Приложение 2 (справочное). Справочные сведения о гамма-терапевтических аппаратах

Приложение 2

к РД-07-15-2002

(справочное)

Справочные сведения о гамма-терапевтических аппаратах

Основу технического оснащения современной лучевой терапии составляют гамма-терапевтические аппараты. Разработаны и успешно применяются в онкологических медицинских учреждениях гамма-терапевтические аппараты нескольких типов для лечения злокачественных опухолей различной локализации.

В зависимости от размещения источника излучения относительно патологического очага различают четыре основных метода облучения: дистанционное, поверхностное, внутриполостное и внутритканевое.

Наибольшее распространение получили дистанционный и внутриполостной методы облучения. При дистанционном методе источник излучения располагается на некотором расстоянии от поверхности тела; при внутриполостном методе источник подается в естественные полости человеческого тела.

Существуют две основные разновидности дистанционного метода облучения: статическое и подвижное.

Во время статического облучения источник излучения и больной остаются неподвижными; физические величины и геометрические параметры, определяющие условия облучения, не меняются, за исключением поглощенной дозы излучения, которая в каждой точке зоны облучения пропорциональна времени.

При подвижном облучении источник излучения и больной находятся в состоянии относительного движения. При этом достигается более высокая концентрация поглощенной энергии в патологическом очаге, однако облучению подвергается значительно больший объем здоровых тканей, чем при статическом облучении.

Понятийно-терминологический словарь терминов и их определений, применяемых в науке, технике и производстве, и относящихся к гамма-терапевтическим аппаратам, установлен ГОСТ 17064-71, ГОСТ 16758-71, СТ СЭВ 5102-85.

Гамма-терапевтические аппараты должны соответствовать сертификационным требованиям, определяемым целым рядом нормативных документов. Например, ГОСТ Р 50267.11-99, ГОСТ Р 50267.9-99, ГОСТ Р 50267.29-99, ГОСТ Р МЭК 61217-99, ГОСТ Р МЭК 61168-99, ГОСТ Р МЭК 61170-99 и др.

ГАРАНТ:

Приказом Росстандарта от 19 декабря 2012 г. N 1928-ст ГОСТ Р МЭК 61217-99 отменен с 1 января 2015 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ IEC 61217-2012 "Аппараты дистанционные для лучевой терапии. Координаты, движения и шкалы"

Приказом Росстандарта от 29 ноября 2012 г. N 1328-ст ГОСТ Р 50267.11-99 отменен с 1 января 2015 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ 30324.11-2002 "Изделия медицинские электрические. Часть 2. Частные требования безопасности к гамма-терапевтическим аппаратам"

Приказом Росстандарта от 1 ноября 2012 г. N 663-ст ГОСТ Р 50267.29-99 отменен с 1 января 2015 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ 30324.2.29-2012 "Изделия медицинские электрические. Часть 2-29. Частные требования безопасности к симуляторам (имитаторам) для лучевой терапии"

Приказом Росстандарта от 1 ноября 2012 г. N 662-ст ГОСТ Р 50267.9-99 отменен с 1 января 2015 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ 30324.2.9-2012

Приказом Росстандарта от 13 декабря 2011 г. N 1307-ст ГОСТ Р МЭК 61168-99 отменен с 1 января 2013 г. в связи с введением в действие ГОСТ IEC 61168-2011

Приказом Росстандарта от 13 декабря 2011 г. N 1344-ст ГОСТ Р МЭК 61170-99 отменен с 1 января 2013 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ IEC/TS 61170-2011

1. Облучательные гамма-терапевтические аппараты поверхностной терапии

1.1. Статический гамма-терапевтический аппарат АГАТ-С

Аппарат АГАТ-С предназначен для облучения глубокорасположенных злокачественных опухолей неподвижным пучком гамма-излучения. Управление аппаратом, контроль работы и установка времени сеанса облучения осуществляются дистанционно с пульта управления, находящегося в пультовой комнате. Управление перемещением радиационной головки и лечебного стола осуществляется с ручного пульта управления, находящемся в процедурном помещении.

Внешний вид аппарата АГАТ-С показан на рис.1.

Радиационная головка представляет собой стальной корпус, в котором установлены детали защиты из обедненного урана. Источник излучения неподвижен. Затвор поворотный дискового типа с коническим отверстием перемещается при помощи электропривода, имеющего дистанционное управление.

В нижней части радиационной головки находится поворотная диафрагма. Она состоит из четырех пар вольфрамовых блоков, позволяющих получать прямоугольные поля.

Зарядка и перезарядка аппарата проводится на месте эксплуатации при помощи транспортно-перезарядного контейнера.

Режим работы - полуавтоматический. Время установления рабочего режима - 5 сек.

1.2. Статический гамма-терапевтический аппарат ЛУЧ-1

Аппарат ЛУЧ-1 предназначен для облучения глубоко расположенных опухолей неподвижным пучком гамма-излучения. Источник облучения кобальт-60. Номинальная активность источника 148 ТБк (4000 Ки).

Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения в рабочем пучке на расстоянии 75 см от источника около 110 Р/мин. Управление затвором от электропривода с дистанционным управлением. При аварийном отключении электропитания затвор автоматически закрывается.

Поворотная диафрагма позволяет получать прямоугольные поля облучения.

Перезарядка производится на месте эксплуатации с помощью транспортно-перезарядного контейнера.

Аппаратов данного типа в эксплуатации осталось крайне мало (около 20 ед.) и они постепенно снимаются с эксплуатации.

1.3. Ротационно-конвергентный гамма-терапевтический аппарат РОКУС-АМ

Аппарат РОКУС-АМ предназначен для конвергентного, ротационного, секторного, тангенциального и статического облучения глубокорасположенных злокачественных опухолей.

Внешний вид аппарата РОКУС-АМ показан на рис.2

Основной особенностью аппарата является возможность осуществлять все методы дистанционной гамма-терапии, в том числе обычное статическое многопольное и центральное ротационное облучение, эксцентричное, тангенциальное и коническое маятниковое облучение, а также облучение новейшими ротационно-конвергентными методами, при которых источник излучения движется по части шаровой поверхности (по поверхности сферы радиусом 75 см), создавая в теле больного наиболее оптимальные дозные распределения.

Управление аппаратом, контроль работы, установка времени сеанса облучения и числа качаний маятника осуществляются дистанционно с пульта управления, находящегося в пультовой комнате.

Аппарат оборудован блокировками и средствами автоматической защиты, которые исключают возможность работы на неисправной установке или при нарушении правил эксплуатации, т.е. обеспечивают его безопасную эксплуатацию.

Радиационная головка конструктивно представляет собой стальной корпус, в котором установлены детали защиты из обедненного урана. Источник излучения, помещенный в патрон-держатель, неподвижен. Выход гамма-лучей происходит через отверстие в затворе. Затвор поворотный дискового типа с коническим отверстием работает от электропривода с дистанционным управлением.

Для формирования поля облучения в нижней части радиационной головки крепится вращающийся блок, состоящий из основной и вспомогательной вольфрамовых диафрагм. Основная четырехблочная диафрагма дает возможность получать прямоугольные поля облучения.

Прикосновение к защитной рамке, крепящейся к нижней части радиационной головки, вызывает автоматическую остановку аппарата и зажигание сигнальной лампочки на пульте управления. Это исключает соприкосновение головки с больным, например, если больной при облучении изменит свое положение.

В случае прекращения подачи электроэнергии затвор автоматически закрывается пружиной.

Зарядка и перезарядка аппарата проводится на месте эксплуатации с помощью транспортно-перезарядного контейнера.

В качестве источника гамма-излучения применяется радиоактивный кобальт-60. Диаметр источника 20 мм, активность 148 или 222 ТБк (4000 или 6000 Ки). Мощность дозы на расстоянии 750 мм от источника 148 ТБк составляет около 120 Р/мин. Источник гамма-излучения доставляется к месту зарядки в специальном защитном контейнере, смонтированном на тележке. Смена источника производится только при надежном совмещении отверстия контейнера с каналом радиационной головки гамма-аппарата.

Гамма-терапевтический аппарат типа РОКУС можно разместить в отдельном одноэтажном здании или в одном из корпусов лечебного учреждения (масса аппарата 5300 кг). Для установки аппарата необходимо иметь следующие помещения: процедурную комнату, где установлен аппарат и проводится облучение больных, помещение управления, где размещается пульт управления, агрегатное помещение. Кроме того рекомендуется еще иметь следующие помещения: комнату центрации, вспомогательное помещение, кабинет врача, перевязочную, дозиметрическую лабораторию, комнату ожидания, гардероб, санузел, подсобное помещение.

2. Облучательные гамма-терапевтические аппараты внутриполосной терапии

2.1. Ротационный гамма-терапевтический аппарат АГАТ-Р

Аппарат АГАТ-Р предназначен для ротационного, секторного, тангенциального и статического облучения глубокорасположенных злокачественных опухолей. Злокачественную опухоль облучают гамма-квантами кобальта-60.

Управление аппаратом, контроль работы, установка времени сеанса облучения и числа качаний маятника осуществляется дистанционно с пульта управления, находящегося в пультовой комнате.

Ряд блокировок обеспечивают безопасную эксплуатацию аппарата.

Радиационная головка конструктивно представляет собой стальной корпус, в котором установлены детали защиты из урана. Источник излучения неподвижен. Затвор поворотный дискового типа с коническим отверстием работает от электропривода с дистанционным управлением. При аварийном отключении электропитания затвор автоматически закрывается пружиной. Затвор можно закрывать вручную.

В нижней части радиационной головки находится поворотная диафрагма. Она состоит из четырех пар вольфрамовых блоков, позволяющих получать прямоугольные поля.

Режим работы - полуавтоматический, ротационный, маятниковый и статический. Время установления рабочего режима - 5 сек.

Зарядка и перезарядка аппарата проводится на месте эксплуатации с помощью транспортно-перезарядного контейнера.

Внешний вид аппарата АГАТ-Р показан на рис.3.

2.2. Шланговый гамма-терапевтический аппарат для внутриполостного облучения АГАТ-ВТ

Аппарат АГАТ-ВТ предназначен для облучения злокачественных новообразований, локализуемых в естественных полостях тела человека.

Управление аппаратом осуществляется с пульта управления из помещения, отделенного от процедурной защитной стеной.

Внешний вид аппарата АГАТ-ВТ показан на рис.4.

В аппарате используются источники излучения с изотопом кобальт-60 в герметичных ударопрочных и износостойких ампулах из нержавеющей стали имеющих наружный диаметр 3 мм и длину 14 мм. Возможно применение источников излучения другими радиоактивными изотопами (цезий-137, иридий-192) в ампулах тех же размеров. Комплект из семи источников размещен в защитном контейнере хранилища, снабженном тремя автономными каналами для хранения, транспортирования по шлангам в эндостаты и возврата источников излучения в хранилище. Суммарная активность комплекта источников излучения около 37 ГБк (1 Ки): в центральном канале помещено пять источников по 4,81 ТБк (130 мКи), а в двух боковых - по одному источнику 4,81 ТБк (130 мКи) каждый; возможны и другие соотношения активностей. Подача источников излучения из хранилища в эндостаты (и обратно) предварительно установленные в полости тела, производится дистанционно по трем гибким шлангам-ампулопроводам сжатым воздухом, поступающим от станции воздухоснабжения. Поступление источников в эндостаты контролируется в помощью сигнально-измерительного дозиметра.

Установка для контроля наличия источников излучения в объекте состоит из штатива, коллимирующей головки и сигнально-измерительного дозиметра

Система блокировок аппарата обеспечивает автоматический возврат источников излучения в хранилище при открывании двери процедурного помещения, отключении электроэнергии и понижении давления сжатого воздуха ниже рабочего, а также невозможность выдачи источников из хранилища при отсоединенных эндостатах.

Предусмотрена возможность аварийного возврата источников в хранилище.

Зарядка и перезарядка аппарата источниками излучения осуществляется с помощью перезарядного контейнера на месте эксплуатации.

Для перевозки радиационных головок гамма-терапевтических аппаратов применяются транспортные упаковочные комплекты. Один из таких комплектов показан на рис.5.

3. Некоторые вопросы радиационной безопасности

3.1. Специальные требования радиационной безопасности

Специальные требования радиационной безопасности, предъявляемые к гамма-терапевтическим аппаратам регламентируются ГОСТ 23154-78 "Аппараты гамма-терапевтические статические и ротационные для дальнедистанционного облучения" и СТ СЭВ 5102-85 "Аппараты гамма-терапевтические внутриполостные для контактного облучения"

Согласно стандарту, мощность экспозиционной дозы гамма-излучения при перекрытом пучке на расстоянии 1 м от источника излучения не должна превышать 2 мР/ч, а кратность ослабления гамма-излучения вне пучка при нахождении источника излучения в положении ослабления гамма-излучения вне пучка при нахождении источника излучения в положении облучения должна быть не менее 5x10(3), при этом кратность ослабления гамма-излучения шторами диафрагмы, коллимирующей пучок, должна быть не менее 100.

Согласно ОСПОРБ-99 мощность дозы излучения от гамма-терапевтических аппаратов не должна превышать 20 мкГр/ч на расстоянии 1 м от поверхности защитного блока с источником излучения.

Из-за отсутствия специальных санитарных правил по гамма-терапевтическим аппаратам основные требования к элементам управления и контроля систем блокировки и сигнализации приведены в нормативных документах: НП-038-02, ОСПОРБ-99, НРБ-99, Санитарные правила устройства и эксплуатации мощных изотопных гамма-установок (N 1170-74), Санитарные правила размещения и эксплуатации ускорителей электронов с энергией до 100 МэВ (N 1858-78) и др.

На случай возникновения аварийной ситуации (открывание двери в процедурное помещение во время облучения, прекращение энергопитания, изменение заданных режимов работы и т.п.) аппарат должен иметь устройство, автоматически устанавливающее источник в положение хранения.

Согласно ГОСТ 23154-78 необходимо, чтобы радиационная головка дистанционного аппарата имела не менее двух независимо и автоматически срабатывающих устройств для перекрывания пучка излучения. При этом положение источника излучения или затвора радиационной головки должно быть сблокировано с положением двери между процедурным и операторским помещениями: при открывании двери должен включаться механизм автоматического перекрытия пучка излучения, исключающий возможность облучения.

Согласно ГОСТ 23154-78 при определении мощности дозы по сфере на расстоянии от 1 м от центра источника измерения проводятся в положении источника "хранение" в трех главных взаимноперпендикулярных сечениях сферы с интервалом в 30°. Измерения с лицевой стороны радиационной головки должны проводиться дважды: при полностью открытой и полностью закрытой диафрагме.

Если результаты проверки защитных качеств радиационной головки, а для внутриполостных аппаратов - хранилища, оказались удовлетворительными, то после этого целесообразно проверить радиационную обстановку в комнате управления и в смежных с процедурной помещениях в режиме облучения: для дистанционных аппаратов - при полностью открытой диафрагме и самых неблагоприятных для обследуемых помещений направлений пучка излучений, для внутриполостных - при нахождении полного комплекта источника в эндостате. В смежных помещениях мощность дозы не должна превышать 0,3 мбэр/ч.

Полный объем радиационно-физических измерений гамма-терапевтических аппаратов включает измерение мощности поглощенной дозы в мишени. Так, погрешность определения мощности экспозиционной дозы по оси коллимационного пучка излучения не должна превышать +3%. Подробно методика измерения опорной мощности дозы изложена, например, в книге "Дозиметрия в радиационной технологии", Генералова В.В., Гурский И.Н., М., Изд-во стандартов, 1981.

3.2. Радиационно опасные работы с гамма-терапевтическими аппаратами

Наиболее радиационно опасны при монтаже и эксплуатации дистанционных и внутриполостных гамма-терапевтических аппаратов первичная зарядка и перезарядка аппарата с целью замены отработавших, свой срок источников новыми. Эти работы должны выполняться специально подготовленным персоналом объекта или персоналом других организаций, имеющих соответствующую лицензию. В необходимых случаях подготовка персонала должна проводиться на макетах и тренажерах с имитацией основных операций предстоящих работ.

Работы по зарядке-перезарядке выполняются с помощью транспортно-перезарядных контейнеров шиберного и барабанного типов.

При использовании транспортно-перезарядного контейнера с шиберным затвором, например, типа "Рокус" для перезарядки используют два контейнера: в одном доставляют новый источник, во второй помещают использованный, причем наличие этих двух контейнеров является недостатком такой системы перезарядки.

Более технологичными являются транспортно-перезарядные контейнеры с поворотным барабаном, который имеет два или несколько периферийных каналов для хранения источников. Транспортно-перезарядный контейнер такого типа представлен на рис.6.

На рис.7 показана схема перезарядки с помощью транспортно-перезарядного контейнера с поворотным барабаном

До перезарядки необходимо тщательно состыковать перезарядный контейнер 7 с радиационной головкой аппарата 1, при этом шиберный затвор 2 должен быть в положении хранения, т.е. закрыт, а каналы контейнера и головки должны быть строго соосны. Отработанный источник 3 с защитной пробкой 8 извлекается с помощью штока 5 и переводится в отверстие барабана 6. После расстыковки штока и пробки с источником барабан вращают и совмещают отверстие радиационной головки с отверстием барабана, где находится новый источник 4. Зарядка производится в последовательности, обратной разрядке. Все работы, связанные с проведением зарядки (разрядки) гамма-терапевтических аппаратов, должны проводиться при обязательном постоянном присутствии дозиметриста, освобожденного от выполнения каких-либо работ, не связанных с его прямыми обязанностями.

Дозиметрические измерения надо проводить приборами, имеющими максимальное быстродействие (не более 1 - 3 с) типа ДРГЗ-02. Руководитель работ обязан постоянно осуществлять контроль за выполнением всех технологических операций, обращая особое внимание на правильную последовательность выведения источника в рабочий канал или открытия шибера при зарядке и, наоборот, своевременное перемещение отработанного источника в положение "хранение" и соответственно перекрытие пучка излучения шибером при разрядке. Нахождение источника излучения в транспортно-перезарядном контейнере, отстыкованном от радиационной головки аппарата, является аварийной ситуацией.

По окончании зарядки (перезарядки) гамма-терапевтических аппаратов входы в каналы головки и контейнера закрываются крышками и пломбируются; дозиметрист выполняет дозиметрические измерения: на поверхности контейнера и на расстоянии 1 м от него, на расстоянии 1 м от центра радиационной головки и на расстоянии 5 см от доступных участков ее поверхности. Измеренные значения мощности дозы контейнера не должны превышать установленных значений транспортной категории для данного типа контейнеров согласно ПБТРВ-73.

ГАРАНТ:

С 15 июня 2003 г. введены в действие санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Санитарные правила по радиационной безопасности персонала и населения при транспортировании радиоактивных материалов (веществ). СанПиН 2.6.1.1281-03", утвержденные Главным государственным санитарным врачом РФ 6 апреля 2003 г.