Все химические элементы образуют изотопы с нестабильными ядрами, которые при периоде полураспада испускают α-частицы, β-частицы или γ-лучи. У йода насчитывается 37 разновидностей ядра с одинаковым зарядом, но отличающихся количеством нейтронов, определяющих массу ядра и атома. Заряд всех изотопов йода (I) равен 53. Когда имеют в виду изотоп с определенным количеством нейтронов, записывают эту цифру рядом с символом, через тире. В медицинской практике используют I-124, I-131, I-123. Нормальный изотоп йода (не отличающийся радиоактивностью) I-127.

Количество нейтронов служит показателем для разных диагностических и лечебных процедур. Радиойодтерапия основана на различной длительности периода полураспада радиоактивных изотопов йода. Например, элемент с 123 нейтронами распадается за 13 часов, со 124 – за 4 дня, а I-131 окажет радиоактивное действие через 8 дней. Чаще используют I-131, при распаде которого образуются γ-лучи, инертный ксенон и β-частицы.

Действие радиоактивного йода при лечении

Назначается йодотерапия после удаления щитовидной железы полностью. При частичном удалении или консервативном лечении этот способ не имеет смысла в применении. Фолликулы ЩЖ получают йодиды из тканевой жидкости, омывающей их. В тканевую жидкость диффузным путем или при помощи активного транспорта йодиды поступают из крови. При йодном голодании секреторные клетки начинают активно захватывать радиоактивный йод, причем перерожденные раковые клетки делают это гораздо интенсивнее.

β-частицы, выделяющиеся при полураспаде, убивают раковые клетки.

Поражающая способность β-частиц действует на расстоянии 600 – 2000 нм, этого вполне хватает, чтобы разрушить только клеточные элементы злокачественных клеток, а не соседние ткани.

Основная цель лечения радиойодтерапией заключается в окончательном удалении всех остатков ЩЖ, ведь даже самая искусная операция оставляет после себя эти остатки. Тем более, в практике хирургов уже повелось оставлять несколько клеток железы вокруг паращитовидных желез для их нормальной работы, а также вокруг возвратного нерва, иннервирующего голосовые связки. Разрушение изотопом йода происходит не только остаточных тканей ЩЖ, но и метастаз при раковых опухолях, что позволяет легче отслеживать концентрацию тиреоглобулина.

γ-лучи не обладают лечебным эффектом, но их с успехом применяют при диагностике заболеваний. γ-камера, встроенная в сканер помогает определить локализацию радиоактивного йода, что служит сигналом для распознавания раковых метастаз. Скапливание изотопа происходит на поверхности передней части шеи (на месте бывшей щитовидки), в слюнных железах, по всей длине пищеварительной системы, в мочевом пузыре. Немного, но все же имеются рецепторы захвата йода в молочных железах. Сканирование позволяет выявить метастазы в отделанных и близлежащих органах. Чаще всего они находятся в шейных лимфатических узлах, костях, легких и тканях средостения.

Назначения лечения радиоактивными изотопами

Радиойодтерапия показана к применению в двух случаях:

1. Если выявляется состояние гипертрофированной железы в виде токсического зоба (узлового или диффузного). Состояние диффузного зоба характеризуется выработкой всей секреторной тканью железы тиреоидных гормонов. При узловом зобе только ткань узлов секретирует гормоны. Задачи введения радиоактивного йода сводятся к угнетению функциональности гипертрофированных участков, так как излучение β-частиц уничтожает именно те места, которые склонны к тиреотоксикозу. По окончании процедуры либо восстанавливается нормальная функция железы, либо развивается гипотиреоз, легко приводящийся в норму при употреблении аналога гормона тироксина — Т4 (L- форма).
2. Если обнаружилось злокачественное новообразование щитовидки (папиллярный или фолликулярный рак), хирургом определяется степень риска. В соответствии с этим выделяются группы риска по уровню прогресса опухоли и возможной отдаленной локализации метастаз, а также необходимость лечения радиоактивным йодом.
3. В группу низкого риска объединяют пациентов с небольшой по размерам опухолью, не превышающей 2 см и находящейся в очертаниях щитовидки. В соседние органы и ткани (особенно в лимфоузлы) метастаз не обнаружено. Таким пациентам нет необходимости вводить радиоактивный йод.
4. Пациенты со средним риском имеют опухоль более 2 см, но не превышающую 3 см. Если складывается неблагоприятный прогноз и капсула в ЩЖ прорастает, назначается доза радиоактивного йода 30-100 мКи.
5. Группа с высоким риском имеет выраженный агрессивный характер роста раковой опухоли. Наблюдается прорастание в соседние ткани и органы, лимфоузлы, могут иметься удаленные метастазы. Таким пациентам необходимо назначение лечения радиоактивным изотопом более 100 милликюри.

Процедура введения радиоактивного йода

Радиоактивный изотоп йода (I-131) синтезируется искусственно. Употребляется в виде желатиновых капсул (жидкости) пероральным способом. Капсулы или жидкость не имеют запаха и вкуса, проглатываются только со стаканом воды. После приема жидкости рекомендуют сразу прополоскать рот водой и, не выплевывая ее, проглотить.

При наличии зубных протезов лучше перед употреблением жидкого йода их на время снять.

Принимать пищу в течение двух часов нельзя, можно (даже нужно) принимать обильное питье воды или сока. Йод-131, не поглотившийся фолликулами щитовидки, выводится с мочой, поэтому каждый час должно происходить мочеиспускание с контролем содержания в моче изотопа. Лекарственные средства для ЩЖ принимают не ранее, чем через 2 суток. Лучше, если контакты с другими людьми в это время у пациента будут строго ограничены.

Перед проведением процедуры врач должен провести анализ принимаемых лекарственных препаратов и отменить их в разное время: некоторые из них – за неделю, другие, как минимум, за 4 дня до начала процедуры. Если женщина находится в детородном возрасте, то планирование беременности придется отложить на срок, определенный врачом. Проведенное ранее оперативное вмешательство требует выполнения теста на наличие или отсутствие ткани, способной поглощать йод-131. За 14 дней до начала введения радиоактивного йода назначается специальная диета, при которой нормальный изотоп йода-127 должен полностью вывестись из организма. Список продуктов для эффективного выведения йода подскажет лечащий врач.

Лечение раковых опухолей радиоактивным йодом

Если грамотно соблюдена безйодовая диета и выдержан срок ограничений приема гормональных препаратов, клетки щитовидки полностью очищаются от остатков йода. При введении радиоактивного йода на фоне йодного голода клетки стремятся захватить любой изотоп йода и оказываются пораженными от β-частиц. Чем активнее клетки поглощают радиоактивный изотоп, тем больше они поражаются им. Доза облучения фолликулов щитовидки, захватывающих йод, в несколько десятков раз больше, чем влияние радиоактивного элемента на окружающие ткани и органы.

Французскими специалистами подсчитано, что почти 90% пациентов с метастазами в легких выживали после лечения радиоактивным изотопом. Выживаемость в течение десяти лет после применения процедуры составила более 90%. И это пациенты с последней (IVc) стадией страшной болезни.

Безусловно, панацеей описанная процедура не является, ведь осложнения после ее использования не исключены.

В первую очередь, это сиаладенит (воспаление слюнных желез), сопровождающееся отечностью, болезненностью. Это заболевание развивается в ответ на введение йода и отсутствия клеток щитовидки, способных его захватить. Тогда приходится на себя брать эту функцию слюнной железе. Стоит отметить, что сиаладенит прогрессирует только при высоких дозах облучения (выше 80 мКи).

Имеются случаи нарушения воспроизводящей функции половой системы, но при многократных облучениях, суммарная доза которых превышает 500 мКи.

Процедура лечения после эктомии щитовидки

Часто онкологическим больным назначается йодотерапия после удаления щитовидной железы. Задачей этой процедуры является окончательное поражение раковых клеток, оставшихся после операции не только в области щитовидки, но и в крови.

После приема препарата больной помещается в одноместную палату, которая оборудована в соответствии со спецификой.

Медицинский персонал ограничивается в контакте на период до пяти дней. В это время не следует допускать в палату прием посетителей, особенно беременных женщин и детей, чтобы обезопасить их от потока радиационных частиц. Моча и слюна больного считаются радиоактивными и подлежат специальной утилизации.

«За» и «против» лечения радиоактивным йодом

Полностью «безобидной» описанную процедуру не назовешь. Так, в процессе действия радиоактивного изотопа отмечаются временные явления в виде болезненных ощущений в области слюнных желез, языка, передней части шеи. Во рту отмечается сухость, першит в горле. Пациента тошнит, наблюдается частые позывы к рвоте, отечность, пища становится не вкусной. Кроме этого, обостряются старые хронические заболевания, пациент становится вялым, быстро утомляется, склонен к депрессии.

Несмотря на отрицательные моменты лечения, использование радиоактивного йода все чаще используется при лечении щитовидки в клиниках.

Положительными причинами этой закономерности являются:

• не происходит оперативного вмешательства с косметическими последствиями;
• не требуется общая анестезия;
• относительная дешевизна европейских клиник по сравнению с операциями при высоком качестве обслуживания и оборудования для сканирования.

Опасность излучения при контактах

Следует помнить, что польза, оказанная в процессе использования облучения очевидная для самого больного. Для окружающих его людей радиация может сыграть злую шутку. Не говоря уже о посетителях больного, упомянем, что медицинские работники только по потребности осуществляют уход и обязательно – в защитной одежде и перчатках.

После выписки нельзя находиться с человеком в контакте ближе 1 метра, а при длительной беседе следует удалиться на 2 метра. В одной постели даже после выписки, в течение 3-х дней не рекомендуется спать в одной постели с другим человеком. Половые контакты и нахождение рядом беременной женщины категорически воспрещены в течение недели со дня выписки, которая наступает по истечении пяти дней после процедуры.

Как вести себя после облучения изотопом йода?

Восемь дней после выписки следует не подпускать к себе детей, особенно соприкосновения. После пользования ванной или унитазом следует смывать три раза водой. Руки тщательно моются с мылом.

Мужчинам лучше садиться на унитаз при мочеиспускании для предотвращения разбрызгивания радиационной мочи. Кормление грудью стоит прекратить, если пациент – кормящая мама. Одежда, в которой пребывал пациент на лечении, помещается в пакет и стирается через месяц-два после выписки отдельно. Личные вещи устраняются из мест общего пользования и хранения. В случае экстренного обращения в стационар необходимо предупредить медицинский персонал о недавнем прохождении курса облучения йодом-131.

Схема распада иода-131 (упрощённая)

Иод-131 (йод-131, 131 I) , также называемый радиойодом (несмотря на наличие других радиоактивных изотопов этого элемента), - радиоактивный нуклид химического элемента иода с атомным номером 53 и массовым числом 131. Период его полураспада составляет около 8 суток. Основное применение нашёл в медицине и фармацевтике. Также является одним из основных продуктов деления ядер урана и плутония, представляющих опасность для здоровья человека, внесших значительный вклад во вредные последствия для здоровья людей после ядерных испытаний 1950-х, аварии в Чернобыле . Иод-131 является весомым продуктом деления урана, плутония и, косвенно, тория , составляя до 3 % продуктов деления ядер.

Нормативы по содержанию иода-131

Лечение и профилактика

Применение в медицинской практике

Иод-131, как и некоторые радиоактивные изотопы иода (125 I, 132 I) применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы . Согласно нормам радиационной безопасности НРБ-99/2009 , принятым в России, выписка из клиники пациента, лечившегося с использованием иода-131, разрешается при снижении общей активности этого нуклида в теле пациента до уровня 0,4 ГБк .

См. также

Примечания

Ссылки

• Patient brochure on radioactive iodine treatment From the American Thyroid Association

Радиойод, а точнее один из радиоактивных (бета- и гамма-излучение) изотопов йода с массовым числом 131 с периодом полураспада в 8,02 суток. Йод-131 известен в первую очередь как продукт деления (до 3%) ядер урана и плутония, выделявшийся при авариях на атомных электростанциях .

Получение радиойода. Откуда он появляется

В природе изотоп йод-131 не возникает. Его появления связано лишь с работой фармакологических производств, а также атомных реакторов. Выделяется он и при проведении ядерных испытаний или радиоактивных катастроф. Так повысила содержание изотопа йода в морской и водопроводной воде в Японии, а также в продуктах питания. Использование специальных фильтров помогло в снижении распространения изотопов, а также в предотвращении возможных провокаций на объектах разрушенной атомной электростанции. Подобные фильтры в России производятся в компании «НТЦ Фарадей» .

Облучение в ядерном реакторе теплуровых мишеней тепловыми нейтронами позволяет получить йод-131 с высокой степенью содержания.

Характеристики йода-131. Вред

Период полураспада радиойода в 8,02 суток с одной стороны не делает йод-131 высокоактивным, а с другой позволяет ему распространиться на большие площади. Этому также способствует высокая летучесть изотопа. Так – около 20% йода-131 были выброшены из реактора. Для сравнения цезия-137 – около 10%, стронция-90 – 2%.

Йод-131 почти не образует нерастворимых соединений, что также помогает распространению.

Йод сам по себе дефицитный элемент и организмы людей и животных научились его концентрировать в теле, это же касается и радиойода, что не идет на пользу здоровью.

Если говорить о вреде йода-131 для человека, то речь идет в первую очередь о щитовидной железе. Щитовидка не отличает обычный йод от радиойода. А при ее массе в 12-25 грамм даже небольшая доза радиоактивного йода приводит к облучению органа.

Йод-131 вызывает мутации и гибель клеток, при активности в 4,6·10 15 Бк/грамм.

Йод-131. Польза. Применение. Лечение

В медицине применяются изотопы йод-131, а также йод-125 и йод-132 для диагностики и даже лечения проблем со щитовидной железой, в частности болезни Грейвса.

При распаде йода-131 появляется бета-частица с высокой скоростью полета. Она способна проникать в биологические ткани на расстояние до 2 мм, что вызывает гибель клеток. В случае гибели зараженных клеток это вызывает лечебных эффект.

Также йод-131 применяется как индикатор обменных процессов в организме человека.

Выброс радиоактивного йода 131 в Европе

21 февраля 2017 года в сводках новостей появилась информация о том, что европейские станции в более чем десятке стран от Норвегии до Испании на протяжении нескольких недель замечали превышение норм по содержанию йода-131 в атмосфере. Были высказаны предположения об источниках изотопа – выброс на

Как получают радиоактивный йод 131. Радиоактивный йод и рак щитовидной железы При делении образуются разнообразные изотопы, можно сказать, половина таблицы Менделеева. Вероятность образования изотопов разная. Какие-то изотопы образуются с большей вероятностью, какие-то с гораздо меньшей (см. рисунок). Практически все они радиоактивные. Однако у большинства из них периоды полураспада очень маленькие (минуты или еще меньше) и они быстро распадаются в стабильные изотопы. Однако, среди них есть изотопы, которые с одной стороны охотно образуются при делении, а с другой имеют периоды полураспада дни и даже годы. Именно они представляют для нас основную опасность. Активность, т.е. количество распадов в единицу времени и соответственно количество "радиоактивных частиц", альфа и/или бета и/или гамма, обратно пропорциональна периоду полураспада. Таким образом, если есть одинаковое количество изотопов, активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет выше, чем с большим. Но активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет спадать быстрее, чем с большим. Йод-131 образуется при делении с приблизительно такой же "охотой" как и цезий-137. Но у йода-131 период полураспада "всего" 8 суток, а у цезия-137 около 30 лет. В процессе деления урана, по началу количество продуктов его деления, и йода и цезия растет, но вскоре для йода наступает равновесие – сколько его образуется, столько и распадается. С цезием-137, из-за его относительно большого периода полураспада, до этого равновесия далеко. Теперь, если произошел выброс продуктов распада во внешнюю среду, в начальные моменты из этих двух изотопов наибольшую опасность представляет йод-131. Во-первых, из-за особенностей деления его образуется много (см. рис.), во-вторых из-за относительно малого периода полураспада его активность высока. Со временем (через 40 дней) его активность упадет в 32 раза, и скоро практически его видно не будет. А вот цезий-137 поначалу может быть "светить" не так сильно, зато его активность будет спадать гораздо медленнее. Ниже рассказано о самых "популярных" изотопах, которые представляют опасность при авариях на АЭС. Радиоактивный йод Среди 20 радиоизотопов йода, образующихся в реакциях деления урана и плутония, особое место занимают 131-135 I (T 1/2 = 8.04 сут.; 2.3 ч.; 20.8 ч.; 52.6 мин.; 6.61 ч.), характеризующиеся большим выходом в реакциях деления, высокой миграционной способностью и биологической доступностью. В обычном режиме эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов йода, невелики. В аварийных условиях, как свидетельствуют крупные аварии, радиоактивный йод, как источник внешнего и внутреннего облучения, был основным поражающим фактором в начальный период аварии. Упрощенная схема распада йода-131. При распаде йода-131 образуются электроны с энергиями до 606 кэВ и гамма-кванты, в основном с энергиями 634 и 364 кэВ. Основным источником поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения были местные продукты питания растительного и животного происхождения. Человеку радиойод может поступать по цепочкам: растения → человек, растения → животные → человек, вода → гидробионты → человек. Молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи, имеющие поверхностное загрязнение, обычно являются основным источником поступления радиойода населению. Усвоение нуклида растениями из почвы, учитывая малые сроки его жизни, не имеет практического значения. У коз и овец содержание радиойода в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В мясе животных накапливаются сотые доли поступившего радиойода. В значительных количествах радиойод накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления (превышение над содержанием в воде) 131 I в морских рыбах, водорослях, моллюсках достигает соответственно 10, 200-500, 10-70. Практический интерес представляют изотопы 131-135 I . Их токсичность невелика по сравнению с другими радиоизотопами, особенно альфа-излучающими. Острые радиационные поражения тяжелой, средней и легкой степени у взрослого человека можно ожидать при пероральном поступлении 131 I в количестве 55, 18 и 5 МБк/кг массы тела. Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в два раза выше, что связано с большей площадью контактного бета-облучения. В патологический процесс вовлекаются все органы и системы, особенно тяжелые повреждения в щитовидной железе, где формируются наиболее высокие дозы. Дозы облучения щитовидной железы у детей вследствие малой ее массы при поступлении одинаковых количеств радиойода значительно больше, чем у взрослых (масса железы у детей в зависимости от возраста равна 1:5-7 г., у взрослых – 20 г.). Радиоактивный йод про радиоактивный йод содержатся гораздо подробные сведения, которые, в частности, могут быть полезны медицинским работникам. Радиоактивный цезий Радиоактивный цезий является одним из основных дозообразующих радионуклидов продуктов деления урана и плутония. Нуклид характеризуется высокой миграционной способностью во внешней среде, включаяпищевые цепочки. Основным источником поступления радиоцезия человеку являются продукты питания животного и растительного происхождения. Радиоактивный цезий, поступающий животным с загрязненным кормом, в основном накапливается в мышечной ткани (до 80 %) и в скелете (10 %). После распада радиоактивных изотопов йода основным источником внешнего и внутреннего облучения является радиоактивный цезий. У коз и овец содержание радиоактивного цезия в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В значительных количествах он накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления (превышение над содержанием в воде) 137 Cs в мышцах рыб достигает 1000 и более, у моллюсков – 100- 700, ракообразных – 50- 1200, водных растений – 100- 10000. Поступление цезия человеку зависит от характера питания. Так после аварии на ЧАЭС в 1990 гю вклад различных продуктов в среднесуточное поступление радиоцезия в наиболее загрязненных областях Беларуси был следующим: молоко – 19 %, мясо – 9 %, рыба – 0.5 %, картофель – 46 %, овощи – 7.5 %, фрукты и ягоды – 5 %, хлеб и хлебопродукты – 13 %. Регистрируют повышенное содержание радиоцезия у жителей, потребляющих в больших количествах "дары природы" (грибы, лесные ягоды и особенно дичь). Радиоцезий, поступая в организм, относительно равномерно распределяется, что приводит к практически равномерному облучению органов и тканей. Этому способствует высокая проникающая способность гамма-квантов его дочернего нуклида 137m Ba, равная примерно 12 см. В исходной статье И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиоактивный цезий про радиоактивный цезий содержатся гораздо подробные сведения, которые, в частности, могут быть полезны медицинским работникам. Радиоактивный стронций После радиоактивных изотопов йода и цезия следующим по значимости элементом, радиоактивные изотопы которого вносят наибольший вклад в загрязнение – стронций. Впрочем, доля стронция в облучении значительно меньше. Природный стронций относится к микроэлементам и состоит из смеси четырех стабильных изотопов 84 Sr (0.56 %), 86 Sr (9.96 %), 87 Sr (7.02 %), 88 Sr (82.0 %). По физико-химическим свойствам он является аналогом кальция. Стронций содержится во всех растительных и животных организмах. В организме взрослого человека содержится около 0.3 г стронция. Почти весь он находится в скелете. В условиях нормальной эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов незначительны. В основном они обусловлены газообразными радионуклидами (радиоактивными благородными газами, 14 С, тритием и йодом). В условиях аварий, особенно крупных, выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов стронция, могут быть значительными. Наибольший практический интерес представляют 89 Sr (Т 1/2 = 50.5 сут.) и 90 Sr (Т 1/2 = 29.1 лет), характеризующиеся большим выходом в реакциях деления урана и плутония. Как 89 Sr, так и 90 Sr являются бета-излучателями. При распаде 89 Sr образуется стабильный изотоп итрия ( 89 Y) . При распаде 90 Sr образуется бета-активный 90 Y, который в свою очередь распадается с образованием стабильного изотопа циркония (90 Zr). C хема цепочки распадов 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. При распаде стронция-90 образуются электроны с энергиями до 546кэВ, при последующем распаде итрия-90 образуются электроны с энергиями до 2.28 МэВ. В начальный период 89 Sr является одним из компонентов загрязнения внешней среды в зонах ближних выпадений радионуклидов. Однако у 89 Sr относительно небольшой период полураспада и со временем начинает превалировать 90 Sr. Животным радиоактивный стронций в основном поступает с кормом и в меньшей степени с водой (около 2 %). Помимо скелета наибольшая концентрация стронция отмечена в печени и почках, минимальная – в мышцах и особенно в жире, где концентрация в 4–6 раз меньшая, чем в других мягких тканях. Радиоактивный стронций относится к остеотропным биологически опасным радионуклидам. Как чистый бета-излучатель основную опасность он представляет при поступлении в организм. Населению нуклид в основном поступает с загрязненными продуктами. Ингаляционный путь имеет меньшее значение. Радиостронций избирательно откладывается в костях, особенно у детей, подвергая кости и заключенный в них костный мозг постоянному облучению. Подробно все изложено в исходной статье И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиоактивный стронций .