Izotopii radioactivi utilizați în terapie (radioterapie)
Radioactivitatea este o caracteristică naturală a multor substanțe a căror atomi sunt într-o stare instabilă. Deși atomii fiecărui element chimic se caracterizează printr-un număr fix de protoni constituente și electroni, numărul de neutroni din nucleul atomic poate varia, astfel încât greutatea atomică (definită ca suma in nucleul de protoni și neutroni) pot fi diferite de atomi ai aceluiași element.
Un amestec format din acești atomi. au fost numite izotopi prezente în anumite proporții, în orice substanță pură (în special de metale, cum ar fi fier, mangan sau cobalt). Radiația este rezultatul dezintegrării nucleelor instabile elemente mai stabile. Fiecare element chimic este caracterizat prin niveluri bine definite de radioactivitate naturală.
Există mai multe materiale naturale radioactive. care emit în intervalul capabil cauza ionizării in tesuturile vii. Punct de vedere istoric, a decis să subdiviza toate radiațiile radioactive pe a-, b- și y-radiații, în funcție de caracteristicile lor. Particulele alfa sunt, în esență nucleele atomilor de heliu emise în timpul descompunerii radionuclizi instabile.
Trebuie amintit faptul că, deși multe dintre caracteristicile de radiație radioactivă sunt descrise bazează pe conceptul de radiații val, fiecare radiație, de asemenea, în același timp un flux de particule. Din acest punct de vedere, este mai ușor să înțeleagă natura și b-a- radiații. Astfel, ca și radiația este un flux intens de atomi de heliu încărcate pozitiv, și b-radiație este un flux de electroni incarcate negativ cu masa vanishingly mici. Razele gamma spre deosebire de tipurile anterioare de radiații transporta gratuit.
În timp ce toate aceste trei tipuri de radiatii pot provoca ionizarea in tesuturile vii, cele mai utilizate pe scară largă în terapia cu radiații le-a primit de la radiatii. Medicamentul este utilizat foarte larg cobalt izotop instabil al greutății atomice 60, care pierde unul dintre neutronii cu emisia de y-radiații și este transformată într-un izotop stabil de greutate atomică 59.
Caracteristicile de radiație în această reacție sunt foarte stabile, iar numărul de dezintegrare rămâne neschimbată, astfel încât pentru 5,33 ani jumătate din masa elementului radioactiv devine stabil în formă, care definește un timp de înjumătățire de 60 Co. Cunoașterea de înjumătățire a unui anumit element este foarte important pentru planificarea problemelor teoretice și clinice.
Pentru diferitele elemente pe care perioada variază de la câteva secunde până la sute și mii de ani. Radium, care a fost utilizat pe scară largă în practica medicală pentru a găsi elemente mai potrivite, are un timp de înjumătățire de 1620 ani, t. E. O sursă de lumină, practic, nu necesită înlocuire, atunci când acesta este utilizat. Cu toate acestea, în prezent, în medicină sunt utilizate din ce în ce particule beta sau de electroni, deoarece aceste caracteristici de radiații mai potrivite pentru scopuri medicale.
Acum există un studiu și alte particule atomice. din moment ce, teoretic, ele pot avea efecte biologice interesante. Noi vorbim despre neutroni, protoni și pioni.
Cu toate că de la descoperirea curie medici radiu utilizate în principal surse radioactive de origine naturală, modern fizica energiilor înalte permite o varietate de surse și izotopi de om. Acești radionuclizi sunt obținuți în mod tipic prin bombardarea în reactoare nucleare materiale naturale particule grele.
Avantajul surselor de radiații artificiale este atât de posibil să se obțină materiale cu acceptabile pentru cele mai multe sarcini în caracteristicile de radiații și de înjumătățire.
Dezvoltarea de noi metode de diagnostic, cum ar fi scanarea cu radioizotopi. și introducerea unor noi abordări pentru terapia necesită crearea de surse de om de radiații cu proprietăți predeterminate. În ceea ce privește terapia este necesară crearea de noi tipuri de surse închise și deschise. Folosirea surselor închise este că materialul radioactiv este plasat într-un recipient izolant (de exemplu, ace de platină cu cesiu radioactiv sau radiu).
În acest caz, introducerea de material radioactiv exact în acele țesuturi care necesită iradiate, și după un timp predeterminat pentru ao elimina din organism.
Deschideți surse radioactive. cum ar fi I, sunt administrate în corp oral sau prin injectare. Ele pătrund în fluxul sanguin și se acumulează în organul țintă (în cazul iod - in tiroida, unde un radioactiv acționează radiație ca un țesut tumoral și în țesutul mamar normal). Este clar că izotopii nu pot fi reutilizate, în acest din urmă caz.
Sursele deschise sunt utilizate pe scară largă în diagnosticul (technețiu radioactiv - în oase de scanare de diagnosticare si creier). In terapia, cererea cea mai cunoscută a izotopilor radioactivi de iod (de obicei 131 I) pentru tratamentul cancerului tiroidian. Izotopul se administrează pe cale orală, se acumulează selectiv în glanda tiroidă și oferă iradiere de mare intensitate „internă“, practic fără a afecta organele și țesuturile învecinate. Mai puțin exemplu cunoscut este utilizarea fosforului radioactiv (32P) pentru iradierea de măduvă osoasă de la recepția policitemia roșie sau policitemia vera.
Terapia cu radionuclizi caracterizate prin selectivitate, eficiență și toxicitate relativ scăzută, care permite reutilizarea, inclusiv ca tratament paliativ. Restricții cu privire la aceste terapii sunt asociate cu nevoia de a păstra pacienții în zone izolate, precum și dificultățile cu depozitarea deșeurilor radioactive. În plus, multe metode moderne de radioterapie este destul de scump. Cu toate acestea, în ultimii ani în practica clinică este în creștere în fiecare an, numărul de indicații pentru utilizarea surselor radioactive deschise în tratamentul cancerului.
În practica clinică, alegerea izotopilor radioactivi naturali sau artificiali depinde de sarcina. De exemplu, în implantarea interstițială, atunci când materialul care conține ace radioactive sunt plasate în imediata apropiere sau chiar în interiorul țesutului tumoral, mai utilizat pe scară largă în loc de cesiu radioactiv radiu aplicat anterior.
Faptul că radiul este caracterizată de o activitate foarte mare de radiație (număr de dezintegrări radioactive pe secundă), și care lucrează cu ei trebuie să acorde o mare atenție protecției personalului medical care efectuează acest tratament. Activitatea de cesiu Radiații este mult mai mic, astfel încât timpul și costurile pentru a proteja împotriva radiațiilor la locul de muncă va fi, de asemenea, semnificativ mai mici decât cu el.
Izotopii radioactivi sunt de asemenea utilizate în sursele de radiații externe (radioterapie externa). Aproape toate centrele majore de cancer echipate cu facilități pentru gammaterapii de la distanță de mai multe tumori apare destul de profund și nu poate fi supus iradierii cu implantarea directă (brahiterapie). In prezent, ca o sursă de radiație externă cel mai larg utilizat 60Co, un izotop radioactiv, care emite raze gamma de energie înaltă (cu energie de 1,2 MeV), care au suficientă putere de penetrare pentru a ajunge la tumori profunde minciuna.
cobalt-60 de înjumătățire este de 5,3 ani, astfel încât sursa bazată pe acesta poate fi operat fără a schimba izotopul în termen de 3-4 ani.
pistol de cobalt convențional este o formă cilindrică arc 60 Co produsă în reactoarele nucleare, plasate într-un înveliș protector. Cu un simplu mecanism sursă se extinde în poziția de lucru, la momentul dorit pentru tratament, și apoi încă o dată retras în carcasa de protecție.
În prezent, astfel de echipamente este recunoscută ca depășită și, eventual, înlocuite cu acceleratoare liniare, care sunt mai fiabile, durabile, relativ ieftin și mai ușor de utilizat. Dezavantajele emitorul cobalt ar trebui să includă, de asemenea, fasciculul de disipare asupra îmbătrânirii radiațiilor, iar limitele sursei izotopice, deoarece prin scăderea radioactivității care rezultă din dezintegrarea nucleară, cu timpul necesar pentru a crește timpul de expunere.