![](/user_photo/_userpic.png)
методы и средства исслед и аттестации бета-источников для медицины
.pdf![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf51x1.jpg)
Л.В. Тимофеев
Комплект оригинальных отечественных дозиметрических образцовых (эталонных) истоников бета-излучения типа ОДИБИ
Схематический чертеж источников типа БИСЛ-1 для терапии заболеваний слуховой трубы
Схематический чертеж источника типа БИСЛ-3 для терапии заболеваний уха- горла-носа
Стронциевый источник для оториноларингологии
Схема источника типа БИСЛ-2
Модульные гибкие матрицы с радионуклидами 147Pm, 99Tc, 204Tl, 32P, 90Sr+90Y, 106Ru+106Rh для источников бета-излучения
50
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf52x1.jpg)
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
Схемы отечественных оригинальных таллиевых офтальмологических аппликаторов типа Т1, Т2, Т3 и Т4
Отечественный оригинальный офтальмоаппликатор
с прометием-147 (147Pm)
Отечественный оригинальный офтальмоаппликатор на основе радионуклида технеций-99 (99Tc)
В качестве примера – два типа отечественных оригинальных рутениевых офтальмоаппликаторов
51
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf53x1.jpg)
Л.В. Тимофеев
Методические рекомендации по определение РФП
(авторский экземепляр, приводится полностью)
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР УПРАВЛЕНИЕ ОНКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ ГЛАВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНО−ПРОФИЛАКТИЧЕС-КОЙ ПОМОЩИ ТРЕТЬЕ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИ МИНЗДРАВЕ СССР ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ МИНЗДРАВА СССР
УТВЕРЖДАЮ Начальник Управления Онкологической помощи Главного Управления Лечебнопрофилактической помощи Министерства Здравоохранения СССР
_________________Б.В. Билетов “______“_______________1985 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по определению радиационно-физических характери-
стик и аттестации бета-источников для контактной лучевой терапии
52
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf54x1.jpg)
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Впрограмму социального развития на 1981-1990 г. Нашей страны, одобрённой XXVI съездом КПСС, отмечается необходимость создания и освоения производством высокоэффективных средств для лечения онкологических и других наиболее распространённых заболеваний. К числу таких средств относятся,
вчастности, радионуклидные источники излучения для лучевой терапии опухолевых и, в ряде случаев, неопухолевых заболеваний.
Внастоящеевремяноменклатуравыпускаемыхзакрытыхтерапевтических радионуклидных источников излучения (ЗТРИИ) дляконтактнойлучевойтерапиивключаетдискретныеисточники с 14 радионуклидами с разными видами излучения. Десять из них применяются как бета-излучающие источники с радионукли-
дами 32P, 90Sr+106Rh, 147Pm, 204Tl, 85Kr, 144Ce+144Pr. Граничные энер-
гии бета-излучения промышленных источников имеют величины от 200 кэВ до 3,5 МэВ. Активность источника в зависимости от его типа и назначения может составлять величины 40:4000 МБк (1…100 мКи). По величине создаваемой мощности дозы терапевтическиеисточникидляконтактнойлучевойтерапииразличаются на 3 порядка (30 мГр/мин30 Гр/мин). Значения терапевтических доз за курс лечения также различаются на несколько порядков.
ЗТРИИ обычно изготавливают в виде игл, стерженьков, пластин, гранул, шариков, проволоки и т.д. Анатомические особенности и свойства органов и тканей человека, возможные формы, размеры и месторасположение опухолей (или других очагов поражения) определяют антропометрические требования к конструкциям источников. Большинство источников выполняется в виде “жёстких” конструкций, не изменяющих свою форму в процессе эксплуатации; некоторые в виде составных, полужёстких изделий. Имеются и гибкие изделия, которые могут принимать различную форму.
53
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf55x1.jpg)
Л.В. Тимофеев
Для контактной лучевой терапии применяют свыше 20 различных типов источников. Среди источников одного типа есть изделия одинаковые по форме, но разные по размерам. Таких разновидностей−70. Источники, кроме того, отличаются и по величине активности содержащегосяв нихрадионуклида.Сучётом этого, число разновидностей ЗТИИ достигает 170.
При изготовлении источников применяются разнообразные материалы: полиэтилен, ионообменные смолы, модифицированные хлопчатобумажные ткани и стеклоткани, керамика, глазури, цеолиты, стёкла, а также различные металлы (алюминий, сталь, титан, золото, платина, иридий, родий).
РазнообразныметодикипримененияЗТРИИдляконтактной лучевой терапии: аппликационная, внутриполостная и внутритканевая. При аппликационной методике, источники как, например, офтальмоаппликаторы, непосредственно прикладываются к очагу поражения эпибульбарной опухоли. При внутриполостнойвводятся в полость (при лечении, например, заболеваний евстахиевой трубы, различных отделов носа, уха, в онкогинекологии); при внутритканевойисточник внедряется в поражённую ткань.
Время экспозиции источников существенно различно. Некоторые типы источников контактируют с очагом поражения в течение нескольких суток (ОА для заднего отдела глаза, рассасывающиеся аппликаторы); сеанс облучения с помощью других длится минуту-другую.
Эффективность применения радионуклидных источников излучения зависит от многих факторов и, в частности, от того, насколько полно и качественно исследованы их радиоционные характеристики.
Настоящие рекомендации по определению этих характеристик подготовлены на основе опыта работ ИБФ МЗ СССР и учётом общих влпросов, освещённых в монографиях /1-8,27,38/, некоторых частных- в научных публикациях /17-26,29/, кроме того,
54
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf56x1.jpg)
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
с использованием методических рекомендаций /10-16/ и государственныхстандартов./9,31,33/Отдельныетермины,определения, единицы физических величин в области ионизирующих излучений приведены в изданиях /36,31,33/. 2.Радиационно-физические характеристики источников.
Различают характеристики самих источников, характеристики излучения и его поля и параметры взаимодействия ионизирующего излучения со средой.
ПрименительнокЗТРИИдлябета-терапииможновыделить специфичные для них характеристики /31/,/33/.
Этот перечень охватывает как так называемые показатели назначения, подлежащие контролю в процессе производства, так и показатели, которые могут контролироваться в процессе эксплуатации и, (или) исследоваться при разработке источников, т.е. на прототипах.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКОВ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ
1.Активность радионуклида в источнике,A=;
2.Удельная активность радионуклида,Am=;
3.Объёмная активность радионуклида, ,Av=;
4.Поверхностная активность;
5.Суммарная активность радионуклидов;
6.Внешнее бета-излучение источника (поток бета-частиц, выходящих из радионуклидного источника через его рабочую поверхность).
7.Равномерность внешнего бета-излучения источника;
8.Содержание радиоактивных примесей.
9.Изотропность излучения.
55
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf57x1.jpg)
Л.В. Тимофеев
ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ И ЕГО ПОЛЯ
10. |
Поток бета-частиц (через поверхность, вне источника) |
|||||
|
фn= |
|
; |
dфn |
||
|
|
|||||
|
Плотность потока бета-частиц φn= |
|||||
11. |
|
|
; |
|||
dS |
|
|||||
12. |
Плотность потока бета-частиц |
ф = |
dE; |
13.Плотность потока энергии бета-частиц φn= ddSф;
14.Энергетический спектр бета-частиц;
14.1Вид спектра;
14.2Граничная энергия спектра бета-частиц, Егр.
14.3Средняя энергия спектра бета-частиц, Еср. Примечание. Для реальных источников рассматриваетсяn dt
действующий энергетический спектр бета-излучения, выходящего через рабочую поверхность источника.
ПАРАМЕТРЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЕТА-ИЗЛУЧЕНИЯ СО СРЕДОЙ
15. |
dE |
|
|
|
Поглощённая доза бета-излучения (ПД), Д= dm ; |
|
|
||
16. |
Мощность поглощённой дозы (МПД), бета-излучения, |
|||
|
P= dD; |
|
|
|
|
dt |
1 |
|
|
17. |
Массовая тормозная способность вещества S/Ρ = |
|
||
p |
||||
|
dE ; |
|
|
|
|
de |
|
|
|
18.Cредняя энергия ионообразования, ω; |
|
|
19.Линейная передача энергии L∆= (dEdl )∆;
20.Эффективный атомный номер вещества, Zэфф.;
21.Коэффициент качества ионизирующего излучения, Q;
Характеристика дозного поля в облучаемой середе
22.Слой половинного ослабления по МПД;
56
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf58x1.jpg)
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
23.Макропространственное распределение ПД и МПД;
24.Интегральная доза, Dm=∫D·ρdv;
25. |
|
Du, очаг |
Избирательность излучения Кu = Du, здоровье тк.; |
||
26. |
|
Pмакс |
Однородность дозы в очаге К0= Pмин |
||
|
|
Другие параметры |
27. |
Среднее значение МПД на поверхности источника |
|
|
~ |
ΣP |
|
P0= |
noi ; |
Poi-мощность дозы на рабочей поверхности источника в i-ом участке
n-число участков
28.Степень неравномерности МПД по поверхности источника
28.1.W = Sn •Po100%;
28.2.K1 = PoPoмаксмин ;
28.3.K2 = PoPoмакс;
29.Поглощённая доза фотонного излучения, Д= dmdE;
30.Мощность поглощённой дозы фотонного излучения
P= dDdt ;
АТТЕСТУЕМЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗТРИИ
Для ЗТРИИ бета-излучения основными при их аттестации характеристиками и параметрами являются: активность радионуклида в источнике (1 по перечню), значение мощности дозы в определённом (например, на поверхности) участке (18); степень
57
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf59x1.jpg)
Л.В. Тимофеев
её неравномерности по поверхности источника (30) ( в том числе отношение максимального значения мощности дозы на поверхности источника к минимальному и к среднему на той же поверхности); макрораспределение ПД и МПД в облучаемой ткани (25), действующий энергетический спектр бета-частиц (14), см. таблицу 1.
Следующие характеристики при аттестации выполняют до-
полнительную роль: (2-9), (10-13), (19-23), 31, 32.
В условиях производства определяются следующие основные характеристики.
Определяется активность радионуклида (радионуклидов) в источнике. Например, если активная матрица изготовляется путём сорбции радиоактивного раствора на неё, то А рассчитывается по результатам измерения активностей исходного и конечного раствора.
Ккаждому источнику прилагается технический паспорт.
Вэтом документе наряду с основными техническими характеристиками источника, например, такими как форма и размеры рабочей зоны, толщина защитной фольги, материал контейнера и т.д. приводятся следующие его радиационно-физические характеристики: для указанного радионуклида и вида излучения активность радионуклида в источникеБк(мКи) на дату изготовления источника; среднее значение мощности дозы на рабочей поверхности аппликатора мГр/с(рад/мин); мощность дозы на обратной стороне аппликатора; степень неравномерности распределения мощности дозы по рабочей поверхности аппликатора, характеризуемая коэффицентом вариации, в процентах; период распада радионуклида; отношение максимального значения мощности дозы бета-излучения на рабочей поверхности к минимальному; отношение максимального значения МПД к среднему по рабочей поверхности; приводится схема распределения МПД по рабочей поверхности в относительных единицах ( за единицу принимается среднее значение МПД).
58
![](/html/19491/1558/html_Kt1HnDcEnf.EDdE/htmlconvd-yvmYNf60x1.jpg)
//СИГНАЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР//
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ И АТТЕСТАЦИИ БЕТА-ИСТОЧНИКОВ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
Наряду с радиационно-физическими параметрами (РФП), указываются меры предосторожности при работе с аппликатором, условия эксплуатации и хранения; даты изготовления и измерений, срок службы.
Более подробно радиационные характеристики бетаисточников, характеристики конкретных радионуклидов, -спек- тральные энергетические характеристики, точные значения периодов полураспада, эффективный пробег в мягкой биологической ткани, таблицы расчёта уменьшения активности нуклида в источнике излагаются для каждого класса исчтоников в методических рекомендациях по бета-терапии.
Одним из главных разделов этих методических руководств является атлас дозных полей для данного класса источников, в котором приводятся глубинные распределения МПД по главной оси источника; карты (или диаграммы) изодозных кривых для лучшей визуализации, выполненные в нескольких двух-трёх наиболее представительных плоскостях, для отдельных источниковизодозные поверхности.
Против каждойизодознойкривой (поверхности)проставляется значение МПД бета-излучения. Изодозы отличаются друг от друга по значениям МПД на 5…10%, что обеспечивает достаточную точность воспроизведения дозного поля.
Карты изодоз, после их закодирования, могут хранится на ЭВМ и использоваться по мере надобности.
Экспериментально,например,спомощьюустановкиСКД-1 ссцинтилляционнымидетекторами(см.разделы)измеряютсязна- чениямощностидозыбета-излученияP0 внесколькихобластяхна рабочей поверхности источника. Например, для ОА с диаметром активной зоны 18 мм, детектором с диаметром 2,5 мм измерения проводят в 17 точках.
По результатам измерений рассчитывают параметры:
59