курсовая работа. Министерство образования и науки Российской Федерации. Курсовая работа Cистема очистки от радиационных отходов отделений Заведующий кафедрой д пед н., профессор
 Скачать 39.04 Kb.
|
Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского» Физический факультет Кафедра общей, прикладной и медицинской физики Курсовая работа Cистема очистки от радиационных отходов отделений Заведующий кафедрой: д.пед.н., профессор _____________________ (подпись) Научный руководитель к.ф-м.н., доцент Матвеев Александр Викторович _____________________ (подпись) Студентка гр. ФФБ-801-О-01 Окаевич Виктория Ивановна _____________________ (подпись) Омск-2021 Оглавление 1.Введение…………………………………………………………………….3 .Актуальность темы исследования………………………………………...3 .Цель обращения с радиоактивными отходами…………………………...4 .Принципы обращения с радиоактивными отходами………………….....4 2.Hатрий йодид с 131I……………………………………………………….6 .Фармакокинетические свойства…………………………………………..7 .Особые меры предосторожности при хранении………………………....8 3.Основные требования к системам очистки радиоактивных отходов вотделениях радионуклидной терапии............................................................9 Введение. Актуальность темы исследования. Медицинская физика является не только научно-техническим фундаментом современной ядерной медицины, но и необходимым её элементом. Это область медицины, в которой успех лечения напрямую зависит от согласованной работы врачей и физиков. Интенсивное развитие радионуклидной терапии, как отдельного направления ядерной медицины, стало возможным благодаря достижениям физики - созданию и внедрению в клиническую практику медико-физической аппаратуры и новейших технологий, в том числе ядерных [18]. В настоящее время широкое применение в клинической практике нашел РФП на основе радионуклида 131I (в форме натрия йодида) для лечения онкологических и неонкологических заболеваний щитовидной железы (ЩЖ). Лечение основано на включении радионуклида в метаболические процессы организма и локальном накоплении 1311 в ткани ЩЖ, благодаря чему в последней формируются высокие очаговые дозы облучения. Радионуклидная технология лечения с использованием 131I признана эффективным методом терапии злокачественных патологий ЩЖ, а в случае лечения отдаленных метастазов дифференцированного рака щитовидной железы (ДРЩЖ) является практически безальтернативной За последние два десятилетия отмечено повышение заболеваемости раком щитовидной железы почти на 28%, при одновременном снижении смертности более чем на 23%. Это связано с распознаванием заболевания на ранних стадиях, при которых наиболее благоприятный прогноз реализуется после хирургического лечения в комплексе с терапией радиоактивным йодом. Радиофармпрепарат начал широкое применение для терапии онкологических заболеваний. Исследование новых радионуклидов, разработка коммерчески доступных радиофармпрепаратов показывает значительное расширение спектра показаний к проведению радионуклидной терапии. При радионуклидной заболеваний щитовидной железы с использованием радиофармпрепаратов на основе 131I величина вводимой активности препарата достигает 6 ГБк для пациентов с дифференцированным раком щитовидной железы (ДРЩЖ) и 1 ГБк при терапии диффузного токсического зоба (ДТЗ). Наличие таких величин активности РФП в организме пациента дает основание для ограничения его контактов с окружающими представителями населения с целью обеспечения их радиационной безопасности. В этой связи больного необходимо поместить в условия стационара, располагающего наличием «активных» палат, на промежуток времени, необходимый для установления допустимого уровня мощности дозы в теле пациента. Снижение этого уровня происходит как за учет естественного радиоактивного распада радионуклида, так и вследствие физиологического выведения РФП из организма. Для контроля загрязненности сточных вод слив из «активных» палат должен осуществляться в специальные станции очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО), проектируемые при строительстве центров РНТ, к которым предъявляются достаточно жесткие требования в отношении конфигурации радиационной защиты, занимаемой площади и используемым материалам. В связи с этим для обеспечения максимальной экономической и радиационно-гигиенической эффективности строительства станции спецочистки ЖРО необходимо использовать всю доступную информацию о специфике организации работы отделения и характере поступления отходов в баки-накопители. Другой особенностью данного вида терапии является возможность его реализации как в стационаре отделения РНТ, так и в амбулаторном режиме, преимущества которого очевидны. Основной критерий допустимости амбулаторного режима радионуклидной терапии - обеспечение радиационной безопасности представителей населения, находящихся в непосредственном контакте с пациентом на протяжении периода времени, необходимого для полного выведения РФП из организма больного. Группа этих лиц состоит из взрослых, осуществляющих уход за пациентом, детей в семье, а также коллег и эпизодически вступающих в контакт людей. ЦЕЛЬ ОБРАЩЕНИЯ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ Основной целью, которая должна быть достигнута при обращении с радиоактивными отходами, является охрана здоровья человека и обеспечение безопасности для окружающей среды, как в настоящее время, так и для будущих поколений. Изучить, так же основные требования к системам очистки радиоактивных отходов в отделениях радионуклидной терапии. ПРИНЦИПЫ ОБРАЩЕНИЯ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ Правила обращения с образующимися в клинической практике радиоактивными отходами требуют от медицинского персонала определенного подхода в вопросах их обезвреживания (дезактивации) и обеззараживания согласно СП 2.6.6.1168–02 «Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами ( СПОРО-2002)», МУ 2.6.1.1892–04 «Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной диагностики с помощью радиофармпрепаратов» и СанПиН 2.1.7.2790–10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами». Организация сбора, временного хранения и сдачи РАО в подразделениях радионуклидной терапии осуществляется ответственным лицом, назначенным приказом главного врача медицинской организации. Проведение клинико-диагностических работ с радиофармпрепаратами (РФП) приводит к образованию твердых и жидких радиоактивных отходов (РАО). Отходы в пластикатовых мешках помещаются в специальное хранилище, где выдерживаются по времени на радиоактивный распад в соответствии с СанПиН 2.6.1.2368–08 «Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при проведении лучевой терапии с помощью открытых радионуклидных источников». На каждом мешке должна быть этикетка с указанием типа радионуклида, даты поступления на хранение и даты удаления в качестве неактивных отходов после выдержки на радиоактивный распад. По достижении этой даты распавшиеся отходы удаляются вместе с обычными бытовыми и больничными отходами под дозиметрическим контролем, причем с удаляемых предметов и материалов предварительно убираются знаки радиационной опасности. Hатрий йодид с 131I Фармакологически активная субстанция капсулы представляет собой йод-131 в виде натрия йодида ( 131I), который попадает в щитовидную железу. Благодаря длительному времени нахождения в щитовидной железе, распад препарата происходит, главным образом, в щитовидной железе, что приводит к избирательному облучению органа. Незначительное количество натрия йодида (131I), получаемое пациентом во время лечения, не приводит к развитию каких либо фармакодинамических эффектов. Более чем 90% радиационного воздействия обусловлено испускаемым бета-излучением со средней глубиной проникновения в ткани 0.5 мм, что приводит к дозо-зависимому угнетению функции, процесса деления клеток и разрушению клеток щитовидной железы. В связи с незначительной глубиной проникновения в ткани и практически полным отсутствием накопления натрия йодида ( 131I) вне щитовидной железы, радиационное воздействие вне щитовидной железы выражено незначительно. В случае поглощения радиоактивного йода, количество йода, попадающее в организм, составляет не более 20 мкг. Это составляет 2.4- 4.9% оптимальной суточной дозы йода необходимой организму человека. Следовательно, химическая концентрация активного ингредиента препарата незначительна. Действие гамма-излучения 131I обеспечивает возможность получения диагностических данных, лечебный эффект обеспечивается за счет бетачастиц поглощаемых тканью. Капсула натрия йодид (131I) представляет собой радиоактивный препарат, который можно использовать для определения поглощения радиоактивного йода в щитовидной железе и его кривой насыщения, с целью определения индивидуальной дозы при проведении радионуклидной терапии, лечения гиперфункции в случае гипертиреоза, уменьшении размера щитовидной железы, лечении карциномы щитовидной железы. Данный препарат может применяться только в отделениях ядерной медицины. Сама капсула бесцветна, содержит порошок белого цвета. После приема внутрь натрия йодид ( 131I) поступает в кровоток и достигает щитовидной железы, слюнных желез. Радиоактивный йод выводится с мочой. Фармакокинетические свойства. Принимаемый внутрь натрия йодид (131I) быстро всасывается в верхнем отделе желудочнокишечного тракта (90% в течение 60 мин). Всасывание зависти от наполненности желудка. Уровень всасывания увеличивается при гипертиреозе и снижается при гипотиреозе. В исследованиях растворимости было доказано, что капсулы натрия йодида (131I) растворяются в течение 5-12 мин, радиоактивное вещество однородно распределяется по поверхности слизистой оболочки желудка. Исследования активности в сыворотке показали, что после быстрого увеличения в течение 10-20 мин равновесная концентрация достигается примерно через 40 мин . После приема натрия йодида (131I) внутрь равновесная концентрация наступает через тот же промежуток времени. Фармакокинетика сопоставима с показателями, полученными при исследовании нерадиоактивного стабильного йода. После попадания в кровоток йод-131 распределяется в различные экстратиреоидные структуры. Их них препарат поглощается, главным образом, щитовидной железой, которая экстрагирует примерно 20% йода во время одного прохождения или препарат выводится через почки. Поглощения йода в щитовидной железе достигает своего максимального уровня в течение 24-48 часов; 50% максимального уровня достигается в течение 5 часов. На поглощение оказывает влияние рад факторов: возраст пациента, размер щитовидной железы, почечный клиренс, количество циркулирующего йода и другие препараты. В нормальных условиях клиренс йода из щитовидной железы составляет 5-50 мл/мин, он повышается при дефиците йода до 100 мл/мин, при гипертиреозе до 1000 мл/мин, в то время как при состояниях, сопровождающихся перегрузкой, он может снижаться до 2-5 мл/мин. Йод также Особые меры предосторожности при хранении. Хранить при температуре не выше 25°C в оригинальной упаковке. Соблюдать требования нормативных документов по радиационной безопасности. Предохранять от воздействия влажности, паров кислот и окислителей.Капсулы натрия йодида-131I с высоким уровнем активности содержатся в свинцовом контейнере, в котором флаконы фиксированы с помощью пластиковой вставки с крышкой. В упаковке всегда содержится одна капсула. Свинцовый контейнер упакован в жестяную упаковку. Основные требования к системам очистки радиоактивных отходов в отделениях радионуклидной терапии. Капсула натрия йодид (131I) представляет собой радиоактивный препарат, который можно использовать для определения поглощения радиоактивного йода в щитовидной железе и его кривой насыщения, с целью определения индивидуальной дозы при проведении радионуклидной терапии, уменьшении размера щитовидной железы, лечении карциномы щитовидной железы. Радионуклидная терапия дифференцированного рака щитовидной железы (ДРЩЖ) реализуется введением в организм пациента 131I-йодида натрия, В связи с тем, что после введения РФП пациент становится для персонала подразделения РНТ и других пациентов мобильным источником довольно мощного гамма-излучения, в целях обеспечения радиационной безопасности необходимо пребывание пациента в «активных» палатах стационара отделения РНТ в течение промежутка времени, необходимого для снижения уровня активности РФП в теле пациента до приемлемого уровня. Несмотря на селективность накопления РФП в патологических очагах, значительная часть вводимого препарата (до 80%) выводится с мочой, фекалиями (около 8%) и испарениями кожного покрова (до 3 – 5 %). В связи с этим предусматривается предотвращение попадание радиоактивных отходов в окружающую среду: наличие спецвентилляции, обеспечивающей фильтрацию подступающего в атмосферу воздуха; наличие спецканализации, гарантирующей возможность накопления жидких радиактивных отходов (ЖРО), их выдержки на распад и последующей утилизации в хозяйственно-бытовую канализацию; наличие системы, предотвращающей перенос поверхностных радиоактивных загрязнений в «чистые» зоны. В общем случае система спецвентилляции специфическими требованиями не облагается. Выполнение довольно простых рекомендаций по обращению с открытыми источниками ионизирующего излучения, позволяет не облагать систему, предотвращающую перенос поверхностных загрязнений. В связи с наличием ряда физико-технических, а также радиоэкологических факторов, при проектировании и строительстве отделений РНТ достаточно жесткие требования предъявляются в отношении системы очистки жидких радиоактивных отходов. Это обусловлено: 1) значительной относительной величиной активности 131I в составе отходов, поступающих из палат пациентов и помещений производственного назначения; 2) вероятностью нарушения пациентами отделения РНТ установленного порядка пребывания в «активных» палатах, что потенциально повлечет за собой развитие радиационного инцидента; 3) отсутствием стандартизации величины вводимой пациенту активности РФП на основе 131I при осуществлении лечения, что связано с требованием индивидуальных предписаний и вариабельностью скорости выведения РФП из организма; 4) ужесточением требований к удельной активности ЖРО, сбрасываемых в хозяйственно-бытовую канализацию. Установленная новыми требованиями величина составляет 0,62 кБк/кг, тогда как более ранние регламенты предписывали сброс при 100 кБк/кг; 5) обеспечением резервного бака для предотвращения возможного радиационного инцидента при выходе из строя системы спецканализации или вынужденном изменении объема потока больных в отделении, тестировании новых перспективных терапевтических радиофармпрепаратов, а также методов их нестандартного введения при осуществлении терапевтических процедур. В связи с тем, что затраты на проектирование, строительство и наладку очистного оборудования, а также на получение сертификатов соответствия его предъявляемым требованиям, при реализации строительства новых центров могут достигать 80% от общей суммы, учет всей доступной информации о специфике организации работы отделения РНТ, позволяющей сократить или же оптимизировать мощность станции очитки ЖРО, становится строго необходимым. Наиболее простая система сбора ЖРО практически полностью имитирует хозяйственно-бытовую канализацию. Баки-накопители последовательно заполняются радиоактивными отходами, поступающими со сливными водами унитазов, расположенных в «активных» палатах и не имеющих системы вакуумного слива (общий объем одного слива достигает 12 л). По прошествии необходимого времени, требуемого для достижения предписанной удельной концентрации активности РФП в сливных водах, допускающих их сброс в хозяйственно-бытовую канализацию, баки последовательно опустошаются с определенным интервалом, обычно составляющим несколько недель. Несмотря на противоречие требованиям, жидкие отходы из раковин и душевых кабин 31 палат поступают непосредственно в общий канализационный слив, минуя бакинакопители. Стандартный подход к расчету мощности станции очистки ЖРО основывается как раз на канализации описанного выше типа. При этом: m – число коек в отделении РНТ (соответствует количеству пациентов, одновременно находящихся в отделении); q – активность РФП на основе 131I, ГБк/чел; T1/2 – период полураспада 131I, (8,04 сут); x – доля активности РФП, выводимой с экскрементами пациента; k – скорость заполнения баков станции очистки в расчете на одного человека (л/сут от 1 чел.); V – объем каждого из баков-накопителей; n – число баков; p – количество «смен» пациентов в неделю; с0 – регламентируемая допустимая для сброса ЖРО в хозяйственно-бытовую канализацию удельная концентрация (0,62 кБк/л) отходов. Тогда период времен, по истечении которого заполнится один бак T*: T*= mk/ V [сут] = mk /V 7 [нед]. К этому моменту активность, накопленная в баке: Q=qmx [ГБк]. Удельная активность при наличии одной смены в неделю: c1= V / Q V / qmx [ Гбк /л ] При наличии p-смен: c = c1p [ Гбк / л ]. Продолжительность выдержки на радиационный распад T=0 2 / 1ln 2 ln Vc qmxp T T Таким образом, общая продолжительность накопления и выдержки на распад для каждого бака соответствует периоду времени T* + T. Необходимое условие корректного функционирования станции стецочистки – суммарное время накопления ЖРО во всех баках должно быть не менее одного цикла «накопление+выдержка на распад»: nT* T T * Описанный эмпирический подход имеет ряд недостатков: 1) на протяжении всего времени заполнения бака происходит радиоактивный распад находящихся в нем на этот момент времени отходов, что в расчете никак не отображается; 2) предположение моментального поступления ЖРО из «активных» палат в накопители; 3) предположение постоянной скорости поступления активности РФП в станцию очистки, что не соответствует литературным данным; 4) игнорирование наличия двух категорий больных, лечение которых осуществляется с применением РФП на основе 131I, в то время, как величина вводимой активности РФП для этих категорий различается почти в 10 раз. Соответственно это накладывает отпечаток и на длительность пребывания пациента в отделении; 1. Гарбузов П.И. Алгоритмы диагностики и лечения высокодифференцированного рака щитовидной железы // Клиническая тиреоидология. 2003. Т.1, №3 http://www.oncology.ru/specialist/journal_oncology/archive/0408/037/ 2.https://files.stroyinf.ru/Data1/41/41672/index.htm 3. Алиева С.Б., Алымов Ю.В., Кропотов М.А., Мудунов А.М., Подвязников С.О. Рак щитовидной железы. Онкология. Клинические рекомендации / Под ред. М.И. Давыдова. – М.: Издательская группа РОНЦ, 2015., 4. https://sudact.ru/law/postanovlenie-glavnogo-gosudarstvennogo-sanitarnogo-vracha-rf-ot_472/2.6.6/iv/ 5. Матусевич Е.С., Колесов В.В., Ставинский В.С. и соавт. Математическое моделирование активности радиойода в щитовидной железе. // Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2002, 47, № 3 |