Изотопы могут вводиться перорально или внутривенно:радиоактивный фосфор (Р32) — с целью диагностики опухолей костей, хлорид меди (Сu64) вводится перорально с целью диагностики заболеваний почек, радиоактивный йод (И123) вводится перорально или внутривенно для диагностики заболеваний щитовидной железы, а И125-для диагностики заболеваний почек и тд.

Для определения функции, его величины и формы с помощью радиоизотопных препаратов применяют довольно сложную аппаратуру: счетчики Гейгера, разные дозиметры, скеннеры, радиоманипуляцийни установки и др..

С помощью радиоизотопной диагностики предоставляется возможность изучить функцию и топографию органа, его форму, величину и контуры, определить степень распространения опухоли и ее взаимоотношения с окружающими тканями, выявлять наличие метастазов. Кроме того с помощью изотопов можно в динамике наблюдать за патологическим процессом, и оценивать эффективность проводимого лечения.

Пробная лапаротомия и торакотомия является заключительными этапами диагностики больных. Они должны применяться всегда, если все методы исследования не дали возможности исключить наличие рака. Кроме того, диагностическая операция в случае необходимости превращается в лечебную путем удаления опухоли, наложение стомы или обходного анастомоза т.д., лишает больного страданий. В отдельных случаях пытаются пробную операцию заменить эндоскопической хирургией, если вопрос ограничено биопсией и введением Ирригатор для химиотерапии.

Все эти методы сгруппированы по принципу максимального приближения источника излучения к патологическому очагу. Расстояние от источника излучения к патологическому очагу составляет при этом 0,5-3 см.

Важной особенностью является то, что в соответствии с законом обратных квадратов доза от источника излучения уменьшается с первых миллиметров. Крутой спад дозы в тканях за пределами патологического очага обеспечивает защиту здоровых тканей и значительно снижает интегральную поглощенную дозу.

Метод тропного накопления радиоактивных элементов основан на способности отдельных тканых тропных (выборочно) накапливать радиоактивные элементы, что обеспечивает высокую поглощенную дозу в опухоли.

Закрытые источники ионизирующего излучения — это радиоактивные препараты, которые заключены в оболочку-фильтр или находятся в состоянии, при котором не происходит их распространения в окружающую среду.

Открытые источники ионизирующего излучения — это радиоактивные препараты, преимущественно жидкие радионуклиды, со смешанным гамма-и бета-излучением, которые находятся в таком состоянии, при котором возможно их распространение в окружающую среду и его загрязнение.

Основные методы лучевой терапии:

• Аппликационный метод — аппликатор с источниками излучения располагают непосредственно на поверхности, подлежащей облучению.
• Внутренне тканевый метод — это метод лучевой терапии, с помощью которого радиоактивные препараты непосредственно вводят в ткань опухоли.
• Внутренне полостной метод — размещение источников излучения в естественных полостях тела больного.
• Обеднено-лучевой метод — это сочетание двух различных методов лучевого лечения — дистанционного (внешнего) и одного из контактных.
• Метод тропного накопления радионуклидов, основан на способности некоторыми тканями тропных (выборочно) накапливать радиоактивные элементы.
• Эндостат —  фиксирующий средство, для введения радиоактивных веществ в полость и их фиксации в необходимом положении.
• Remote afterloading  — автоматическая система подачи радиоактивных веществ в эндостатов.

Закрытые радиоактивные препараты — это радионуклиды помещены в оболочку — фильтр или находятся в физическом состоянии, при котором не происходит их распространения в окружающую среду. В большинстве случаев закрыты препараты имеют форму , игл, стержней и шариков, цилиндров с закругленными концами. Во всех случаях оболочка препарата герметично закрыта, а зарядом служат радионуклиды 60Со, 137 Cs, 182 Ta, 192 Ir. Все они излучают гамма-кванты и бета-частицы. Бета-частицы поглощаются оболочками-фильтрами, изготовленными из никеля, нержавеющей стали или неактивного золота, а лечебное действие этих препаратов обусловлена ​​только гамма-квантами.

Открытые радиоактивные препараты — преимущественно жидкие радионуклиды из бета-или со смешанным гамма-и бета-излучением, возможно загрязнение окружающей среды. (32P, 90Sr, 90Y, 204Tl, 198Au, 131J ). При применении в лечебных целях основных методов контактной лучевой терапии (аппликационного, внутриполостного и внутритканевой) характерным является следующее:

• Максимум дозы находится в прилегающих к препарату тканях, а по мере удаления от источника круто падает;
• Необходимы особые меры безопасности для охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения в связи с размещением радиоактивных препаратов на поверхности или внутри тела больного;
• Для контактных методов применяются радиоактивные препараты с невысокой мощностью дозы, что позволяет проводить непрерывное облучение на протяжении нескольких часов или дней.

Внутриполостной метод — применяется с целью подведения источника излучения максимально близко к опухоли, локализуется в стенке любой полости тела или полого органа. Для этого метода применяют как гамма -, так и бета-источника излучения. Показаниями к использованию внутриполостной гамма-терапии являются: рак вульвы, влагалища, шейки и тела матки, прямой кишки, мочевого пузыря, пищевода, ротовой полости.

В этих случаях, как правило, применяют специальные аппликаторы (эндостатов) для фиксаций преператы в необходимом положении. Правильность размещения эндостатов в полости органа проверяют с помощью рентгенографии. После этого, с помощью автоматических средств радиоактивные препараты вводят в эндостатов а его подсоединяют к шлангам аппарата. Аппарат располагают в специальной процедурной, где проводится сеанс облучения. Последовательное введение эндостатов в полость и источников излучения (двухэтапное введение) получило название remote afterloading. Автоматическая система подачи радиоактивных веществ в эндостатов, введен в полый орган, положен в основу работы шланговых аппаратов типа АГАТ-В, АГАТ-ВУ (заряд 60Со), Селектрон (заряд 137Сs). Такие аппараты состоят из хранилища препаратов, набора эндостатов для опухолей различных локализаций, механической или пневматической системы для транспортировки препаратов из хранилища по шлангу в аппликатор.

Аппликационный метод облучения — это лечебная процедура, при которой радиоактивные препараты размещают на поверхности кожи или слизистых оболочек при помощи аппликаторов. При лечении злокачественных новообразований в случае, когда толщина опухоли не превышает 1-3 мм, а Ǿ 1,5-2 см используется бета-аппликационный метод. Препараты, излучающие бета-частицы помещают в пластмассу или наносят на пленку, которую моделируют точно по форме патологического очага. Этот метод чаще применяется при лечении злокачественных новообразований роговицы, конъюнктивы, рака кожи век.

Радиойодтерапия — метод лечения тиреотоксикоза, который по результатам можно сравнить с операцией, но преимуществом его является то, что он выполняется бескровно, без опасности операционной смертности и послеоперационных осложнений.Показаниями к радиойодтерапией при тиреотоксикозе является отсутствие эффекта от медикаментозного лечения больных с тиреотоксикозом в возрасте старше 40 лет при наличии диффузного токсического зоба II-III степени и с сохранением высокой йод поглощающей способности щитовидной железы, а также осложненные формы тиреотоксикоза, при которых невозможно подготовить больных к операции при помощи терапевтических средств (тяжелая форма недостаточности кровообращения, тиреотоксический гепатит).131J назначается из расчета 3,7-4,8 МБк на 1 г ткани щитовидной железы. Средние суммарные активности 131J при лечении легкой формы тиреотоксикоза составляет 333 МБк, при средней форме и — 466 МБк, при тяжелой форме тиреотоксикоза — 588 МБк.

Теоретические основы для применения 131J при терапии рака щитовидной железы принципиально такие же, как при терапии тиреотоксикоза. Накопленный в тканях опухоли 131J действует на опухолевые клетки b-излучением. Показанием для введения 131J является неуверенность в том, насколько радикально проведена операция, а также наличие регионарных и отдаленных метастазов. Послеоперационный курс заключается в пероральном или внутривенном введении 131J в дозе 740-1110 МБк однократно. Суммарную дозу можно разделить на два приема с перерывом 7-10 дней. 131J в дозе 1850 МБк в неделю вводят перорально натощак, предварительно растворив его в 100 мл 10% раствора глюкозы. Суммарная активность за курс составляет до 5500-7400 МБк. Полным излечения можно считать тогда, когда при сканировании сцинтиграфии через год после лечения не выявлено признаков функционирующих метастазов.32Р избирательно накапливается в основном в костной ткани и действует на опухолевые клетки b-излучением. Такой метод используют для лечения множественных метастазов в кости рака молочной железы, простаты, легких. 32Р в дозе 74-111 МБк вводят перорально натощак, предварительно растворив его в 100 мл 10% раствора глюкозы, с интервалами введения 4-7 дней трижды. Лечение паллиативное.За последние годы кроме 32Р для паллиативного лечения множественных метастазов используют 89Sr (T1 / 2 — 50,3 дня). Доза за курс лечения составляет 150 МБк и вводится однократно внутривенно. После лечения 32Р и 89Sr в течение 6-8 месяцев наблюдается полное отсутствие или уменьшение болевого синдрома в костях, рост патологических переломов, улучшение качества жизни больного.

Структурные повреждения в макромолекулах

При облучении ДНК имеют место следуя типы повреждений молекул нуклеиновых кислот:

• Одно-и двухнитковие разрывы.
• Межмолекулярные поперечные сшивы полинуклеотидных цепей.
• Разветвленные цепи из-за суммарного эффекта одиночных и двойных разрывов.

При облучении ферментов наблюдаются следуя явления:

• Изменение аминокислотного состава (снижение содержания тирозина, цистина, метионина);
• Появление свободных амидных групп;
• Образование агрегатов;
• Разрыв сульфгидрильных связей и появление свободных SH — групп;
• Появление нескольких компонентов фермента с ферментативной активностью.

Воздействие излучения на клетки

Наиболее универсальной реакцией клеток на облучение является временная задержка клеточного деления, которую называют радиационной блокировкой митозов. Сами лучевые реакции клеток (задержка митозов, индукция хромосомных аберраций, а также степень угнетения синтеза ДНК и т. д.) выражены в разной степени и зависят от стадии ее жизненного цикла. Наиболее радиочувствительными являются клетки во время митоза.

Результаты многочисленных исследований доказали, что наибольшей радиочувствительностью является ядро клетки и ее решающей роли в поражении при облучении. Попадание одной частицы к ядру клетки приводит к ее гибели, что в случае облучения цитоплазмы клетки регистрируется после 15 млн. частиц.

Так же может быть такое изменение наследственной информации, когда клетка не погибает, а приобретает новые свойства, или теряет старые качества. Закрепленное в наследственности изменение свойств клетки или организма называется мутацией, измененный организм — мутантным, а внешний агент — мутагенным. Чувствительность клеток к ионизирующей радиации можно изменить за счет физических или химических факторов или с помощью воздействий, которые изменяют биологические характеристики клеток (уровень метаболитов, интенсивность дыхания).

Действие ионизирующей радиации на ткани.

Для радио резистентных тканей радиационное воздействие также не остается бесследным. Опытами Г.С. Стрелина установлено, что ткани, которые мало обновляются, «запоминают» радиационное воздействие и поэтому становятся неполноценными функционально. Следствием таких скрытых повреждений являются, например, циститы, ректит, поражение сердца, почек, печени.

Наиболее чувствительной в организме человека является лимфоидная ткань. Сразу после облучения происходит массовая гибель лимфоцитов клеток, которые не делятся. Радиочувствительность лимфоцитов остается загадкой. Предполагают, что действие радиации на лимфоциты приводит к быстрым изменениям в свойствах, а также в функциях биомембран, активности ряда основных ферментов, регулирующих обменом веществ, в энергетическом состоянии клеток и их ионном балансе. В не облученных лимфоциты существуют эффективные системы контроля за активностью ферментов. Действие радиации нарушает их, «неуправляемые» нуклеазы действуют на молекулу ДНК, что ведет к ее распаду, как следствие, к гибели клетки.

Потеря клеткой контрольных функций происходит не сразу после облучения, а через несколько часов. В облученных лимфоцитах появляются специфические белковые факторы. Очевидно, под их действием нуклеазы и расщепляют ДНК.

Лучевые реакции отдельных органов и систем

Кожа и ее производные

Максимально переносимая доза рентгеновского излучения кожей составляет около 10 Гр. при однократном внешнем облучении. При больших дозах могут возникать дерматиты, впоследствии — язвенные поражения. Временная эпиляция происходит при общем облучении дозой 4 Гр, при этом наблюдается разрушение сальных и потовых желез, подавление их секреции, стойкое облысение — дозой около 7 Гр. Кроме повреждения зрелых клеток кожи и ее базального слоя, важную роль играет и накопление токсических продуктов распада и рефлекторный выход в кожу биологически активных кининов и гистаминоподобные веществ.

Органы кроветворения

Изменения в лимфатических узлах и селезенке обнаруживаются при поглощенной дозе 0,25 — 0,5 Гр, в клетках костного мозга при 0,5 — 1 Гр. уже в первые сутки после облучения. Важнейшим проявлением лучевого повреждения кроветворных органов является клеточное опустошение. Этот процесс подразделяется на три стадии:

1. Первая стадия длится около трех часов, характеризуется относительной постоянством клеточного содержимого.
2. Вторая стадия — от 3 до 7 часов. после облучения, характеризуется резким и глубоким опустошением костного мозга и лимфоидной ткани (количество клеток в костно мозговой ткани может увеличиваться более, чем вдвое). Важнейший механизм этой стадии — интерфазных гибель клеток, которая определяет высокую радио уязвимость кроветворных органов.
3. В третьей стадии скорость клеточного поражения замедляется и в дальнейшем уменьшение количества клеток происходит в костном мозге в результате репродуктивной гибели, а также длительного дифференцировки части клеток и миграции их в кровь. Продолжительность третьей стадии пропорциональна дозе облучения.

Наиболее уязвимыми к действию ионизирующей радиации эритроидных клеток костного мозга. Уязвимость лимфоидных клеток тимуса, селезенки и костного мозга, в основном сопоставима и выраженная слабее эритроидных клеток костного мозга; наиболее радио резистентными являются клетки гранулоцитарного ростка.

Интерфазная гибель — основная причина убыли лимфоидных клеток. Снижение количества эритроидных и гранулоцитарных клеток значительной мере зависит и от других причин: токсемии, нарушение иммунных реакций, гормональной регуляции и нервной.

При лучевой патологии наблюдаются морфологические изменения белой крови: появляются гиперсегментовани нейтрофилы, увеличивается франгментоз ядер.

Поражение лимфоцитов заключается в пикнотизации ядер, кариорексисом, кариолизи, впоследствии — в лимфолизи. Часто наблюдается уплотнение лейкоцитов, набухание, большое количество зерен.

Уменьшение количества тромбоцитов часто наступает после снижения количества нейтрофилов и уже четко заметно в первые часы после лучевого воздействия.

Изменение количества эритроцитов значительно менее выражена по сравнению с другими клетками крови.

Сердечно-сосудистая система

В развитии радиационного миокардиофиброзу основную роль играют нарушения микро циркуляции вследствие облитерации эндотелиальных клеток капилляров. Крупные кровеносные сосуды умеренно чувствительные к облучению. Тогда как в капиллярах уже после облучения дозой 1 Гр. нарушается проницаемость.

Органы дыхания

Органы дыхания содержат структуры, значительно различаются по устойчивости к радиации. В первые 3-4 суток после облучения наблюдается набухание и частичный распад аргирофильных волокон; гиперемия, диапедез эритроцитов и отек альвеолах, субплеврально эмфизема. Позже возникает рост проницаемости сосудов, периваскулярный выход крови, кровоизлияния, некрозы, которые осложняются инфекцией, нейтропенической бронхопневмонией. Пневмонии, являются вторичными инфекционными осложнениями, могут стать решающим Лако в летальном конце лучевого поражения организма.

Нервная система

Зрелая нервная ткань представляет собой непролиферирующие клеточную систему, состоящую из высоко дифференцированных клеток, замещение которых в организме не происходит.

В первые минуты после облучения изменяются структуры биомембран нервных клеток коры головного мозга. Регистрируется усиленной биоэлектрической активности нейронов коры. В первые сутки морфологически обнаруживают слабо выраженные единичные кровоизлияния в ткани мозга, незначительные повреждения кровеносных сосудов. Функционально — общее в мозге и диэнцефальные симптомы, нарушения функций гипоталамической области среднего и промежуточного мозга, усиление условно-рефлекторной деятельности, которое наблюдается на фоне повышенной биоэлектрической активности коры. Далее, в период разгара погибают в первую очередь высоко функционирующие нервные клетки, в результате прямого действия радиации, а также при опосредованном воздействии других пораженных систем. Клинически в этот период имеет место угнетение процессов возбуждения в коре головного мозга, ослабление условно-рефлекторной деятельности, наблюдается на фоне сниженной биоэлектрической активности коры мозга; ухудшение снабжения мозга кислородом, нарушение центрально-периферической с-мы.

В пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС начало нервно-психических расстройств проявился вегетососудистой дистонией, которая быстро, в течение 2-5 лет превратился в энцефалопатию. У больных с ОЛБ тяжелой степени, в 1986 году диагностировали острую радиационно-токсической энцефалопатии. В отдаленный период после облучения обнаружены неврологические признаки органического поражения головного мозга в виде сенсорно-алгических, вегетотрофоваскулярного, вестибулоатактичного, эпилептиформные синдромы и пирамидные-экстрапирамидной недостаточности. При облучении в дозах более 0,5 Гр. частота этих синдромов увеличивается. Отмечается прямая зависимость частоты и степени энцефалопатии от степени тяжести ОЛБ, а также отсутствие в ряде случаев зависимости степени энцефалопатии от уровня нарушений сердечно-сосудистой деятельности, обмена липидов, уровня артериального давления.