Сфероидизованные стеклообразные материалы для ядерной медицины

• Автор: Атрощенко, Григорий Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Микрошарики и требования к их производству

1.2. Общие представления о радионуклидной терапии

13. Требования к радиоизотопам, применяемым или перспективные для применения в брахитерапии

1.4. Микрошарики и их возможные применения в медицине

1.4.1. Керамические микрошарики

1.4.2. Полые стеклянные и керамические микрошарики

1.4.3.Полые стеклянные микрошарики с пористыми стенками

1.4.4. Керамические микрошарики на основе ортофосфата кальция

1.4.5. Стеклокерамические микрошарики для термотерапии
1.4.6. Фосфатные стеклянные микрошарики
1.4.7. Стеклянные микрошарики, содержащие рений
1.4.8. Стеклянные микрошарики, содержащие гольмий
1.4.9.Стеклянные микрошарики для радиационной синовэктомии
1.4.10. Стеклянные микрошарики на основе итгрий-алюмосиликатной системы (YAS)
1.4.11. Композитные стеклянные микрошарики для термотерапии и радиотерапии..
1.4.12. Стеклянные микрошарики с лютецием
1.4.13 Описание технологии и область применений рассматриваемых
материалов
1.5. Выводы по обзору литературы
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Методы исследования структуры и свойств стекол
2.1.1. Рентгенофазовый анализ (РФА)
2.1.2. Дифференциально-термический анализ (ДТА)
2.1.3. Оптическая микроскопия
2.1.4. Диагностика YAS микрошариков методом РЭМ-РСМА
2.1.5. Определение свободной удельной поверхности и пористости методом БЭТ
2.1.6. Конфокальная римановская микроспектроскопия и микро-флуоресцентный анализ
2.1.7. Фотоэлектронная рентгеновская спектроскопия
2.1.8. Токсикологические испытания YAS микрошариков
2.1.9. Измерения плотности
2.1.10. Метод определения распределения частиц по размерам на лазерном гранулометре

2.1.11. Метод определения распределения частиц по размерам с помощью ситового
анализатора
2.1.12. Сканирующая электронная микроскопия
2.1.13. Метод проведения экспериментов по кислотному выщелачиванию
2.1.14. Метод проведения экспериментов по выщелачиванию
2.1.15. Методы определения содержания ионов в растворе
2.1.16. Метод определения химического состава с помощью лазерного анализатора.
2.1.17. Методика расчета параметров барабанной шаровой мельницы
2.1.18. Определение химической устойчивости
2.1.19. Методика радиационных испытаний микрошариков
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Особенности процессов варки и выработки иттрий-алюмосиликатных стекол для брахитерапии
3.1.1. Подходы к варке стекол типа YAS на лабораторной технологической линии
3.1.2. Выбор реактивов и методика приготовления шихты
3.1.3. Технические требования и характеристика электрической лабораторной печи для варки тугоплавких иприй-содержащих стекол для брахитерапии
3.1.4. Синтез YAS стекол в лабораторной печи
3.1.5. Выработка YAS стекол
3.2. Физико-химические свойства иттрий-алюмосиликатных стекол
33. Специфика измельчения YAS стекла для получения микрошариков
3.4. Классификация порошков YAS стекла для получения стеклянных микрошариков
3.5. Методика получения микрошариков для брахитерапии
3.5.1. Преимущества получения YAS микрошариков для брахитерапии в высокотемпературной плазме по сравнению с оплавлением в газопламенной струе..
3.5.2. Получение микрошариков на плазмотроне и их фракционирование
3.6. Иттрий-алюмосиликатные микрошарики с повышенным содержанием иттрия
3.7. Лютеций изтрий-алюмосликатные стекла и микрошарики для ядерной медицины
3.8. Разработка микрошариков с обедненным по редкоземельному элементу поверхностным слоем
ВЫВОДЫ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Ядерная медицина находится на стадии бурного развития и превращения в неотъемлемую часть клинической практики. Рост потребностей медицины в новых типах радиофармпрепаратов обусловлены в первую очередь ростом числа онкологических заболеваний, одним из способов лечения которых является локальная радиотерапия пораженного органа (радионуклидная терапия или брахитерапия). При локальном облучении многих опухолей, например, печени и поджелудочной железы, необходима эмболизация сосудов, питающих пораженные органы. Наиболее удачной формой для введения микроисточников радиации в этих случаях являются микрошарики размеров, сопоставимых с диаметрами кровеносных сосудов.
Первые разработки, связанные со сфероидизованными стеклообразными материалами для ядерной медицины, начались более 10 лет назад. В настоящее время стеклянные микрошарики на основе системы УгОз-АЬОз-БЮг (УАЗ) широко и успешно применяются в радиотерапии за рубежом. Перед введением микрошариков в организм больного они подвергаются реакторному облучению и становятся р-излучателем в результате образования изотопа 90У. Существующая технология обладает рядом недостатков, связанных с опасностью выхода радиоактивного иттрия в организм и невозможностью тестировать распределение микрошариков в опухоли во время лечения (локального облучения) и последующей эмболизации. Желательно и увеличение содержания оксида иттрия в стекле с целью снижения массы вводимой дозы препарата.
В России подобных исследований ранее не проводилось, и практика применения иттрий-содержащих микрошариков в брахитерапии отсутствует.
Цели работы:
1. Разработка новых сфероидизованных материалов для ядерной медицины на основе УАЗ системы:
- стеклянных микрошариков с повышенным содержанием оксида иттрия,

размалывали в порошок, который затем формовали в микрошарики в кислородном пламени горелки. Указанный состав УАБ стекол нашел применение в ядерной медицине для лечения метастаз в печени.
Рисунок 11. Фотография стеклянных микрошариков с иттрием [93]
С 1999 года YAS микрошарики стали широко использоваться для лечения рака печени в США и Канаде, в 2005 году YAS микрошарики были приняты к использованию в Европейском Союзе и получили «СЕ Mark», с 2009 года лечение микрошариками проводится в 62 клиниках в 29 штатах США, Канаде, Европе и Азии. Фирма «MDS Nordion», (Оттава, Канада), первой организовала производство YAS микрошариков, фотография которых приведена на рисунке 11.
Теоретически, для лечения гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) трансплантация печени лучше, чем резекция. Однако, существует большой разрыв между спросом и предложением донорской печени, доноров все меньше, а многие потенциальные получатели с ГЦК либо умирают, не дождавшись органа, либо снимаются с листа ожидания из-за прогрессии опухоли. Лечение микрошариками 90Y - это одна из локальных терапий, которую используют в период ожидания донорской печени. В медицинской литературе есть несколько работ, показывающих, что некоторые паллиативные процедуры могут сократить ГЦК, делая нерезектабельную опухоль резектабельной или позволяя провести