Терапия кобальтом — это медицинское использование гамма-лучей радиоизотопа кобальта-60 для лечения таких заболеваний, как рак . Начиная с 1950-х годов кобальт-60 широко использовался в аппаратах внешней лучевой терапии (телетерапии), которые производили пучок гамма-лучей , направляемый в тело пациента для уничтожения опухолевой ткани. Поскольку эти «машины кобальта» были дорогими и требовали специализированной поддержки, их часто размещали в кобальтовых блоках . Терапия кобальтом была революционным достижением в радиотерапии в период после Второй мировой войны, но теперь ее заменяют другие технологии, такие как линейные ускорители . [1]
До разработки медицинских линейных ускорителей в 1970-х годах единственным искусственным источником излучения, используемым для телетерапии, была рентгеновская трубка . Исследователи обнаружили, что обычные рентгеновские трубки, которые использовали напряжение 50-150 кэВ, могли лечить поверхностные опухоли, но не обладали энергией, необходимой для достижения опухолей, расположенных глубоко в организме. Чтобы иметь проникающую способность и достигать глубоко расположенных опухолей, не подвергая здоровые ткани опасным дозам облучения, требовались лучи с энергией около миллиона электрон-вольт (МэВ), называемые «мегавольтным» излучением. Для получения значительного количества МэВ рентгеновских лучей требовались потенциалы на трубке в 3-5 миллионов вольт (3-5 мегавольт), что требовало огромных и дорогих рентгеновских аппаратов. К концу 1930-х годов они были построены, но были доступны только в нескольких больницах.
Радиоизотопы производили гамма-лучи в мегавольтном диапазоне, но до Второй мировой войны практически единственным радиоизотопом, доступным для радиотерапии, был природный радий (производящий гамма-лучи 1-2 МэВ), который был чрезвычайно дорог из-за его низкой встречаемости в рудах. В 1937 году цена радия составляла 25 000 долларов США (что эквивалентно 529 861 доллару США в 2023 году) за грамм [2] , а общий мировой запас радия, доступного для лучевой радиотерапии (телетерапии), составлял 50 граммов.
Изобретение ядерного реактора в Манхэттенском проекте во время Второй мировой войны сделало возможным создание искусственных радиоизотопов для радиотерапии. Кобальт-60 , полученный путем нейтронного облучения обычного металлического кобальта в реакторе, является высокоактивным гамма-излучателем, испускающим гамма-лучи 1,17 и 1,33 МэВ с активностью 44 ТБк / г (1200 Ки /г). Основной причиной его широкого использования в радиотерапии является то, что он имеет более длительный период полураспада , 5,27 года, чем многие другие гамма-излучатели. Однако этот период полураспада по-прежнему требует замены источников кобальта примерно каждые 5 лет.
В 1949 году доктор Гарольд Э. Джонс из Университета Саскачевана направил запрос в Национальный исследовательский совет (NRC) Канады с просьбой произвести изотопы кобальта-60 для использования в прототипе устройства для кобальтовой терапии. Затем были построены два аппарата с кобальтом-60, один в Саскатуне в онкологическом крыле Университета Саскачевана, а другой в Лондоне, Онтарио . Джонс собрал данные о глубине дозы в Университете Саскачевана, которые позже стали мировым стандартом. [3] Первый пациент, прошедший лечение с помощью излучения кобальта-60, прошел лечение 27 октября 1951 года в Детском военном мемориальном госпитале в Лондоне, Онтарио. [4] [5] В 1961 году ожидалось, что кобальтовая терапия заменит рентгеновскую радиотерапию. [6] : 14 В 1966 году рак легких Уолта Диснея лечили с помощью этой процедуры, но она не смогла предотвратить его смерть. [7]
Доктор Гленн Т. Сиборг , председатель Комиссии по атомной энергии США , лауреат Нобелевской премии и бывший канцлер Калифорнийского университета , открыл первый кобальтовый объект нового крыла лучевой терапии и ядерной медицины больницы Cedars of Lebanon 11 января 1963 года под руководством доктора Генри Л. Джаффе, директора нового отделения. Пионер в использовании так называемой «кобальтовой бомбы», подразделение Cedars получило лицензию Комиссии по атомной энергии в 1948 году. [8]
Роль кобальтового блока частично была заменена линейным ускорителем , который может генерировать более высокоэнергетическое излучение и не производит радиоактивных отходов , которые производят радиоизотопы с сопутствующими проблемами утилизации. Обработка кобальтом все еще играет полезную роль в определенных приложениях и все еще широко используется во всем мире, поскольку оборудование относительно надежно и просто в обслуживании по сравнению с современным линейным ускорителем. [9] [1]
При использовании в радиотерапии кобальтовые блоки производят стабильные, дихроматические пучки 1,17 и 1,33 МэВ, что приводит к средней энергии пучка 1,25 МэВ. Кобальт-60 имеет период полураспада 5,2713 года. [10] : 39
Текущая цена радия составляет 25 долларов за миллиграмм, 25 000 долларов за грамм, 700 000 долларов за унцию.
В 1951 году медицинский физик из University of Saskatchewan доктор Гарольд Джонс и его аспиранты стали первыми исследователями в мире, которые успешно вылечили онкологического пациента с помощью лучевой терапии кобальтом-60. Эта инновационная технология, которую СМИ окрестили "кобальтовой бомбой", произвела революцию в лечении рака и спасла жизни миллионов онкологических больных по всему миру.
Возможно, уместно, учитывая символическое внимание, которое Детская военная мемориальная больница уделяла превращению военных трофеев в пользу мира, что это учреждение стало первым местом в мире, где 27 октября 1951 г. использовалось устройство лучевой терапии кобальтом-60 (кобальтовая бомба) при лечении онкологического пациента.
октября 1951 г. в больнице Виктория состоялось первое в мире лечение рака с помощью излучения кобальта-60. Это стало важной вехой как в борьбе с раком, так и в становлении Канады как лидера в области радиотерапии. Сегодня London Health Sciences Centre с радостью отмечает 60-ю годовщину этого колоссального медицинского прорыва.
Всегда энергичный мужчина с трудом вернулся в студии Disney после операции, но химиотерапия и кобальтовая рентгенография истощили его как творческие, так и физические силы. Через две недели его срочно доставили обратно в больницу Св. Иосифа, и утром 15 декабря он умер от «сосудистой недостаточности».