§ 27.6. Использование радионуклидов и нейтронов в медицине

Медицинские приложения радионуклидов можно представить двумя группами. Одна группа — это методы, использующие ра­диоактивные индикаторы (меченые атомы) с диагностическими и исследовательскими целями. Другая группа методов основана на применении ионизирующего излучения радионуклидов для био­логического действия с лечебной целью. К этой же группе можно отнести бактерицидное действие излучения.

Метод меченых атомов заключается в том, что в организм вво­дят радионуклиды и определяют их местонахождение и актив­ность в органах и тканях. Так, например, для диагностирования заболевания щитовидной железы в организм вводят радиоактив; ный иод ¹²⁵₅₃J или ¹³¹₅₃J, часть которого концентрируется в этой же­лезе. Счетчиком, расположенным поблизости от нее, фиксируют накопление иода. По скорости увеличения концентрации радио­активного иода можно делать диагностический вывод о состоянии щитовидной железы.

Рак щитовидной железы может давать метастазы в разные ор­ганы. Накопление радиоактивного иода в них может дать инфор­мацию о метастазах.

Для обнаружения распределения радионуклидов в разных ор­ганах тела используют гамма-топограф (сцинтиграф), который автоматически регистрирует распределение интенсивности радио­активного препарата. Гамма-топограф представляет собой скани­рующий счетчик, который постепенно проходит большие участки над телом больного. Регистрация излучения фиксируется, напри­мер, штриховой отметкой на бумаге. На рис. 27.12, а схематиче­ски показан путь счетчика, а на рис. 27.12, б — регистрационная карта.

Применяя радиоактивные индикаторы, можно проследить за обменом веществ в организме. Объемы жидкостей в организме трудно измерить непосредственно, метод меченых атомов позво­ляет решить эту задачу. Так, например, вводя определенное коли­чество радиоактивного индикатора в кровь и выдержав время для его равномерного распределения по кровеносной системе, можно по активности единицы объема крови найти ее общий объем.

Гамма-топограф дает сравнительно грубое распределение ис­точников ионизирующего излучения в органах. Более детальные сведения можно получить методом авторадиографии.

В этом методе на исследуемый объект, например биологиче-; скую ткань, наносится слой чувствительной фотоэмульсии. Со­держащиеся в объекте радионуклиды оставляют след в соответст­вующем месте эмульсии, как бы фотографируя себя (отсюда и на­звание метода). Полученный снимок называют радиоавтографом или авторадиограммой. На рис. 27.13 схематически показан слой I биологического препарата, с одержащий радионуклиды (радиоактивные метки) и слой фотоэмульсии, в котором, после проявления, возникнут темные точки от ионизирующего излучения. В живой организм радиоактивные атомы вводятся в таком не­большом количестве, что ни они, ни продукты их распада не ока­зывают вреда организму.

Лечебное применение радионуклидов в основном связано с использованием g-излучения (гамма-терапия). Гамма-установка состоит из источника, обычно ⁶⁰Со, и защитного контейнера, вну­три которого помещен источник; больной размещается на столе. Применение гамма-излучения высокой энергии позволяет разру­шать глубоко расположенные опухоли, при этом поверхностно расположенные органы и ткани подвергаются меньшему губи­тельному действию.

Терапевтическое применение имеют и а-частицы. Так как они обладают значительной линейной плотностью ионизации, то по­глощаются даже небольшим слоем воздуха. Поэтому использова­ние а-частиц в терапии (альфа-терапия) возможно лишь при их непосредственном контакте с организмом, либо при введении внутрь организма.

Характерным примером является радоновая терапия: мине­ральные воды, содержащие ²²²₈₆Rn и его дочерние продукты (см. §27.1), используются для воздействия на кожу (ванна), органы пищеварения (питье), органы дыхания (ингаляция).

Еще одно лечебное применение а-частиц связано с использова­нием потока нейтронов. В опухоль предварительно вводят элемен­ты, ядра которых под действием нейтронов вступают в ядерную реакцию с образованием а-частиц. Облучая после этого больной орган потоком нейтронов, вызывают ядерную реакцию и, следо­вательно, образование а-частиц (например, реакции ¹⁰₅В + ¹₀п —> ⁷₃Li + ⁴₂a или ⁶₃Li + ¹₀n -> ³₁H +⁴₂a ).

Таким образом, a-частицы образуются прямо внутри органа, на который они должны оказать разрушительное воздействие. Можно ввести радиоактивный препарат в больной орган на острие иглы.

Существуют и другие приемы лечебного воздействия ионизи­рующим излучением радионуклидов и нейтронами.