Статьи по Брахитерапии

Радиация против рака

Во всех странах люди страдают от злокачественных новообразований. В России первое место по смертности среди онкозаболеваний занимает рак предстательной железы. От этого коварного недуга гибнут мужчины 50-летнего возраста - в самом расцвете сил.

Современной медициной найден новый безоперационный метод лечения - БРАХИТЕРАПИЯ. Это наиболее щадящий на сегодняшний день способ, применяемый на первой, второй, а иногда и на третьей стадиях заболевания.

При брахитерапии в предстательную железу через специальные иглы (интростаты) под контролем ультразвукового аппарата (или компьютерного томографа) вводятся микроисточники радиоактивного излучения, которые постепенно уничтожают раковые клетки. Каждый такой источник облучает очень маленькое пространство, поэтому прилегающие здоровые ткани и органы не подвергаются повреждению.

Брахитерапия хорошо переносится даже пожилыми людьми с тяжелыми сопутствующими заболеваниями.

Уже на следующий день пациент может выписаться из клиники и вернуться к нормальной жизни. 79% мужчин после лечения спокойно живут не менее 10 лет. Это высокий показатель.

Помимо рака предстательной железы, этот метод используют и при лечении увеальной меланомы (УМ) - наиболее частой внутриглазной опухоли.

Последние 35-40 лет в офтальмологии с успехом применяют брахитерапию - локальное облучение глаза с применением радиоактивных офтальмоаппликаторов - как высокоэффективный и наиболее щадящий для окружающих тканей глаза метод. И его эффективность на сегодняшний день не вызывает сомнений. Удается достичь не только резорбции опухоли, но также сохранить больному зрение.

Для проведения брахитерапии сегодня в России оснащены пять центров в Москве, один в Обнинске и один в Екатеринбурге.

Над проблемами ядерной медицины работают и зареченские атомщики. Кстати, эта тема стала предметом исследования девятиклассника школы N1 Дениса Маркова - участника зареченских Курчатовских чтений и Международного конкурса «Энергия будущего-2007».

О работе наших учёных рассказал кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории радиационных технологий и физики реакторов Института реакторных материалов Сергей Борисович ЗЛОКАЗОВ.

- Итак, брахитерапия - лечение онкологических (и не только) опухолевых заболеваний путем облучения радиоактивными источниками, имплантируемыми непосредственно в опухоли.

Идея в том, что клетки опухоли за время распада источников радиоактивного излучения получают убийственную дозу, но при этом окружающие опухоль органы получают незначительный ущерб.

Для реализации этой идеи необходимы радиоактивные изотопы, удовлетворяющие следующим условиям.

Во-первых, их излучение должно достаточно сильно поглощаться биологической тканью, чтобы облучать то, что надо, а не весь организм. Во-вторых, чтобы эффективно поразить опухоль и «уйти», они должны обладать коротким периодом полураспада - временем, за которое половина радиоактивных атомов испытывает радиоактивный распад. Т.е. прошел период полураспада, осталось 1/2 от исходного числа радиоактивных атомов, ещё период - 1/4, ещё - 1/8 и т.д. по экспоненциально убывающей зависимости. Таких радиоактивных изотопов масса.

Но естественно в этих величинах должен быть оптимум. Излучение должно поглощаться, но не настолько сильно, чтобы не пришлось нашпиговывать опухоль неразумным количеством имплантантов.

Период полураспада должен быть не чрезмерно малым, чтобы с изотопом можно было работать, учитывая цикл производства и доставки до пациента, биологическое воздействие и т.д.

У нас в России такими исследованиями занялись совсем недавно - последние несколько лет. А впервые этот метод лечения был предложен в конце 50-х годов прошлого столетия. И с 1967г. во многих странах началось широкомасштабное использование имплантантов, содержащих йод-125 (I-125).

Работы по цезиевой технологии (Cs-131) были активно начаты в США компанией IsoRay Medical, Inc. в конце 90-х. В 2003 году имплантанты под торговой маркой Cesium-131 TM получили одобрение FDA (US Food and Drug Adminstration) для клинического использования. А первое их применение для лечения рака простаты произошло в октябре 2004г. Интенсивное же клиническое использование в США началось уже в 2005г.

- А мы что же?

- С начала 2006г. ФГУП «Институт реакторных материалов» поставляет Cs-131 компании IsoRay Medical, Inc. для производства имплантантов. Сегодня эти поставки составляют большую часть Cs-131, используемого в США.

- Почему именно цезий-131?

- Потому что он существенно эффективнее йода-125. Его период полураспада равен 9,7 суток, тогда как у I-125 - 59 суток. При этом 90% дозы в опухоли Cs-131 обеспечивает за 30 дней, тогда как I-125 - за 6 месяцев. 

Скорость репопуляции раковых клеток простаты 1,5% в день, т.е. увеличение их количества в два раза происходит за 67 дней. Таким образом скорость уничтожения раковых клеток при использовании Cs-131 существенно выше скорости их репопуляции, что практически не оставляет шанса на их выживание в отличие от I-125.

- А что представляют из себя имплантанты?

- Это герметичные титановые капсулы диаметром 0,6мм и длиной 3,5мм. У них внутри находится сердечник, содержащий радиоактивный изотоп. Такая капсула может вводиться через канал иглы (один из методов операции). Т.е. операция брахитерапии практически не травматична.

В зависимости от размеров опухоли простаты за одну операцию требуется вводить до 100 имплантантов I-125 или 80 имплантантов Cs-131, которые распределяются по опухоли с учетом расчета равномерного распределения дозы облучения.

- Что из себя представляет технология получения радиоактивного Cs-131?

- Если облучать обычный природный барий нейтронами, то атомы Ва-130 (т.е. атомы бария с массой ядер 130 атомных единиц массы), содержащиеся в естественной смеси изотопов бария, будут захватывать нейтроны, в результате чего образуются атомы Ва-131.

Последние неустойчивы и испытывают радиоактивный распад с периодом полураспада 11,8 суток. В результате распада Ва-131 образуется радиоактивный Cs-131 с периодом полураспада 9,7 суток.

Облучение бария нейтронами выполняют в ядерных реакторах. Активная зона реакторной установки, кроме того, что выделяет энергию деления ядер урана, является еще и наиболее мощным постоянным источником нейтронного излучения. (С развитием соответствующих направлений в медицине и других, областях высокотехнологичной деятельности человечества это свойство ядерных реакторов в последние годы становится не менее значимым, чем решение энергетических проблем).

Поскольку барий и цезий обладают разными химическими свойствами, то отделить один от другого несложно. Для этого облученный барий растворяют в кислоте, а затем, нейтрализуя раствор, осаждают барий обратно в твердое состояние - в виде нерастворимой в воде соли бария. Образующаяся при этом соль цезия водорастворима и просто отфильтровывается от твердого осадка, содержащего Ва. Далее производится тонкая химическая очистка раствора от примесей и выпаривание воды. Препарат Cs-131 готов.

Все просто, если не учитывать очень высокий уровень излучения от облученного Ва. Для работы с ним необходимы специальное защитное оборудование и технологические приемы.

- А как изготавливают сами имплантанты?

- В раствор соли Cs-131 помещают калиброванные сердечники из материала, хорошо адсорбирующего в себе Cs. После того, как Cs-131 адсорбировался в сердечниках, их извлекают из раствора, сушат, помещают в титановые оболочки и герметично заваривают с помощью лазерной сварки. Капсулы с Cs-131 готовы к использованию после прохождения жесткого контроля на соответствие требованиям по герметичности и уровню излучения.

Но существует проблема крупномасштабного производства Cs-131. Она в том, что содержание Ва-130 в природной смеси изотопов бария составляет всего 0,1%. Поэтому приходится облучать очень большие количества бария. Это сильно ограничивает объем производства. Решить проблему может использование бария, обогащенного по Ва-130.

Так, наши коллеги из ФГУП «Электрохимприбор» могут обогащать барий до содержания Ва-130 более 50%. Т.е. производительность по Cs-131 может быть увеличена в 500 раз.

Наш регион обладает наилучшими возможностями для реализации широкомасштабного производства цезия-131 и содержащих его имплантантов для применения в медицине. В Свердловской области находятся предприятие «Электрохимприбор» - единственный на сегодня в мире реальный производитель обогащенного бария, Институт реакторных материалов, обладающий технологией производства Cs-131 и подходящим для этого ядерным реактором. Есть динамично развивающийся фармацевтический холдинг «Юнона», способный сконцентрировать усилия и довести продукт до пациента. В нашем регионе расположены также и ядерные реакторы комбината «Маяк», которые могут быть вовлечены в эту работу.

Использование метода брахитерапии освоено первой Свердловской областной клинической больницей. Так что можно смело создавать у нас центр брахитерапии, обучать врачей и широко внедрять этот метод в другие регионы. Тогда, лечение будет существенно дешевле, чем сегодня - с использованием завозимого из-за рубежа йода-125.

Возможно, пожелания Сергея Борисовича и осуществятся, ведь, если верить информации, прозвучавшей по областным телеканалам, правительство Свердловской области намерено всячески способствовать заключению контрактов и дальнейшему продвижению разработок уральских - а значит и зареченских - ученых не только на международный, но и на внутренний рынок медицинских услуг. Во всяком случае, это вполне созвучно с нацпроектом «Здоровье», и хотелось бы, чтобы достижения российской науки как можно быстрее начали приносить реальные плоды простому россиянину, нуждающемуся в заботе о его здоровье со стороны государства.