Журнал: "Медицина целевые проекты" статья: Метрологическое обеспечение радиационных измерений в ядерной медицине | Издательский дом
#

Метрологическое обеспечение радиационных измерений в ядерной медицине

 

Генеральный директор ООО «НТЦ Амплитуда» Сергей Ермилов

 

Начальник отдела метрологии, кандидат физико-математических наук, заслуженный метролог международной метрологической организации КООМЕТ Сергей Коростин

 

Старший научный сотрудник отдела метрологии Наталья Божко

 

 

Ядерная медицина – это область клинической медицины, в которой для реализации диагностических и терапевтических методов применяются обладающие заданными определенными биохимическими свойствами субстанции, меченные радиоактивными изотопами, так называемые радиофармпрепараты (РФП). Наличие радионуклидов в составе РФП, безусловно, накладывает определенные ограничения и обязательства на медицинские учреждения в смысле необходимости строго следовать законодательно установленным правилам и нормам в области обращения с радиоактивными веществами. Например, производство и применение РФП немыслимо без организации регламентированных радиационных измерений, таких как измерение активности радионуклидов, мощности дозы ионизирующих излучений, радиохимической чистоты РФП и другие.

 

Такого рода измерения необходимо проводить на разных стадиях технологии производства, при контроле качества РФП, перед введением пациенту, в процессе диагностических и терапевтических процедур. Кроме того, при радиационном контроле условий труда персонала с целью обеспечения соблюдения норм радиационной безопасности. Все измерения, проводимые в соответствии с установленными регламентами, должны удовлетворять двум основным условиям: соответствовать законодательным и нормативным требованиям, действующим в Российской Федерации, и обеспечивать объективный контроль над соблюдением требований, установленных нормативной документацией.

 

В соответствии с требованиями Федерального закона № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» измерения, выполняемые при осуществлении деятельности в области здравоохранения, подлежат государственному регулированию в области обеспечения единства измерений (ГРОЕИ). Это означает, что измерения должны проводиться поверенными средствами измерений утвержденного типа по аттестованным методикам и с обеспечением прослеживаемости, то есть установлением и документальным подтверждением их связи с государственным первичным эталоном соответствующей единицы величины посредством сличений, поверок или калибровок. Конкретный перечень измерений в сфере здравоохранения, подлежащих ГРОЕИ, устанавливается приказами Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Стратегией ООО «НТЦ Амплитуда» в сфере обеспечения единства измерений в сфере ядерной медицины является разработка средств и методов радиационных измерений, полностью соответствующих всем предъявляемых требованиям.

 

При контроле качества РФП, поставляемых в клинические учреждения в готовой форме (в соответствии с Государственной фармакопеей XII. Часть I), должны контролироваться такие параметры, как объемная активность, радиохимическая чистота и содержание радионуклидных примесей. Для РФП, приготавливаемых непосредственно в клиниках, должны контролироваться те же характеристики, за исключением содержания радионуклидных примесей. Следует отметить, что с 1 января 2016 года вступает в силу приказ № 211н Минздрава России, устанавливающий порядок изготовления радиофармацевтических лекарственных препаратов непосредственно в медицинских организациях. В соответствии с перечнем, утвержденным Министерством здравоохранения Российской Федерации в Приказе № 81н, единственным видом измерений при контроле качества РФП, подлежащим ГРОЕИ, является измерение «активности радионуклидов в препаратах, применяемых для микробиологических исследований, диагностики и лечения заболеваний».

 

 

Единство измерений

 

Разработанные ООО «НТЦ Амплитуда» радиометры для измерения активности радионуклидов в РФП на основе ионизационных камер колодцевого типа РИС-А1 «Дозкалибратор» (далее – РИС-А1) в настоящее время успешно эксплуатируются практически во всех радиоизотопных лабораториях России.

Прослеживаемость измерений к Государственному первичному эталону активности радионуклидов РФП (ФГУП «ВНИИ метрологии им. Д.И. Менделеева» (ВНИИМ), г. Санкт-Петербург) обеспечивается методиками поверок, проходящими контроль в рамках испытаний радиометра.

 

Важной особенностью методики поверки, разработанной для радиометров РИС-А1, является метод прямого контроля сохранности их метрологических характеристик по каждому входящему в состав РФП радионуклиду непосредственно в месте эксплуатации в лечебном учреждении посредством сличения с эталонным прибором (рабочим эталоном 2-го разряда), который, в свою очередь, поверяется эталонными источниками с Государственного эталона. Такой подход к проведению поверки, безусловно, является более трудоемким по сравнению с косвенным методом контроля только по радионуклиду Сs-137, который в РФП не применяется. Метод поверки только по Cs-137 применяется за рубежом и также практикуется по отношению к импортным дозкалибраторам, которые эксплуатируются в некоторых медицинскими учреждениями в нашей стране.

Однако очевидно, что только метод прямого сравнения может дать однозначный и достоверный ответ на вопрос о сохранности характеристик прибора по отношению к реально используемым в клинической практике радионуклидам и, соответственно, является предпочтительным для целей обеспечения единства измерений в этой сфере.

 В настоящее время ООО «НТЦ Амплитуда» завершены испытания с внесением соответствующей информации в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений нового типа радиометров РИС-А. Испытания проводились на Государственном эталоне активности радионуклидов. Радиометры РИС-А имеют расширенный диапазон измеряемой активности до 10 Ки, что важно для производителей РФП.

 

Программное обеспечение радиометров РИС-А содержит функции, позволяющие радионуклидной лаборатории вести журналы измерений активности РФП и выпускать наклейки на контейнеры и упаковки с РФП, что важно с точки зрения соблюдения требований GMP.

Также в кооперации со специалистами ВНИИМ ведутся работы по обеспечению прослеживаемости измерений активности всей номенклатуры применяемых в РФП радионуклидов с учетом новейших метрологических технологий обеспечения единства измерений в этой сфере.

 

В настоящее время разрабатывается новая система метрологического обеспечения радиометров РИС-А и РИС-А1-Э, аттестованных в ранге рабочего эталона, для радионуклидов Tc-99mи F-18 на основе прямых измерений (сличений), прослеживаемых к Государственному эталону, по которым ВНИИМ успешно участвовал в международных ключевых сличениях, подтвердив заявленный уровень точности. Ранее (до международных сличений) прослеживаемость по этим радионуклидам обеспечивалась с применением сложных методик косвенных измерений.

Радиометры РИС-А и РИС-А1 позволяют проводить измерения активности радионуклидов в РФП в пределах погрешности 3% при допуске по приказу № 81н в 10%.

           

 

Измерения радиохимической чистоты

 

Что касается измерений радиохимической чистоты (РХЧ), то следует отметить, что этот вид измерений прямо в приказе № 81н не указан. Однако поскольку по определению РХЧ – это доля активности радионуклида, присутствующего в препарате в нужной химической форме, то этот вид измерений можно рассматривать как относительные измерения активности.

Для измерений РХЧ, как правило, используют метод тонкослойной планарной хроматографии. Достаточно жесткие критерии для РХЧ современных РФП (на уровне 95–99%) определяют ряд требований к методическому и приборному обеспечению данного вида измерений, в частности необходимость измерения РХЧ с точностью, превышающей возможную точность передачи единиц активности от эталона.

 

Использование хроматограмм-сканеров для анализа полос тонкослойной или бумажной хроматографии при определении РХЧ РФП предпочтительнее по сравнению с методом радиометрии с точки зрения удобства использования и обеспечения радиационной безопасности, однако привносит дополнительную неопределенность в результат измерений.

 

В ООО «НТЦ Амплитуда» разработан сканер «Гамма-Скан 01А», для которого была впервые построена математическая модель измерений РХЧ, как того требует руководство по выражению неопределенности измерения, и произведен анализ основных источников неопределенности.

 

Конструкция прибора разрабатывалась таким образом, чтобы минимизировать воздействие влияющих факторов на результат измерений РХЧ, а в методическом обеспечении прибора предусмотрены алгоритмы учета этого воздействия. При разработке математической модели измерений учитывались всевозможные влияющие на результат измерений факторы. В их числе:

  • статистические вариации регистрируемой скорости счета;
  • взаимовлияние участков хроматографической полоски друг на друга;
  • мертвое время детектора и вариации статистической загрузки в разных точках хроматограммы;
  • конечное пространственное разрешение сканера;
  • нестабильность работы, включая дрейф коэффициента усиления, неравномерность движения и т.п.;
  • воспроизводимость физико-химических процессов при хроматографировании.

 

Разработанное аппаратурное и методическое обеспечение позволяет проводить измерения РХЧ с расширенной неопределенностью 0,2–1% на уровне 99–100%, что позволяет достоверно делать заключения о соответствии РФП требованиям фармакологических статей.

В 2014 году ВНИИМ были проведены успешные испытания в целях утверждения типа хроматограмм-сканера «Гамма-Скан 01А».

Измерения содержания радионуклидных примесей также могут рассматриваться как относительные измерения активности. ООО «НТЦ Амплитуда» была разработана и аттестована соответствующая методика измерений для гамма-спектрометра с полупроводниковым детектором по заказу Завода «Медрадиопрепарат», филиала ФГУП «Федеральный центр по проектированию и развитию объектов ядерной медицины» ФМБА России.

Методическое и приборное оснащение измерений активности радионуклидов в РФП при терапевтических процедурах существенно зависит от постановки измерительной задачи. Так, для измерений активности I-131 в щитовидной железе при проведении радиойодтерапии в ряде лечебных учреждений применяется специализированный гамма-спектрометр МКС-01А «Мультирад». Специально разработанная модификация того же прибора успешно применяется для измерений активности I-131 в системе выдержки жидких радиоактивных отходов в составе системы спецканализации в режиме реального времени и без пробоотбора. Такой измерительный комплекс уже более пяти лет успешно эксплуатируется в ФГБУ «РНЦРР» Минздрава России.

 

 

Радиационная безопасность

 

В области радиационного контроля условий труда при производстве и применении РФП законодательно-нормативная база (приказы Минздрава России № 81н и 1034н) определяет подлежащими ГРОЕИ измерения эквивалентов доз и плотности потока альфа- и бета-частиц.

Что касается индивидуального и группового дозиметрического контроля, то в настоящее время существует большая приборная и методическая база. Однако в области контроля радиоактивной загрязненности персонала при производстве и применении РФП законодательно-нормативная база (НРБ-99/2009, МУ 2.6.1.1892 – 04, СанПиН 2.6.1. 2368 – 08) определяет контрольные значения плотности потока альфа- и бета-частиц (для альфа-, бета- (включая позитронные) и бета-гамма-излучающих радионуклидов) и мощности поглощенной дозы в воздухе для «чистых» гамма-излучающих радионуклидов (например, Tc-99m, I-123, Ga-67). До недавнего времени отсутствовали специализированные для этой задачи средства измерений поглощенной дозы в воздухе.

ООО НТЦ «Амплитуда» разработало и в настоящее время осуществляет серийный выпуск установки МКС-100А «Чистотел», позволяющей контролировать загрязненность персонала радионуклидной лаборатории, использующей любую номенклатуру радионуклидов, а также мощность поглощенной дозы в соответствии с утвержденным нормативом. Установка МКС-100А «Чистотел» прошла успешные испытания в целях утверждения типа и внесена в Госреестр СИ РФ.

 

РИСУНКИ

 

Чистотел
 

 

 

РИС-А1

 

 

 

РИС-А
 

 

 

 

«Гамма-Скан»
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Яндекс.Метрика