность накопления активности во всех баках была бы не меньше, чем продолжительность этого цикла:

пТ* кТ + Т* (8)

или, поскольку Т*=У/К, где К [л/сут] есть скорость поступления ЖРО в бак из всех «активных» палат, то:

+ — = 1 + — 1п——. (9)

Т* УЛ УЛс^

1). Если принять экономически ясное требование необходимости минимизации общей продолжительности цикла Т* + Г, то можно найти оптимальное значение объёма бака-накопителя Уор1:

V 1 н>

Г*+Г = -+-Ь-~—. (10)

К Л ЛУс^

¿<Т*+Т) 11

=1---— = 0, (11)

<Й К ЛУ V .

откуда

Уср,"К/Х.. (12)

Подставляя полученное по формуле (12) значение Уар1 в зависимость (9), можно найти оптимальное значение количества баков пор,:

„ + (13)

Ксб<»

2). Если выбрать момент прекращения накопления Т* в соответствии с формулой

(6), то:

К„=КТ*, (14)

«,2:1 + ——1п---. (15)

ХУ Я У г

Определим время выдержки жидких РАО в каждом накопителе для снижения концентрации 13,1 до величины, установленной в СПОРО-2002, т.е. с,к,„ = 63 Бк/кг. Тогда исходные данные для расчёта следующие: у? = 10® Бк/сут.; К = 1,2 х 103 л/сут.; 7й = 8,04 сут.; Я = 0,0862 сут1. Если использовать подход на основе формул (12) и (13), то Уор, = 13920 л ~ 14 м3, пор, = 10,5 = 11 шт. Тогда временные параметры составляют: Т* = 11,6 сут., Т =110 сут., общая продолжительность цикла 122 сут. При подходе по формулам (14) и (15) получается, что Уор,= 32060 л ~ 32 м3, пор,= 4,77 я 5 шт., Т* = 26,7 сут., Т= 103 сут., общая продолжительность цикла 130 сут.

Сравнение полученных результатов показывает, что экономически выгоднее второй вариант, поскольку дня размещения 5 баков ёмкостью по 32 м3 требуется существенно меньшая площадь помещения, чем для 11 баков по 14 м3, а расход материалов на изготовление баков-накопителей также будет заметно меньше. Полученные результаты были использованы при проектировании систем спецочистки жидких РАО отделений РНТ в ГУ Эндокринологический научный центр РАМН и ГУ Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН. Правильность расчётов подтверждена серией контрольных измерений удельной активности отходов,

сбрасываемых из баков-накопителей станции очистки жидких радиоактивных отходов центра РНТ в одной из клиник Берлина (ФРГ)-

В диссертации также идентифицированы и классифицированы твёрдые РАО, образующиеся при функционировании отделений РНТ, конкретизированы практические рекомендации по их сбору, хранению и удалению. Рассмотрены требования к системам спецвентиляции в отделениях РНТ, проанализированы требования к их структуре и приведены рекомендации по их составу.

Радиационно-гигиеиическое обеспечение. Адекватный уровень радиационной безопасности пациентов и персонала отделения РНТ обеспечивается системой мероприятий по снижению уровней внешнего и внутреннего облучения и организационно-административных мероприятий. В диссертации предложена совокупность таких мероприятий, обеспечивающая минимально возможную лучевую нагрузку на больных и на персонал и полное соответствие радиационной обстановки в отделении РНТ требованиям федерального законодательства, а также всех межведомственных нормативных документов, в первую очередь НРБ-99 и ОСПОРБ-99. Аналогичные рекомендации также составлены для обеспечения радиационной безопасности отдельных лиц из населения, которые эпизодически или постоянно контактируют с пациентом с введенным в организм РФП после его выписки из отделения РНТ, прежде всего при уходе за этим больным в домашних условиях.

Однако до сих пор остаются нерешёнными вопросы о допустимости проведения курсов РНТ в амбулаторном режиме, а также об оптимальной продолжительности пребывания больных в «активных» палатах при лечении в госпитальном режиме.

В России всех без исключения больных с введенной терапевтической активностью 13,1 госпитализируют на «закрытый» режим в «активные» палаты радиологического корпуса центра РНТ. При этом имеет место парадоксальная ситуация, связанная с тем, что продолжительность такой госпитализации обычно зависит не от степени тяжести основного заболевания, а от величины введенной в организм активности 13|1. Это необходимо вследствие того, что при выписке из отделения РНТ мощность эквивалентной дозы гамма-излучения, исходящего из тела больного, не должна превышать установленного в НРБ-99 уровня (3 мкЗв/ч на расстоянии 1 м от тела больного) '

В зарубежных клиниках при введении в организм больного активности 1311 свыше 600 МБк его госпитализируют в отделение РНТ. Но при использовании других терапевтических РФП давно практикуется лечение в амбулаторном режиме. Это позволяет не только резко снизить расходы на капитальное строительство, техническое оснащение отделений РНТ и на пребывание больных в клинике, но и улучшить психологические условия процесса лечения для больных, а также повысить экономические показатели работы отделений РНТ за счёт увеличения их пропускной способности. Важно подчеркнуть, что такой подход не приводит к нарушению национальных и международных нормативов по обеспечению радиационной безопасности пациентов, персонала и, самое главное, населения и окружающей среды.

Для того чтобы официально узаконить амбулаторный режим применения ш1-йодида, 1 "Бт-оксабифора и других терапевтических РФП, которые со временем появятся в России, необходимо оценить радиационно-гигиенические аспекты этого режима. С этой целью были проведены вычисления доз наружного фотонного облучения отдельных лиц из населения от пациентов для 17 известных на настоящее время терапевтических радионуклидов. Был выбран единственный сценарий такого «домашнею» облучения — уход за пациентом осуществляется взрослым человеком, находящимся в среднем на расстоянии 1 м от тела больного в течение 8 часов каждые сутки, и в таком режиме процедуры ухода выполняются каждый день до полного распада радионуклида в теле больного. Источник фотонного облучения считали точечным изотропным без какого-либо ослабления фотонов в теле больного.

Тогда мощность воздушной кермы (её в наших условиях можно считать поглощённой дозой) можно рассчитать по формуле:

¿КО

R2

(16)

где: £>(/) — мощность дозы в единицах мкГр/ч; Г - керма-постоянная данного радионуклида в единицах (аГр'М^с-Бк); Q(t) - активность источника в единицах МБк в момент времени г, R—расстояние между источником и облучаемым субъектом в метрах; А - коэффициент согласования размерности в формуле (16), равный 0,0036.

Предполагая, что процесс облучения завершается после полного радиоактивного распада введенного радионуклида, получаем:

E^D= ffvw = 2g/а exp(-^M, =

К К п К К г.

(17)

где: Е — эффективная доза, мЗв; И - поглощённая доза, мГр; Q{¡ - введепная пациенту активность терапевтического РФП, МБк; Т\п - период полураспада радионуклида в часах; к — коэффициент, позволяющий учесть относительную долю времени пребывания облучаемого субъекта в радиационном поле от больного с введенным РФП и равный в нашем случае 24ч/8ч=3;т - коэффициент пересчёта от поглощённой дозы (воздушной кермы) к эффективной дозе, зависящий от энергии гамма-излучения или от средней энергии спектра тормозного излучения данного радионуклида.

Результаты расчётов по формулам (16) и (17) приведены в табл.6.

Таблица б

Мощность эквивалентной дозы (мкЗв/ч) и эффективная доза (мЗв) облучения лиц,

Радионуклид Керма- Tm, Энергия Введенная m, Мощность Эффектив-

постоянная, часы фотонов, активность, мЗв/мГр ДОЗЫ, ная доза,

(аГрм2)/(с-Бк) кэВ МБк мкЗв/ч мЗв

1 2 3 4 5 6 7 8

"Р 0,939 336 273 400 1,12 1,35 0,244

!,Sr 0,660 1212 238 185 1,15 0,440 0,294

UUy 1,541 64,1 365 450 1,07 2,49 0,0821

'"m 21,4 67,9 247 1500 1,16 116 4,39

1L,»Sn 9,87 337 159 500 1,24 17,8 3,57

ш, 9,88 1438 28,0 1000 0,385 35,6 19,5

Ш, . . 14,1 193 364 6000 1,08 304 30,5

luSm 2,71 46,4 103 2200 1,39 21,4 0,664

"sDy 0,989 2,33 48,6 700 0,893 2,49 0,00249

шНо 0,937 27,0 50,2 3000 1,03 10,1 0,135

i»Er 0,0832 226 122 800 1,32 0,240 0,0344

1T,Lu 0,688 161 113 500 1,37 1,24 0,131

'"Re 0,644 90,6 137 740 1,38 1,72 0,130

,sïRe 0,136 17,1 155 900 1,24 0,440 0,0448

™An 15,10 64,6 412 1400 1,05 76,2 2,48

211 At 1,107 7,20 81 а 370 1,43 1,47 0,00728

3,85 0,762 440 370 1,05 5,13 0,00197

Можно видеть, что из 17 радионуклидов для 7 имеет место превышение предела 3 мкЗв/ч на расстоянии 1 м от тела больного (выделены жирным шрифтом). Тем не менее, в зарубежных центрах РНТ все терапевтические РФП, меченные всеми этими радионуклидами, в том числе и этими 7, за исключением |311, используются только в амбулаторном режиме.

Подтверждением обоснованности этого решения являются данные по накопленной эффективной дозе в столбце 8 табл.6. Можно видеть, что установленный в НРБ-99 норматив 5 мЗв/год превышается только для 1г51 и 1311 (выделены жирным шрифтом). Что

касается ш1, то такое превышение является фиктивным, поскольку при расчётах по формулам (16) и (17) не учитывалось сильное поглощение низкознергетического характеристического излучения с энергией 28 кэВ в биологических тканях. В действительности эффективная доза наружного облучения от РФП, меченных 1251, будет в десятки раз ниже, чем указанная в табл.7.

При РНТ с введением Ш1 действительно требуется госпитализация в «активные» палаты с пребыванием на закрытом режиме определённое время. Если руководствоваться указанным нормативом НРБ-99 по мощности дозы (3 мкЗв/ч на расстоянии 1 м), то продолжительность пребывания эндокринологического больного в «активной» палате должна составлять не менее 8-10 суток, а онкологического больного - не менее 20-25 суток. Следует подчеркнуть, что такое длительное пребывание больного в условиях практически полной изоляции совершенно не обусловлено клинической необходимостью, но реально приводит к ухудшению его психологического состояния, удорожанию лечения, снижению пропускной способности радиологического корпуса и тем самым резко снижает экономическую и клиническую эффективность лечения.

С учётом полученных результатов расчётов и нормативных документов МАГАТЭ и Европейской Комиссии мы обратились в Минздравсоцразвития РФ с предложением по изменению норматива НРБ-99 по ограничению мощности дозы от больного на выходе из радиологического отделения. При этом была предложена следующая формулировка этого пункта: «При выписке или выходе пациента с введенным в организм терапевтическим радиофармпрепаратом из отделения радионуклидной терапии мощность эквивалентной дозы на расстоянии 1 м от его тела не должна превышать 30 мкЗв/ч. При мощности дозы от 30 до 50 мкЗв/ч пациент может быть выписан из отделения радионуклидной терапии только с индивидуальной инструкцией по ограничению контактов с родственниками и другими лицами из населения. При мощности дозы более 50 мкЗв/ч выписка не разрешается». В настоящее время данное предложение находится на стадии рассмотрения.

Противоаварийное обеспечение. Отделение (или центр) РНТ как структурное подразделение данного медицинского учреждения является самостоятельным радиационным объектом с повышенной потенциальной радиационной опасностью возможных аварийных и других нештатных ситуаций по сравнению с другими структурными подразделениями радиологического профиля. Поэтому в соответствии с ОСПОРБ-99 отделения РНТ относятся к III категории потенциальной радиационной опасности, т.к. при некоторых, хотя и маловероятных, радиационных авариях возможно распространение радиоактивных загрязнений по зданию радиологического корпуса и, возможно, по территории вокруг этого корпуса.

Система обеспечения РБ больных, персонала и отдельных лиц из населения, действующая в отделении РНТ, должна включать мероприятия по предупреждению (профилактике) и предотвращению РА, по обеспечению адекватных действий персонала при возникновении аварийных ситуаций и по исключению или минимизации радиационного воздействия на персонал и население при ликвидации последствий РА. Планировка помещений отделения РНТ и их оснащение должны обеспечивать безусловное выполнение этих мероприятий.

В этом разделе работы проведены идентификация и классификация проектных радиационных аварий и нештатных ситуаций в отделениях РНТ, а также предложена совокупность технических и организационных мероприятий по профилактике радиационных аварий. Здесь также конкретизированы технологии ликвидации последствий для возможных радиационных аварий 6 различных типов и нештатных ситуаций 3 разных типов.

Кадровое обеспечение. В современных радиологических клиниках ядерная медицина, т.е. радионуклидная терапия, радионуклидная диагностика in vivo и in vitro,

выполняются по высоким технологиям медицинской визуализации, планирования и реализации облучения. Их неотъемлемыми частями являются высокоинтеллектуальное метрологическое и компьютерно-информационное сопровождение, а также управление качеством облучения и лечения в целом. Клиническая эффективность ядерной медицины определяется целым рядом факторов, в том числе проектировочно-строительных, кадровых, организационных, технологических, аппаратурно-технических, клинических и т.п. Анализ работы эффективности радиологических клиник показывает, что при прочих равных условиях доминирующим фактором из всех перечисленных выше является кадровое обеспечение, прежде всего, наличие результативно работающих высококвалифицированных врачей-радиологов и, в особенности, медицинских физиков. При этом в связи с постоянно нарастающей сложностью новых поколений аппаратуры и технологий РЫТ роль медицинских физиков повышается наиболее высокими темпами. В частности, за последние 30 лет количество медицинских физиков в радиологических и онкологических клиниках США увеличилось в 10 раз, тогда как число врачей-радиологов - только в 2 раза.

С целью повышения уровня кадрового обеспечения отечественных центров РНТ был разработан перечень должностных обязанностей штатного медицинского физика, работающего в центре РНТ. Кроме того, предложены также основные разделы для проекта унифицированной программы обучения медицинских физиков, специализирующихся в области ядерной медицины, в том числе и РНТ. Оба перечня приведены в основном тексте диссертации.

Выводы

В итоге выполнения диссертационного исследования были получены следующие основные результаты и сделаны следующие основные выводы:

1. Проанализированы современное состояние, основные направления и перспективы развития радионуклидной терапии — одной из высоких медицинских технологий, клиническое применение которой расширяется в нарастающем темпе как в России, так и за рубежом. Показано, что только системный подход к её физико-техническому сопровождению позволит обеспечить соответствие'отечественной радионуклидной терапии современным клиническим требованиям и нормам радиационной безопасности.

2. На основе многокритериального подхода разработана классификация центров радионуклидной терапии и предложена схема их оптимального размещения по территории России, обеспечивающего необходимый уровень радиологической помощи населению.

3. Сформулированы научно обоснованные практические рекомендации по проектированию центров радионуклидной терапии, в том числе по количеству, площадям, функциональному назначению и оптимальному расположению помещений в таких центрах, а также по реализации всех технологий работы с открытыми источниками ионизирующих излучений, необходимых для эффективного и радиационно-безопасного лечения пациентов.

4. Сформулированы критерии для выбора оптимальных радионуклидов для синтеза терапевтических радиофармпрепаратов. Проанализировано современное состояние радиофармацевтического обеспечения ядерной медицины в России, намечены требуемые направления его дальнейшего развития.

5. Усовершенствована технология дозиметрического сопровождения радионуклидной терапии, в том числе и технологии определения активности бета-гамма-излучающих радиофармпрепаратов, вводимых в организм больного. Разработана расчёгно-измерительная методика контроля поглощённых доз внутреннего облучения костных метастазов по тормозному излучению при введении больному

«чистого» бета-излучающего радиофармпрепарата м8г-хлорида, успешно апробированная на 4 пациентах с метастазами в позвоночник.

6. Предложены практические рекомендации по оснащению центров радионуклидной терапии различных категорий радиозащитным оборудованием для работы с открытыми источниками излучения высокой активности, установками для радиометрии и количественной сцинтиграфии пациентов, а также аппаратурой радиационного контроля.

7. Идентифицированы и классифицированы жидкие и твёрдые радиоактивные отходы в отделениях радионуклидной терапии. Проведен сравнительный анализ различных систем их очистки, сформулированы практические рекомендации по выбору оптимальной системы.

8. Разработана математическая модель, позволяющая оптимизировать количество и ёмкость баков-накопителей жидких радиоактивных отходов, а также режим их накопления и удаления. Правильность расчётов подтверждена серией контрольных измерений удельной активности отходов, сбрасываемых из станции очистки жидких радиоактивных отходов одного из центров РНТ в Германии.

9. Разработаны конкретные рекомендации по обеспечению радиационной безопасности пациентов, персонала и населения при проведении радионуклидной терапии в госпитальном и амбулаторном режимах.

10. В расчётных исследованиях показана возможность полного соблюдения норм радиационной безопасности для населения при амбулаторном режиме лечения со всеми известными терапевтическими радиофармпрепаратами, в том числе с низкими активностями 1-йодида натрия.

11. Разработан и направлен в Минздравсоцразвития РФ проект методических указаний по обеспечению радиационной безопасности при радиопуклидной терапии.

12. Классифицированы возможные проектные аварии в центрах радионуклидной терапии, конкретизированы меры по их профилактике и технологии ликвидации их последствий.

13. Проанализировано современное состояние кадрового обеспечения центров радионуклидной терапии. Разработан перечень должностных обязанностей медицинского физика в отделении радионуклидной терапии, а также составлен проект унифицированной программы профессиональной подготовки медицинских физиков, специализирующихся в области радионуклидной терапии.

14. Составлены и опубликованы учебные пособия по физико-техническим основам радионуклидной терапии и по радиационной безопасности в медицине, предназначенные для студентов медицинских и инженерно-физических вузов, а также для последипломного образования радиологов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Наркевич Б.Я., Костылёв В А., Глухое С.Б., Мацука Д.Г. Н Тезисы докладов II Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине», 16-19 мая 2006 г., С. 21 -23

2. Глухое С.Б., Наркевич БЛ.. Костылёв В Л. Научно-методические основы проектирования центров радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, № 2 (30), С. 39-46.

3. Глухое С.Б., Наркевич БЛ. Сравнительный анализ систем очистки жидких радиоактивных отходов для центров радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, № 2 (30), С. 47 - 55.

4. Глухое С.Б., Наркевич Б.Я. Дозиметрическое обоснование амбулаторного режима радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, № 3 (31), С. 58 - 63.

5. Гигиенические требования к обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной терапии с - помощью радиофармпрепаратов. МУ 2.6.1.1928 - Об, Роспотребнадзор России, 2006. Авт.: Иванов С.И., Наркевич БЯ., Глухое С.Б. и соавт.

6. Наркевич Б.Я., Костылёв В.А., Иванов С.И., Глухое С.Б. Основы обеспечения радиационной безопасности в медицине. Учебное пособие. — М.: АМФ-Пресс, 2006, 70 с.

7. Наркевич Б.Я., Костылёв £-А„ Глухое С.Б. Медико-физические основы радионуклидной терапии. Учебное пособие. - М.: АМФ-Пресс, 2006, 59 с.

8. Мацука Д.Г., Глухое С.Б., Дыб С.А. Внедрение новейших технологий в онкологии с использованием радиоизотопных источников. И Тезисы докладов II Научно-практической конференции врачей-онкологов ФМБА РФ (секция медицинской физики) «Актуальные вопросы онкологии и онкологической помощи в системе ФМБА РФ», Москва, 2006, С. 132 - 134.

9. Наркевич Б.Я., Костылёв В.А., Глухое С.Б. и соавт. Физико-техническое обеспечение и клиническое использование радионуклидной терапии в онкологии. /У Тезисы докладов II Научно-практической конференции врачей-онкологов ФМБА РФ (секция медицинской физики) «Актуальные вопросы онкологии и онкологической помощи в системе ФМБА РФ», Москва, 2006, С. 157 -159.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 02.11.06 Тираж 100 экз. Усл. пл. 1,5 Печать авторефератов (495) 730-47-74, 778-45-60

1.1. Актуальность темы

1.2. Основная цель

1.3. Основные задачи работы

1.4. Научная новизна

1.5. Практическая значимость

1.6. Основные положения, выносимые на защиту

1.7. Личный вклад автора

1.8. Анробация и онубликование материалов диссертации

2 Фундаментальные основы радионуклидной терапии

2.1. Принципы и области клинического применения радионуклидной терапии

2.2. Основные технологические процессы в радионуклидной терапии

2.2.1. Технологии подготовки радиофармпрепаратов

2.2.2. Медицинские технологии

2.2.3. Дозиметрическое сопровождение

2.2.4. Радиационный контроль пациентов, персонала и рабочих мест

2.2.5. Радиоэкологическое обеспечение

2.3. Общая технологическая схема радионуклидной терапии

3. Оптимизация системы центров радионуклидной терапии в России

3.1. Классификация центров радионуклидной терапии

3.1.1. Ведущие научные центры (первая категория)

3.1.2. Крупные клинические центры (вторая категория)

3.1.3. Специализированные клинические центры (третья категория)

3.1.4. Амбулаторные центры (четвёртая категория)

3.2. Рекомендации по географическому размещению сети центров радионук- 33лидной терапии по России

4 Проектирование центров радионуклидной терапии (РНТ)

4.1. Общие требования к помещениям

4.2. Блок радионуклидного обеспечения

4.3. Блок радионуклидной диагностики

4.4. Блок «активных» палат

4.5. Блок «чистых» служебных помещений

5. Радиофармацевтическое обеспечение центров РПТ в России

5.1. Радионуклиды для терапевтических радиофармпрепаратов

5.2. Обеспечепие терапевтическими радиофармпрепаратами

5.2.1. Современное состояние

5.2.2. Перспективы развития

6 Радиационно-техническое обеспечение раднонуклидной терапии

6.1. Дозиметрическое планирование

6.2. Контроль очаговых доз облучения

6.3. Аппаратурно-техническое оснащение

6.3.1. Оснащение для работы с радионуклидными источниками

6.3.2. Оснащение для дозиметрического сопровождения радионуклид- 70ной терапии

6.3.3. Аппаратура радиационного контроля

6.3.4. Общее и нестандартное оборудование

7. Радиоэкологическое обеспечение радионуклидной терапии

7.1. Системы очистки жидких радиоактивных отходов

7.1.1. Классификация жидких радиоактивных отходов

7.1.2. Расчёт мощности станции очистки жидких радиоактивных отхо- 77дов

7.1.3. Сравнительный анализ систем очистки жидких радиоактивных 80отходов

7.2. Системы вентиляции

7.3. Сбор, хранение и удаление твёрдых радиоактивных отходов

7.3.1. Классификация твёрдых радиоактивных отходов

7.3.2. Технологии обращения с твёрдыми радиоактивными отходами

8. Радиационно-гигиеническое обеспечение радионуклидной терании

8.1. Конкретизация основных принципов

8.2. Обеспечение радиационной безопасности пациентов

8.3. Обеспечение радиационной безопасности персонала

8.4. Обеспечение радиационной безопасности населения

8.4.1. Общие рекомендации

8.4.2. Амбулаторный режим применения терапевтических радиофарм- 101препаратов

9. Противоаварийное обеспечение раднонуклидной терапии

9.1. Радиационные аварии

9.1.1. Классификация радиационных аварий

9.1.2. Профилактика радиационных аварий

9.1.3. Технологии ликвидации последствий радиационных аварий

9.2. Нещтатные ситуации

9.2.1. Классификация нештатных ситуаций

9.2.2. Технологии устранения нештатных ситуаций

10. Кадровое обеспечение радионуклидной терапии

10.1. Общие положения

10.2. Медико-физическое обеспечение радионуклидной терапии 119И. Выводы 122Благодарность 123Список использованных сокращений

1.1. Актуальность темыНа стыке двух разделов медицинской радиологии - лучевой терании и ядерной медицины - находится радионуклидная терапия (РНТ), т.е. лечение различных заболеваний наоснове введения в организм больного различных терапевтических радиофармпрепаратов(РФП). В отличие от закрытых радионуклидных источников, используемых в традиционнойлучевой терапии для дистанционного, внутриполостного и внутритканевого облучения, такие РФП представляют собой открытые источники излучения со специфическими технологиями их технического обеспечения и клинического использования.К настоящему времени РНТ превратилась в самостоятельный раздел медицинскойрадиологии с комплексом своих собственных средств и методов лечения пациентов с различными заболеваниями путём введения в организм соответствующих терапевтическихРФП. При этом сама процедура РНТ реализуется в двух режимах: 1) госпитализации больных в так называемые «активные» палаты» с пребыванием в них на закрытом режиме в течение определённого времени; 2) амбулаторном режиме, когда пациента не госпитализируют, апосле введения РФП сразу или после непродолжительной вьщержки в отделении РНТ отпускают домой.В развитых зарубежных странах функционирует налаженная сеть центров РНТ различной мощности. Развитие РНТ в России существенно отстает от мирового уровня. Так, унас в стране пока функционирует единственное отделение РНТ в Медицинском радиологическом научном центре РАМН (г. Обнинск, Калужская обл.), куда больные записываются вочередь на несколько месяцев вперед. Существует также 6 - 7 клиник, в основном в Москвеи Петербурге, где больные получают РНТ с введением ^^ Sr только в амбулаторном режиме.Однако наиболее важное в онкологии и эндокринологии лечение радиоактивным йодом '^'i вамбулаторном режиме проводить нельзя, поскольку при этом обязательно требуется госпитализация больных в специализированное отделение РНТ. Таким образом, потребность населения России в РНТ в настоящее время удовлетворяется не более чем на 1% - 3%.После долгого периода недооценки и даже игнорирования больших функциональныхвозможностей РНТ в онкологии, эндокринологии, ревматологии и других разделах клинической медицины следует констатировать повсеместное возрождение всеобщего интереса кэтому перспективному методу лечения в целом ряде ведущих научных и практических учреждений здравоохранения страны. В частности, в стадии развёртывания научноисследовательских и проектных работ находится организация центров РНТ в Москве (Эндокринологический научный центр РАМН, Российский онкологический научный центр им.Н.Н. Блохина, ГКБ № 6 и др.), -Петербурге (Центральный рентгенорадиологический ин5ститут), Самаре, Димитровграде, Хабаровске, Белгороде, Екатеринбурге, Челябинске. В рядедругих городов ведётся интенсивный поиск источников финансирования для начала проектирования подобных центров. Ведётся реконструкция отделения РНТ в МРНЦ (Обнинск) единственном пока функционирующем в России таком учреждении.Однако для дальнейшего развития РНТ в России сначала необходимо решить целыйряд задач, связанных с научно обоснованным размещением центров РНТ по регионам России, наработкой и логистикой поставок терапевтических РФН, проектированием радиологических корпусов для РНТ, оптимизацией медицинских технологий РНТ, технологий дозиметрического сопровождения, радиационного контроля и обеснечения радиационной безопасности, а также с кадровым обеспечением проектируемых центров РНТ и т.д. Короче говоря, необходимо системно-техническое обеспечение развития центров РНТ в России. Безпредварительного решения всех этих задач проектирование, строительство и организацияроссийских центров РНТ приведёт к неоправданным финансовым затратам значительныхразмеров, несоблюдению установленных норм радиационной безопасности и низкому качеству лечения методами РНТ.

11. Выводы

В итоге выполнения диссертационного исследования были получены следующие основные результаты и сделаны следующие основные выводы:

1. Проанализированы современное состояние, основные направления и перспективы развития радионуклидной терапии - одной из высоких медицинских технологий, клиническое применение которой расширяется в нарастающем темпе как в России, так и за рубежом. Показано, что только системный подход к её физико-техническому сопровождению позволит обеспечить соответствие отечественной радионуклидной терапии современным клиническим требованиям и нормам радиационной безопасности.

2. Разработана классификация центров радионуклидной терапии и предложена схема их оптимального размещения по территории России, обеспечивающего необходимый уровень радиологической помощи населению. Сформулированы практические рекомендации по проектированию центров радионуклидной терапии.

3. Сформулированы критерии для выбора оптимальных радионуклидов для синтеза терапевтических радиофармпрепаратов. Проанализировано современное состояние радиофармацевтического обеспечения ядерной медицины в России, намечены требуемые направления его дальнейшего развития.

4. Конкретизированы все известные технологии дозиметрического сопровождения радионуклидной терапии, в том числе и технологии выбора активности радиофармпрепарата, вводимого в организм больного. Разработана расчётно-измерительная методика контроля поглощённых доз внутреннего облучения костных метастазов по тормозному излучению при введении больному «чистого» бета-излучающего радиофармпрепарата 898г-хлорида.

5. Предложены практические рекомендации по оснащению центров радионуклидной терапии различных категорий радиозащитным оборудованием для работы с открытыми источниками излучения высокой активности, установками для радиометрии и количественной сцинтиграфии пациентов, а также аппаратурой радиационного контроля.

6. Идентифицированы и классифицированы жидкие и твёрдые радиоактивные отходы в отделениях радионуклидной терапии. Разработана математическая модель, позволяющая оптимизировать количество и ёмкость баков-накопителей жидких радиоактивных отходов. Проведен сравнительный анализ различных систем их очистки, сформулированы практические рекомендации по выбору оптимальной системы.

7. Разработаны конкретные рекомендации по обеспечению радиационной безопасности пациентов, персонала и населения при проведении радионуклидной терапии в госпитальном и амбулаторном режимах. В расчётных исследованиях показана возможность полного соблюдения норм радиационной безопасности для населения при амбулаторном режиме лечения со всеми известными терапевтическими

1Ч1 радиофармпрепаратами, в том числе с низкими активностями 1-йодида натрия. Доказана необходимость смягчения норматива в НРБ-99 по ограничению мощности дозы гамма-излучения от тела больного с введенным в организм радиофармпрепаратом на выходе из радиологического корпуса. Разработан и направлен в Минздравсоцразвития РФ проект методических указаний по обеспечению радиационной безопасности при радионуклидной терапии.

8. Классифицированы возможные проектные аварии в центрах радионуклидной терапии, конкретизированы меры по их профилактике и технологии ликвидации их последствий.

9. Проанализировано современное состояние кадрового обеспечения центров радионуклидной терапии. Разработан перечень должностных обязанностей медицинского физика в отделении радионуклидной терапии, а также составлен проект унифицированной программы профессиональной подготовки медицинских физиков, специализирующихся в области радионуклидной терапии.

Благодарность

Выражаю глубокую благодарность коллективу завода ФГУП «Завод Медрадиопре-парат» ФМБА России за поддержку и техническую помощь в проведении диссертационных исследований и специалистам Ассоциации медицинских физиков России за научные консультации и помощь в оформлении публикаций по теме диссертации. Особую благодарность выражаю научному руководителю диссертационных исследований, профессору, доктору технических наук Б.Я. Наркевичу за постановку задачи, руководство работой, обсуждение вопросов диссертации и полезные советы, нашедшие воплощение в работе.

Список использованных сокращений

АМФР - Ассоциация медицинских физиков России

ГКБ - городская клиническая больница

ГУ - государственное учреждение

ГУЛ - государственное унитарное предприятие

ЖРО - жидкие радиоактивные отходы

ЗАО - закрытое акционерное общество

ИМФИ - Институт медицинской физики и инженерии

КОД - краевой онкологический диспансер

KT - компьютерная томография (рентгеновская)

МАГАТЭ - Международное агентство атомной энергии

МГУ - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

МВД - Министерство внутренних дел России

МЗА - минимально значимая активность

МИФИ - Московский инженерно-физический институт

МИЭМ - Московский институт электроники и математики

МКРЗ - Международная комиссия по радиологической защите

МКРЕ - Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям

МосНПО - Московское научно-производственное объединение «Радон»

МРНЦ РАМН - ГУ Медицинский радиологический научный центр РАМН

МРТ - магнитно-резонансная томография

МЧС - Министерство по чрезвычайным ситуациям России

НРБ-99 - Нормы радиационной безопасности 1999 г.

НИИО - Научно-исследовательский онкологический институт им. H.H. Петрова НИФХИ - Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова ОМС - обязательное медицинское страхование

ОСПОРБ-99 - Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности 1999 г.

ООД - областной онкологический диспансер

ОФЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография

ПЭТ - позитронная эмиссионная томография

РА - радиационная авария

РАН - Российская академия наук

РАМН - Российская академия медицинских наук

РАО - радиоактивные отходы

РБ - радиационная безопасность

РМАПО - Российская медицинская академия последипломного образования

РНД - радионуклидная диагностика

РНТ - радионуклидная терапия

РОД - республиканский онкологический диспансер

РОНЦ - ГУ Российский онкологический научный центр им. H.H. Блохина РАМН

РНЦРР - Российский научный центр рентгенорадиологии

РФП - радиофармпрепарат

УЗИ - ультразвуковые исследования

ФГУП - федеральное государственное унитарное предприятие ФЭИ - Государственный научный центр РФ Физико-энергетический институт ЦНИРРИ - Центральный научно-исследовательский рентгенорадиологический институт ЭНЦ - ГУ Эндокринологический научный центр РАМН

MIRD - (Комитет) по медицинским дозам внутреннего облучения Общества ядерной медицины США

1. Источники и эффекты ионизирующего излучения. Отчёт НКДАР ООН 2000. Том I: Источники. Часть 2. Пер. с англ. Под ред. Л.А. Ильина и СЛ. Ярмоненко . - М.: Радэ-кон,2002.

2. Becker W. Nuclear medicine goes therapy? // Nuklearmedizine, 1999,38, No. 2, S. 3-5.

3. Early P.J., Landa E.R. Use of therapeutic radionuclides in medicine. // Health Phys., 1995, 69, No. 5, P. 677-694.

4. Gaze M.N. The current status of targeted radiotherapy in clinical practice. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1895 -1903.

5. NCRP. Dose limits for individuals who receive exposure from radionuclide therapy patients. NCRP Commentary No. 11,1995.

6. Диагностическое и лечебное применение радиоактивных изотопов. Под ред. Т.П. Си-ваченко. Киев: Здоров'я, 1976.

7. Радиоизотопные методы исследования в эндокринологии. Под ред. А.Ф. Маленченко. -Минск: Наука и техника, 1976.

8. Крылов В.В., Дроздовский Б.Я., Цыб А.Ф. Радионуклидная терапия при метастатических поражениях костей. // Мед радиол, и радиац. безопасность, 2006, 51, №3, С.65 -74.

9. Atkins H.L. Overview of nuclides for bone pain palliation. // Appl. Radiat. Isot., 1998, 49, No. 4, P. 277-283.

10. Blake G.M., Zivanovic M.A., Blaquiere R.M. et al. Strontium-89 therapy: Measurement of absorbed dose to skeletal metastases. // J. Nucl. Med., 1988, 29, No. 4, P. 549 -557.

11. Bruckenberger E. Situation der nuklearmedizinischen Therapie 1991 in Deutschland. // Nuklearmedizine, 1994,33, No. 6, S.56-59.

12. Godden T.J. Therapeutic uses of unsealed radionuclides. Ch.2 in: «Radiation Protection in Nuclear Medicine and Pathology». Report 63. Ed. by Goldstone K.E., Jackson P.C., Myers M.J. et al.), IPSM. N.Y., 1981.

13. Zavgorodni S.F. A model for dose estimation in therapy of liver with intraarterial microspheres. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 11, P. 2463-2480.

14. Roberson P.L., Haken T„ McShan D.L. et al. Three-dimensional tumour dosimetry for hepatic yttrium-90-microshere therapy. // J. Nucl. Med., 1992,33, P.735-738.

15. Lee Sung-Woo, Reece W.D. Dose calculation of 142Pr microspheres as a potential treatment for arteriovenous malformations. // Phys. Med. Biol., 2005,50, No. 1, P. 151 -166.18/5

16. Park K.B., Kim Y.M., Shin B.C. et al. Therapeutic application of a new holmium-166 chito-san complex in malignant and benign diseases. // In: «Modern Trends in radiopharmaceuticals for diagnosis and Therapy». IAEA-TECDOC 1029,1998, P.569-580.

17. Wang S., Lin I W.Y., Chen M.N. et al. Rhenium-188 microspheres: a new radiation synovectomy agent. //Nucl. Med. Commun., 1998,19, P. 427^33.

18. O'Doherty M.J. Therapy and nuclear medicine. // J. Roy. Coll. Phys. London, 1998, 32, No.6, P.536-539.23 .Lewington V.J. Cancer therapy using bone-seeking isotopes. // Phys. Med. Biol., 1996, 41, No. 10, P. 2027-2042.

19. Rhodes B.A., Lambert C.R., Marek M.J. et al Re-188 labelled antibodies. // Appl. Radiat. Isot., 1996,47, No. 1, P 7-14.

20. Fisher D.R. Assessment for high dose radionuclide therapy treatment planning. // Radiat. Protect. Dosimetry, 2003,105, No. 1-4, P.581-586.

21. ICRU. Methods of Assessment of Absorbed Dose in Clinical Use of Radionuclides. ICRU Report 32.1979.

22. Bolster A.A., Hilditch T.E. The radiation dose to the urinary bladder in radio-iodine therapy. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1993-2008.

23. Furhang E.E., Chui C.-S., Sgouros G. A Monte Carlo approach to patient-specific dosimetry. // Med. Phys., 1996,23, No.9, P. 1523-1529.

24. Flower MA., Fielding S.L. Radiation dosimetry for 131I-MIBG therapy of neuroblastoma. // Phys. Med. Biol., 1996,41,No.lO, P.1933-1940.

25. Ott RJ. Imaging technologies for radionuclide therapy.// Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1885-1894.

26. Erdi A.K., Erdi Y.E., Yorke E.D. et al. Treatment planning for radioimmunotherapy. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 2009-2026.

27. Bardies M., Myers M.J. Computational methods in radionuclide dosimetry. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1941-1955.

28. Thomas S.R. Options for radionuclide therapy: from fixed activity to patient-specific treatment planning. // Cane. Biother. Radiopharm., 2002,17, P.71-82.

29. Stabin M.G. Developments in the internal dosimetry of radiopharmaceuticals.// Radiat. Protect. Dosimetry, 2003,105, No. 1-4, P. 575-580.

30. Колесов В.В., Матусевич Е.С., Романцов В.П. и соавт. Моделирование неравномерности распределения поглощённой дозы в тканях при облучении бета-источниками. // Мед. физика, 2003, № 4 (20), С. 33-41.

31. Leichner Р.К., Kwok C.S. Tumor dosimetry in radioimmunotherapy. // Med. Phys., 1993,35, P. 529-534.

32. Siegel J.A., Stabin M.G. Absorbed fractions for electrons and beta particles in spheres of various sizes. //J. Nucl. Med., 1994,35, P. 152-156.

33. Goddu S.M., Howell R.W., Rao D.W. Cellular dosimetry: Absorbed fractions for monoener-getic electron and alpha particle sources. // J. Nucl. Med., 1994,35, P. 303-316.

34. Goddu S.M., Rao D. V., Howell R. W. Multicellular dosimetry for micrometastases: Dependence of self-dose to cell nuclei on type and energy of radiation and subcellular distribution of radionuclides. // J. Nucl. Med., 1994,35, P. 521-530.

35. Terrisol M. From homogeneous passive to heterogeneous active DNA target in biophysical modeling. // Int. J. Radiat. Biol., 1994,66, P. 447-451.

36. Stabin M.G., Eckerman K. Dose conversion factors for marrow and bone by skeletal regions. //J. Nucl. Med., 1994,35,112P.

37. Spiers F.W. Radioisotopes in the Human Body: Physical and Biological Aspects. N.Y.: Academic Press, 1968.

38. Dale R.G. Dose-rate effects in targeted radiotherapy. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1871-1884.

39. Ab.Nahum A.E. Microdosimetry and radiocurability: Modelling targeted therapy with betaemitters. // Phys. Med. Biol., 1996,41, No. 10, P. 1957-1972.

40. Al. Atkins HI. Overview of nuclides for bone pain palliation. I I Appl. Radiat. Isot., 1998, 49, No. 4, P. 277-283.

41. Lin J.-D., Kao P.-F., Chao T.-C. The effects of radioactive iodine in thyroid remnant ablation and treatment of well differentiated thyroid carcinoma. // Br. J. Radiol., 1998, 71, P. 307313.

42. Ваганов H.В., Важенин A.B., Смирнов В.Б. Радионуклидная терапия в онкологии: клинические и ядерно-физические аспекты применения, тенденции развития. // Мед. физика, 2005, №3 (27), С. 44-57.

43. Нормы радиационной безопасности НРБ-99: СП 2.6.1. 758-99. М., Минздрав России, 1999.

44. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности ОС-ПОРБ-99. СП 2.6.1.799-99. -М., Минздрав России, 1999.

45. Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений. СанПиН 2.1.7.728 99. - М., Минздрав России, 1999.

46. Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной диагностики с помощью радиофармпрепаратов. Методические указания МУ 2.6.1.1892 04. - М., Минздрав России, 2004.

47. Общие положения обеспечения безопасности радиационных источников НП-038 02.- М., Минатом России, 2002.

48. Основные правила учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов в организации НП-067 05. - М.: Ростехнадзор, 2005.

49. Безопасность при обращении с радиоактивными отходами. Общие положения НП-058- 04,- М.: Ростехнадзор, 2004.

50. Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов НП-053 -04. М.: Ростехнадзор, 2004.

51. Сбор, переработка, хранение и кондиционирование твердых радиоактивных отходов. Требования безопасности НП-020-2000. -М.: Госатомнадзор России, 2000.

52. Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками ионизирующего излучения. Серия изданий МАГАТЭ № 115,1996.

53. Данные для использования при защите от внешнего излучения. Защита пациента в ядерной медицине. Публикации 51 и 52 МКРЗ. -М.: Энергоатомиздат, 1993.

54. Серия норм МАГАТЭ по безопасности. Радиологическая защита при медицинском облучении ионизирующим излучением. Руководство RS-G-1.5. Вена, 2004.

55. Manual on Therapeutical Uses of Iodine-131. Practical Radiation Safety Manual. IAEA-PRSM- 6. Vienna, 1996.

56. Radiation Protection 97. Radiation Protection Following Iodine-131 Therapy. Eur. Commission, 1998.

57. Тарутин ИТ. Радиационная защита при медицинском облучении. Минск: Вышэйшая школа, 2005.

58. Воробьев Е.И. и соавт. Облучение населения СССР в 1981 1982 г. в результате применения источников ионизирующего излучения в медицинских диагностических целях. -М.: ЦНИИатоминформ, 1984, 20 стр.

59. Радионуклидная диагностика. Под ред. Ф. М. Лясса. М.: Медицина, 1983.

60. Касаткин Ю.Н., Зубовский Г.А., Лясс Ф.М. и соавт. Основные проблемы радионуклидной диагностики в СССР. // Мед. радиол., 1990, 35, № 10, С.25 37.

61. Перечень лабораторий радионуклидной диагностики Российской Федерации. В/О «ИЗОТОП», 1992.

62. Родичев А.А. Применение радиоактивного йода при лечении дифференцированного рака щитовидной железы. // http://www.rusmedserv/thyronet.com. Сетевой журнал «Ти-ронет», 2003 , №4.

63. Гарбузов П.И. Алгоритмы диагностики и лечения высокодифференцированного рака щитовидной железы. // http://www.rusmedserv/thyronet.com. Сетевой журнал «Тиро-нет», 2002 , №5-6.

64. Фадеев ВВ. Болезнь Грейвса. // http://www.rusmedserv/thyronet.com. Сетевой журнал «Тиронет», 2002, №4.

65. Van der Pump M.P.J., Tunbridge W.M.G., French J.M. et al. The incidence of thyroid disorders in the community. // Clin. Endocrinol., 1995, 43, P. 55-68.

66. Brit ton K.E. Towards the goal of cancer-specific imaging and therapy. // Nucl. Med. Commun., 1997,118, P. 992-1007.

67. Mausner L.F., Kolsky K.L., Joshi V. et al. Radionuclide development at BNL for nuclear medicine therapy. // Appl. Radiat. Isot., 1998, 49, No.4, P. 285-294.

68. Howell R. W., Goddu S.M., Rao D. V. Proliferation and the advantage of longer-lived radionuclides in radioimmunotherapy. // Med. Phys., 1998, 25, No. 1, P. 37-42.

69. McDevitt M.R., Sgouros G., Finn R.D. et al. Radioimmunotherapy with alpha-emitting nuclides. // Eur. J. Nucl. Med., 1998,25, No.9, P. 1341-1351.

70. Mirzadeh S. Generator-produced alpha-emitters. // Appl. Radiat. Isot., 1998, 49, No.4, P. 345-349.

71. Vaidyanathan G., Zalutski M.R. Targeted therapy using alpha emitters. // Phys. Med. Biol., 1996,41,No.lO, P. 1915-1931.

72. Knapp F.F. The development and use of radionuclide generators in nuclear medicine recent advances and future perspectives. // In: «Modern Trends in Radiopharmaceuticals for Diagnosis and Therapy». IAEA-TECDOC 1029,1998, P. 485^195.

73. Weinreich R., Wyer L., Crompton N. 1-124 and its applications in nuclear medicine and biology. // In: «Modern Trends in Radiopharmaceuticals for Diagnosis and Therapy». IAEA-TECDOC 1029,1998, P. 399-418.

74. Левин В.И. Получение радиоактивных изотопов. М.: Атомиздат, 1972.

75. Тарасов Н.Ф. Состояние и проблемы отечественной радиофармацевтики. // Мед. радиол., 1989, 34, №6, С.3-8.

76. Мироевская А.С. Экспериментальное обоснование индивидуального дозиметрического планирования радиойодотерапии. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Обнинск, 2002.

77. Watson Е.Е., Stabin M.G., Bolch W.E. MIRDOSE program. Oak Ridge Univ., 1984.

78. Stabin M.G. MIRDOSE the personal computer software for use in internal dose assessment in nuclear medicine. // J. Nucl. Med., 1996,37, P. 538-546.

79. Stabin M.G., Siegel J., Hunt J. et al. RADAR the radiation dose assessment resource: an on-line source of dose information for nuclear medicine. // J. Nucl. Med., 2001, 42, 243P.

80. Smith Т., Petoussi-Henss N., Zankl M. Impact on internal doses of photon SAFs derived with techniques for a «family» of phantoms. // Eur. J. Nucl. Med., 2000, 27, P. 1387— 1398.

81. Guy M.l, Flux G.G., Flower M.A. et al. RMDP-MC: a dedicated package for 1-131th

82. SPECT quantification, registration, patient-specific dosimetry and Monte Carlo. // In: 7 Intern. Radiopharmaceutical Dosimetry Symp. Oak Ridge Univ., 2002.

83. Gardin /., Bouchet L.G., Assie К et al. VoxelDose : a computer program for 3D dose calculation in therapeutic nuclear medicine. // In: 7th Intern. Radiopharmaceutical Dosimetry Symp. Oak Ridge Univ., 2002.

84. Yoriyaz H., Stabin M.G., dos Santos A. Monte Carlo MCNP-4B based absorbed dose distribution estimates for patient-specific dosimetry. // J. Nucl. Med., 2001,42, P. 662-669.

85. Lehmann J., Siantar C.H., Wessol D.E. et al. Monte Carlo planning for molecular targeted radiotherapy within the MINERVA system.// Phys. Med. Biol., 2005, 50, No. 5, P.947-958.

86. Traino A.C., Di Martino F., Lazzeri M., Stabin M.G. Study of correlation between admin1istered activity and radiation committed dose to the thyroid in I therapy of Graves disease. // Radiat. Protect. Dosimetry, 2001,95, No. 2, P. 117-124.

87. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. Изд 5-ое. М.: Атомиз-дат, 2003.

88. Заменители тканей в радиационной дозиметрии и измерение. Доклад 44 МКРЕ. Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1995.

89. ICRP Publication 53. Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals. Annals of the ICRP,18, No. 1 -4,1987.

90. Баранов В.Ф. Дозиметрия электронного излучения. -М.: Атомиздат, 1974.

91. Применение метастрона в лечении больных с костными метастазами. Пособие для врачей. ЦНИРРИ, С.-Петербург, 1997,10 с.

92. Наркевич Б.Я., Зиновьева Н.П. Уровни облучения отдельных лиц из населения от пациентов с введенными радиофармпрепаратами. // Мед. радиол, и радиац. безопасность, 2002,47, №1, С. 27-33.

93. ICRU Report 57. Conversion Coefficients for Use in Radiological Protection against External Radiation. ICRU, 1998.

94. Карпунин B.O., Карасёв Н.Ю. Образовательные тенденции развития медицинской физики в Европе. // В сб. материалов II Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика -2005». 21-24 июня 2005. С. 391-392.

95. Наркевич Б.Я., Костылёв В.А., Глухое С.Б., МацукаД.Г. // Тезисы докладов II Троицкой конференции «Медицинская физика и инновации в медицине», 16-19 мая 2006 г., С. 21 -23

96. Глухое С.Б., Наркевич Б.Я., Костылёв В.А. Научно-методические основы проектирования центров радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, № 2 (30), С. 39-46.

97. Глухое С.Б., Наркевич Б.Я. Сравнительный анализ систем очистки жидких радиоактивных отходов для центров радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, №2 (30), С. 47-55.

98. Глухое С.Б., Наркевич Б.Я. Дозиметрическое обоснование амбулаторного режима радионуклидной терапии. // Медицинская физика, 2006, № 3 (31), С. 58 63.

99. Гигиенические требования к обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной терапии с помощью радиофармпрепаратов. МУ 2.6.1.1928 -06, Роспотребнадзор России, 2006. Авт.: Иванов С.И, Наркевич Б.Я., Глухое С.Б. и соавт.

100. Наркевич Б.Я., Костылёв В.А., Иванов С.И., Глухое С.Б. Основы обеспечения радиационной безопасности в медицине. Учебное пособие. М.: АМФ-Пресс, 2006, 70 с.

101. Наркевич Б.Я., Костылёв В.А., Глухое С.Б. Медико-физические основы радионуклидной терапии. Учебное пособие. М.: АМФ-Пресс, 2006, 59 с.