способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов

Классы МПК:A61N5/10 рентгенотерапия; гамма-лучевая терапия; терапия облучением элементарными частицами
G01T1/161 применение в ядерной медицине, например измерение радиоактивности в живых организмах
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная медицинская академия" Минздрава России (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-03-09
публикация патента:

Изобретение относится к области медицины, а именно к ядерно-медицинскому применению, и предназначено для определения дозы, которая реально получена патологическим очагом, поглотившим открытый радионуклид. Способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов заключается в том, что измеряют интенсивность излучения с учетом изменения активности источника излучения во времени, при этом измеряют через тканеэквивалентный фантом исходную интенсивность излучения открытого радионуклида непосредственно перед введением его в организм пациента и среднюю интенсивность излучения от очагов, поглотивших радионуклид, после чего вычисляют индивидуальную относительную дозу введенного в патологические очаги открытого радионуклида по формуле

способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов, патент № 2289458

где Дn/о - значение относительной дозы в %, Ио - исходная интенсивность излучения в момент введения радионуклида, Иn - средняя интенсивность излучения от очагов в день или час измерения n, Фо и Фn - фоновые значения интенсивности излучения в момент введения радионуклида и в день измерения соответственно, k - коэффициент ежедневного или ежечасного распада радионуклида, n - количество дней или часов, прошедших с момента введения радионуклида. Использование изобретения позволяет наиболее точно и индивидуально верифицировать относительную дозу.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"терапии. Медицинская физика, №7, 2000, с.83-92. Чикирдин Э.Г. и др. Техническая энциклопедия рентгенолога. - М.: МНПИ, 1996, с.113-116. US 6666811 В1, 23.12.2003. US 6490339 B2, 03.12.2002.

Формула изобретения

Способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов путем измерения интенсивности излучения с учетом изменения активности источника излучения во времени, отличающийся тем, что измеряют через тканеэквивалентный фантом исходную интенсивность излучения открытого радионуклида непосредственно перед введением его в организм пациента и среднюю интенсивность излучения от очагов, поглотивших радионуклид, после чего вычисляют индивидуальную относительную дозу введенного в патологические очаги открытого радионуклида по формуле

способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов, патент № 2289458

где Дn/0 - значение относительной дозы, %;

И0 - исходная интенсивность излучения в момент введения радионуклида;

Иn - средняя интенсивность излучения от очагов в день или час измерения n;

Ф0 и Фn - фоновые значения интенсивности излучения в момент введения

радионуклида и в день измерения соответственно;

k - коэффициент ежедневного или ежечасного распада радионуклида;

n - количество дней или часов, прошедших с момента введения радионуклида.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к ядерно-медицинскому применению, и предназначено для определения дозы, которая реально получена патологическим очагом, поглотившим открытый радионуклид, введенный в организм пациента в виде радиофармпрепарата с диагностической или лечебной целью.

Измерение абсолютного значения дозы известно в медицинском применении радиоактивных излучений. Для измерения дозы от поглощенного очагом (или множественными очагами) радионуклида, обладающего гамма-излучением, требуется применение чувствительной регистрирующей аппаратуры, а также определение масс органов-мишеней и вычисление соответствующих поглощенных фракций [1, 2].

В то же время большой проблемой остается измерение поглощенной дозы введенных в организм бета-эмиттирующих радионуклидов, бета-излучение которых обладает коротким пробегом в биологических тканях и поэтому недоступно для прямой внешней регистрации. В последнее время в литературе [2] представлена возможность внешней радиометрии бета-излучателей, включенных в патологические очаги, по тормозному гамма-излучению, которое генерируется бета-частицами при их замедлении в тканях.

Однако указанные известные способы дозиметрии ионизирующих излучений при медицинском применении открытых радионуклидов, внедренных в патологические очаги, обладают рядом существенных недостатков. Данные способы предусматривают расчет значений дозы внутреннего облучения с суммарным учетом как геометрических и массовых параметров патологических очагов, полученных с помощью динамически повторяющегося использования средств медицинской визуализации (например, рентгенологических исследований или сцинтиграфии), так и ряда математических выражений, связанных с ядерно-физическими характеристиками используемого радионуклида. Эти способы отличаются с отрицательной стороны, во-первых, длительным многодневным проведением самой процедуры расчета, а во-вторых, обязательным условием многоэтапного определения дозовых характеристик внутреннего облучения. При этом каждый из этапов сопровождается определенной погрешностью измерений или расчетов, что в целом создает очень большую суммарную ошибку определения поглощенной дозы.

Кроме того, измерение абсолютных очаговых, органных и общей дозы облучения, к тому же усугубляемое низкой точностью, в большей степени служит задачам учета и контроля доз в рамках обеспечения радиационной безопасности и не учитывает особенностей метаболических процессов включения открытого радионуклида в патологические очаги, строго индивидуальных для каждого конкретного больного. Вместе с тем, последние имеют наибольшее клиническое значение.

Целью изобретения является верификация наиболее точной и индивидуальной относительной дозы внедренного в патологические очаги открытого радионуклида.

Указанная цель достигается тем, что определяют не абсолютную поглощенную дозу в очагах, а относительную дозу, зависящую, с одной стороны, от исходно введенной в организм активности открытого радионуклида, а с другой стороны, от его накопления в патологических очагах, которое, в свою очередь, обусловлено метаболическими процессами в организме конкретного индивидуума. При этом измеряют через тканеэквивалентный фантом исходную интенсивность излучения непосредственно перед введением радионуклида в организм пациента и среднюю интенсивность излучения от очагов, поглотивших радионуклид, с учетом изменения активности источника излучения во времени и вычисляют относительную дозу по формуле

способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов, патент № 2289458

где Дn/o - значение относительной дозы в %,

Ио - исходная интенсивность излучения в момент введения радионуклида,

Иn - средняя интенсивность излучения от очагов в день (или час) измерения n,

Фо и Фn - фоновые значения интенсивности излучения в момент введения радионуклида и в день измерения соответственно,

k - коэффициент ежедневного (ежечасного) распада радионуклида,

n - количество дней (часов), прошедших с момента введения радионуклида.

Принято во внимание, что изменение интенсивности излучения прямо пропорционально зависит от ежедневной (ежечасной) активности радионуклида.

Указанная совокупность и последовательность отличительных действий не известны и не вытекают явным образом из существующего уровня науки и техники, следовательно, заявляемый способ соответствует изобретательскому уровню.

Способ осуществляют следующим образом. Измеряют интенсивность излучения в помещении, в котором проводят измерение (Фо). Затем через тканеэквивалентный фантом выполняют измерение интенсивности излучения открытого радионуклида, который предстоит ввести в организм пациента в виде радиофармпрепарата с диагностической или лечебной целью (Ио). После инъекции радиофармпрепарата в необходимый для измерения день или час (n), прошедший с момента инъекции, тем же измерительным прибором регистрируют интенсивность излучения в помещении (Фn), затем измеряют интенсивность у пациента над очагами, накопившими радионуклид, и вычисляют ее среднее значение (Иn). После этого вычисляют величину относительной дозы радионуклида, реально накопленного в патологических очагах пациента, по отношению к исходно введенной в его организм по формуле

способ верификации дозы при медицинском применении открытых радионуклидов, патент № 2289458

где Дn/o - значение относительной дозы в %,

Ио - исходная интенсивность излучения в момент введения радионуклида,

Иn - средняя интенсивность излучения от очагов в день (или час) измерения n,

Фо и Фn - фоновые значения интенсивности излучения в момент введения радионуклида и в день измерения соответственно,

k - коэффициент ежедневного (ежечасного) распада радионуклида,

n - количество дней (часов), прошедших с момента введения радионуклида.

Верификация дозы предлагаемым способом проведена нами у 7 пациентов, которым с лечебной целью был инъецирован открытый радионуклид в виде раствора хлорида стронция. Определение относительной дозы позволило у всех этих пациентов индивидуально оценить срок и степень накопления радионуклида в патологических очагах, относительную величину реальной дозы облучения и связанный с ними клинический эффект, что повлияло на тактику дальнейшего лечения.

Приводим клинические примеры использования способа.

Пример 1. Больной Д., 57 лет, клинический диагноз: Рак предстательной железы, генерализация процесса с метастатическим поражением Th6, Th12, L1 позвонков, грудины, 3-5 ребер слева, правой подвздошной кости, выраженный болевой синдром. С целью системной лучевой терапии больному была произведена внутривенная инъекция 148 МБк радионуклида стронция-89 хлорида. Непосредственно перед инъекцией зарегистрирована интенсивность излучения радиофармпрепарата через тканеэквивалентный фантом, которая составила 1175 имп/сек/см 2; средняя интенсивность излучения от очагов определена на 5-, 7-, 12-й дни с момента введения радионуклида и по заявляемому способу рассчитана относительная доза, которая составила 38,14; 26,13; 16,7% соответственно. В результате этого системное действие радионуклида было оценено как относительно удовлетворительное, что потребовало дополнительного применения фармакотерапии. При контрольном осмотре через 3 мес состояние больного удовлетворительное, болевой синдром отсутствует.

Пример 2. Больная А., 47 лет, клинический диагноз: Рак левой молочной железы с множественными метастазами в кости таза, правую лопатку, левую плечевую кость, 6-7 ребра слева, болевой синдром. Измерена интенсивность излучения радионуклида стронция-89 непосредственно перед введением радиофармпрепарата и над костными очагами у пациентки на 2-, 6-, 10-, 14-й дни с момента инъекции. Значения относительной дозы в эти дни составили соответственно 80,25; 90,16; 53,38; 20,28%, что позволило оценить системное лучевое действие радиофармпрепарата как удовлетворительное. Болевой синдром полностью купирован через 7 дней. При контрольном осмотре состояние больной удовлетворительное, болевой синдром отсутствует.

Пример 3. Больной К., 56 лет, клинический диагноз: Периферический рак верхней доли левого легкого, состояние после оперативного лечения, множественные метастазы в Th5-Th8 позвонки, выраженный болевой синдром. Проведена системная лучевая терапия путем внутривенной инъекции 148 МБк стронция-89 хлорида. Интенсивность излучения стронция-89 непосредственно перед инъекцией составила 1180 имп/сек/см2. Относительная доза заявляемым способом определена на 2-, 5-, 9-й дни после введения радиофармпрепарата и составила 18,36; 20,3; 16,48% соответственно. Действие радиофармпрепарата оценено как неудовлетворительное, болевой синдром той же степени сохранялся вплоть до 9-го дня, даже при дополнительном применении лекарственных анальгетиков, что потребовало облучения наиболее болезненных Th5-Th7 позвонков посредством дистанционной гамма-терапии; болевой синдром частично купирован.

Таким образом, заявляемый способ позволяет обеспечить верификацию наиболее точной и индивидуальной относительной дозы внедренного в патологические очаги открытого радионуклида.

Литература

1. Горлачев Г.Е. Измерение абсолютных доз в лучевой терапии // Мед. физика. - 2000. - №7. - С.83-92.

2. Наркевич Б.Я., Костылев В.А., Ширяев С.В. Дозиметрическое обеспечение радионуклидной терапии // III съезд МОО «Общество ядерной медицины», Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы ядерной медицины и радиофармацевтики». Школа «Избранные вопросы ядерной медицины»: Тезисы докладов. - Дубна, 2004. - С.64-71.

Класс A61N5/10 рентгенотерапия; гамма-лучевая терапия; терапия облучением элементарными частицами

способ оценки эффекта электромагнитных волн миллиметрового диапазона (квч) в эксперименте -  патент 2529694 (27.09.2014)
способ получения керамики из оксида иттербия -  патент 2527362 (27.08.2014)
аппарат для дистанционной нейтронной терапии -  патент 2526244 (20.08.2014)
способ комплексного лечения ранних стадий плоскоклеточного рака анального канала -  патент 2524419 (27.07.2014)
способ выбора тактики лечения местно-распространенного рака предстательной железы -  патент 2524309 (27.07.2014)
способ лечения раковых опухолей -  патент 2524194 (27.07.2014)
терапевтическое устройство -  патент 2522384 (10.07.2014)
способ облучения патологий человеческого организма и устройство для его осуществления (варианты) -  патент 2519772 (20.06.2014)
способ трансуретральной резекции предстательной железы, предшествующий брахитерапии рака простаты -  патент 2519407 (10.06.2014)
способ и система для брахитерапии -  патент 2515527 (10.05.2014)

Класс G01T1/161 применение в ядерной медицине, например измерение радиоактивности в живых организмах

ложе для пациента для системы получения изображений пэт/мп -  патент 2453271 (20.06.2012)
компенсация движения в функциональном формировании изображений -  патент 2431443 (20.10.2011)
визуализация 18f или 11c-меченных алкилтиофенилгуанидинов -  патент 2420516 (10.06.2011)
способ дифференциальной диагностики заболеваний нервной системы -  патент 2326596 (20.06.2008)
способ определения поглощенной дозы гамма-излучения организмом человека -  патент 2298812 (10.05.2007)
устройство для определения дозы ионизирующих излучений -  патент 2289826 (20.12.2006)
устройство для радионуклидной хирургии -  патент 2288755 (10.12.2006)
гамма-спектрометрическая установка для диагностики молочной железы -  патент 2285448 (20.10.2006)
ручной зонд для локальной радиометрии -  патент 2257849 (10.08.2005)
способ контроля радиоактивного облучения человека и устройство для его осуществления -  патент 2112993 (10.06.1998)
Наверх