CC BY
99
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОИЗОТОПОВ В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ 1 2
Содиков Н.О. , Содиков М.Н. Email: Sodikov1172@scientifictext.ru
1Содиков Наим Очилович - кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой;
2Содиков Мурод Наимович - ассистент, кафедра медицинской и биологической физики, Самаркандский государственный медицинский институт, г. Самарканд, Республика Узбекистан
Аннотация: в данной работе проведен анализ современных методов и технологий получения медицинских диагностических и брахи-терапевтических радиоактивных препаратов. Кроме этого, дана информация об особенностях применения ускорителей для проведения протонной терапии. Радиоактивные изотопы в относительно больших количествах образуются в атомных реакторах преимущественно путем облучения стабильного изотопа какого-либо элемента нейтронами. Для этого изотоп помещается в специальный канал в стенке реактора вблизи от активной зоны. Поглощая нейтроны, стабильный изотоп превращается в радиоактивный изотоп того же элемента. Ключевые слова: радиоизотоп, позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная компьютерная томография, протонная терапия, брахитерапия, Актиний- 5 и Радий- 3, иттербиевые источники.
USE OF RADIOISOTOPES IN NUCLEAR MEDICINE Sodikov N^.1, Sodikov M.N.2
1Sodikov Nam Ochilovich - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor,
Head of the Department; 2Sodikov Murod Naimovich - Assistant, DEPARTMENT OF MEDICAL AND BIOLOGICAL PHYSICS, SAMARKAND STATE MEDICAL INSTITUTE, SAMARKAND, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: this work analyzes modern methods and technologies for obtaining medical diagnostic and brachi-therapeutic radioactive drugs. In addition, information is given on the features of using accelerators for proton therapy. Radioactive isotopes in relatively large quantities are formed in nuclear reactors mainly by irradiating a stable isotope of an element with neutrons. For this, the isotope is placed in a special channel in the wall of the reactor near the core. By absorbing neutrons, a stable isotope turns into a radioactive isotope of the same element. Keywords: radioisotope, positron emission tomography (PET), single photon emission computed tomography, proton therapy, brachytherapy, Actinium-225 and Radium-223, ytterbium sources.
УДК 615.84(615.849. )
Ядерная медицина в настоящее время стала важнейшей частью системы здравоохранения всех промышленно развитых стран. Получив основной толчок развития во второй половине ХХ века, когда бурно начала развиваться электроника и робототехника, ядерная медицина пополнила свой арсенал современным инструментарием для проведения процедур, особенно диагностических [3, 9, 15].
Более половины (значительная часть) онкологических больных в настоящий период излечиваются с применением дистанционной или контактной радиотерапии. При этом число пациентов, получивших такое лечение, постоянно возрастает в развитых странах. Ту или иную форму лучевой диагностики (рентгеновская компьютерная томография, позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная компьютерная томография и др.) проходит почти каждый пациент, страдающий онкологическим или другим тяжелым заболеванием. Исследования, направленные на развитие новых технологий ядерной
медицины и лучевой терапии, являются приоритетной частью плана работ научных центров и университетов развитых стран [2, 8, 19].
Вложение средств в исследования по ядерной медицине и лучевой терапии рассматриваются в развитых странах как необходимый вклад в улучшении качества жизни населения. В данной работе приведена обзорная информация о наиболее перспективных технологиях и подходов, используемых в ядерной медицине. Так, в Институте ядерных исследований (ИЯИ) РАН в г. Троицке проводятся фундаментальные и прикладные исследования по ядерной и нейтронной физике, использование результатов данных исследований дают возможность производить большинство изотопов медицинского назначения и осуществлять протонную терапию новообразований любой локализации.
Для проведения экспериментальных исследований в области протонной терапии в ИЯИ РАН используется протонный ускоритель, обеспечивающий пучки протонов с энергией от 100 до 220 МэВ со средним током до 100 мкА [1, 5, 20].
На основе опыта других ядерных центров и существующих тенденций в современной медицине, а также с учетом возможности имеющегося ускорителя протонов была сформирована программа исследований ИЯИ РАН для медицины, которые в настоящее время реализуется. Основными направлениями этой программы исследований являются протонная терапия, производство радиоизотопов для диагностики и терапии, производство и внедрение источников для брахитерапии, лучевой диагностики [6, 16, 21].
Как известно, ускоренные протоны обладают специфическим поведением при прохождении любой среды - выделяемая или ионизирующая энергия не убывает по мере замедления в среде, как у электронов или фотонов, а наоборот, достигает максимума в момент остановки. Выделение ионизирующей энергии в тканях организма приводит к локальному разрушению клеток в заданном месте. Индивидуально подбирая энергию протонов, можно локально разрушить опухоль, расположенную на любой глубине. Практическая реализация протонной терапии до сих пор является весьма сложной научной и технической проблемой. Например, в России нуждаются в протонной терапии, по разным оценкам, от 30 до 50 тыс. больных ежегодно [5, 18].
Несмотря на уникальные характеристики пучков имеющегося сильноточного ускорителя протонов, оптимальным было бы использование для протонной терапии и других прикладных задач в интересах медицины нового специализированного ускорителя протонов средних энергий [3, 6, 14, 18].
Циклотрон обеспечивает пучки протонов высокой интенсивности с энергией (Е=30-100 МэВ). Линейный ускоритель, в этом случае, производит дальнейшее ускорение до энергии Е=250МэВ лишь небольшой части протонов из циклотрона, используемых для протонной терапии.
Потребность в радиоизотопах для диагностики и терапии различных заболеваний ежегодно возрастает. Ряд таких изотопов может быть получен с достаточно высокой экономической эффективностью только на сильноточных ускорителях протонов средней энергии. В настоящее время в мире действует менее десяти установок аналогичного типа [10].
Рассмотрим некоторые вопросы применения стронция-82 (период полураспада 25 суток) и генераторов стронция/рубидий-82 для ПЭТ-диагностики. Использование генератора короткоживущего радионуклида, в данном случае рубидия-82 (период полураспада 1,3 минут), позволяет избежать от необходимости сооружения циклотрона и создания радиохимической лаборатории непосредственно в клинике. Это делает более доступной процедуру раной диагностики инфаркта миокарда и некоторых других заболеваний [11, 16].
Именно таким путем в основном осуществляется ПЭТ-диагностика в США, где смертность из-за сердечно-сосудистых заболеваний занимает второе место после смертности от онкологических заболеваний. В России, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний занимает первое место, в том числе из-за крайне низкого уровня ранней диагностики населения по этим заболеваниям.
В ИЯИ РАН разработана технология производства и других изотопов для медицины. Sn-117т является перспективным медицинским терапевтическим радионуклидом. Его
66
используют в первую очередь для терапии костных онкологических заболеваний. В то же время исследования последних лет показывает чрезвычайно высокую эффективность использования этого изотопа и для терапии сосудистых заболеваний. В ИЯИ РАН при участии Бруххейвенской национальной лаборатории (ВМЬ, США) разработана технология производства олово ^п-117т) в состоянии «без носителя» из облученных мишеней, содержащих сурьму. На основе этой технологии в медицинском радиологическом научном центре (МРНЦ) в г.Обнинске созданы новые Радиоактивные Фармакологические Препараты - альбуминовые микросферы для лечения аденомы простаты, рака печени и молочной железы и других заболеваний, продемонстрировавшие свою эффективность в биологических экспериментах. Актиний-225 и Радий-223 также весьма перспективные радионуклиды, обладающие альфа-излучением с малым пробегом в биологических тканях. Массовое применение этих радионуклидов может значительно улучшить терапию целого ряда онкологических заболеваний.
В ИЯИ РАН ведутся исследования и в других перспективных направлениях ядерной медицины и лучевой терапии, в частности, в области брахитерапии. Для ряда локализаций злокачественных опухолей (предстательной железы, молочной железы, гинекологической локализации и др.), брахитерапия является наиболее эффективным щадящим радикальным лечением. Брахитерапия основана на введение закрытых радиоактивных источников непосредственно в области опухоли. При этом в большинстве случаев удаётся избежать постлучевых осложнений, а длительность лечения составляет всего несколько дней.
Брахитерапия по типу и активности используемых источников разделяется на низкодозовую (НДБ) и высокодозовую брахитерапию (ВДБ). Для проведения ВДБ в настоящее время в основном используется два типа закрытых радионуклидных источников: на основе кобальта-60 и иридия-192. Большая энергия гамма-излучения кобальта-60 приводит существенному облучению жизненно важных органов пациентов [2, 8].
Таблица 1. Основные изотопы, используемые для брахитерапии
Изотоп Период полураспада, сутка Средняя энергия, кэВ
1-125 60 28,4
Cs-131 9,7 30,4
Pd-103 17 21
1г-192 74 356,8
Со-60 5 лет >1 МэВ
УЪ-169 32 92,8
По имеющимся данным, потребность в операциях с использованием всех видов брахитерапии, например в России, составляет не менее 50000 операций в год. Проведение исследований в этом направлении позволяет перейти к внедрению в практику в России и за рубежом новой перспективной технологии в медицине - брахитерапии с иттербиевыми источниками. Массовому внедрению в медицину этих технологий способствуют преимущества новых источников перед существующими аналогами: менее затратная подготовка терапевтических кабинетов, меньшая цена источников и более простая логистика их доставки в медицинские учреждения. При этом терапевтические свойства у иттербиевых источников по крайней мере не хуже, чем у используемых аналогов с другими изотопами [10, 15].
Существенный вклад в развитие ядерной медицины внесли и узбекские ученые из Института Ядерной Физики Академии Наук Узбекистана (ИЯФ АН РУз) г. Ташкент. Так, в 1956 году был организован ИЯФ (Институт ядерной физики) в посёлке Улугбек города Ташкента Республики Узбекистан и создана лаборатория радиоизотопов (во время руководства д.ф-м.н., профессор Гулямова У.Г.).
В 1976 году было создано предприятие «Радиопрепарат» ИЯФ, предназначенное для выпуска меченных радиоактивных соединений. Предприятие «Радиопрепарат» производило для внутреннего рынка и экспортировало в страны содружества, Европу и США меченые
препараты и соединения, а также изделия с радиоактивными изотопами. Номенклатура выпускаемых соединений для медицины и науки превышала 60 наименований [6, 12, 17].
Показателем высокого уровня специалистов в области радиохимий Узбекистана является тот факт, что около 70% мирового объема производства радиофарм препарата йод 125 (I-125), приходилось на Узбекистан. В настоящий период одним из перспективных технологий получения медицинских радиофарм препаратов является ускорительный метод. Радиоактивные изотопы в относительно больших количествах образуются в атомных реакторах преимущественно путем облучения стабильного изотопа какого-либо элемента нейтронами. Для этого изотоп помещается в специальный канал в стенке реактора вблизи от активной зоны. Поглощая нейтроны, стабильный изотоп превращается в радиоактивный изотоп того же элемента. Таким образом, могут быть получены почти все радиоактивные изотопы, применяемые в медицине.
Список литературы /References
1. Азимов А.Н. и др. Радиоактивность природных вод Нурабадского района Самаркандской области // Атомная энергия, 2015. Т. 118. № 3. С. 175-178.
2. Агабабян Л.Р. и др. Особенности чистопрогестиновой контрацепции у женщин с преэклампсией/эклапмсией // Вопросы науки и образования, 2019. № 26 (75). С. 70-76.
3. Даминов Ф.А. и др. Хирургическая тактика лечения диффузно-токсического зоба //Академический журнал Западной Сибири, 2013. Т. 9. № 1. С. 21-21.
4. Дехканов Т.Д. и др. Морфология флюоресцирующих структур двенадцатиперстной кишки //E ro ean re earch, 2019. С. 183-187.
5. Каримов Х.Я., Тен С.А., Тешаев Ш.Ж. Влияние факторов внешней среды на мужскую репродуктивную систему // Пробл. биол. и мед, 2007. Т. 2. С. 88-93.
6. Насретдинова М.Т., Карабаев Х.Э. Совершенствование методов диагностики у пациентов с головокружением // Оториноларингология Восточная Европа, 2017. Т. 7. №2. С. 194-198.
7. Насретдинова М.Т. Изменения стабилометрических показателей у пациентов с системным головокружением // Оториноларингология. Восточная Европа, 2019. Т. 9. №2. С. 135-139.
8. Рахманов К.Э. и др. Результаты хирургического лечения больных узловым зобом // Завадские чтения, 2017. С. 145-148.
9. Раимкулова Д.Ф., Ризаев Ж.А. Критерии диагностики внебольничной пневмонии у детей с кариесом зубов // Stomatologiya, 2017. № 3. С. 99-101.
10. Ризаев Ж.А., Муслимов О.К. Некоторые аспекты патогенеза некариозных заболеваний и его взаимосвязь с гормональными нарушениями // Stomatologiya, 2017. № 3. С. 95-98.
11. Ризаев Ж.А. и др. Использование светодиодного излучения в стоматологии (обзор литературы) // Stomatologiya, 2017. № 4. С. 73-75.
12. Содиков Н.О., Темиров Ф.Н., Содиков М.Н. Перспективы нанотехнологии в медицине // World Science, 2016. Т. 1. № 2 (6). С. 87-91.
13. Содиков Н.О. и др. Перспективы использования ускорителей при лечении новообразований в организме человека в условиях Узбекистана // Вопросы науки и образования, 2019. № 27 (76). С. 84-88.
14. Содиков М.Н. и др. Экологические проблемы ядерной энергетики // Вопросы науки и образования, 2019. № 27 (76). С. 118-122.
15. Содиков Н.О., Содиков М.Н., Темиров Ф.Н. Применение ультразвука в медицине // ББК 1 А28, 2020. С. 32.
16. Тешаев Ш.Ж. и др. Морфометрические параметры головы и лица у здоровых детей в зависимости от вида вскармливания //Морфология, 2016. Т. 149. № 3. С. 204-205.
17. Тен С.А. и др. Показатели физического и полового развития юношей призывного возраста // Проблемы биологии и медицины, 2008. № 1. С. 51.
18.Хасанова Д.А., Тешаев Ш.Ж. Макроанатомия лимфоидных структур брыжеечной части тонкой кишки крыс в норме и на фоне хронической лучевой болезни // Морфология, 2019. Т. 156. № 4. С. 51-55.
19.Харибова Е.А., Тешаев Ш.Ж. Изменения состава просветной микрофлоры в разные периоды постнатального развития // Морфология, 2020. Т. 157. № 2-3. С. 224-225.
20. Шамирзаев Н.Х. и др. Морфологические параметры семенников у 3-месячных крыс в норме и при хронической лучевой болезни // Морфология, 2020. Т. 157. № 2-3. С. 241.
21.Ahmedova A.T., Agababyan L.R., Abdullaeva L.M. Peculiarities of the perimenopause period in women with endometrio i // International cientific review, 2020. № LXX. С. 100-105.
ПРОБЛЕМА КАРИЕСА В РАННЕМ ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ И ПУТИ
ЕЁ РЕШЕНИЯ
1 2 3
Якубова С.Р. , Саидмуродова Ж.Б. , Индиаминова Г.Н. Email: Yakubova1172@scientifictext.ru
1Якубова Сарвиноз Рахмонкуловна - ассистент; 2Саидмуродова Жамила Ботировна - ассистент; 3Индиаминова Гавхар Нуриддиновна - ассистент, кафедра детской стоматологии, Самаркандский государственный медицинский институт, г. Самарканд, Республика Узбекистан
Аннотация: в данной статье представлены обзор литературы по проблеме кариеса молочных зубов в раннем детском возрасте и пути ее решения. Ранняя профилактика причинного фактора возникновения кариеса зубов для врачей-стоматологов немного затруднительна. Наше исследование направлено на то, что врачи-стоматологи придают большое значение профилактике данного заболевания. Также необходимо научить родителей осматривать зубы ребенка и замечать нежелательные изменения начиная с первых месяцев его жизни, так как при своевременном обращении к стоматологу можно будет ограничиться консервативным лечением. В результате отмечается, что процесс кариеса часто стабилизируется, если все рекомендации выполняются.
Ключевые слова: дети, ротовая полость, зубы, гигиена, кариес, микрофлора, минерализация.
PROBLEMS OF DENTAL CARIES IN EARLY CHILDHOOD AND WAYS
OF THEIR SOLUTION
1 2 3
Yakubova S.R. , Saidmurodova J.B. , Indiaminova G.N.
1Yakubova Sarvinoz Rakhmonkulovna - Assistant;
2Saidmurodova Jamila Botirovna - Assistant; 3Indiaminova Gavkhar Nuriddinovna - Assistant, DEPARTMENT OF PEDIATRIC DENTISTRY, SAMARKAND STATE MEDICAL INSTITUTE, SAMARKAND, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: this article presents a review of the literature on the problem of decay of deciduous teeth in early childhood and ways to solve it. Early prevention of the causal factor of dental caries is a little difficult for dentists. Our research is aimed at the fact that dentists attach great importance to the prevention of this disease. It is also necessary to teach parents to examine the child's teeth and notice undesirable changes from the first months of his life, since with timely treatment to the dentist, you can limit yourself to conservative treatment. As a result, it is noted that the caries process is often stabilized if all recommendations are met.
Keywords: children, oral cavity, teeth, hygiene, caries, microflora, mineralization.
