Статус и перспективы развития ядерой медицины и лучевой терапии в россии на фоне мировых тенденций (аналитическая справка) москва
Вид материала | Документы |
- Учебная программа дополнительной переподготовки (клиническая ординатура) согласовано, 700.57kb.
- Тематический план лекций по лучевой диагностике и лучевой терапии для студентов 3 курса, 196.63kb.
- Эффективность локальной лучевой терапии костных метастазов, 42.57kb.
- Календарно-тематический план лекций по лучевой диагностике и лучевой терапии для студентов, 165.91kb.
- Использование радиопротекторов в лучевой терапии онкологических больных, 99.16kb.
- Информационно-аналитическая справка, 123.95kb.
- России Москва Россия 11: 00 11: 40 Перспективы исследования маркеров повреждения мозга, 30.01kb.
- Пояснительная записка, 332.93kb.
- Пояснительная записка, 279.81kb.
- История отечественной медицины, 121.51kb.
Но основное применение обогащенные стабильные нуклиды находят в качестве мишенного материала при наработки радионуклидов, в том числе и медицинского назначения в реакторах и на ускорителях заряженных частиц (таблица 11).
Таблица 11. Обогащенные стабильные нуклиды, наиболее часто используемые в качестве мишенных материалов, и получаемые из них радионуклиды.
№№ пп | Стартовый обогащенный нуклид | Получаемый радионуклид |
1 | Азот-15 | Кислород-15 |
2 | Германий-76 | Мышьяк-77 а |
3 | Кадмий-112 | Индий-111 |
4 | Кислород-18 | Фтор-18 |
5 | Ксенон-124 | Йод-123 |
6 | Лютеций-176 | Лютеций-177 а |
7 | Никель-58 | Кобальт-57 |
8 | Палладий-102 | Палладий-103 а |
9 | Платина-198 | Золото-199 |
10 | Рений-185 | Рений-186 а |
11 | Самарий-152 | Самарий-153а |
12 | Стронций-88 | Стронций-89 а |
13 | Таллий-203 | Таллий-201 |
14 | Углерод-13 | Азот-13 |
15 | Хром-50 | Хром-51а |
16 | Цинк-68 | Галлий-67, Медь-67 |
6.2.. Российские производители обогащенных стабильных нуклидов.
Основные российские производители обогащенных стабильных нуклидов, в том числе и медицинского назначения, – Электрохимзавод, Сибирский химкомбинат, Электрохимприбор, ОКБ «Газ», Ринверс, РФЯЦ ВНИИЭФ, РНЦ «Курчатовский Институт», ЦКБМ (филиал Электрохимзавода), ЗАО «Глобальные технологии», совокупно производят более 200 обогащенных стабильных нуклидов. Поставки в связи с падением спроса в России осуществляются, в основном, за рубеж. Экспорт обогащенных стабильных нуклидов Электрохимприбора (полная номенклатура), РНЦ «Курчатовский Институт» (часть номенклатуры) и Сибирского химкомбината (основная часть номенклатуры) осуществляется через канадскую фирму «Трейс». Остальные российские производители экспорт своей продукции осуществляют непосредственно заказчикам или через российских и зарубежных посредников.
РНЦ «Курчатовский Институт» стабильные нуклиды с необходимым обогащением производит центробежным, электромагнитным и фотохимическим (ртуть) методами – всего 118 нуклидов 30-ти химических элементов, в том числе ксенон-129, предложенный для визуализации легких методом МР-томографии вместо радиоактивного ксенона-133.
Совместно с ГНЦ РФ ТРИНИТИ разработана технология разделения стабильных нуклидов углерода. Начато промышленное производство углерода-13, используемого в медицине для диагностики состояния внутренних органов человека по анализу нуклидного состава выдыхаемого воздуха (breath tests). В ИЯС РНЦ «Курчатовский Институт» разработана технология электромагнитного обогащения и начато производство нуклида палладия-102 (80%) для получения реакторным способом палладия-103 – доминирующего радионуклида для брахиотерапии рака простаты. В перспективе в РНЦ «Курчатовский Институт» проводится НИОКР по разделению стабильных нуклидов методами AVLIS и MVLIS.
В России практически отсутствует производство меченных стабильными нуклидами соединений. Стоит отметить, что широкую номенклатуру меченных дейтерием соединений может производить Опытный завод РНЦ “Прикладная химия”.
6.3. Производство реакторных радионуклидов.
В 1984 году Министерством среднего машиностроения (ныне Росатом) был проведен анализ производства в СССР радионуклидов, используемых в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и медицины. Отмечалось, что в те годы Советский Союз был одним из крупнейших в мире производителей радионуклидной продукции. В стране производилась продукция на основе 145 радионуклидов 85 химических элементов. Препараты выпускались на основе 139 радионуклидов, причем 74 радионуклида нарабатывались только реакторным способом, 31 – получали только на циклотронах, 12 – нарабатывали и циклотронным и реакторным способами, 10 – выделяли из продуктов деления урана, а стронций-89, цирконий-94 и молибден-99 получали как по (n,γ)-реакции, так и из осколков деления. Наибольший объем исследований проводился в те годы на основе таких реакторных радионуклидов как технеций-99m, йод-131, ксенон-131, ртуть-197, золото-198. Интересно отметить тот факт, что даже в те годы при существовавшей мощной реакторной базе не удовлетворялся, как и в настоящее время, спрос на генераторы
технеция – 99m.
В перечень наиболее применяемых реакторных радионуклидов медицинского назначения входят 15 радионуклидов – натрий-24, фосфор-32, калий-42, железо-59, бром-82, рубидий-86, иттрий-90, технеций-99m, индий-113m, йод-125, йод-131, ксенон-133, иттербий-169, ртуть-197, золото-198.
Большинство реакторных радионуклидов получают по реакции радиационного захвата тепловых нейтронов (n,γ). Таким путем можно нарабатывать около 90 радионуклидов.
Реакции многократного захвата нейтронов используются для получения, например, кадмия-109. Восемь радионуклидов (иттрий-91, ниобий-95, молибден-99, ксенон-133 и др.) получают по реакции деления путем облучения мишеней из обогащенного урана. Реакции с вылетом заряженных частиц, в основном реакцию (n,р), используют для получения радионуклидов легких химических элементов – углерод-14, фосфор-32, фосфор-33, сера-35, образование которых идет с большим выходом на тепловых нейтронах. Подавляющая часть суммарной радиоактивности выпускаемых реакторных радионуклидов нарабатывается на промышленных реакторах. В последние годы в России для наработки некоторых радионуклидов используются реакторы атомных электростанций (Ленинградская и Белоярская АЭС).
Заметный вклад в производство реакторных радионуклидов вносили научно-исследовательские атомные центры страны. 29 радионуклидов нарабатывались только на этих реакторах. Следует отметить особо, что именно на исследовательских реакторах нарабатываются медицинские радионуклиды с высокой удельной радиоактивностью.
В настоящее время в России эксплуатируются 5 научно-исследовательских реакторов. На 4 из них (2-НИИАР, 1-ИЯФ ТПУ, 1-Обнинский филиал НИФХИ им. Карпова), на которых кроме научных экспериментов производятся коммерческие радионуклиды, в основном, для нужд ядерной медицины.
В РНЦ ведутся разработки малоотходных технологий производства осколочных радионуклидов медицинского назначения в растворных реакторах. Агрегатное состояние топлива (водный раствор уранил-сульфата UO2 SO4) дает возможность селективного отбора целевых радионуклидов: стронций-89, молибден-99, йод-131, ксенон-133 из топливного раствора, не затрагивая как уран-235, так и основную группу осколочных элементов.
Экологически чистые и экономически конкурентоспособные методы получения радиоактивных нуклидов создаются в рамках работ по высоким технологиям в РНЦ «Курчатовский институт» на базе растворного мини-реактора «Аргус».
Этот реактор тепловой мощностью 20 кВт работает с 1981 г. и имеет высокие показатели по экономичности и обеспечению безопасности. Реальность создания таких методов для получения Sr-89 подтверждена расчетными исследованиями, а для получения Мо-99 - проектно-расчетными и экспериментальными работами. Анализ результатов реакторных экспериментов, выполненный в РНЦ КИ, ФЭИ и в Национальном институте радиоактивных элементов (Бельгия), показал, что полученные на реакторе «Аргус» пробы Мо-99 отличаются высокой радиохимической чистотой.
В связи с резких подорожанием топлива для ядерных реакторов эти реактора находятся под угрозой остановки. Стоимость одной кассеты с топливом в настоящее время составляет 240 000 рублей. В реакторах как минимум 100 таких кассет. В одном из них – 600. Таким образом, кампания перезагрузки топлива обойдется организациям, эксплуатирующим реактора, как минимум в 24 000 000 рублей.
В конце 1990-х годов для наработки радионуклидов стали использовать также ядерные реакторы некоторых АЭС. Ниже перечислены действующие ядерные реакторы, имеющие программы производства радионуклидов медицинского назначения.
- ПО «МАЯК»: цезий-137, кобальт-60, углерод-14, молибден-99.
- ИЯФ ТПУ: молибден-99.
- НИИАР: фосфор-33, кобальт-60, стронций-89, иридий-192,кадмий-153, калифорний-252, вольфрам-188.
- ОБНИНСКИЙ ФИЛИАЛ НИФХИ им. КАРПОВА: йод-131, йод-125, молибден-99, самарий-153, рений-186.
- СИБИРСКИЙ ФИЛИАЛ НИКИЭТ: углерод-14, фосфор-32,
фосфор-33, иридий-192.
- ЛЕНИНГРАДСКАЯ АЭС: молибден-99, кобальт-60
- БЕЛОЯРСКАЯ АЭС: кобальт-60.
6.4. Производство радионуклидов на ускорителях заряженных частиц.
Как известно, радионуклиды, на использовании которых основана ядерная медицина, в природе в свободном виде не существуют. Основными источниками их получения являются атомный реактор и ускорители заряженных. Поскольку в последние годы новые исследовательские атомные реакторы в России не строятся, то на первое место выходят ускорители заряженных частиц - циклотроны, как наиболее безопасные и надежные технологические установки. К тому же номенклатура циклотронных радионуклидов во много раз шире и разнообразнее. Они превосходят реакторные радионуклиды и по своим ядерно-физическим характеристикам.
Многие радионуклиды, производимые на циклотронах, не могут быть получены в ядерных реакторах. В случаях, когда это возможно, принципиальным преимуществом циклотронного способа получения является следующее. На циклотронах получают радионуклиды с большей удельной радиоактивностью, чем можно достичь в реакторе. Циклотронные радионуклиды используют как для диагностики, так и для терапии.
Таблица 12. Некоторые циклотронные радионуклиды и их медицинские применения.
Радионуклид | Медицинское применение |
Бериллий-7 | Изучение бериллиоза |
Магний-28 | Метка магния |
Сканддийй-477 | Радиоиммунотерапия |
Ванадий-48 | Исследование окружающей среды и питание |
Железо-52 | Метка железа, позитронная эмиссионная томография |
Железо-55 | Источник для рентгенофлюоресцентного анализа |
Кобальт-57 | Калибровка гамма-камер |
Медь-61 | Позитронный эмиттер для изучения медленных обменных процессов |
Медь-64 | Позитронный эмиттер для изучения медленных обменных процессов, радиоиммунотерапия |
Медь-67 | Радиоиммунотерапия |
Цинк-62 | Материнский радионуклид для генератора меди-62 (позитронный эмиттер) |
Германий-68 | Материнский радионуклид для генератора галлия-68 (позитронный эмиттер), применяемого для калибровки ПЭТ-сканеров, потенциальная метка антител |
Мышьяк-74 | Позитронный эмиттер – аналог фосфора |
Бром-77 | Радиоиммунотерапия |
Бром-80m | Радиоиммунотерапия |
Стронций-82 | Материнский радионуклид для генератора рубидия-82 (позитронный эмиттер), аналог калия |
Иттрий-88 | Радиоиммунотерапия |
Цирконий-89 | Радиоиммунотерапия, позитронный эмиттер |
Рутений-97 | Гепатобилярная функция, локализация опухолей и воспаления |
Индий-111 | Радиоиммунотерапия |
Йод-123 | Сцинтиграфия органов |
Йод-124 | Радиоиммунотерапия, позитронный излучатель |
Ксенон-122 | Материнский радионуклид для генератора йода-122 (позитронный эмиттер) |
Ксенон-127 | Исследование вентиляции легких |
Барий-128 | Материнский радионуклид для генератора Цезия128, аналог калия |
Церий-139 | Калибровочный гамма-источник |
Тантал-179 | Рентгенофлюоресцентный источник |
Вольфрам-178 | Материнский радионуклид для генератора тантала-178 (короткоживущая метка для сцинтиграфии) |
Ртуть-195m | Материнский радионуклид для генератора золота-195m (исследование объема циркулирующей крови) |
Таллий-201 | Сцинтиграфия сердца |
Висмут-205 | Биологическое распределение висмута |
Висмут-206 | Биологическое распределение висмута |
Из представленного в таблице 12 перечня циклотронных радионуклидов медицинского назначения таллий -201, пожалуй, является наиболее широко используемым циклотронным радионуклидом. Сцинтиграфия с хлоридом таллия-201 при нагрузке проводится для того, чтобы дифференцировать случай пониженного кровотока и случай омертвления ткани в результате недостаточного кровоснабжения у пациентов с ишемической болезнью сердца. В целом, таллий-201 используется приблизительно в 13% от общего числа радионуклидных исследований, выполняемых, например, ежегодно в США. Этот радионуклид занимает второе после реакторного технеция-99m место по частоте использования.
На территории России в разные годы было сооружено и введено в эксплуатацию 20 циклотронов для фундаментальных и прикладных исследований.
Первым стал циклотрон Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе, на котором в 1946 году был получен первый пучок. Затем в 1947 году был запущен циклотрон в Лаборатории №2 АН СССР (впоследствии Институт атомной энергии им. И.В.Курчатова, ныне ФГУ РНЦ «Курчатовский институт»).
В последующие годы работы по циклотронной технике велись в ИАЭ им. И.В.Курчатова, в Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова, в Объединенном институте ядерных исследований, а также в ряде других российских организаций.
В таблице 12 приведен перечень циклотронов, запущенных в эксплуатацию на территории России. Все эти циклотроны можно условно разделить на несколько групп.
К первой группе относятся циклотроны ОИЯИ для ускорения тяжелых частиц, используемые исключительно для проведения исследований по ядерной физике.
Ко второй группе относятся циклотроны серии У-120, созданные в середине 1950-х годов тоже для проведения фундаментальных исследований. Эти циклотроны морально и физически устарели и, видимо, не подлежат модернизации. Принципиальными ограничениями циклотронов данной серии являются небольшая энергия протонов и крайне низкая интенсивность пучка протонов (не более 10-15 мкА). Все указанные циклотроны функционируют в целях проведения фундаментальных исследований. Они также используются в учебном процессе. На циклотроне МГУ в 1990-х годах был проведен цикл работ по получению таллия-199 для ядерной кардиологии. Работы были завершены, однако, серийный выпуск таллия -199 хлорида в настоящее время не осуществляется. Это вызвано наличием на московском рынке РФП таллия-201 хлорида. В г. Томске на базе циклотрона У-120 создано и успешно функционирует производство РФП, меченных таллием-199 и йодом-123. Производительности циклотрона сегодня хватает для обеспечения кардиологического и онкологического центров г. Томска.
К третьей группе относятся циклотроны для фундаментальных исследований (ОИЯИ, ФТИ, РНЦ «Курчатовский институт»), подвергавшиеся многократным модернизациям. Сегодня на этих циклотронах, способных ускорять наряду с протонами легкие и полутяжелые ионы, проводятся также и прикладные работы, в частности, нарабатываются радионуклиды для ядерной медицины (рис.).
К четвертой группе отнесены циклотроны, предназначенные для производства радионуклидов. Это – РИЦ-30, МС-17 (Scanditronix), RDS-111 (CNI Inc.), новый ускоритель на 13 МэВ АОЗТ «Циклотрон», ускорители серии МГЦ-20 и У-150. Последние два типа машин сооружались для фундаментальных исследований. Но так как в настоящее время они практически полностью используются для производства радионуклидов, они были отнесены к четвертой группе.
Таблица 13. Циклотроны, запущенные в эксплуатацию на территории России.
№ пп | Название организации | Город | Марка циклотрона | Параметры | Год запуска |
1. | ФТИ им. А.Ф. Иоффе | Санкт-Петербург | нет | 6,9 МэВ р, d,…. | 1946 |
2. | РНЦ «Курчатовский институт» | Москва | нет | 35 МэВ р, d, ……. | 1947 |
3. | ЛЯР ОИЯИ | Дубна | У-200 | Тяжелые ионы, К=145 | 1968 |
4. | ЛЯР ОИЯИ | Дубна | У-400 | Тяжелые ионы, К=625 | 1978 |
5. | ЛЯР ОИЯИ | Дубна | У-400м | Тяжелые ионы, К=450 | 1991 |
6. | ЛЯР ОИЯИ | Дубна | Ц-100 | 13 МэВ 12С2+ | 1985 |
7. | Институт мозга РАН | Санкт- Петербург | МС-17 | 17 МэВ р, d | 1985 |
8. | НПО «Радиевый институт» | Санкт- Петербург | МГЦ-20 | 20 МэВ р, α | 1988 |
9. | Государственный технический университет | Санкт- Петербург | МГЦ-20 | 20 МэВ р, α | 1985 |
10. | ЦНИРРИ МЗ РФ | Санкт- Петербург | МГЦ-20 | 20 МэВ р, α | 1972 |
11. | ВНИИТФ | Москва | МГЦ-20 | 20 МэВ р, α | 1989 |
12. | МГУ им. Ломоносова | Москва | У-120 | 13 МэВ р | Середина 1950-х гг. |
13. | ТГУ | Томск | У-120 | 13 МэВ р | Середина 1950-х гг. |
14. | УПИ | Екатеринбург | У-120 | 13 МэВ р | Середина 1950-х гг. |
15. | СПбГУ | Санкт-Петербург | У-120 | 13 МэВ р | Середина 1950-х гг. |
16. | АОЗТ «Циклотрон» | Обнинск | У-150 | 22 МэВ р, α | 1963 |
17. | АОЗТ «Циклотрон» | Обнинск | РИЦ-14 | 13 МэВ р | 2000 |
18. | 2 ЦНИИ МО РФ | Тверь | РИЦ-30 | 30 МэВ р | 1992 |
19. | ИССХ им. Бакулева МЗ РФ | Москва | RDS-111 | 11 МэВ р | 2001 |
20. | МЦ УД Президента РФ | Москва | RDS-111 | 11 МэВ р | 2003 |
К четвертой группе отнесены циклотроны, предназначенные для производства радионуклидов. Это – РИЦ-30, МС-17 (Scanditronix), RDS-111 (CNI Inc.), новый ускоритель на 13 МэВ АОЗТ «Циклотрон», ускорители серии МГЦ-20 и У-150. Последние два типа машин сооружались для фундаментальных исследований. Но так как в настоящее время они практически полностью используются для производства радионуклидов, они были отнесены к четвертой группе.
Рис 20. Изохронный циклотрон РНЦ «Курчатовский институт».
Сегодня в России производством циклотронных радионуклидов медицинского назначения активно занимаются несколько организаций:
- АОЗТ «Циклотрон» (галлий -67, индий-111, кобальт-67, палладий-103, кадмий-109, германий-68);
- РНЦ «Курчатовский институт» (йод-123, таллий-201);
- НПО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» (йод-123, йод-124, галлий-67);
- ТГУ (таллий-199, йод-123);
- 2 ЦНИИ МО РФ (галлий-67, кобальт-57).
Циклотроны четырех организаций (Институт Мозга РАН, ЦНИРРИ МЗ РФ, ИССХ им. Бакулева МЗ РФ и МЦ УД Президента РФ) входят в состав центров ПЭТ и предназначены для наработки позитронных эмиттеров. Лишь циклотрон ЦНИРРИ МЗ РФ частично используется для производства йода-123 и галлия-67.
Действующие циклотроны, имеющие программы производства радионуклидов медицинского назначения:
- Изохронный циклотрон РНЦ «Курчатовский институт» - йод-123, таллий – 201, фтор – 18.
- Циклотрон Р-7М НИИ ЯФ ТПУ – таллий – 199.
- Циклотрон МГЦ – 20 НПО «Радиевый институт» - йод -123, 124.
- Циклотрон МГЦ – 20 ЦНИРРИ – йод – 123.
- Циклотрон МС-17 Института мозга РАН – УКЖ для ПЭТ.
- Циклотрон У-150 АОЗТ «Циклотрон» - йод – 123.
- Циклотрон РИЦ – 14 АОЗТ «Циклотрон» - УКЖ для ПЭТ.
- Циклотрон РИЦ – 30 - 2 ЦНИИ МО РФ – таллий-201, индий -11 1
- Циклотрон RDS – 111 ИССХ им. Бакулева – УКЖ для ПЭТ.
- Циклотрон RDS – 111 МЦ УД Президента РФ – УКЖ для ПЭТ.
Циклотрон РНЦ «Курчатовский институт» является в настоящее время единственным циклотроном, обеспечивающим получение внешних пучков протонов с энергией более 30 МэВ. В результате только на этом циклотроне производится йод-123 высокой радионуклидной чистоты из ксенона-124.
Наиболее мощными производственными циклотронами являются машины АОЗТ «Циклотрон». На этих циклотронах проводят облучение только внутренних мишеней при интенсивностях достигающих 500-1000 мкА. Такая технология облучения мишеней обеспечивает высокую производительность. Однако этот подход имеет ряд существенных недостатков.
Во-первых, практически невозможно организовать облучение газообразных и жидких мишеней, что крайне важно. Во-вторых, облучение мишеней внутри вакуумной камеры циклотрона приводит к интенсивной активации элементов машины и, как следствие, является причиной дополнительного облучение обслуживающего персонала.
Самым «молодым» производственным циклотроном страны является РИЦ-30, установленный во 2 ЦНИИ МО РФ. Разработанный в начале 1980-х годов и запущенный в 1992 г., циклотрон обладал рядом существенных конструктивных недоработок, из-за чего регулярные работы на нем начались только в 1998г. Проектные параметры не были достигнуты. Также как и на циклотронах АОЗТ «Циклотрон», на РИЦ-30 возможно облучение мишеней только на внутренних пучках.
Таким образом, в настоящее время Россия не располагает ни одним циклотроном, на котором возможно нарабатывать все радионуклиды медицинского назначения. Более того, практически не ведутся работы по его проектированию.
Санкт-Петербургский Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА) Росатома является ведущим предприятием по разработке и изготовлению ускорителей заряженных частиц различного назначения, в том числе и циклотронов. В последние пять лет отечественные лечебные учреждения и научно-медицинские центры не закупили у института ни одного циклотрона. Все поставки идут только за границу. Недавно один циклотрон был отправлен в Египет, в страну с 70-миллионным населением, значительно отстающую от России в своем техническом развитии. Даже в ПЭТ-центрах Финляндии и Венгрии, имеющих лучшее оборудование, установлены российские циклотроны. Почему же Венгрия, Египет, Финляндия, Северная Корея отдают предпочтение российским циклотронам? Только ли из-за их относительной дешевизны? Конечно, нет. По многим техническим характеристикам российские циклотроны не уступают европейским и американским аналогам, а по некоторым показателям даже превосходят зарубежные образцы.
Из тридцати циклотронов, выпущенных институтом за пятьдесят лет своего существования, всего шесть работают в России на медицину. Радиевый институт им. В.Г. Хлопина в Санкт-Петербурге обеспечивает медицинские клиники страны короткоживущими радионуклидами. В ЦНИИРРИ (Центральном научно-исследовательском рентгенорадиологическом институте) также на полную загрузку работает отечественный циклотрон, поставляя короткоживущие радионуклиды для радионуклидных лабораторий и для собственного медицинского центра, где установлены ПЭТ-томограф и гамма-камера. Радиофармпрепараты, меченные йодом-123 и галлием-67, особенно востребованы медициной. При тех же результатах диагностики, какую дают их реакторные аналоги, они позволяют в 100 раз снизить лучевую нагрузку на организм. Под Москвой в Обнинске на ЗАО «Циклотрон» работают два циклотрона, поставленные в разные годы из НИИЭФА. В Томске также успешно зарекомендовал себя петербургский циклотрон.
Этими примерами и исчерпывается российская статистика. Южные районы России, Приволжский федеральный округ, Сибирь (кроме Томска), Дальний Восток не располагают собственными циклотронами и потому не способны создавать для себя радионуклиды медицинского назначения. Тогда как в США и странах Западной Европы один циклотрон приходится на миллион жителей и размещены они сравнительно равномерно на территории страны. Каждый штат США имеет несколько циклотронов. Такое соотношение специалисты считают оптимальным. В России, для начала, каждому федеральному округу необходимо обзавестись хотя бы одним циклотроном. В нашей стране только Санкт-Петербург близок к западным стандартам. К чему приводит дефицит, всем известно. К высоким ценам, в том числе и на радиофармпрепараты, получаемые на основе радионуклидов. У дефицита РФП есть еще одна, мягко говоря, неприятная особенность – он негативно отражается на нашем здоровье. Дело в том, что доставка некоторых короткоживущих радионуклидов на дальнее расстояние невозможна, так как период полураспада некоторых из них очень короткий. Например, у йода-123 период полураспада всего лишь 13 часов. Другие радионуклиды, например, кислород-15, углерод-11, и вовсе имеют период полураспада несколько минут. Поэтому могут использоваться только в непосредственной близости от циклотрона. Не располагая достаточной номенклатурой радиофармпрепаратов, необходимой аппаратурой для радионуклидных исследований, многие медицинские клиники вынуждены использовать для диагностики только компьютерные томографы и УЗИ, а для лечения злокачественных опухолей – только гамма-лучевую терапию
Безусловно, одна из причин дефицита циклотронов – их высокая стоимость. Цена одного циклотрона от 1,5 до 3,0 миллионов долларов США. Однако все относительно, если оценивать стоимость с позиций жизни человека, здоровья нации, наконец. Да и цена не с неба взята. Циклотрон – это продукт, действительно, высоких технологий, хорошо освоенных в нашей стране. Процесс разработки и внедрения в производство новой модификации циклотрона занимает примерно полтора года. В нем задействовано высокотехнологичное оборудование.
Сейчас ситуация начала меняться в лучшую сторону. Правда, не так быстро, как хотелось бы. Пятигодичный вакуум в разработке новых образцов, вызванный последствиями шоковой терапии, еще дает о себе знать. Чтобы его ликвидировать, необходимо наладить поставку серийной продукции на внутренний рынок, возможности которого поистине неисчерпаемы. Дело в том, что та цена, по которой продаются сегодня единичные экземпляры циклотронов, не включает в себя затраты, связанные с научными разработками. А именно эта часть работы самая трудоемкая и самая дорогостоящая. Она окупается только после продажи нескольких изделий. Поэтому чем больше заказов на циклотроны, тем ниже их себестоимость, а соответственно и цена.
Следует отметить также еще одно очень важное обстоятельство, связанное с производством циклотронных радионуклидов медицинского назначения. Дело в том, что для получения этих радионуклидов в качестве стартового мишенного вещества используются обогащенные стабильные нуклиды. Россия – одна из немногих стран мира, в которой налажено производство этой продукции различными методами. Практически в России имеются запасы обогащенных стабильных нуклидов всех элементов Периодической системы Менделеева. Практически вся эта продукция экспортируется в другие страны, где из них нарабатывают радионуклиды медицинского назначения. Иногда российские медицинские учреждения покупают импортные РФП, приготовленные на основе стабильных российских обогащенных нуклидов. Цена такой продукции отличается на три порядка от цены экспортируемых обогащенных нуклидов.