2) цезий-137
3) кобальт-60 (+)
4) йод-125
Кобальт-60 является источником гамма-излучения, пригодным как для дистанционной, так и для контактной лучевой терапии. При его β−-распаде образуется возбуждённое ядро никеля-60, переход которого в основное состояние сопровождается испусканием двух гамма-квантов с энергиями около 1,17 и 1,33 МэВ. Высокая проникающая способность этих фотонов позволяет формировать лечебный пучок на расстоянии от пациента в телегамматерапевтических установках.
В контактной терапии герметичный источник кобальта-60 может размещаться в аппликаторе или вводиться в опухолевую область с помощью системы дистанционного перемещения источника (afterloading). Такое применение относится к брахитерапии, при которой высокая доза создаётся в непосредственной близости от патологического очага, а её быстрое уменьшение с расстоянием ограничивает облучение окружающих тканей. Период полураспада кобальта-60 составляет около 5,27 года, что обеспечивает длительную эксплуатацию источника при контроле его активности и своевременной замене.
Другие перечисленные радионуклиды имеют более узкую область применения: цезий-137 преимущественно использовался в контактной терапии, йод-125 — в низкодозной имплантационной брахитерапии, а радий-226 имеет главным образом историческое значение из-за радиационной безопасности. Поэтому именно кобальт-60 соответствует критерию использования в обоих вариантах лучевой терапии.
| Радионуклид | Основное излучение и период полураспада | Типичное применение | Отличительный признак |
|---|---|---|---|
| Кобальт-60 | β−-распад с последующим гамма-излучением 1,17 и 1,33 МэВ; около 5,27 года | Дистанционная телегамматерапия; высокодозная брахитерапия с герметичным источником | Сочетает достаточную проникающую способность для внешнего облучения и возможность размещения источника в аппликаторе |
| Цезий-137 | β−-распад с гамма-линией около 0,662 МэВ; около 30 лет | Исторически — внутриполостная и внутритканевая брахитерапия | Длительный период полураспада, преимущественно контактное применение |
| Радий-226 | Альфа-, бета- и гамма-излучение в цепи распада; около 1600 лет | Исторические аппликаторы для брахитерапии | В настоящее время практически вытеснен из-за радиотоксичности, радоновой опасности и сложностей радиационной защиты |
| Йод-125 | Электронный захват с низкоэнергетическим фотонным излучением около 27–35 кэВ; около 59 дней | Постоянная имплантационная брахитерапия, например при опухолях предстательной железы | Малая энергия и ограниченная глубина действия; для дистанционной терапии не применяется |
| Иридий-192 | β−-распад с многочисленными гамма-квантами; около 74 дней | Наиболее распространённая высокодозная брахитерапия с дистанционным перемещением источника | Компактный источник и высокая удельная активность, но короткий период полураспада |
Выбор радионуклида определяется энергией и спектром излучения, периодом полураспада, удельной активностью, размером источника и требованиями радиационной безопасности. Для дистанционной терапии необходим фотонный пучок с высокой проникающей способностью и возможностью коллимации. Для контактной терапии особенно важны миниатюрность источника и управляемое подведение дозы к опухоли. В современной практике кобальт-60 частично заменён медицинскими линейными ускорителями в дистанционной терапии и иридием-192 в брахитерапии, однако его физические характеристики позволяют использовать один радионуклид в обоих лечебных подходах.