AtomInfo.Ru


Евгений Матусевич: о ядерной медицине 13 лет спустя

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 05.04.2019

На вопросы корреспондентов электронного издания AtomInfo.Ru отвечает профессор Евгений МАТУСЕВИЧ.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО

Евгений Матусевич, фото Игорь Балакин (AtomInfo.Ru)

Две составляющих ядерной медицины

Евгений Сергеевич, Вы были вторым, у кого наше издание взяло интервью. Произошло это в 2006 году. А один из нас с гордостью хранит Вашу и Юрия Алексеевича Казанского книгу по экспериментальной реакторной физике с Вашим автографом, полученным ещё в студенческую пору. Мы рады новой встрече с Вами и хотели бы вновь, как и 13 лет назад, поговорить о ядерной медицине.

Начнём с определений. Хорошее определение дано в Википедии (со ссылкой на монографию Р.Циммерманна): "Ядерная медицина - раздел клинической медицины, который занимается применением радионуклидных фармацевтических препаратов в диагностике и лечении". Сюда же часто включаются методы дистанционной лучевой терапии.

Ядерную медицину можно разделить на две составляющие. Первая - собственно работа с радионуклидами, диагностика и лечение. Вторая составляющая - изготовление аппаратуры для всех этих процедур.

Что касается аппаратурного обеспечения, то состояние дел с ним в нашей стране по-прежнему печальное.

Мы практически ничего не выпускаем, несмотря на то, что разговоры о необходимости производства аппаратуры для ядерной медицины ведутся последние лет 15, если не больше. Появляются отдельные экземпляры по отдельным наименованиям, но масштабного производства у нас нет.

С чем это связано?

Как мне представляется, у частных фирм нет экономической заинтересованности, а у государственных предприятий - распоряжения сверху о приоритетности такой работы.

Характерный пример - гамма-ножи. В этих установках используются десятки коллимированных пучков, создаваемых размещёнными по внутренней поверхности сферы источниками на основе кобальта-60 большой активности. Гамма-излучение фокусируется на определённых точках в теле человека (на опухоли).

В России есть всё для того, чтобы изготавливать гамма-ножи в массовом порядке. Реакторы для наработки кобальта есть, сам кобальт тоже есть, защиту из вольфрама делать умеем. Но наладить серийное производство гамма-ножей никак не удаётся.

Может так быть, что медики не готовы работать с гамма-ножами?

Нет, дело не в этом. Это достаточно простые установки в обращении, и медиков к сдерживающим факторам относить не стоит. Я сказал бы так - нам в России нужен единый координирующий орган, который ставил бы перед всеми заинтересованными сторонами задачи и говорил: "Это нам надо!".

За рубежом к производству техники для ядерной медицины подключены крупные известные фирмы - например, "Siemens". Деньги в этой сфере огромные, но и технические требования очень высокие.

Возьмите, например, рентгеновский томограф. Для того, чтобы с его помощью получать изображения с высокой точностью, вам нужно по окружности вращать две трубки с мощностями в пучке по 100 кВт. Скорость вращения - несколько оборотов в секунду. Придётся добавить эффективную систему охлаждения, расставить свыше тысячи небольших детекторов.

Задачи, решаемые конструкторами рентгеновских томографов, требуют больших усилий, но результат того стоит - качественная картина с высоким разрешением, можно даже заметить, как бьётся сердце.

Радионуклиды и ускорители

Несколько слов о другой составляющей ядерной медицины, о работе с радиофармпрепаратами. Здесь ситуация следующая. По производству сырьевых материалов (радионуклидов) Россия входит в число мировых лидеров. Для примера упомяну молибден, о котором ваше издание много писало и который нарабатывается, в том числе, и у нас в Обнинске.

Ядерная медицина - крупнейший потребитель радиоизотопов, на её нужды расходуется до половины от всего объёма радионуклидов, производимых в мире. Используются они для диагностики и для терапии, причём необязательно только для онкологических заболеваний. Сейчас набирает популярность применение радиофармпрепаратов при лечении сердечных заболеваний.

Для терапии, помимо изотопов, можно использовать ускорители электронов или протонов. В России это направление развивается, хотя работы ещё много.

Евгений Сергеевич, в 2006 году мы говорили с Вами о использовании реакторов для терапии (о медицинских пучках). В нашей стране такая практика применялась, но, насколько мы знаем, сегодня возможности реакторов для лечения больных не задействованы.

Нейтрон-захватная терапия в своё время была модным направлением, так как считалась перспективным методом лечения. Но она хороша в идеале, а на практике результаты себя не оправдывали, как мне представляется.

А вот ускорительное направление развивается и будет развиваться активно. Интересным выглядит использование ускорителей протонов или ионов углерода на энергиях сотни мегаэлектронвольт.

Условия для облучения с использованием ускорителей превосходные, так как основное энерговыделение пучок выдаёт в конце пробега. Иными словами, энергия выделяется в опухоли, а окружающая здоровая ткань облучается слабо.

Пробег протонов при энергии порядка 150 МэВ составляет примерно 15 см. Такой пучок может достать до любого места внутри человеческого тела. Диаметр пучка можно уменьшить до 1 мм. Интенсивность пучка большая. Так что ускорители дают врачам великолепные возможности для лечения.

В недалёком будущем возможностей станет ещё больше. Система управления пучком сможет направлять его по заданному алгоритму в любую точку тела, обеспечивая заданную интенсивность облучения во времени и пространстве.

На Западе производство ускорителей для медицинских целей поставлено на поток. У нас также разворачивается работа. Я знаю, например, что в ИМР появился новосибирский ускоритель. Напомню, что у нашей страны по ускорительной технике школа хорошая.

Отвечу на вопрос, который часто задаётся: "Не проще ли покупать ускорители на Западе?". Покупать можно, но западные производители предпочитают поставлять всё в комплекте, вплоть до радиационной защиты ускорителя, алгоритмов облучения больных, изменять которые может только разработчик, и даже подбора контингента больных для лечения. Такой путь нам не подходит.

Перспективные работы

Расскажу немного о тех теоретических работах, которыми мы с коллегами занимались в последние годы.

Позвоночник может повреждаться по различным причинам - например, из-за переломов или из-за метастаз. Болезнь эта очень неприятная, человек может утратить способность ходить.

Помочь пациенту с повреждением позвоночника способна вертебропластика. Метод изобретён достаточно давно. В позвонок вводят костный цемент, он застывает и поддерживает позвоночник. Качество жизни больного в результате такой операции улучшается, он снова в состоянии передвигаться.

Было замечено, что вертебропластика замедляет развитие метастаз, а иногда полностью его останавливает. Мы предположили, что этому способствует выделение тепла при полимеризации цемента.

Соответственно, у нас родилась идея добавлять в цемент радионуклид, излучение которого воздействует на клетки опухоли. Тепла от полимеризации не всегда хватает для прерывания процесса роста метастаз, и добавочное тепло от активности нуклида должно ликвидировать этот дефицит.

Конечно, появились и вопросы, на которые требовалось дать ответ. Как оценить совместное воздействие (синергизм) ионизирующего излучения и повышения температуры на опухоль? Как распределяется энерговыделение в ткани в зависимости от характеристик радионуклида и пространственного распределения?

Получилась хорошая задача для физиков. Нужны были 3D-расчёты с высоким пространственным разрешением и детальным моделированием структуры позвонка для восстановления полей гамма- или бета-излучения и тепловыделения. Современная вычислительная техника позволяет такие задачи решать - конечно, если есть специалисты, а они у нас были.

Мы собрали коллектив из разных организаций - ИМР, ИАТЭ, компания "Моделирующие системы". От медиков в этой работе принимал участие известный вам Юрий Станиславович Мардынский, а руководил проектом Николай Константинович Вознесенский.

Мы провели необходимые расчёты, сделали несколько экспериментов по измерению распределения тепла. Удалось построить хорошую модель синергизма и свести её к поглощённой дозе.

Работа была доведена до клинических испытаний - правда, не с радионуклидами. Пациентов с вертебропластикой возили в Калугу для внешнего облучения. Эффект был заметный, то есть, у методики есть перспектива.

К сожалению, проект оборвался, перейти на следующий этап (клинические испытания на животных) не вышло. А потом Вознесенский уехал в другой город, и на этом проект застопорился. А жаль!

Ещё одна важная задача ядерной медицины, которой мы занимались, связана с опухолями мозга. Известно, что обнаруживать такие опухоли трудно. Очень часто их находят только тогда, когда они достигают значительных размеров и хирургическое лечение помогает мало.

Мы предложили инвазивно, через кожу вводить радионуклид в опухоль, причём подобрать его так, чтобы создавалась большая доза. Какие-то шаги на бумаге были сделаны, статьи опубликованы, не продвижения не было.

В мире я знаю всего две работы по лечению опухолей мозга введением радионуклидов. Зарубежные работы, не российские. Статистика у них маленькая, порядка трёх-четырёх человек. Положительный эффект наблюдался, но при такой статистике делать выводы преждевременно.

Но я считаю, что направление это перспективное, хотя и требующее большой совместной работы физиков и медиков.

Кадровый вопрос

Евгений Сергеевич, традиционный вопрос - кадры, достаточно ли их в России для нужд ядерной медицины?

К сожалению, их недостаточно. Кадровая проблема как стояла перед нашей ядерной медициной 13 лет назад, так и продолжает стоять.

В своё время я интересовался тем, как готовят медицинских физиков в США. Думаю, что с тех пор мало что изменилось. Четыре года общеуниверситетского курса с уклоном в физику и математику, затем два года биологического образования и два года стажировки при квалифицированном медицинском физике в центре, где производится не менее 600 процедур лечения с помощью лучевой терапии в год.

То есть, у них подготовка медицинского физика занимает шесть лет обучения и два года практики. Зато и результат для молодых людей, выбравших эту стезю, достойный - по оплате медицинские физики в США уступали только компьютерщикам (если не считать адвокатов, конечно).

Желающих на такие условия хватало, но учиться им было сложно. По завершению каждого из этапов приходилось сдавать серьёзные экзамены, на которых не отделаешься общими словами.

Спасибо, Евгений Сергеевич, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.


Интервью провели и подготовили Игорь Балакин и Александр Уваров (AtomInfo.Ru).

Ключевые слова: Ядерная медицина, Интервью, Евгений Матусевич, Статьи


Другие новости:

Китай предпочитает "Драконы"

В стране построят свыше 30 HPR-1000.

В Канаде подана первая заявка на лицензирование малого модульного реактора

ВТГР мощностью 5 МВт(э).

На Нововоронежской АЭС-2 завершился этап физического пуска энергоблока №2

Далее - энергопуск.

Герой дня

Владимир Фортов: РАН и Минатом - новый этап сотрудничества

Владимир Фортов: РАН и Минатом - новый этап сотрудничества

Это движение встречное. Академия наук всегда принимала активное участие во всех проектах Минатома, а Минатом всегда поддерживал фундаментальные и прикладные исследования, которыми занимается Академия.



ИНТЕРВЬЮ

Георгий Тошинский

Георгий Тошинский
И я хотел бы вернуться к тому, с чего мы начали разговор - к моей книге. Когда я её писал, то рассчитывал, что эту книгу будут читать не только профессионалы. Надеюсь, что читателями книги станут, в том числе, и руководители разных уровней, принимающие решения.


МНЕНИЕ

Владимир Рычин

Владимир Рычин
Соединённые Штаты взялись за атом. Главы атомных компаний совещаются с президентом Трампом. Министр Перри называет "Vogtle-3/4" критически важным проектом. "NuScale" подписывает соглашение с Румынией. Бразилия (!!) горит желанием вернуть хорошо забытое старое, а именно, тесное атомное сотрудничество с США.


Поиск по сайту:


Rambler's Top100