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放射论文——碘125在生物医学中的应用.doc

放射论文——碘125在生物医学中的应用

走愛情感情边缘
2019-05-04 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《放射论文——碘125在生物医学中的应用doc》,可适用于医药卫生领域

碘在生物医学中的应用【摘要】碘作为一种人工放射性核素由于其衰变过程简单释放出的光子能量相对低以及其半衰期相对较短等优点广泛的应用于生物医学方面。如骨密度测定甲状腺肿瘤活组织检查放射免疫以及X射线荧光分析等但目前其最重要的应用还是在肿瘤治疗方面。本文将对碘的基本性质制备以及应用做介绍。【关键词】碘 放射性核素骨密度测定放免 放射自显影X射线荧光分析肿瘤治疗碘是碘的一种人工放射性核素其衰变方式为轨道电子俘获衰变。衰变方程为其中是Te的一种稳定性核素。发射的γ射线能量为兆电子伏半衰期为天由于其能量合适半衰期适中使其在生物医学中有着广泛的应用。碘的制备碘作为一种具有广泛肿瘤治疗应用的放射性核素其制备工艺就显得相当重要。按辐照靶件主要分为类。主要的方法为直接将天然氙气或者低浓缩制成高压气体靶件入反应堆辐照此方法缺点为气体靶件制作相对困难但由于其简易的优点使它成为很多发展中国家的选择。有些则采用将其制成氟化氙固体靶件再入堆辐照此方法则规避了气体靶件制作的困难但在反应堆内氟化氙容易分解生成气体氟和氙不利于反应堆的安全运行。还有部分发达国家则采用一种需要高投资复杂设备技术难度大的方法即将高浓缩的在堆内辐照。由于其以上缺点因此仅有极少数发达国家使用。碘应用碘的应用范围非常广泛。利用其低能内转换电子可以进行放射自显影如作甲状腺肿瘤活组织检查碘能发射能量适宜的单能光子(即低能γ射线),可用它做成简便、精确度高、剂量率低的骨密度精确测定装置用碘做成的低能光子源还可用于X射线荧光分析来测定元素周期表上从砷到镉许多元素的含量。此外碘还可作为标记试剂来标记各种各样的化合物尤其是体外放射性免疫分析用的制剂。而目前碘最广泛也最引人注目的应用则是在肿瘤的治疗方面。放射自显影放射自显影法是使用照相干板或乳剂来观察生物体内放射性物质的摄取借以测量生物体内物质的分布、转移、代谢的细胞化学和组织化学的方法。即摄取了特定的放射性物质的压展标本和切片标本或活体在暗室中与照相乳剂紧密接触放置。在由生物体内摄取的放射性物质发出的射线而感光的部位上经过显影黑色呈像的银粒子就显示出来了。碘在这方面的应用主要反映为甲状腺肿瘤活组织检测。因为甲状腺使人体内对碘利用最多的器官。因此当人摄入带有放射性的碘元素如碘(但碘应用的更多)时它们就会富集在甲状腺。通过放射自显影技术即可得到甲状腺的形状从而可以推断肿瘤的有无。当然这只是放射自显影的一个例子实际上可以用来做显影剂的放射性化合物种类很多。X射线荧光分析当用能量足够高的X射线(或电子)照射试样时,可激发出来光激发出来的光叫X射线荧光利用分光计分析X射线荧光光谱,鉴定样品的化学成分称为X射线荧光分析X射线荧光分子的原理是:利用样品中元素的原子受到高能X射线照射时,即发射出具有一定特征的X射线谱,特征谱线的波长只与元素的原子序数(Z)有关,而与激发X射线的能量无关谱线的强度和元素含量的多少有关,所以测定谱线的波长,就可知道试样中包含什么元素,测定谱线的强度,就可知道该元素的含量。碘可以放射出低能γ射线同样可以用于照射样品分析样品的X射线荧光得到样品的化学元素种类以及各种化学元素的含量。骨密度测量骨密度是骨矿密度的简称骨矿密度的高低与骨质的脆性及强度相关。因此骨矿密度可作为诊断骨质疏松、预测骨质疏松性骨折风险、监测自然病程以及评价药物疗效的定量指标。骨密度的测量方法有很多种比如:单光子吸收双能光子吸收双能X线吸收法定量CT(QCT)定量超声(QUS)。这些方法各有优缺点因为仅在单光子吸收法中有应用到碘因此这里仅介绍单光子吸收法。单光子吸收法应用于单光子吸收骨密度仪(SPA)中。其工作原理为利用放射性核素Am(或碘)发射的射线(KeVkeV)穿过骨组织后射线的能量会因为骨矿的吸收而衰减。而衰减的程度则与骨矿含量成正比。单光子吸收仪一般是以镅为放射源因为其能量合适而且半衰期长达多年因此购买的单光子吸收仪就可以永久的不换放射源。而碘则由于其能量过小而无法运用于人体的骨密度测量但可用于小动物(如鸡、鼠、猴)骨矿密度的测量。SPA由于具有重复精度好、辐射量小的优点因此广泛在我国应用。但是它也有一些缺点如:不能消除人体软组织对吸收测量的影响因此主要用于桡尺骨远端和中下处骨矿物质含量的测定对于髋骨和腰椎等深部则无法测量。放射免疫分析法放射免疫分析法是利用同位素标记的与未标记的抗原同抗体发生竞争性抑制反应的放射性同位素体外微量分析方法。又称竞争性饱和分析法。常用于标记抗原的放射性同位素有H、I、I等。I和I原子的化学性质比较活泼,标记方法简便,不论多肽、蛋白质或小分子半抗原均可进行碘标记。有些半抗原不能直接用碘标记,常常接上一个酪氨酸再以碘标记,以减少标记抗原免疫化学活性的损失。免疫放射分析法法的优点是灵敏、特异、简便易行、用样量少等常可测至皮摩尔。本法虽然也用放射性物质但一般都是在测试样品时再加入标记的同位素示踪物此示踪物的放射性强度极低一般不会对实验者引起辐射损伤。本法的缺点是有时会出现交叉反应、假阳性反应组织样品处理不够迅速不能灭活降解酶和盐及pH有时会影响结果等。在这种方法的基础上近年来又发展了其他免疫分析法用其他有特殊性质的物质(比如能在能发荧光的物质)代替放射性同位素来标记抗原同样利用标记与未标记抗原与抗体的竞争性结合然后用适宜方法测定。其中研究较多的是荧光免疫分析采用荧光化合物标记抗原结合分离后通过荧光值的测定进行定量分析。这两种方法各有自身的优缺点实际中应根据需求选择。肿瘤治疗肿瘤是目前世界上的第二大疾病其治疗困难。一般的手术切除很有可能会造成肿瘤转移而放化疗对人体细胞无特异性对人体伤害大而且容易产生耐药性。在这样的情况下碘粒子治疗手段应运而生并以其较多的优点在肿瘤治疗上显示出广泛的应用前景比如目前碘粒子植入广泛应用于前列腺癌、脑瘤、肝癌、眼部肿瘤、肺癌、胰腺癌、胃癌、直肠癌及盆腔等部位肿瘤的治疗。碘杀死肿瘤细胞的机制为碘放射性粒子发射出的射线作用于有丝分裂期细胞正在复制的的DNA断裂导致细胞突变乃至死亡。此外射线还可以使水电离产生自由基这些产生的自由基可做用于生物大分子从而导致组织或细胞损伤。当然主要影响是前者。这也是为什么传统放疗会产生耐受性的原因。在肿瘤组织中由于不正常血管的产生很多肿瘤细胞变成了乏氧细胞乏氧细胞代谢低于正常对射线的敏感性较低。而碘发射出的γ射线则能使这些乏氧细胞再氧化从而大大提高了放疗的效果。具体到应用组织间粒子植入分为短暂性植入和永久性植入两种。短暂性植入根据治疗计划将放射源植入到肿瘤经过一段时间达到处方剂量后将放射源取出。短暂性插植使用的主要是初始放射剂量率较高的核素如IrCo。永久性植入是根据治疗计划将放射性粒子植入肿瘤内部永远保留在体内不再取出。永久植入使用的放射源主要是初始剂量率较低的核素如I,Pd。放射性粒子的选择主要取决于肿瘤的病理及植入治疗的种类主要依据放射源半衰期的长短、射线的类型、能量、核素丰度及原子序数。目前我国采用的粒子植入术主要应用碘粒子。我国临床上用于治疗肿瘤的碘籽源为型。外包壳材料为钛管,其外径长度为mm,宽度为mm内核材料为银丝,长mm,宽mm银丝表层镀有碘。一般是采用在超声或者CT的引导下将碘粒子利用粒子针定向的植入到肿瘤组织或者结合手术在整块切除肿瘤的基础上,向淋巴引流区域种植放射微粒。具体来说碘粒子植入需要严密的术前计划。即在术前一周进行CT扫描通过计算机三维计划系统进行计划提供植入粒子数目活度及位置信息。手术过程需要麻醉然后在CT或者超声等的引导下植入粒子针植入粒子后再次CT扫描了解粒子分布必要时补种粒子。手术之后还要进行术后验证避免由于粒子移位手术误差可能引起粒子空间分布改变做法是将术后CT图像输入计划系统进行质量验证。此外还要在术前分给与常规的止血止痛药术后给予抗生素治疗三天预防感染。碘的治疗优点主要是它的放射能量低,对周围健康组织没有损害照射距离短,只有cm对医生和家属没有损害它可以持续h不间断杀灭肿瘤细胞粒子作用时间长可达d(个半衰期)。当然它也有一定的缺点如对弥漫性转移灶比如癌性腹水、癌性胸水全身广泛转移等效果不好。上述为碘的应用概况实际目前碘应用较多的还是在肿瘤治疗方面。由于其在肿瘤治疗方面的种种优势同时还有的一些缺陷使得碘在肿瘤治疗有着广阔的应用前景。此外放射免疫以及免疫放射方面虽然应用较多但是由于此方法自身的局限性以及其他新兴方法的产生此方法的应用受到一定的约束。在其他应用方面却由于碘自身的特性使其应用相对不是那么广泛。【参考文献】碘一生产工艺研究 刘宜树韩东乔 中国知网碘粒子靶向种植治疗在直肠癌治疗中的应用 包头医学院学报Ⅰ粒子组织间永久植入在腹膜后肉瘤切除术中的应用 JOURNALOFBASICANDCLINICALONCOLOGY 用碘治疗不能切除的胰腺癌 中国临床医学肿瘤微创治疗进展放射性粒子植入治疗  武汉梨园医院放射性碘粒子植入治疗头颈部肿瘤 放射医学基础与临床碘籽源在胃癌术中植入治疗中的应用 华西医学,()

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