Модуль_теорія

1. Історія відкриття радіоактивності: основні етапи розвитку радіології.

Радіологія (radius - промінь, logos – наука) - розділ медицини, який розробляє теорію і практику використання іонізуючого випромінювання з діагностичною (променева діагностика) та лікувальною метою (променева терапія).

Медична радіологія бере свій початок з часу відкриття В.К.Рентгеном 8 листопада 1895 р. нового роду променів, які він назвав Х-променями. Проте видатний український фізик Іван Пулюй (Відень) дещо раніше досліджував властивості Х-променів, але результати своїх робіт опублікував пізніше (13 лютого і 5 березня 1896 року). в 1896 р. французьким вченим Анрі Беккерелем явища природної радіоактивності. В І934 році друге покоління Кюрі - подружжя Ірен і Жоліо Кюрі відкрили штучні радіоактивні речовини

2. Природа і властивості іонізуючих випромінювань: α-, β-, γ-, рентгенівських променів, нейтронів та протонів.

Первинноіонізуючі випромінювання передають свою енергію середовищу безпосередньо іонізуючими зарядженими частинки (α-, β-частинки, протони, важкі іони, π-мезони) шляхом відриву від атомів і молекул середовища електронів в результаті взаємодії їх електричних зарядів.

Первинними механізмами взаємодії іонізуючих випромінювань з речовиною є збудження атома або його іонізація внаслідок передачі енергії випромінювання електрону атома.

До вторинноіонізуючих відносяться квантові випромінювання (рентгенівське та γ-випромінювання) і нейтрони.

До рідкоіонізуючих випромінювань відносять всі види випромінювань з ЛПЕ меншою 10 кеВ/мкм — β- та квантові випромінювання, а до щільноіонізуючих — з ЛПЕ вищою 10 кеВ/мкм — нейтрони, протони, ядра важких хімічних елементів.

Види іонізуючих випромінювань:

-корпускулярні: альфа-випромінювання (потік ядер атомів гелію), бета-випромінювання (потік електронів або позитронів), протонне випромінювання (потік протонів), нейтронне випромінювання (потік нейтронів),

-квантові або фотонні: гамма-випромінювання (електромагнітне випромінювання виникає під час перетворення радіоактивних ядер або під час взаємодії швидких заряджених частинок із речовиною), рентгенівське (гальмівне випромінювання) і космічне випромінювання.

Властивості випромінювань:

1) проникаюча — властивість проникати крізь різні матеріали (проникаюча властивість обернено пропорційна щільності середовища);

2) іонізуюча — властивість розкладати молекули на позитивно і негативно зарядженні іони, наприклад: H2O= H+ + OH-;

3) фотохімічна — властивість викликати фотоліз AgBr = Ag+ + Br - (засвічування фотографічних матеріалів);

4) сцинтиляційна, люмінесцентна — властивість викликати сцинтиляції, свічення деяких хімічних речовин;

5) біологічна — властивість спричиняти функціональні, анатомічні та метаболічні зміни на молекулярному, клітинному, органному рівнях та на рівні цілісного організму;

6) кумулятивна — властивість акумулювати в організмі негативні ефекти опромінень, що в подальшому може викликати небажані віддалені наслідки (злоякісні пухлини, природжені вади розвитку, генні мутації, скорочення тривалості життя);

7) радіоактивні випромінювання не сприймаються органами чуття - вони невидимі, не мають запаху і смаку, тому в момент опромінення організм не відчуває дії радіації.

8) теплова - ядерні перетворення супроводжуються виділенням теплової енергії.

3. Особливості устрою радіологічних відділень для роботи з відкритими та закритими радіоактивними речовинами. Типи радіологічних відділень.

Відділення променвої діагностики і променевої терапії та особливості їх устрою.

Променева діагностика набула широкого розповсюдження.

Усі районні та більшість дільничних лікарень оснащені ультразвуковими та рентгенівськими апаратами, а медичні амбулаторії – ультразвуковими установками. В обласних лікарнях та лікарнях великих міст, онкологічних диспансерах, в науково-дослідницьких інститутах МОЗ України функціонують відділення УЗД, РД, РНД, МРТ діагностики та променевої терапії.

Відділення (кабінети) променевої діагностики та променвої терапії влаштовані згідно наказу МОЗ України №340 від 28.11.1997 та ОСПУ – 2001.

Відділення ультразвукової діагностики функціонують в великих лікувальних закладах великих міст і в деяких науково-дослідницьких інститутах. Відділення УЗД забеспечені сучасними УЗ апаратами з допплерівськими системами для отримання 3D (трьохмірного), 4D (чотирьохвимірного) зображення. Кабінети УЗД входять до складу відділень променевої діагностики.

Рентгенодіагностичне відділення – це сукупність рентгенодіагностичних кабінетів, в тому числі КТ, СКТ кабінетів для проведення досліджень різних органів та систем (ЦНС, ОГП, кістяка, травного каналу, сечовидільної системи, зубів і ін.). В останні роки відділення променевої діагностики оснащують сучасними МРТ діагностичними апаратами. Влаштування рентген-кабінету: процедурна кімната (24 м2 на одне робоче місце), пультова кімната (10 м2 ), фотолабораторія (10 м2), кімната для приготування суспензії барію (8 м2) та кімната лікаря. Рентгенологічний архів (з метою дотримання вимог протипожежної безпеки) розташовують в окремому приміщенні.

Відділення (лабораторія) радіонуклідної діагностики призначене для проведення досліджень із використанням радіофармпрепаратів (РФП) – радіонуклідів, або мічених хімічних сполук, в яких частина нейтральних атомів замінена радіоактивними. Хімічні властивості радіонуклідів та їх метаболізм в організмі тотожні власивостям тих же стабільних елементів, що дозволяє вивчати обмін.

Дозволені до введення в організм людини РФП використовують для діагностики та лікування різних патологічних процесів. В РН діагностиці використовують дуже малі у ваговому відношенні кількості радіонуклідів (стоквадрильйонні частки грама). Такі кількості радіонуклідів називають індикаторними, а зумовлені ними дози опромінення називають індикаторними дозами. Індикаторні дози опромінення суттєво не впливають негативно на організм і не порушують перебіг життевих процесів.

Відділення променевої терапії відкритими джерелами іонізуючих випромінювань – часто поєднуються з відділеннями радіонуклідної діагностики (змішані або комплексні відділення), в їх структурі передбачається наявність палат для „активних” хворих.

Відділення дистанційної променевої терапії закритими джерелами іонізуючих випромінювань — включають кабінети: дистанційної гамма-терапії, рентгенотерапії, терапії випромінюваннями високих енергій з використанням лінійних та циклічних прискорювачів. Кожен кабінет включає: апаратну і пультову кімнати та кабінет лікаря.

Відділення контактної променевої терапії закритими джерелами іонізуючих випромінювань складається із: сховища джерел іонізуючих випромінювань, фасовочної, радіоманіпуляційної, палат для “активних” хворих, палат для “неактивних” хворих та інших загальноприйнятих приміщень. З метою зменшення професійного опромінення персоналу відділень контактні методи променевої терапії здійснюють за допомогою шлангових гамма-терапевтичних апаратів (типу Агат-В). Даний апарат забезпечує автоматизоване підведення джерела випромінювання до патологічного осередку та його вилучення без безпосередньої участі персоналу (метод „Afterloading”) і виключає опромінення персоналу.

Змішані (комплексні) відділення

У відділеннях змішаного типу здійснюють радіонуклідні дослідження та променеву терапію відкритими і закритими радіоактивними препаратами. Опромінення виконують в палатах для „активних” хворих.

4. Основні нормативні документи, що регламентують роботу радіологічних відділень (НРБУ-1997, ОСПУ-2000).

Норми радіаційної безпеки України

(НРБУ – 97, НРБУ – 97/Д-2000)

Це — основні державні документи, що встановлюють гігієнічні норми протирадіаційного захисту людини.

Протирадіаційний захист населення ґрунтується на наступних принципах радіаційної безпеки:

- принцип виправданості — практична діяльність, яка супроводжується опроміненням людей, не повинна здійснюватися, якщо користь від неї не перевищує шкоду, яку вона завдає людині або суспільству;

- принцип неперевищення — рівні кумулятивних ефективних доз опромінення внаслідок промислової діяльності не повинні перевищувати встановленні ліміти доз (див. табл.1.3.);

- принцип оптимізації — індивідуальні дози та кількість опромінених осіб повинні бути настільки мінімальними, наскільки це може бути досягнуто з урахуванням соціальних і економічних факторів.

НРБУ – 97 встановлені наступні категорії осіб, які зазнають опромінення:

1. Категорія А (персонал) — особи, які безпосередньо працюють з джерелами іонізуючих випромінень.

2. Категорія Б (персонал) — особи, які безпосередньо не працюють з джерелами іонізуючих випромінень, але у зв'язку з розташуванням робочих місць в приміщеннях з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінення.

3. Категорія В — все населення країни.

НРБУ - 97 включають 4 групи радіаційно-гігієнічних регламентованих величин.

Перша група регламентів встановлена для контролю за практичною діяльністю з метою обмеження професійного опромінення в умовах нормальної експлуатації індустріальних джерел іонізуючих випромінювань. Це — ліміти доз, похідні рівні, допустимі рівні (ДР) та контрольні рівні.

Числові значення лімітів доз (див. табл.. 1.3.) встановлені на рівнях, які виключають можливість виникнення детерміністичних ефектів опромінення від впливу суми ефективних доз усіх джерел випромінень.

Друга група регламентів встановлена з метою обмеження медичного опромінення людини в медичній практиці, до цієї групи входять рекомендовані граничні рівні. При проведенні рентгено- та радіонуклідних досліджень виділяють наступні категорії пацієнтів.

Категорія АД: хворі з онкологічними захворюваннями чи з підозрою на них; хворі, дослідження яких проводиться з метою диференційної діагностики вродженої серцево-судинної патології, в тому числі судинних периферійних мальформацій; хворі, яким проводять інтервенційні заходи; особи, досліджувані в ургентній практиці (у тому числі при травмах) за життєвими показами. Гранично допустима доза (ГДД) опромінення становить 100 мЗв/рік.

Категорія БД: хворі, дослідження яким проводять за клінічними показами при соматичних (неонкологічних) захворюваннях з метою уточнення діагнозу та (або) вибору тактики лікування. ГДД — 20 мЗв/рік.

Категорія ВД: особи із груп ризику, які працюють на підприємствах із шкідливими патогенними факторами та ті, яких приймають на роботу на зазначені підприємства і які проходять професійний відбір; хворі, зняті з обліку, після радикального лікування онкологічних захворювань при періодичних обстеженнях. ГДД — 2 мЗв/рік.

Категорія ГД: особи, яким проводять всі види профілактичного обстеження, за винятком таких, які віднесені до категорії ВД; особи, яким проводять обстеження у медичних програмах. ГДД — 1 мЗв/рік.

Третя група — регламенти щодо відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення в умовах радіаційної аварії. До цієї групи входять рівні втручання та рівні дії.

Четверта група — регламенти щодо відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення від техногенно підсилених джерел природного походження (джерела іонізуючого випромінювання природного походження, які в результаті господарської та виробничої діяльності людини були піддані концентруванню або збільшилась їхня доступність, внаслідок чого утворилось додаткове до природного радіаційного фону опромінення). До цієї групи входять рівні втручання і рівні дії.

ГДД в аварійних ситуаціях.

Коли аварійні роботи здійснюються для врятування життя людей, дози опромінення осіб аварійного персоналу не повинні перевищувати значень регламентованих НРБУ-97: еквівалентна доза будь-якого органу (разом з рівномірним опроміненням всього тіла) не повинна перевищувати 500 мЗв. Планове підвищення опромінення персоналу в дозах понад 100 мЗв допускається з дозволу МОЗ України – один раз протягом усієї трудової діяльності.

5. Методи та засоби захисту при роботі з джерелами іонізуючих випромінювань.

1.Захист кількістю — зменшення потужності джерел до мінімальних величин на робочому місці. Доза і активність знаходяться в прямопропорційній залежності(чим менша активність джерела випромінювання – тим менша доза опромінення);

2.Захист часом — скорочення часу контакту із джерелом випромінювання. Час і доза знаходяться у прямопропорційній залежності (чим менший час контакту з джерелом випромінювання – тим менша доза опромінення).

3.Захист відстанню — збільшення відстані між людиною і джерелом випромінювання. Відстань і доза знаходяться в оберненопропорційній залежності (чим більша відстань від джерела випромінювання – тим менша доза опромінення).

4.Захист екраном — екранування джерел випромінювань матеріалами, які поглинають іонізуючі випромінювання.

Засоби захисту від дії іонізуючого випромінювання

1.Індивідуальні: спецодяг, спецвзуття, засоби захисту органів дихання, ізолюючі костюми, додаткові захисні пристрої.

2.Колективні: стіни, герметизація виробничого устаткування, вентиляція та ін..

6. Методи знешкодження радіоактивних відходів.

Знешкодження радіоактивних відходів можна виконати наступними способами:

- витримати до повного розпаду (10 періодів напіврозпаду);

- розвести водою чи повітрям до гранично допустимої концентрації;

- поховати у спеціальних могильниках (високоактивні довгоживучі).

7. Біологічна дія іонізуючого випромінювання на всіх рівнях організації організму.

Під біологічною дією іонізуючих випромінювань розуміють їх здатність викликати функціональні, анатомічні і метаболічні зміни на всіх рівнях біологічної організації. Біологічна дія іонізуючих випромінювань зумовлена енергією, що передається випромінюваннями різним тканинам і органам.

В основі біологічної дії іонізуючих випромінювань лежать:

поглинання енергії випромінювання біосубстратом;

іонізація і збудження атомів і молекул, радіоліз води з утворенням вільних радикалів H+ OH- і пероксиду водню - H2O2, утворення активних вільних радикалів, розвиток первинних радіаційно-хімічних реакцій і пошкодження високомолекулярних сполук.

Первинна дія випромінювання може бути прямою і непрямою. При прямому впливі випромінювання відбувається збудження та іонізація молекул речовини тканин і органів.

зумовлюють непряму дію іонізуючого випромінювання, тобто зміни молекул, виникають не від отриманої енергії іонізуючого випромінювання, а від енергії змінених молекул (під час опромінення під пряму дію потрапляє дуже незначна частина молекул опромінюваного організму).

Основним субстратом окислювальних реакцій , що викликають вільні радикали, є біоліпіди і нуклеопротеїди. В результаті радіаційного впливу порушується структура тканин і клітин.

З вищесказаного випливають два важливих положення:

Перше - взаємодія іонізуючого випромінювання з живою речовиною відбувається за законами фізики і супроводжується збудженням та іонізацією атомів і молекул і первинними радіохімічними процесами (реакціями). Але це лише первинна дія радіації.

Друге - іонізація атомів і молекул є лише пусковим механізмом для вторинних процесів, які розвиваються в подальшому в живому організмі по біологічним законам. Тому ефективність біологічної дії іонізуючих випромінювань оцінюють з точки зору тяжкості цих вторинних пошкоджень.

Дія іонізуючих випромінювань на клітину і організм теплокровних тварин

В результаті опромінення в клітині можна зареєструвати безліч найрізноманітніших реакцій - затримку поділу, пригнічення синтезу ДНК, пошкодження мембран і ін. Ступінь вираженості цих реакцій залежить від того, на якій стадії життєвого циклу клітини відбулося опромінення.

Відомо, що синтез ДНК в клітині відбувається в інтерфазі, яка поділяється на 3 періоди - період синтезу ДНК (S - період), перед - (G1) і постсинтетичні (G2) періоди (G - від англ. Gap - інтервал), четвертий період - мітоз (М). Тривалість мітотичного циклу варіює по величині, розташовуючись наступним чином: М < G2 - S - G1. Найкоротший період - мітоз, завершується на протязі 30-60 хвилин.

Деякі променеві реакції легко переносяться клітиною, що є наслідком пошкодження структур, втрата яких дуже швидко надолужується. Найбільш універсальна реакція - тимчасова затримка (пригнічення) клітинного ділення, що часто називається радіаційним блокуванням мітозів. Для більшості культур клітин затримка ділення відповідає приблизно одній годині на кожний 1 Гр. Тривалість часу затримки ділення залежить і від стадії клітинного циклу, в якій знаходяться клітини в момент опромінення; найбільш тривалий він в тих випадках, коли впливу зазнають клітини в стадії синтезу ДНК, а найкоротший - при опроміненні в мітозі. Реакцію затримки ділення слід відрізняти від повного пригнічення мітозу, що настає після впливу більших доз, коли клітина значний час продовжує жити, але цілком втрачає здатність до поділу.

Летальні реакції клітин. Форми клітинної загибелі.

Під клітинною загибеллю або летальним ефектом опромінення розуміють втрату клітиною здатності до проліферації. Клітинами, що вижили, вважають ті, що зберегли здатність до необмеженого розмноження, тобто клоноутворення. Таким чином, йдеться про репродуктивну загибель клітини. Ця форма променевої інактивації клітин найбільш розповсюджена в природі.

Інший різновид репродуктивної загибелі нащадків опромінених клітин - утворення так званих гігантських клітин, що виникають в результаті злиття двох сусідніх, частіше “сестринських” клітин. Такі клітини здатні до 2-3 поділів, після чого вони гинуть.

Основною причиною репродуктивної загибелі клітин є структурні перетворення ДНК у вигляді так званих хромосомних перебудов, або аберацій хромосом. Основні види аберацій: фрагментація хромосом, формування хромосомних мостів, дицентриків, кільцевих хромосом, поява внутрішньо- і міжхромосомних обмінів, тощо.

Деякі аберації, наприклад мости, механічно перешкоджають поділу клітини. Обмін всередині хромосом і між ними призводить до нерівномірного розподілу хромосом, до втрати генетичного матеріалу, що викликає загибель клітини через нестачу метаболітів, синтез яких кодувався ДНК втраченої частини хромосоми.

Ще одна форма радіаційної інактивації клітин - інтерфазна загибель - настає до вступу клітин в мітоз. При дозах опромінення 10 Гр загибель може настати “під променем” або незабаром після опромінення. При дозі опромінення до 10 Гр загибель настає в перші години після опромінення і може бути зареєстрована у вигляді різноманітних дегенеративних змін клітини - частіше пікнозу або фрагментації хроматину.

Природа радіаційної загибелі клітин.

Чутливість ядра клітини приблизно на шість порядків вища за чутливість протоплазми. З усіх внутрішньоядерних структур відповідальною за життєздатність клітини є ДНК. Остання бере участь в формуванні хромосом і переносі генетичної інформації. Опромінення викликає різноманітні перетворення в ДНК: розриви молекули ДНК, утворення лужно-лабільних зв'язків, втрату основ і зміну їх складу, зміни нуклеотидних послідовностей, зшивки ДНК-ДНК і ДНК-білок, порушення комплексів ДНК з іншими молекулами.

Розрізняють поодинокі розриви ДНК, коли зв'язок між окремими атомними угрупуваннями порушується в одній з ниток двониткової молекули ДНК і подвійні, коли розрив відбувається відразу в близько розташованих ділянках двох ланцюгів, що призводить до розпаду молекули. При будь-якому розриві порушується зчитування інформації з молекули ДНК і просторова структура хроматину.

Поодинокі розриви не призводять до поломок молекули ДНК, бо розірвана нитка міцно утримується на місці водневими, гідрофобними і іншими видами взаємодій і протилежною ниткою ДНК. Крім того, структура досить добре відновлюється потужною системою репарації. Поодинокі розриви самі по собі (якщо вони не переходять в подвійні) не є причиною загибелі клітин.

Зі збільшенням дози опромінення зростає імовірність переходу поодиноких розривів в подвійні. Рідкоіонізуючі випромінювання (гамма, рентгенівське, швидкі електрони) на 20-100 одиничних розривів зумовлюють один подвійний. Щільноіонізуючі випромінювання викликають значно більше число подвійних розривів ДНК і аберацій хромосом безпосередньо після опромінення.

Окрім утворення розривів, в опроміненій ДНК порушується структура основ, передусім тиміну, що збільшує число генних мутацій. Відзначається утворення зшивок між ДНК і білками нуклеопротеїнового комплексу.

Нарешті, важливим наслідком опромінення є зміна епігеномної (не зв'язаної з ядерним матеріалом) спадковості клітини, носіями якої є різноманітні цитоплазматичні органели. При цьому знижується функціональна активність нащадків опромінених клітин. Певно, саме це може бути однією з причин віддалених наслідків опромінення. Однак головною причиною репродуктивної загибелі клітин при опроміненні є пошкодження їх генетичного апарату.

Пострадіаційне відновлення (репарація) клітин

Багато радіаційних пошкоджень відновлюються. Такі пошкодження називають потенційними. Їх доля може скластися двома шляхами - вони репарують і тоді клітина виживає, або реалізуються і тоді клітина гине.

По часу здійснення розрізняють дореплікативну, постреплікативну і реплікативну репарації.

Дореплікативна репарація (до етапу подвоєння ДНК) може відбуватися шляхом возз'єднання розривів, а також з допомогою вилучення (ексцизії) пошкоджених основ. У з’єднані одиничних розривів беруть участь ферменти: лігаза, ендо-, екзонуклеаза, ДНК-лігаза, які забезпечують кінцевий акт репарації — лігазне возз’єднання.

Постреплікаційна репарація - це процес, при якому клітина зберігає життєздатність, незважаючи на наявність дефектів ДНК.

Реплікативна репарація (відновлення ДНК в процесі її реплікації) здійснюється вилученням в ході реплікації пошкоджень в зоні точки росту ланцюга, або шляхом елонгації, минаючи пошкодження.

Нестохастичні і стохастичні наслідки радіаційного впливу

Нестохастичними називають такі ефекти, для яких існує поріг опромінення, а імовірність їх виникнення і ступінь тяжкості залежить від дози опромінення.

Стохастичними називають такі ефекти, для яких не існує поріг впливу.

Основними стохастичними ефектами є генетичні і канцерогенні наслідки променевого впливу.

У таблиці 2.3. наведена структура патологічних порушень унаслідок радіаційного впливу на організм людини.

Табл. 2.3. Структура патологічних порушень внаслідок радіаційного впливу на організм людини.

Радіаційний вплив
Безпосередні ефекти	Віддалені ефекти
Безпосередні ефекти	Соматичні	Тератогенні	Генетичні
Гостра променева хвороба	Ріст загальносоматичних захворювань	Розумова відсталість	Домінантні мутації
Хронічна променева хвороба	Лейкоз	Природжені дефекти	Наведені генетичні ефекти
Гіперплазія, деструкція щитовидної залози	Рак щитовидної залози	Бластомогенні ефекти	Дефекти, пов’язані з дією на хромосоми
Катаракта	Рак молочної залози
Променеві травми	Рак легенів
Психоемоційні розлади	Інші види пухлин
	Патологія вагітності і пологів
	Скорочення тривалості життя

Соматичні наслідки радіаційного впливу

Серед нестохастичних наслідків, окрім променевої хвороби, можуть розвиватися гіпопластичні і дистрофічні стани, дисфункція залоз внутрішньої секреції. Найбільш типовими наслідками є функціональні і органічні зміни з боку нервової, серцево-судинної, імунної систем, а також кровотворення.

Дія випромінювання на ембріон та плід

Внутрішньоутробний розвиток дитини відбувається в три періоди — передімплантації, органогенезу та фетогенезу.

Передімплантаційний період триває до 9-ої доби після запліднення. Найбільш чутливі зародки до 5-ої доби розвитку. Опромінення 1 – 1,5 Гр зумовлює загибель 70 – 80% зародків. Опромінення зародків 6 – 10 доби розвитку зумовлює виникнення наступних вроджених вад: морфо-функціональні порушення мозку, вади серця, скелета та ін.

Органогенез триває з 9-ої доби до 6-го тижня після зачаття. Опромінення дозою в 0,2 Гр в цей період може спричинити затримку росту плода, грубі аномалії його розвитку, та неонатальну смертність.

Фетогенез розпочинається з 7-го тижня після запліднення. В цей період відносно великі дози опромінення зумовлюють стійке відставання в рості організму.

8. Видові, індивідуальні та вікові різновиди радіочутливості.

Рідіочутливість залежить від віку (у дітей значно вища, ніж дорослих та осіб похилого віку), генетичної конституції, стану здоров’я (хворі зазвичай більш радіочутливі ніж здорові), харчування (повноцінне та збалансоване харчування підвищує радіостійкість), гормонального статусу (порушення гормонального статусу підвищує радіочутливість), статі (особи жіночої статі більш радіостійкі, ніж чоловіки), кількості кисню в атмосфері під час опромінення біологічних об’єктів (кисневий ефект – підвищення радочутливості при зростанні чи зниженні парціального тиску кисню в атмосфері), температури (охолодження тіла нижче нормальної супроводжується підвищенням радіостійкості).

В 1906 р. І. Бергоньє і Л. Трибондо відзначили, що радіочутливість тканин прямо пропорційна проліферативній активності і обернено пропорційна ступеню диференціювання клітин, що її складають. Тому найбільш чутливими є кровотворна тканина, лімфоїдна тканина, статеві залози, кришталик ока та ін., найбільш радіостійкою тканиною є м’язова тканина.

В залежності від радіочутливості встановлено 3 групи критичних органів або тканин:

І група - все тіло, гонади і червоний кістковий мозок, лімфоїдна тканина.

ІІ група - щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, м'язи, кришталик ока і органи, що не відносяться до І і ІІІ груп.

ІІІ група - шкірний покрив, кісткова тканина, кисті, передпліччя, гомілки і стопи.

9. Мутагенна дія радіації.

Генетичні наслідки радіаційного впливу

Генетичні наслідки опромінення виявляються в першій і наступних генераціях. Під впливом іонізуючих випромінювань в малих дозах найчастіше розвиваються генні мутації, що в найбільшому ступені відбиваються на спадковості людини. До генетичних ефектів дії радіації належать різні форми спадкових хвороб, зумовлених пошкодженнями генетичного апарату ядер статевих клітин. Чинники, що зумовили зміни генетичної інформації, називаються мутагенами, а це явище - мутагенезом.

При ураженні хромосомного апарату соматичних клітин під впливом іонізуючих випромінювань можуть розвиватися різні непухлинні хвороби (соматичні, тератогенні ефекти).

При дії іонізуючих випромінювань на статеві клітини (гонади) можуть виникати зміни числа, структури хромосомного апарату, що викликають спадково зумовлені форми патології:

зміна внутрішньої структури окремих генів може зумовлювати мертвонародження, спонтанний аборт, народження нежиттєздатних дітей; мутації, що характеризуються структурною перебудовою однієї або декількох хромосом і зумовлюють важкі патологічні синдроми;

зміна числа хромосом в наборі може зумовлювати важкі форми спадкової патології і бути причиною найбільш розповсюджених хромосомних хвороб;

генетичні порушення внаслідок радіаційного опромінення статевих залоз батьків діляться на домінантні та рецесивні.

10 Радіоактивність - одиниці радіоактивності. Види радіоактивного розпаду.

Радіоактивність - це властивість ядер атомів деяких хімічних елементів до мимовільного поділу з виникненням іонізуючих випромінювань, наприклад:

Речовини, яким властивий мимовільний поділ ядер атомів та супроводжується виникненням іонізуючого випромінювання, називають радіоактивними.

Види радіоактивних перетворень.

1. Альфа-розпад - викид з ядра природних радіоактивних елементів альфа-частинок () - ядра атому гелію:

2. Електронний бета-розпад - викид з природних або штучних радіоактивних елементів електрона:

3. Позитронний бета-розпад - викид з ядра деяких штучних радіонуклідів позитрона:

4. К-захват (захват орбітального електрона ядром) - ядерний протон захоплює електрон з найближчого до ядра К-шару і перетворюється в нейтрон. Порядковий номер елемента зменшується на одиницю. На звільнене в К-шарі місце переходить електрон з іншого шару, що супроводжується виникненням кванта характеристичного випромінювання:

5. Мимовільне ділення ядер спостерігається у радіоактивних елементів з великим атомним номером (235U, 239Pu і ін.) при захопленні їх ядрами повільних нейтронів. Одні і ті ж ядра при поділі утворюють різноманітні пари осколків, що являють собою ядра нових елементів:

Ділення ядер супроводжується виділенням ядерної енергії. Нейтрони, що виникають при діленні ядра, знову викликають ділення інших ядер. Така реакція стає ланцюговою. Умови для керування ланцюговою реакцією створюються в атомних реакторах. При наростанні ланцюговою реакції на протязі короткого проміжку часу виникає ядерний вибух.

6. Термоядерні реакції (синтез ядер) виникають при температурах, що досягають декількох мільйонів градусів. В цих умовах ядра легких елементів об'єднуються в ядра більш важких елементів:

(17,5 МеВ)

Закон постійності радіоактивного розпаду: в рівні проміжки часу відбувається ядерне перетворення рівних частин активних атомів радіоактивної речовини:

Nt=N0 e-λt

Де N0 - кількість активних атомів в початковий момент (t=0); Nt – кількість радіоактивних атомів, що залишилися через час t; λ - постійна розпаду, що визначається часткою атомів, що розпадається за одиницю часу.

Частка ядер атомів ,що розпадаються, для кожного радіонукліда є величина постійна і називається постійною розпаду (λ):

λ = 0,693/ T1/2

Де T1/2 - період напіврозпаду - час, на протязі якого розпадається половина активних ядер атомів даної радіоактивної речовини. Радіоактивні речовини з періодом напіврозпаду більшим 15 діб вважають довгоживучими, меншим 15 діб — короткоживучими.

11. Ізотопи. Основні характеристики радіоактивних ізотопів. Характеристика радіоактивних ізотопів: 60Со, 32Р. 123, 125, 131І, 99mTc;198Au, 113mIn

нукліди або ізотопи, ізос – рівний, топос – місце в періодичний таблиці Д.І.Мендєлєєва) – різновиди того ж елементу з однаковим числом протонів у ядрі, що відрізняються кількістю нейтронів, і мають той же порядковий номер в таблиці Менделєєва, але різні масові числа. Штучні радіоактивні речовини (радіонукліди) отримують в ядерних реакторах, опромінюючи стабільні хімічні елементи нейтронами, елементарними частинками у прискорювачах елементарних частинок. Ядра радіонуклідів розпадаються з виникненням іонізуючого випромінювання, наприклад:

12. РФП: отримання та основні вимоги.

Радіонукліди отримують в ядерних реакторах або за допомогою циклотронів (прискорювачах елементарних частинок) і після очищення і визначення питомої активності , їх в герметичних ампулах в захисних контейнерах направляють в діагностичні лабораторії. В останні роки для спрощення отримання РФП та з метою удосконалення РН досліджень використовують генератори РФП або медичні прискорювачі елементарних частинок.

Одержання РФП у генераторі

13. Метаболізм РФП в організмі. Критичні органи.

Введений в організм РФП рівномірно розподіляється в крові і згодом, в залежності від тропності, накопичується в окремих органах і тканинах. Розрізняють органоторпні РФП (131І - накопичується в щитоподібній залозі, 198Аu колоїд накопичується в печінці та ін.), туморотропні (67Ga цитрат накопичується в пухлинах кісток, 99mТс-пертехнат накопичується в пухлинах печінки і ін.) та без вираженого селективного накопичення (24Na, 3Н). Органотропність може бути направленною, коли РФП накопичується в певному органі (див. вище) або непрямою, коли виникає тимчасове накопичення РФП на шляху його виведення з організму (наприклад в печінці – бенгальський рожевий мічений 131І, в нирках - 131І-гіпуран).

Критерієм, що зумовлює токсичність нукліда є ефективний період напіввиведення(Теф) – час, протягом якого активність радіонукліда в організмі зменшується на половину за рахунок розпаду та виведення з організму природнім шляхом.

Дослідження із застосуванням радіонуклідів в індикаторних дозах з діагностичною метою, відносяться до робіт ІІ класу і можуть проводитись в стаціонарних та в амбулаторних умовах.

14. Гранично допустимі дози (ГДД) опромінення людини та різних категорій персоналу. (до 5)

15. Категорії пацієнтів, направлених на радіонуклідні дослідження. Допустимі дози їх опромінення. (до 5)

16. Експозиційна, поглинута, еквівалентна та інтегральна дози іонізуючого опромінення. Позасистемні та системні одиниці визначення доз.

Дозою іонізуючих випромінювань називається енергія, передана випромінюванням елементарному об’єму або масі опромінюваної речовини.

Експозиційна доза (фотонного рентгенівського і гама-випромінювань)/ДО/- це кількісна характеристика випромінювань, основана на їх здатності іонізувати повітря. За одиницю експозиційної дози в системі СІ прийнята така доза, яка в 1 кг сухого повітря утворює іони, що несуть заряд 1 Кл кожного знаку — Кл/кг. Позасистемна одиниця експозиційної дози — рентген (Р). 1Р утворює в 1 см3 сухого повітря при нормальних фізичних умовах 2,08·109 пар іонів. Похідні рентгена: 0.001Р=1 мР; 0.000001 Р= 1мкР.

Потужність експозиційної дози фотонного випромінювання (Ро) - експозиційна доза в одиницю часу — 1 Кл/кг·с =1 А/кг. Позасистемна одиниця — Р/год, мР/сек. та ін.

Поглинута доза випромінювання (Д) — енергія випромінювання, поглинута одиницею маси опромінюваного середовища. В системі СІ одиницею поглинутої дози є Грей[1] (Гр), що дорівнює 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця поглинутої дози — рад (від „радіаційна адсорбована доза”). Її величина дорівнює 100 ерг енергії на 1 г речовини. 1 Гр = 100 рад, 1 рад = 0,01 Гр.

Потужність поглинутої дози іонізуючого випромінювання (Р) - поглинута доза в одиницю часу Грей/с, рад/с.

Інтегральна поглинута доза - середня енергія іонізуючого випромінювання, поглинута певною масою тканин патологічного осередку, опроміненого органу, частини або всього тіла - Грей·кг (кг·рад).

Еквівалентна доза опромінення (Н) — Зіверт[2] (Зв) — це така поглинута доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, яка викликає такий же біологічний ефект, як 1 Гр поглинутої дози рентгенівського або гамма-випромінювань (Дж/кг); 0.01 Зв = 1 бер (біологічний еквівалент рентгена).

Індивідуальна доза опромінення – це сума еквівалентних доз опромінення, яку людина отримує за певний період її життя.

Доза еквівалентна (НТ) в органі чи в тканині Т — величина, яка визначається як добуток поглинутої дози ДТ в окремому органі або тканині Т на радіаційний зважувальний фактор WR.: НT = ДТ ∙ WR

17 Методи визначення дози. Типи дозиметрів.

Методи дозиметрії.

Розрізняють фізичні, хімічні та біологічні методи дозиметрії: іонізаційний, сцинтиляційний (люмінесцентний), напівпровідниковий, термолюмінесцентний, нейтронно-активаційний, калориметричний, фотографічний, хімічний, біологічний та розрахунковий (математичний).

Іонізаційний метод дозиметрії здійснюється за допомогою іонізаційної камери і базується на оцінці ступеня іонізації середовища, через яке проходить випромінювання. Чим більша потужність дози, тим більше виникає іонів, тим більший іонізаційний струм. Вимірюючи величину іонізаційного струму одержують уявлення про потужність дози іонізуючого випромінювання.

Сцинтиляційний метод дозиметрії полягає у вимірах інтенсивності світлових спалахів, що виникають у речовинах, які мають властивості люмінесценції (йодид калію, натрію, цезію або антрацен, стильбен тощо) під час проходження через них рентгенівського або γ-випромінювання. Схема будови люмінесцентного дозиметра див. мал..1.2.

Напівпровідниковий метод дозиметрії – під час опромінення в напівпровідникових детекторах виникає струм, за величиною якого можна визначити потужність дози випромінювання, що діє на детектор.

Термолюмінесцентний (фотолюмінесцентний, радіолюмінесцентний) метод базується на здатності кристалічних люмінофорів (наприклад літію фторид, активований сріблом) накопичувати поглинену енергію випромінювання. У разі додаткового нагрівання кристалів у певному режимі відбувається термолюмінесцентне "висвічування", інтенсивність якого залежить від дози опромінювання, котру поглинув люмінефор.

Нейтронно-активаційний метод — визначення наведеної радіоактивності внаслідок впливу потоків нейтронів.

Фотографічний метод дозиметрії базується на здатності випромінювань викликати фотоліз галоїдного срібла (див.вище), внаслідок чого відбувається його часткове відновлення. У процесі проявлення в місцях опромінення плівка темніє пропорційно дозі опромінення.

Хімічний метод — базується на здатності іонізуючих випромінювань викликати в хімічних сполуках дисоціацію багатоатомних молекул з утворенням нових хімічних сполук. При цьому змінюється прозорість або колір розчинів, випадає осад або виділяється газ. Кількісна оцінка цих змін дозволяє визначити дозу опромінення, якщо вимірювальна система проградуйована з використанням еталонного джерела випромінювань.

Калориметричний (тепловий) метод дозиметрії — базується на вимірюванні кількості тепла, що виділяється в детекторі при поглинанні іонізуючих випромінювань (мало використовують в медицині у зв'язку з його низькою чутливістю).

Розрахунковий (математичний) метод — передбачає використання таблиць і номограм для розрахунку індивідуальних поглинутих доз при різних варіантах опромінення людини.

Біологічні методи дозиметрії –базуються на дослідженні біоматеріалів (хромосомний аналіз лімфоцитів периферичної крові, пунктату кісткового мозку, електронний парамагнітний резонанс емалі зубів, екстрагованих за медичними показами) та урахуванні променевих реакцій організму. Даний метод дозиметрії використовується в клінічній практиці.

Типи приладів для вимірювання дози і радіоактивності.

1.Дозиметрии — індивідуальні (ТЛД, ДКГ – 21, АСІДК – 21 та ін.), пошукові (СРП 68 – 01, СРП 03Т, ДРГ 01Т, ДРГ – 3 01Т1), дозиметри контролю захисту (ДРГ 3 – 02 та ін.), лабораторні (РКС – 01, МКС – 0,5 та ін.) і клінічні (VJ – 18, VJ - 23). Їх використовують для визначення потужності доз.

2.Радіометри використовують для визначення активності у зразку, активності об’єктів зовнішнього середовища, рівнів радіоактивного забруднення поверхонь та in vitro діагностики.

18. Біологічні та розрахункові методи визначення дози.

19. Методи визначення радіоактивності. Типи радіометрів. (попер)

20. Фізичні та біологічні основи променевої терапії.

Таблиця 2.1. Фізичні властивості та проникаюча здатність деяких видів іонізуючих випромінювань.

Види випромінювань	Енергія випромінювань МеВ	Швидкість поширення в вакуумі км/с	Довжина пробігу в повітрі	Довжина пробігу в тканинах	Іонізуюча здатність (щільність іонізації на одиницю шляху пробігу)
Альфа	1-10	20 000	до 20 см	до 50 мкм	10 000-20 000 пар/мм
Бета	0,1-2	270 000	до 15 м	до 1 см	5-10 пар/мм
Гамма	0,1-20	300 000	сотні метрів	десятки сантиметрів	1 пара/см
Нейтрони	0,5-10	0,001-1000000	сотні метрів	сантиметри, метри	Сотні, десятки тисяч пар на мм

Біологічна дія іонізуючих випромінювань.

В основі біологічної дії іонізуючих випромінювань лежать:

поглинання енергії випромінювання біосубстратом;

іонізація і збудження атомів і молекул, радіоліз води з утворенням вільних радикалів H+ OH- і пероксиду водню - H2O2, утворення активних вільних радикалів, розвиток первинних радіаційно-хімічних реакцій і пошкодження високомолекулярних сполук.

21. Механізм радіаційного пошкодження пухлинних клітин.

Променева терапія базується на біологічній дії іонізуючих випромінювань (див.главу 2). В результаті променевого впливу в пухлині спостерігається пригнічення клітинного поділу. Дози порядку 0,1 Гр викликають зникнення нормальних мітотичних фігур. Із збільшенням дози все більше число клітин втрачає здатність до розмноження. Кількість ненормальних мітозів в пухлині зростає, а клітини, що продовжують розмножуватися після ряду поділів, гинуть в результаті шкідливого впливу хромосомних аберацій і генних мутацій, пов'язаних з пошкодженням ДНК. В кровоносних судинах пухлини виникає ендофлебіт і проліферуючий ендартеріїт. Облітерація дрібних судин порушує живлення пухлини, що посилює в ній дистрофічні зміни, сприяє загибелі пухлини із заміщенням її сполучною тканиною. Фахівці з променевої терапії прагнуть до найбільш повного руйнування пухлинних елементів при найменшому пошкодженні навколишніх здорових тканин.

22. Радіотерапевтичний інтервал та радіомодифікуючі фактори.

Різницю в радіочутливості нормальних і пухлинних клітин називають терапевтичним інтервалом радіочутливості. Чим більший цей інтервал, тим легше домогтися руйнування пухлини при збереженні життєздатності навколишніх тканин.

Радіотерапевтичний інтервал можна розширити шляхом зміни ритму опромінення: намічену сумарну дозу опромінення ділять на окремі порції (фракції), пухлину опромінюють багаторазово, малими (по 2-3 Гр), середніми (по 5-6 Гр) чи великими (по 8-12 Гр) фракціями. Інші способом збільшення радіотерапевтичного інтервалу є протрагування дози. В цих випадках кожне фракціоноване опромінення подовжують шляхом зниження потужності дози. Використовують також радіомодифікатори — радіосенсибілізатори та радіопротектори.

Розширенню радіотерапевтичного інтервалу сприяють радіосенсибілізатори (підвищують радіочутливість пухлин): насичення пухлини киснем (опромінення в умовах оксигенобаротерапії), синхронізація циклів ділення клітин, гіпертермія та магнітотерапія. Деякі хімічні засоби посилюють променевий ефект — фторурацил, метотрексат, гепарин (первинне пошкодження ДНК); послаблюють післярадіаційне відновлення клітин пухлини антибіотики групи актиноміцинів — актиноміцин-д, аурентин та ін.; погіршує умови трофіки пухлин гексамін та ін.

Радіопротектори — знижують чутливість нормальних тканин до опромінення — це фармакологічні препарати (серотонін, цистамін, цистеїн та ін), гіпотермія та гіпоксія (вдихання суміші азоту з киснем з вмістом кисню до 12%, накладання джгута на кінцівку).

З метою підсилення променевого ураження клітин застосовуються так звані радіосенсибілізатори. До них відносяться хімічні засоби, що посилюють первинне радіаційне ураження шляхом підвищення насичення киснем пухлинних клітин (гепарин), що посилює первинне пошкодження ДНК; посилюють променевий ефект - фторурацил, метотрексат; послаблюють післярадіаційне відновлення клітин пухлини - антибіотики групи актиноміцинів - актиноміцин-д, аурантин і ін; погіршують умови трофіки пухлини мексамін і ін.

23. Класифікація методів променевої терапії.

В основу класифікації видів променевої терапії взято поділ їх за видами іонізуючих випромінювань:

гама-терапія,

рентгенотерапія,

бета-терапія,

мегавольтна терапія джерелами іонізуючих випромінювань високих енергій.

Методи променевої терапії

І. Дистанційні методи опромінення:

- близькодистанційні здійснюють при відстані джерело – шкіра (ВДШ) від 1,5 до 25 см;

- далекодистанційні здійснюють при ВДШ від 30 см до 4 м.

1. Дистанційна гама-терапія.

2. Терапія гальмівним випромінюванням високої енергії:

а) статична: відкритими полями, через свинцеву решітку, через свинцевий клиновидний фільтр, через свинцеві екрануючі блоки

б) рухома: ротаційна, маятникова, тангенційна, ротаційна з керованою швидкістю

3. Терапія швидкими електронами:

4. Терапія прискореними нейтронами, протонами і ін. елементарними частинками;

5. Рентгенотерапія (див. главу 6).

ІІ. Контактні методи опромінення:

1. Внутрішньопорожнинний метод;

2. Внутрішньотканинний метод: внутрішньотканинна гама-терапія, внутрішньотканинна бета-терапія.

3. Радіохірургічний метод.

4. Аплікаційний метод.

5. Близькодистанційна рентгенотерапія.

6. Метод вибіркового накопичення радіонуклідів (терапія інкорпорованими РФП).

ІІІ. Поєднані методи променевої терапії — поєднання дистанційного і контактного методів опромінення.

ІV. Комбіновані методи лікування злоякісних пухлин – це поєднання променевої терапії з іншими методами лікування (хірургічним, хіміотерапією та гормонотерапією).

Варіанти поєднання променевого і хірургічного методів лікування: передопераційне опромінення (для профілактики рецидивів та метастазів пухлини, переведення пухлини в операбельний стан внаслідок зменшення її розмірів), субопераційне опромінення (проводиться під час оперативного втручання для попередження розвитку імплантаційних метастазів та руйнування можливих залишків пухлини) та післяопераційне опромінення (для профілактики рецидивів, руйнування регіонарних та віддалених метастазів проводять через 3 – 4 тижні після операції).

Методи променевої терапії можуть бути використані як самостійні методи лікування по радикальній (повне виліковування хворого при раку шкіри, губи, шийки матки І-ІІ стадії та ін.), паліативній (тимчасове припинення злоякісного росту або зменшення здавлювання середостіння для поліпшення якості життя при неоперабельних випадках) чи симптоматичній (зменшення больового синдрому, попередження патологічних переломів кісток при наявності в них метастазів, для зупинки кровотечі при генералізації процесу та ін.) програмах.

24. Взаємодія іонізуючого випромінювання з речовинами. Варіанти розподілення дози опромінення у часі та просторі.

Способи підведення дози до осередка і ритм опромінення:

1.Однократне опромінення — заплановану дозу підводять до пухлини за один сеанс опромінення (передопераційне та субопераційне опромінення).

2.Фракційне опромінення — здійснюють

- дрібними фракціями — РОД 2 – 2,5 Гр щодня, 5 – 6 сеансів на тиждень, тривалість курсу опромінення 4 – 6 тижнів, СОД 60 – 70 Гр;

- середніми фракціями — РОД 3,5 – 4 Гр, 2 - 3 сеанси на тиждень (тижнева доза не повинна перевищувати 10 Гр), СОД 50 – 60 Гр;

- крупними фракціями — РОД 5 – 8 – 10 Гр за сеанс з інтервалом від декількох днів до тижня (використовують чистіше у занедбаних випадках з паліативною метою).

3.Інтенсивно-концентрований курс РОД 5 Гр і більше протягом 5-6 днів щодня, при досягненні СОД 30-40 Гр здійснюють хірургічне втручання.

4.Розщеплений курс променевої терапії — проводиться дрібним і середнім фракціонуванням дози для підвищення толерантності нормальних тканин; при появі променевої реакції після підведення половини призначеної дози тимчасово на 2-4 тижні припиняють опромінення, а після цього продовжують його. Розщеплений курс поліпшує результат і не супроводжується вираженими променевими реакціями нормальних тканин. Внаслідок загибелі пухлинних клітин і поліпшення кровообігу в пухлині відбувається реоксигенація клітин, які знаходились в стані гіпоксії і аноксії. Реоксигенація пухлини сприяє підвищенню її радіоуражуваності під час наступного після перерви опромінення.

5. Безперервне опромінення — здійснюється інкорпорованими РФП для лікування множинних метастазів в кістки (32Р), раку щитоподібної залози (131І) та ін.

25. Основні принципи променевої терапії.

Основні принципи променевої терапії злоякісних пухлин:

1.Своєчасність застосування променевої терапії в можливо ранніх стадіях захворювання.

2.Вибір найбільш раціональної методики опромінення.

3.Підведення до пухлини оптимальної дози в оптимальні строки при одночасному збереженні життєздатності навколишніх здорових тканин і зниженні загальної інтегральної поглинутої організмом дози.

4.Одночасний променевий вплив на первинну пухлину і на реґіонарні шляхи метастазування та реґіонарні метастази.

5.Комплексність лікування хворого: використання поряд з променевою терапією засобів, що підвищують загальну і місцеву реактивність організму.

Основні принципи променевої терапії непухлинних захворювань

1.Променеве лікування непухлинних захворювань повинно застосовуватися тільки за наявності обґрунтованих до нього показань.

2.Променева терапія є методом вибору і застосовується як правило тоді, коли імовірність соматичних, генетичних і променевих уражень виключається повністю і не був досягнутий позитивний ефект від уже застосованих лікувальних заходів.

3.Променеве лікування непухлинних захворювань не повинно застосовуватися у дітей і підлітків та вагітних жінок.

4.Основною методикою опромінення є безпосередній вплив на патологічно змінені органи і тканини.

5.Променеве лікування повинно проводитися з використанням методів опромінення, що максимально зменшують опромінення життєвоважливих органів, особливо гонад, а оточуючі патологічний осередок здорові тканини повинні бути захищені від дії іонізуючих випромінювань.

26. Загальні, місцеві реакції та ускладнення при проведенні променевої терапії.

Променеві реакції та ушкодження шкіри

У зв’язку з тим, що опромінення пухлин в основному здійснюють через шкіру значними дозами іонізуючих випромінювань, то необхідно вживати заходів для попередження променевих пошкоджень шкіри.

Розрізняють променеві реакції (зворотні) і пошкодження (незворотні) шкіри.

Променеві реакції

Еритема — стійке почервоніння шкіри, набряк, болючість; виникає при фракційному опроміненні шкірного поля в дозах: у дітей до 5 років – 1,5 Гр; у дорослих – 4 – 5 Гр; у осіб похилого віку – 6 -7 Гр. Еритема зникає через 10 днів після припинення опромінення.

Сухий радіоепідерміт — виникає при підвищенні дози на шкірне поле дрібним фракційним опроміненням до 25 Гр — наростає еритема, набряк, поділ клітин епідермісу і волосяних фолікулів припиняється, виникає епіляція і десквамація поверхневих клітин, відшаровується епідерміс, шкіра суха, пігментована.

Ексудативний (вологий) радіоепідерміт — виникає при підвищенні дози на шкірне поле дрібним фракціонуванням рентгенівського випромінювання до 30–35 Гр, для гама-випромінювання до 55-60 Гр. Епідерміс злущений, по краях десквамованої поверхні з’являється смужка нового епітелію, яка поступово за 2-3 тижні розповсюджується до центру ураженої ділянки шкіри. Шкіра в ділянці ураження довго злущується, суха, нерівномірно пігментована, у віддалені строки настає атрофія епідермісу та епіляція.

Зазальні променеві ураження

В процесі променевої терапії у деяких хворих можна спостерігати функціональні порушення з боку центральної нервової системи, кровотворення, травного каналу і ін. органів. Порушення, що виникають під впливом опромінення можуть проявлятися головним болем, сонливістю, поліурією, вазомоторною лабільністю, пітливістю, подразливістю. Розлади функції серцево-судинної системи частіше спостерігаються у хворих з органічними змінами в серці і судинах, при беспосередньому опромінені ділянки серця, голови, шиї або живота. Зміни носять функціональний характер і проявляються тахікардією, аритмією, інколи появою систолічного шуму. Розлади функції травного каналу можуть проявлятись зниженням або втратою апетиту, нудотою, блюванням, тенезмами, рідким стулом. Загальна променева реакція супроводжується також змінами морфологячного складу крові: розвивається лейкопенія, лімфопенія, тромбоцитопенія, подовжується час кровотечі, підвищується проникливість капілярів. Еритроцити більш стійкі до радіації, еритроцитопенія виникає при інтенсивному опроміненні плоских кісток.

Для профілактики загальної променевої реакції хворому з першого дня опромінення призначають збалансоване повноцінне вітамінізоване харчування. В процесі опромінення в залежності від загального стану і складу периферичної крові показане переливання препаратів крові та прийом гемостимулюючих засобів.

З метою профілактики променевих реакцій шкіри поля опромінення рекомендують змащувати індиферентними жирами (емульсія алое, обліпихова олія, бальзам Шостаковського). Суворо забороняється змащувати шкіру мазями, які вміщують солі металів (цинкова мазь, паста Лассара і ін.) для профілактики виникнення променевих опіків шкіри, внаслідок впливу на шкіру характеристичного випромінювання атомів металу мазей, яке виникає під час сеансу променевої терапії.

Загальна променева реакція зворотня. Всі порушення в органах і системах поступово нормалізуються через 3- 8 місяців після променевої терапії.

Місцеві променеві ураження (променевий некроз, променевий опік) тканин виникають при використанні невиправданно високих РОД і СОД, які первищують толерантні дози опромінення для різних органів і тканин при мілкому фракціонуванні та при порушенні технології опромінення.

Ранні променеві ураження (ранній гострий променевий некроз, променева виразка) виникають на протязі 3 місяців після опромінення і порівняно легко відновлюються .

Пізні променеві ураження виникають через 6 місяців, рік і більш пізні терміни після променевого лікування і можуть бути місцевими (променеві ураження шкіри, променевий фіброз, індуративний набряк, променева виразка, променевий рак; променеві ураження органів – фібрози, некрози, виразки, малігнізація) та загальними (стійкі зміни морфологічного складу крові, ЦНС, травного каналу, ендокринних органів, хронічна променва хвороба).

27. Види далекодистанційної рентгенотерапії. Фізико-технічні умови роботи апаратів. Призначення тубусів та фільтрів.

Далекодистанційна рентгенотерапія здійснюється на апараті РУМ-17 (див. мал. 6.2). Шляхом зміни напруги на рентгенівській трубці можна генерувати випромінювання різної проникаючої здатності.

В залежності від локалізації патологічного осередка далекодистанційна променева терапія поділяється на:

поверхневу ( використовується при локалізації вогнища ураження на глибині до 1 см від поверхні шкіри) — технічні умови: напруга 100 – 120 кВ, сила струму 5 - 10 мА, фільтр алюмінієвий 3 мм, ВДШ 30 см;

напівглибоку (використовується при локалізації вогнища ураження на глибині до 3 см від поверхні шкіри) — технічні умови: напруга 140 – 160 кВ, сила струму 10 мА, фільтр 0,5 мм міді + 3 мм алюмінію, ВДШ 30 – 40 см;

глибоку (використовується при локалізації вогнища ураження на глибині до 5 см від поверхні шкіри) — технічні умови: напруга 200 – 230 кВ, сила струму 10 мА, фільтр 1 мм міді + 5 мм алюмінію, ВДШ 40 – 50 см.

При проходженні рентгенівських променів через мідний фільтр виникає характеристичне довгохвильове випромінювання, яке при потраплянні на шкіру викликає променеві пошкодження. Тому для усунення впливу на шкіру характеристичного випромінювання мідного фільтру, після нього обов’язково розташовують алюмінієву пластину (фільтр) товщиною 1 мм, яка поглинає характеристичне випромінювання міді (характеристичне випромінювання алюмінію незначне).

Для обмеження площі поля опромінення та забезпечення постійної відстані джерело - шкіра (ВДШ) використовують тубуси (див. мал. 6.2.,б) різної форми та розмірів.

28. Показання для проведення променевої терапії при непухлинних захворюваннях (запальних, дистрофічних).

1.Захворювання ендокринної системи - хвороба Іценко-Кушінга, тиреотоксикоз.

2.Захворювання нервової системи - діенцефальний синдром, арахноїдит, набряковий екзофтальміт радикуліти, неврити, поліневрити, розсіяний склероз, сирингомієлія, післяампутаційний больовий синдром та ін.

3.Запальні захворювання: карбункули, фурункули, мастити, гідроаденіти, повільно гранулюючі рани, остеомієліт, тромбофлебіт, парапроктит та ін.

4.Дегенеративно-дистрофічні процеси - артрози, спондильози, остеохондрози, звапнені бурсити, перитендиїти, п’яткові шпори і ін.

5.Захворювання шкіри: грибкові ураження волосяної частини голови, сверблячі дерматози, немікробна екзема, нейродерміт та ін.

6.Післяопераційні ускладнення: анастомозит, нориці, каузалгія та ін.

29. Механізм протизапальної дії іонізуючого випромінювання.

Внаслідок дії іонізуючих випромінювань відбувається зменшення набряку тканин, покращується функція органу, підвищується кровообіг. В перші години після опромінення виникає розширення капілярів, підвищення проникності судинної стінки, наростання ексудації, міграція в тканини елементів крові з наступним їх розпадом і утворенням біологічноактивних речовин. Лімфатичні капіляри розширюються, що сприяє посиленню відтоку із запального вогнища, внаслідок чого знижується внутрішньотканинний тиск і зменшується біль. Підвищується фагоцитарна активність лейкоцитів, ацидоз змінюється алкалозом і сприяє зменшенню больового синдрому. Після короткочасного розширення просвіт судин звужується і зменшується гіперемія та набряк.

30. Характеристика методу близькодистанційної рентгенотерапії. Апарати. Показання та протипоказання до використання.

Близькодистанційна рентгенотерапія. Використовується для поверхневої рентгенотерапії при розташуванні патологічного осередка на глибині до 1 см від поверхні шкіри. Для отримання режиму близькодистанційної рентгенотерапії на апараті РУМ-7 (див. мал.6.1.а) необхідно створити наступні технічні умови: напруга 60 кВ, сила струму 5 – 10 мА, ВДШ 7,5 см. При близькодистанційній променевій терапії частіше використовуються алюмінієві фільтри товщиною 0,1-3 мм і тубуси (див. мал. 6.1.б, в та 6.2. б, в) різної форми та величини.

До близькодистанційної рентгенотерапії відноситься також ультрам’яка рентгенотерапія променями Буккі, які генеруються при напрузі 10 – 25 кВ. Проникаюча здатність променів Буккі в шкірі та слизових оболонках не перевищує 1,5 см. Їх використовують для лікування різних поверхнево розташованих запальних процесів, при екземі, дерматитах калитки, ділянки соска молочної залози, блефаритах тощо.

Показання до застосування рентгенотерапії злоякісних пухлин: меланома шкіри, рак шкіра І стадії, рак губи, ін.

Показання до застосування рентгенотерапії непухлинних захворювань див. пункти 3-8 загальних показань до променевої терапії.

31. Характеристика методу далекодистанційної гамма-терапії. Апарати. Показання та протипоказання до використання.

В залежності від локалізації патологічного осередка далекодистанційна променева терапія поділяється на:

32. Характеристика методу внугрішньопорожнинної променевої терапії. Будова та форми джерел випромінювання. Показання та протипоказання до використання.

1.Внутрішньопорожнинний метод променевої терапії — використовують для лікування раку стравоходу, прямої кишки, матки, сечового міхура та ін. Джерело випромінювання максимально близько розташовують до пухлини. Безпосередній контакт джерела випромінювання з патологічним осередком дозволяє отримати високу поглинуту дозу в стінках порожнини при відносно малих дозах за її межами (див. мал. 7.2.). Методика внутрішньопорожнинної гамма-терапії передбачає використання шлангового апарата для внутрішньопорожнинної гама-терапії. З метою виключення безпосереднього контакту персоналу із закритими джерелами випромінювань використовують метод „Afterloading” (наступне введення). Для фіксованого розташування радіоактивних препаратів в порожнинах використовують ендостат (трубку). Спочатку в порожнину вводять ендостат і фіксують його в потрібному положенні без джерел випромінювань, приєднують ендостат до шланга апарата, після чого без участі персоналу з пульту управління шланговим терапевтичним апаратом (див. мал. 7.1.) включають механізм транспортування радіоактивних препаратів із сховища апарата в ендостат. Після закінчення сеансу радіоактивні препарати автоматично повертаються в сховище апарата.

Внутрішньпорожнинна гама-терапія показана при злоякісних пухлинах порожнини рота(альвеолярний рак, рак язика, піднебіння, рак губи, слизової оболонки щоки, ін.), стравоходу, шлунку, прямої кишки, піхви, шийки матки, матки.

33. Характеристика методу внутрішньотканинної променевої терапії. Будова та форми радіоактивних препаратів. Показання та протипоказання до використання.

2. Внутрішньотканинний метод променевої терапії:

Внутрішньотканинна гама-терапія. Радіоактивні гама-препарати (закриті чи відкриті джерела випромінювань) вводять безпосередньо в тканину пухлини. В пухлині створюється висока доза опромінення в той час, коли в оточуючих тканинах поглинається значно менша енергія випромінювання (див. мал. 7.5.). Для створення рівномірного дозного поля окремі радіоактивні препарати вводять в пухлину і навколо неї паралельними рядами через 1 – 1,2 см один від іншого у вигляді прямокутника чи інших фігур і залишають їх на 6 – 7 діб до досягнення СОД 60 – 70 Гр.

Закриті радіоактивні препарати можуть бути у формі голок, намистин, трубочок, шовного матеріалу з гранулами 60Co та ін.(див. мал. 7.3., 7.4.).

Внутрішньотканинний метод променевої терапії використовують як самостійний метод та в комбінації з радикальним чи паліативним хірургічним втручанням при раку молочної залози, легень, язика та при лікуванні раку інших локалізацій.

Внутрішньотканинна бета-терапія. Проводять з використанням відкритих РФП (колоїдних розчинів та зависі радіонуклідів 198Au, силікату 90Y, фосфату цирконію або фосфату хрому 32Р). Використовучи спеціальні захисні інструменти в пухлину паралельними рядами на відстані 0,6 – 1,2 см одна від одної вводять голки шприців. Потім їх повільно видаляють вводячи в тканини РФП для підведення необхідної осередкової дози. Дози розраховують за математичними формулами. РФП всмоктується по лімфатичних шляхах у регіонарні лімфатичні вузли, де відбувається опромінення можливих метастатичних ракових клітин.

34. Променеве лікування раку шкіри.

Рентгенотерапія раку шкіри.

Гістологічні форми: плоскоклітинний зроговілий, плоскоклітинний незроговілий і базальноклітинний. Частіше зустрічається базально-клітинний рак – базаліома.

При раку шкіри обличчя І - ІІ стадій найбільш ефективна поверхнева далекодистанційна або близькодистанційна рентгенотерапія. Поле опромінення включає пухлину і оточуючі здорові тканини по її периметру шириною 5-10 мм. РОД коливається в межах 4-6 Гр, СОД при базаліомах до 60 Гр, при плоскоклітинному раку до 70 Гр.

При раку шкіри ІІІ-IV стадій краще проводити далекодистанційну гамма-терапію СОД до 20-30 Гр, а потім над ділянкою залишку пухлини призначають внутрішньотканинну гама-терапію СОД до 60-70 Гр; більш кращі результати можна отримати при використанні електронотерапіі (див. в главі 8 „Променева терапія джерелами високих енергій”).

При неоперабельних метастазах в лімфатичні вузли кращі результати отримують при використанні електронотерапіі з енергією електронів 15-25 МеВ РОД 6 Гр і СОД 60 Гр.

Віддалені результати променевого лікування раку шкіри за п’ятирічним виживанням: 1 стадія – 97,9 %, 2 стадія 82,2 %, 3 і 4 стадії 34 %.

35. Променева терапія раку молочних залоз. Дози та поля опромінювання.

Серед злоякісних пухлин у жінок рак молочної залози займає друге – третє, а в деяких країнах – перше місце.

Найчастіше уражається верхньо-зовнішній квадрант молочної залози (46.8%), рідше — верхньо-внутрішній – (11.5%), нижньо-зовнішній (7.9%), ділянка соска (7.2%) і нижньо-внутрішній (3.8%).

Хворі помічають пухлину випадково, бо вона майже ніколи не викликає болісних відчуттів.

Основні форми раку молочної залози – вузлова і інфільтративна. Виділяють також маститоподібний рак, бешихоподібний рак, панцирний рак, рак Педжета, рак вивідних протоків, рак додаткової частки молочної залози.

Розрізняють наступні гістологічні форми раку молочної залози: скирозну, залозисту, солідну, слизову, колоїдну і змішану форми.

Променева терапія раку молочної залози може проводитися шляхом: а) дистанційної рентгенотерапії; б) дистанційної гама-терапії; в) мегавольтної терапії (опромінення гальмівним випромінюванням високих енергій, швидкими електронами); г) внутрішньотканинною бета-терапією (колоїдним розчином 198Au) і контактною гама-терапією (радіоактивні голки і гранули 60Со в нейлонових трубочках).

Променева терапія може проводитися з метою перед- і післяопераційного опромінення.

Стадія in situ TisN0M0 — хірургічне лікування —резекція сектора молочної залози.

Стадія I T1N0M0, T2N0M0 (пухлина менша 3 см) — комбіноване лікування: 1) мастектомія, післяопераційна далекодистанційна гама-терапія (ДГТ) на шляхи лімфовідтоку, СОД 40 Гр; 2) органозберігаюча операція, далекодистанційна ДГТ в режимі дрібного фракціонування тангенційними полями (4 –5 полів розмірами 10х15 см) на молочну залозу СОД 50 Гр та локально на післяопераційний рубець СОД 60 Гр, поліхіміотерапія.

Стадія II T1-2N1M0, T2N0M0— комбіноване лікування: мастектомія, післяопераційний курс ДГТ на шляхи лімфовідтоку СОД 40 Гр, поліхіміотерапія.

Стадія III T3N0-3M0 — комбіноване лікування: передопераційна ДГТ РОД 5 Гр, СОД 25 Гр на молочну залозу, РОД 5 Гр, СОД 20 Гр на підпахвинну ділянку тангенційними полями (2 поля розмірами 9х10 см), мастектомія, далекодистанційна ДГТ в режимі дрібного фракціонування на шляхи лімфовідтоку СОД 40 Гр та на ділянку післяопераційного рубця СОД 40 Гр.

Стадія IV будь-яка T і N, M1 — комбіноване лікування: передопераційна ДГТ РОД 2 Гр, СОД на молочну залозу 60 Гр, на шляхи лімфовідтоку СОД 40 Гр, мастектомія, поліхіміотерапія.

В останні роки при лікуванні раку молочної залози використовується мегавольтна терапія (терапія гальмівним випромінюванням високих енергій і швидкими електронами). Максимум дози при електронній терапії спостерігається на глибині 5 см, після чого настає різкий спад дози. При лікуванні швидкими електронами необхідну осередкову дозу можна підвести з мінімального числа полів.

36. Променева терапія раку шийки матки. Методики, дози та поля опромінення.

Серед злоякісних пухлин жіночих статевих органів рак шийки матки займає перше місце.

За характером росту розрізняють екзофітну, ендофітну і змішану форми.

Лікувальна тактика залежить від стадії ракового процесу, загального стану пацієнта.

Лікування раку шийки матки. В 1938 р. Tod і Meredіt запропонували вести розрахунок доз променевої терапії раку шийки матки в двох умовно прийнятих ділянках – точках А і Б, розташованих на рівні внутрішнього зіву шийки матки (див. мал. 8.2.). Точка А розміщується на 2 см латеральніше серединної осі маточного каналу. Точка Б розміщується на цьому ж рівні і віддалена від осі матки на 5 см (зона латеральних відділів параметральної клітковини і лімфатичних вузлів бокової стінки тазу).

Стадія in situ (TisN0M0) — хірургічне лікування: екстирпація матки з відрізком піхви з/без придатків в залежності від віку; хворим літнього віку, які мають протипоказання до хірургічного лікування через екстрагенітальну патологію проводять внутрішньопорожнинну гама-терапію (ВПГТ) РОД 5 Гр, СОД 50 Гр 2 – 3 сеанси на тиждень за допомогою шлангового гама-терапевтичного апарату “Агат-В”.

Стадія I (T1N0M0) — комбіноване лікування: екстирпація матки, післяопераційна ДГТ дрібним фракціонуванням до СОД 40 – 45 Гр у точці Б (при виявленні метастазів у регіонарних лімфатичних вузлах).

Стадія II (T2N0M0) — поєднана променева терапія: ДГТ СОД в точці А 20 – 25 Гр, в точці Б 40 – 42 Гр дрібним фракціонуванням, ВПГТ СОД в точці А 50 Гр, РОД 5 Гр 2 – 3 рази на тиждень, СОД в точці Б 12,5 Гр — СОД обох методів в точці А 75 Гр, в точці Б 54,5 Гр; в деяких випадках можлива поліхіміотерапія.

Стадія III (T1-3N1M0)— поєднана променева терапія розщепленим курсом: ДГТ в два етапи (1 етап СОД в точках А і Б до 30 Гр, 2 етап через 2 тижні СОД в точці А 5 Гр, в точці Б 16 Гр), ВПГТ СОД у точці А 50 Гр, в точці Б 12,5 Гр — СОД від обох методів в точці А 85 Гр, в точці Б 58,5 Гр; в деяких випадках можлива поліхіміотерапія.

Стадія IV T0-4N1M1 — паліативна ДГТ, паліативна поліхіміотерапія.

П’ятирічне виживання після променевої терапії раку шийки матки складає: при першій стадії до 90%, при другій стадії – 60,2%, при 3-ій стадії – 35,6%. В середньому для всіх стадій раку шийки матки п’ятирічне виживання складає 58,5% випадків.

37. Методики комбінованого, комплексного та поєднаного методів лікування злоякісних пухлини. Програми променевої терапії.

ІІІ. Поєднані методи променевої терапії — поєднання дистанційного і контактного методів опромінення.

ІV. Комбіновані методи лікування злоякісних пухлин – це поєднання променевої терапії з іншими методами лікування (хірургічним, хіміотерапією та гормонотерапією).

38. Вибір осередкової дози опромінювання злоякісних пухлин.

Розрізняють наступні поняття:

разова осередкова доза (РОД) — доза, яка підводиться до осередка за один сеанс;
сумарна осередкова доза (СОД) - доза, яка підводиться до осередка за весь курс лікування;
разова шкірна доза — доза, яка потрапляє на шкірне поле за один сеанс;
сумарна шкірна (поверхнева) доза — доза, яка потрапляє на шкіру за весь курс лікування.

Технологія опромінення.

Для лікування злоякісних захворювань використовують такі джерела іонізуючих випромінювань, які на необхідну глибину передають достатню терапевтичну дозу пухлині для її повного руйнування з максимальним збереженням оточуючих здорових тканин, тобто здійснюють основний принцип променевої терапії злоякісних пухлин.

В залежності від гістологічної структури пухлини, її величини та глибини розташування використовують наступні СОД на курс лікування:

для руйнування епітеліальних пухлин – СОД 50 – 70 Гр;
для руйнування аденокарцином – СОД 70 – 80 Гр;
для руйнування сарком м’язового та сполучнотканинного походження – СОД 80 – 90 Гр;
для руйнування меланом, остеогенних сарком – СОД 100–120 Гр і більше.

Для попередження променевого пошкодження тканин сумарні дози опромінення розподіляють на окремі частини, тобто фракції.

Способи підведення дози до осередка і ритм опромінення:

2.Фракційне опромінення — здійснюють

39. Використання 131І для лікування тиреотоксикозу та метастазів раку щитоподібної залози.

Комбіноване лікування метастазів раку щитоподібної залози включає два етапи: радикальну операцію і лікування метастазів з допомогою l31I. Необхідною умовою застосування l31I є припинення функції невидаленої частини щитоподібної залози (тиреоїдектомія).

Всім хворим на першому етапі лікування проводять тиреоїдектомію. Через 3-4 тижні після операції з метою припинення функції залишків функціонуючої тканини і лікування віддалених метастазів хворим призначають 2200-3000 МБк l31I. Через 3 міс. при сцинтиграфічному виявленні накопичення йоду в метастазах хворим повторно призначають131І активністю 2700-3700 МБк.

Результати лікування: поліпшення стану - 44%, ремісія - 21%, прогресування - 15%, дворічне виживання - 20% пацієнтів.

41. Використання 32Р та 89Sг для лікування метастазів пухлин до кісток.

Ефективніша комплексна променева терапія: радіофосфор і дистанційне гама-опромінення найбільш уражених ділянок кісток. Застосування радіофосфору обґрунтоване тим, що ізотоп здебільшого накопичується в кістках.

При застосуванні 32Р терапевтичною активністю 333-544 МБк у більшості хворих із множинним ураженням кісток зменшується або припиняється біль, покращується загальний стан, а у деяких хворих тимчасово відновлюється працездатність.

В останні роки використовують 89Sr-хлорид «Метастрон»активністю 150 МБк внутрішньовенно на одне введення.

ДГТ поодиноких метастазів проводять СОД 40 – 60 Гр РОД 2 – 3 Гр.

Кращі результати отримують при електронотерапії

42. Профілактика променевих реакцій та ушкоджень.

Променеві ураження тканин тривало самотійно не загоюються і потребують хірургічного втручання, гормонотерапії і інших методів лікування. Тому для профілактики променевих уражень тканин і органів необхідно суворо дотримуватись технології опромінення.

[1] Грей Луї Гарольд — видатний англійський фізик-радіобіолог.

[2] Рольф Максиміліан Зіверт — видатний швецький дослідник в галузі дозиметрії і радіаційної безпеки.