Radioterapija

Radioterapija zdjelice.

Prva kobaltna bomba u Italiji iz 1953.

Moderni ciklotron koji se koristi za radioterapiju.

Radioterapija je metoda liječenja zloćudnih bolesti (raka) primjenom ionizirajućega zračenja. To zračenje zaustavlja diobu stanice i uzrokuje njezinu smrt, a tumorske su stanice (jer se brže dijele) osjetljivije od stanica zdravoga tkiva. Primjenjuje se doza zračenja koja će uništiti većinu tumorskih stanica i istodobno maksimalno očuvati stanice zdravoga tkiva. Radioterapija se u liječenju zloćudnih bolesti najčešće primjenjuje uz kirurške zahvate i kemoterapiju, a katkad se primjenjuje i u liječenju upalnih i degenerativnih bolesti. Dva su načina primjene radioterapije:

• teleterapija, kod koje se primjenjuje zračenje iz udaljenih izvora, i
• brahiterapija, kod koje se izvor zračenja postavlja u tjelesne šupljine ili izravno u tumorsko tkivo.

Teleterapijsko zračenje tumora počelo se primjenjivati 1896., odmah nakon otkrića rendgenske cijevi. Suvremena radioterapija počela se razvijati od 1930-ih, primjenom gama-zračenja iz kobaltne bombe, a velik je napredak doživjela 1960-ih primjenom elektronskog i gama-zračenja iz kliničkih linearnih akceleratora čestica. Brahiterapija radijem počela se provoditi početkom 20. stoljeća, a danas se u tu svrhu upotrebljavaju radioaktivni cezij, iridij i jod.

Radionuklidi

Podrobniji članak o temi: Radionuklid

U medicinskoj dijagnostici i liječenju primjenjuje se 10-ak radionuklida, u osnovnom obliku ili u obliku farmakoloških pripravaka (radiofarmaci). Radionuklidi s kratkim vremenom poluraspada nazivaju se otvorenim izvorima zračenja ili otvorenim radionuklidima, a radionuklidi s dugim vremenom poluraspada nazivaju se zatvorenim izvorima zračenja ili zatvorenim radionuklidima. Zatvoreni radionuklidi (na primjer ⁶⁰Co ili kobalt-60) trajno su spremljeni u zaštitnom olovnom omotaču i koriste se samo za liječenje (kobaltna bomba). Otvoreni radionuklidi prevoze se u posebno zaštićenoj olovnoj ambalaži, a na mjestu primjene raspodjeljuju se u pojedinačne doze i daju bolesnicima sistemski (intravenski) ili lokalno (na primjer intrakavitalno), radi istraživanja, dijagnoze ili liječenja bolesti (nuklearna medicina).

Dijagnostički i terapijski postupci s radionuklidima i radiofarmacima temelje se na ozračivanju bolesnika. Doza zračenja određuje se prema fizikalnim svojstvima radionuklida (vrijeme poluraspada, energija zračenja), fizikalno-kemijskim i biološkim svojstvima radiofarmaka (kemijska stabilnost, in vivo razdioba i metabolički put u organizmu uz brzinu izlučivanja iz organizma) te količini radioaktivnosti primijenjenoga pripravka. U liječenju se koristi štetni učinak zračenja na živu tvar, pa se tako na mjestu nakupljanja radionuklida uništavaju ciljne stanice. Kod pojačanoga lučenja hormona štitnjače ili raka štitnjače primjenjuje se ¹³¹I (jod-131), kod policitemije rubre vere ³²P (fosfor-32), kod bolesti kostiju 90Sr (stroncij-90) i drugi. U dijagnostici se zbog štetnosti zračenja upotrebljava najmanja moguća doza radionuklida. Za utvrđivanje funkcije štitnjače, bubrega, pluća i drugog primjenjuje se radionuklid ^99mTc ([[tehnecij]]-99m) i njegovi pripravci, za utvrđivanje funkcije miokarda ili srednjeg mišićnog sloja srca ²⁰¹Tl (talij-201), za obilježavanje glukoze 18F (fluor-18) i drugi. Rukovanje radionuklidima i njihovo izlučivanje iz bolesnikova tijela može uzrokovati kontaminaciju okoliša, pa je u Republici Hrvatskoj 1999. donesen Zakon o zaštiti od ionizirajućega zračenja.

Radionuklidi nastali ljudskim djelovanjem

Ljudi koriste radioaktivnost oko stotinu godina i kroz to vrijeme neki radionuklidi su nastali ljudskim djelovanjem. Količine takvih nuklida su manje nego količine kozmogeničkih radionuklida. Oni obično imaju kraće vrijeme poluraspada od praiskonskih i kozmogeničkih nuklida. Zabranom testiranja nuklearnog oružja iznad površine zemlje, zabilježen je pad tako nastalih radionuklida. Evo nekih od nuklida koji su nastali ljudskim djelovanjem:

• tricij ili H-3 (vrijeme poluraspada je 12,3 godina): nastao testiranjem oružja i u nuklearnim reaktorima; nastao proizvodnjom nuklearnog oružja;
• jod-131 (vrijeme poluraspada je 8,04 dana): produkt nuklearne fisije u reaktorima i testiranju oružja; medicinsko liječenje bolesti štitne žlijezde;
• jod-129 (vrijeme poluraspada je 1,57 x 10⁷ godina): produkt nuklearne fisije u reaktorima i testiranju oružja;
• cezij-137 (vrijeme poluraspada je 30,17 godina): produkt nuklearne fisije u reaktorima i testiranju oružja;
• stroncij-90 (vrijeme poluraspada je 28,78 godina): produkt nuklearne fisije u reaktorima i testiranju oružja;
• tehnecij-99m (vrijeme poluraspada je 6,03 sati): produkt raspada Mo-99, koristi se u dijagnostičke svrhe (radiologija – nuklearna medicina);
• tehnecij-99 (vrijeme poluraspada je 2,11 x 105 godina): produkt raspada tehnecija-99m
• plutonij-239 (vrijeme poluraspada je 2,41 x 10⁴ godina): nastaje neutronskim bombardiranjem uranija-238 ((U-238 + n--> U-239--> Np-239 +ß--> Pu-239+ß)

Popis dostupnih radionuklida na tržištu

Za dobivanje samo gama zračenja

Radionuklid	Radioaktivnost	Vrijeme poluraspada	Energija (KeV)
Barij-133	1 μCi	10,7 godina	81,0, 356,0
Kadmij-109	1 μCi	453 dana	88,0
Kobalt-57	1 μCi	270 dana	122,1
Kobalt-60	1 μCi	5,27 godina	1173,2, 1332,5
Europij-152	1 μCi	13,5 godina	121,8, 344,3, 1408,0
Mangan-54	1 μCi	312 dana	834,8
Natrij-22	1 μCi	2,6 godina	511,0, 1274,5
Cink-65	1 μCi	244 dana	511,0, 1115,5
Tehnecij-99m	1 μCi	6,01 sati	140

Za dobivanje samo beta-čestica

Radionuklid	Radioaktivnost	Vrijeme poluraspada	Energija (KeV)
Stroncij-90	0,1 μCi	28,5 godina	546,0
Talij-204	1 μCi	3,78 godina	763,4
Ugljik-14	10 μCi	5730 godina	49,5 (prosječno)

Za dobivanje samo alfa-čestica

Radionuklid	Radioaktivnost	Vrijeme poluraspada	Energija (KeV)
Polonij-210	0,1 μCi	138 dana	5304,5

Za dobivanje više različitih elementarnih čestica ionizirajućeg zračenja

Radionuklid	Radioaktivnost	Vrijeme poluraspada	Energija (KeV)
Cezij-137	1, 5, 10 μCi	30,1 godina	Gama i beta raspad