Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

В последние годы начинает получать распространение метод функционального исследования легких. Больной вдыхает радиоактивный газ ксенон (Хе 133); интенсивность излучения непрерывно регистрируется несколькими датчиками, установленными в различных местах обоих легких.

По характеру накопления и выведения радиоактивного ксенона судят о вентиляционной способности легких в целом и их отдельных участков.

Вскоре после открытия лучей Рентгена удалось установить, что их способность проникать сквозь ткани может быть использована в медицине. С помощью нового "всевидящего ока" врачи могли найти металлический осколок или иглу, застрявшие в тканях человека, увидеть туберкулезный инфильтрат или раковую опухоль в легких. Рентгеновские лучи остаются незаменимым помощником врача и сегодня. С их помощью можно поставить точный диагноз язвы желудка и митрального порока, плеврита и эхинококка печени. Техника рентгеновского исследования усовершенствовалась: современной аппаратурой можно производить послойное исследование легких для точной локализации в них болезненного процесса; с помощью современного флюорографа в течение нескольких часов можно обследовать жителей целого поселка. В наши дни не забывают об опасности частых повторных облучений, не практикуют без особой на то нужды массовых рентгеновских обследований населения, не подвергают опасности облучения беременных женщин. В каждом случае врач должен взвесить пользу и возможный вред от применения лучей Рентгена и принять правильное решение.

В медицине рентгеновские лучи применяются не только с целью диагностики. Ученые сумели использовать в интересах больного разрушительное, смертоносное действие больших доз этих лучей, направив их на ткани злокачественных опухолей. С помощью современных рентгенотерапевтических установок, в результате длительного курсового лечения, врачи достигают нередко поразительных успехов. Но ведь опухоли, как правило, лежат в глубине, среди здоровых тканей. Каким же образом удается разрушить опухоли, не повредив существенно кожу и здоровые ткани?

Это, несомненно, очень сложная задача. При лучевой терапии всегда в некоторой степени страдают здоровые ткани. Но и врач, и больной вынуждены идти на это во имя достижения основной цели - уничтожения злокачественной опухоли. Преимущественного разрушения ткани опухоли по сравнению со здоровой удается достигнуть прежде всего потому, что опухоль обычно обладает большей радиочувствительностью. Опухоль быстро увеличивается, прорастает в соседние здоровые ткани в результате частого деления клеток (митоза). А мы уже знаем, что частота митозов является показателем радиочувствительности любой ткани. Чем опухоль злокачественнее и быстрее растет, чем чаще в ней возникают митозы, тем чувствительнее она к действию радиации. Поэтому при одной и той же дозе и одинаковых условиях облучения опухолевая ткань разрушается больше, чем здоровая.

Однако в быстро растущих опухолях формирование кровеносных сосудов и кровоснабжение нередко отстают. Опухоль в целом, а ее центр в особенности, настолько плохо снабжается кислородом, что нередко даже происходит омертвение сердцевины опухоли. Поскольку при недостатке кислорода чувствительность клеток к радиации резко снижается, в такой опухоли создаются весьма невыгодные для лучевой терапии условия: бедность кислородом делает опухоль менее чувствительной к облучению, чем соседние здоровые ткани. В результате лучевое лечение либо не достигает цели, либо приводит к сильному повреждению тканей организма и к развитию лучевой реакции.

Разобравшись в причинах устойчивости к радиации некоторых опухолей, специалисты-радиобиологи вскоре нашли и выход. Если больного на время облучения поместить в камеру с повышенным до 3 атмосфер давлением кислорода, последний хорошо насытит ткань опухоли и тем самым в два-три раза повысит ее радиочувствительность. Что касается здоровых тканей, то они и без того отлично снабжались кислородом, и увеличение его давления уже не повлияет на их радиочувствительность. Применение такого мероприятия может повысить чувствительность опухоли к действию лучевой терапии, увеличить эффективность лечения. Однако этот метод может дать результаты лишь при некоторых видах опухолей, он требует специального технического оснащения. Кроме того, кислород под давлением может в некоторых случаях быть небезопасен.

Чтобы уменьшить действие облучения на здоровые ткани, прибегают к такому приему. Опухоль облучают с разных сторон таким образом, чтобы все пучки лучей пересекались точно в центре опухоли. Тогда каждый участок кожи получит дозу лучей, в несколько раз меньшую, чем ткань опухоли. В последние годы созданы специальные ротационные гамма-установки, в которых источник излучения во время сеанса непрерывно движется по дуге, составляющей часть окружности, центр которой лежит в опухоли. Кроме того, для уменьшения облучения здоровых тканей при лечении регулируют длину волны лучей, а вместе с ней и глубину их проникновения в организм. Если лучевое лечение назначается при раке кожи или некоторых других кожных заболеваниях (экземе, невродермите), врачи пользуются близкофокусной рентгеновской трубкой, дающей мягкие лучи с очень слабой проникающей способностью. Если же опухоль расположена глубоко под здоровыми тканями, применяют наиболее жесткие рентгеновские лучи или пользуются гамма-лучами специальных кобальтовых установок, которые поглощаются преимущественно на глубине около 10 см, тогда как кожа остается незатронутой.

Быстрое развитие ядерной физики, создание все более мощных и разнообразных ускорителей заряженных частиц - электронов, протонов, дейтронов, альфа-часстиц (ядер гелия) и еще более тяжелых частиц - раскрыли новые перспективы и перед лучевой терапией опухолей, особенно глубоко расположенных. Пучки тяжелых заряженных частиц легче фокусируются и меньше рассеиваются, меньше повреждают здоровые ткани; благодаря ограниченному пробегу в тканях, более высокой, чем у гамма-лучей, ОБЭ и увеличению линейной плотности ионизации с глубиной проникновения - потоки тяжелых частиц дают более эффективное и концентрированное разрушение опухолей, а здоровые ткани страдают при этом значительно меньше. Отсутствие кислородного эффекта, характерное для плотноионизирующих частиц высоких энергий, позволяет с успехом использовать протонные и другие ускорители для лечения и тех форм опухолей, которые из-за плохого кровоснабжения и гипоксии устойчивы к терапии рентгеновскими или гамма-лучами. В нашей стране уже созданы первые клиники, в которых больных злокачественными опухолями лечат потоками быстрых протонов.