Отечественные рутениевые терапевтические источники бета-излучения_Тимофеев_Л.В

Сигнальный экземпляр

4.3. Аппарат для бета-терапии заболеваний глаза (АБЕТ-1)

Офтальмологический бета-облучатель типа АБЕТ-1

151

Авторское свидетельство на изобретение «Бета-терапевтический аппарат для офтальмологии»

152

Сигнальный экземпляр

Описание изобретения.

Кавторскому свидетельству

1.Авторское свидетельство СССР №284816, кл. А61 №5/00, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР №213206, кл. А61 №5/00, 1971.

1. Бета-терапевтический аппарат для офтальмологии, содержащий защитную радиационную головку, комплект источников бета-излучения, сменные коллиматоры с набором диафрагм и штатив для ориентации радиационной головки относительно объекта облучения, отличающийся тем, что, с целью улучшения радиационной безопасности медицинского персонала и пациента, он снабжен расположенным внутри радиационной головки поворотным барабаном для размещения источников бета-излучения, электромагнитным приспособлением, служащим для фиксации поворотного барабана и оптическим световым центратом для наведения коллиматора на объект облучения.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, с целью изменения мощности дозы бета-излучения в непосредственной близости от диафрагмы при облучении различных заболеваний глаз, сменные коллиматоры выполнены телескопическими.

Изобретение относится к радиационным медицинским аппаратам, в которых применяются радионуклидные источники бета-излучения. Аппарат может быть использован для лучевой терапии различных заболеваний переднего от-

153

дела глаза. Облучение глаза является сложной проблемой, как в силу анатомических особенностей этого органа, так и в виду того факта, что хрусталик является одним из критических органов человека по отношению к облучению.

Известна радиационная головка, выполненная в виде защитного кожуха с источником ионизирующего излучения, содержащая механизм для установки элементов затвора в процессе открывания в заранее заданное взаимное положение, определяющее размер и форму пучка.

Однако эту радиационную головку невозможно использовать в офтальмологии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является бета-терапевтический аппарат для офтальмологии, содержащий защитную радиационную головку, комплект источников бета-излучения, сменные коллиматоры с набором диафрагм и штатив для ориентации радиационной головки относительно объекта облучения.

Недостатком этого устройства является то, что замена источника на другой, находящийся вне аппарата, производится вручную, также как и замена диафрагм. Эти операции относятся к радиационно опасным. Кроме того, отсутствует устройство для центрирования пучка излучения – используется метод наложения с присущей этому методу большой неточностью. В нерабочем положении аппарата не обеспечена требуемая защита от излучений, что может привести к случайному переобучению персонала. Из-за отсутствия в аппарате реле времени, не исключены субъективные ошибки при контроле времени сеанса облучения.

Цель изобретения – улучшение радиационной безопасности медицинского персонала и пациента, а также изменение мощности дозы бета-излучения в непосредственной близости от диафрагмы при облучении различных заболеваний глаза.

Поставленная цель достигается тем, что бета-терапевтический аппарат для офтальмологии, содержащий защитную радиационную головку, комплект источников бета-излучения, сменные коллиматоры с набором диафрагм и штатив для ориентации радиационной головки относительно объекта излучения, снабжен расположенным внутри радиационной головки поворотным барабаном для размещения источников бета-излучения, электромагнитным приспособлением, служащим для фиксации поворотного барабана и оптическим световым центратором для наведения коллиматора на объект облучения.

Кроме того, сменные коллиматоры выполнены телескопическими.

На чертеже схематически изображен предлагаемый аппарат, общий вид. Аппарат состоит из защитной радиационной головки 1, внутри которой

размещен поворотный барабан 2 с расположенным на нем источником 3 бетаизлучения. Барабан 2 имеет отверстие 4 для прохода светового пучка от лампы 5 оптического центратора. Аппарат имеет электромагнитное приспособление, служащее для фиксации барабана, состоящее из расположенной на оси 6 барабана 2 приводной ручки 7 и диска 8 с пазами 9 для взаимодействия с фиксиру-

154

Сигнальный экземпляр

ющим рычагом 10 с пружиной 11, шарнирно соединенного с электромагнитом 12. При отсутствии электроэнергии электромагнит 12 отключен и барабан 2 зафиксирован рычагом 10 под действием пружины 11. Диск 8 имеет кулачок для срабатывания микропереключателей 13 при повороте барабана в требуемые позиции облучения. Число микропереключателей 13 соответствует количеству источников бета-излучения 3. На оси 6 барабана 2 расположен также пружинный механизм 14 для возврата барабана 2 в исходное положение хранения источников. Управление работой аппарата осуществляется с программновременного блока 15, состоящего из кнопки 16 включения лампы 5 оптического центратора, кнопок 17 выбора источника бета-излучения, реле 18 времени, сигнальных ламп 19 и замка 20 включения аппарата в сеть.

Для оптимизации дозного поля в облучаемом объекте к радиационной головке присоединены сменные телескопические коллиматоры, состоящие из концентрически расположенных втулок 21 и 22, с диафрагмами 23, имеющими различную форму и размеры выходного отверстия.

Радиационная головка закреплена шарнирно на стойке 24 штатива с ручками 25-27 для ее перемещения и фиксации. Штатив 28 с упором 29 и планкой 30, высота которых регулируется с помощью винтового механизма с ручкой 31, служит для фиксации головы больного во время подготовки и проведения сеанса облучения. Для устранения возможности случайного травмирования больного при ориентации радиационной головки штатив имеет механизмы грубой и тонкой ориентации, выполненный в виде микрометрической винтовой передачи 32, причем механизм грубой ориентации обеспечивает перемещение радиационной головки с коллиматором и диафрагмой на расстояние не ближе 3-5 мм до поверхности глаза.

Работа на аппарате осуществляется следующим образом.

Голову больного фиксируют на штативе 28, при этом его лоб упирается в упор 29, а подбородок расположен на планке 30. Регулировку этих элементов по высоте осуществляют ручкой 31. Аппарат включают в сеть с помощью замка 20. При этом срабатывает электромагнит 12 и происходит расфиксация барабана 2, рычаг 10 выходит из паза 9 диска 8. К радиационной головке присоединяют необходимый для лучевого воздействия коллиматор соответствующей форме и размерам очага заболевания диафрагмой 23. Выдвижением втулки 22 устанавливают необходимое для обеспечения выбранной мощности дозы расстояние источник-диафрагма. Кнопкой 16 включают лампу 5 оптического центратора и по световому пучку, проходящему через отверстия барабана 2, коллиматора и диафрагмы 23, проводят визуальную ориентацию радиационной головки 1 с коллиматором и диафрагмой относительно очага заболевания. Перемещение головки осуществляют с помощью ручек 26 и 27, при этом проводят грубую настройку. На конечном этапе тонкую настройку осуществляют ручкой 25 посредством винтовой передачи 32. После центрации оптический центратора выключают и с помощью кнопок 17 выбирают источник бетаизлучения, необходимый для облучения. На реле времени 18 устанавливают

155

расчетное время облучения. Посредством ручки 7 барабан 2 поворачивают и выбранный источник 3 облучения совмещают с осью коллиматора. При этом кулачок диска 8 нажимает на микропереключатель 13, соответствующий выбранному источнику излучения, выключается электромагнит 12 и под действием пружины 11 рычаг 10 своим выступом входит в паз 9 диска 8 и происходит фиксация барабана в позиции облучения.

Далее включаются реле времени и начинается отсчет времени облучения. По истечении заданной продолжительности реле времени выдает сигнал на электромагнит 12, который включается, рычаг 10 расфиксирует барабан с источниками и под действием пружинного механизма 14 барабан 2 возвращается в положение хранения источников. Аппарат выключается, электромагнит обесточивается, и рычаг 10 фиксирует барабан 2 в положении хранения источников.

Изобретение обеспечивает практически полную радиационную безопасность медицинского персонала, аппарат прост в управлении и надежен в работе и существенно расширяет возможности лучевой терапии различных заболеваний переднего отдела глаза.

156

Сигнальный экземпляр

ГЛАВА 5. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ,

КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ ЗТРИИ

В 1997 г. на заседании диссертационного совета по защите диссертации при МНТК «Микрохирургия глаза» была защищена Семиковой Т.С. диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук «Комплексный метод диагностики и лучевой терапии меланомы сосудистой оболочки глаза». Работа была выполнена в МНТК «Микрохирургия глаза» под научным руководством д.м.н., профессора Линника Л.Ф. и к.т.н., профессора Тимофеева Л.В. Выводы, сделанные диссертантом:

1.Предложены и на основании медико-технических требований, утвержденных Минздравом СССР от 16.05.91г., разработаны новые типы офтальмоаппликаторов с радионуклидами рутений-106+родий-106 с улучшенными техническими и физическими характеристиками для бета-терапии внутриглазных меланом различной локализации.

2.Методом фантомного моделирования установлено, что разработанные офтальмоаппликаторы не оказывают отрицательного влияния на жизненно важные органы – щитовидную железу, гипофиз, а также хрусталик парного глаза и могут быть применены в клинике.

3.Создан специализированный хирургический инструментарий (пинцетфиксатор, крючок-толкатель), позволивший сократить продолжительность и травматичность операций, повысить точность фиксации офтальмоаппликатора, уменьшить лучевую нагрузку на медицинский персонал.

4.Разработаны новые методики диагностики с помощью блеомицина, меченого индием-111; пертехнетата натрия, меченого технецием-99m и медицинской пиявки, позволившие с большей точностью диагностировать опухоли уже в начальной стадии, при непрозрачных оптических средах и любой локализации.

5.Впервые предложен и разработан комплексный метод лечения внутриглазных меланом, основанный на бета-терапии, криодеструкции и гирудотерапии, который позволил расширить показания к операции, сократить сроки регрессии опухоли, уменьшить количество и тяжесть послеоперационных осложнений, сохранить зрительные функции.

6.Анализ отдаленных результатов показал высокую эффективность комплексного метода лечения меланом хориоидеи-83,7%.

7.Показания к органосохранному лечению опухолей: толщина до 8 мм (на единственном глазу до 11 мм), диаметр до 20 мм. Противопоказания: множественные узлы опухоли, экстрабульбарный рост, наличие метастазов, тяжелая соматическая патология.

157

После успешной защиты диссертации: доктор Семикова Т.С., руководители работы проф.Линник Л.Ф. и проф.Тимофеев Л.В.

5.1.Лабораторные и клинические исследования гибких рутениевых аппликаторов

Применение в клинической практике закрытых радионуклидных источников бета-излучения для кантатной лучевой терапии неопухолевых заболеваний

На протяжении многих лет кафедра рентгенологии с медицинской радиологией Воронежского мединститута участвует в разработке закрытых радионуклидных источников излучения для контактной лучевой терапии совместно с ИБЯ Минздрава СССР и Институтом физической химии АН СССР. На кафедре проведены лабораторные испытания ряда конструкций гибких аппликаторов на радиационностойкой основе из специальных неорганических материалов с радионуклидами 90Sr+90Y, 204Tl, 106Ru+106Rh.

Лабораторные испытания показали, что необходимые для клинического применения дозы (разовые 0,5-0,75Гр и суммарные до 5-10Гр при дробнопротяженном облучении) признаков местной и общей реакции организма не дают, а конструкция аппликаторов обеспечивает достаточную безопасность при контактной лучевой терапии неопухолевых заболеваний.

К настоящему времени аппликационная бета-терапия ряда неопухоле-

158

Сигнальный экземпляр

вых заболеваний кожи и слизистых оболочек проведена более чем 850 больным

схирургическими, дерматологическими, оториноларингологическими и стоматологическими заболеваниями. В частности, применение бета-аппликаторов в группе больных – более 400 человек – с поверхностными воспалительными заболеваниями хирургического профиля (кожный и подкожный панариций, паронихия, фурункулы, гидраденит, тромбофлебит поверхностных вен, острый послеродовой мастит) позволило выявить высокую эффективность лучевого лечения, особенно в ранних стадиях процесса (78-94% излечения или значительного улучшения).

Аппликационная бета-терапия применялась также для лечения трофических язв различного происхождения и длительно незаживающих ран – более 150 больных – не только как самостоятельный метод лечения, но и в сочетании

саутодермопластикой. Полной эпителизации язв удалось достичь в 84-87% случаев в сроки от 20 до40 сут в различных группах больных.

Лучевые нагрузки при бета-терапии воспалительных заболеваний и трофических язв очень малы, и, как правило, в десятки раз меньше, чем при противовоспалительной рентгенотерапии.

Бета-терапия оториноларингологических заболеваний также дала хорошие результаты при использовании небольших разовых (0,3-0,4 Гр) и суммарных (1,5-3,0 Гр) доз. В группах больных с наружных и средним гнойным отитами и вазомоторным ринитом – всего более 250 больных – излечение или значительное улучшение отмечено у 65-90% больных.

Полное выздоровление и значительное улучшение отмечено в 85% случаев – около 70 больных – при лечении хронического рецидивирующего афтозного стоматита как самостоятельно с помощью бета-аппликаторов, так и в сочетании с другими методами лечения.

Отдаленные результаты бета-терапии прослежены у 60% больных в сроки от 1 года до 10 лет. Ни в одной группе больных не отмечено какихлибо осложнений, а также признаков изменений кожи и слизистых оболочек в местах облучения, которые можно было бы связать с воздействием бетаизлучения применявшихся аппликаторов.

Наш клинический опыт свидетельствует о высокой эффективности аппликационной бета-терапии ряда неопухолевых заболеваний кожи и слизистых оболочек, особенно при своевременном начале лечения, позволяющей сокращать сроки излечения в 1,5-2 раза по сравнению с общепринятыми нелучевыми методами, что дает нам основание рекомендовать аппликационную бета-терапию в клиническую практику.

Необходимо также отметить, что клиническая эффективность аппликационной бета-терапии в значительной степени обусловлена и высоким качеством новых конструкций гибких аппликаторов, что стимулирует дальнейшее расширение возможностей лучевой терапии неопухолевых заболеваний.

159

Опыт использования офтальмоаппликаторов рутений-106+родий-106

Л.Ф.Линник, Т.С. Семикова, Л.В. Тимофеев

Лечение больных с внутриглазными новообразованиями продолжает оставаться актуальной проблемой. В плане развития органосохранных методов лечения большая роль отводится в настоящее время лучевой терапии опухолей.

Для лечения опухолей заднего отдела глаза с проминенцией до 8 мм использовали в данной работе офтальмоаппликаторы с бета-излучающими радионуклидами 106Ru+106Rh типа «С» (производство ГДР).

Втечение 1988 г. проведено лечение 10 больных с внутриглазными новообразованиями с проминенцией 4-8 мм и протяженностью 8-13 мм. Острота зрения у пациентов была в пределах 0,01 – 0,3.

Бета-аппликатор подшивался под общим наркозом на различные сроки в зависимости от проминенции новообразования и мощности дозы источника. Экспозиция составила 4-7 суток при мощности дозы 20-29 сГр/мин. Максимальная доза на вершину – 100 Гр, на основании опухоли – 170 Гр. В первые дни после операции больные осматривались ежедневно, в дальнейшем – через 2, 4, 6 и 9 месяцев.

Впервый месяц наблюдалась воспалительная реакция различной степени.

В2 случаях отмечена высокая отслойка сетчатки, которая прилегла самостоятельно через 4 месяца, а опухоль постоянно прогрессировала.

У 1 больного повысилась острота зрения с 0,05 до 0,1 после прилегания отслоенной сетчатки. (Высота опухоли – 4,2 мм. После бета-терапии через 9 месяцев – 1,7 мм).

Кроме того, были проведены исследования по оценке доз в окружающих тканях от сопутствующих γ- и тормозного рентгеновского излучения. В качестве имитатора офтальмоаппликатора использовался источник в виде диска диаметром 25 мм с мощностью дозы 31 сГр/мин. Детекторы LiF в виде дисков диаметром 5 мм и толщиной 10,5 мг/см2 собирались в стопку по 5 штук и располагались в различных областях гетерогенного конфигурационного фантома головы человека. Фантом был изготовлен на основе белой сажи, тканеэквивалентной с мягкими тканями.

Результаты эксперимента позволили оценить степень риска использования офтальмоаппликаторов для лучевой терапии опухолей глаза, например, за 46 часов оказалось, что хрусталик получил дозу 10 сГр. Щитовидная железа получает за это время еще меньше.

Учитывая данные литературы и свой опыт, считаем целесообразным дальнейшее совершенствование и использование рутениевых аппликаторов в практике лучевой терапии внутриглазных новообразований с проминенцией от 3 до 8 мм.

160