RADIOLOGY.KZ
Радиологический портал
Ядерная медицина
Ядерная медицина — раздел клинической медицины, который занимается применением радионуклидных фармацевтических препаратов в диагностике и лечении. Иногда к ядерной медицине относят также методы дистанционной лучевой терапии.
Ядерная медицина применяется в следующих областях (на примере США): кардиология — 46% от общего числа диагностических исследований, онкология — 34%, неврология — 10%. В частности, в онкологии (радиобиология опухолей) ядерная медицина выполняет такие задачи, как выявление опухолей, метастазов и рецидивов, определение степени распространённости опухолевого процесса, дифференциальная диагностика, лечение опухолевых образований и оценка эффективности противоопухолевой терапии.
Диагностика
Отцом радиоизотопной диагностики считается венгр Д. Хевеши, предложивший в 1913 году использовать в биологических исследованиях метод меченых атомов, за что в 1943 году удостоился Нобелевской премии по химии. В 1951 году Бенедикт Кассен с коллегами создал для целей радионуклидной диагностики прямолинейный сканер. Сканер Кассена более чем на два десятилетия стал главным инструментом ядерной медицины. В 1953 году Гордон Броунелл создаёт в Массачусетском технологическом институте первый прототип ПЭТ-сканера. В 1958 году Хэл Энджер усовершенствовал свою первую гамма-камеру, создав «сцинтиляционную камеру» (камера Anger), которая дала возможность одномоментного диагностирования объекта без перемещения сканера. Дэвид Кюль создаёт в 1959 году в Пенсильванском университете предшественника однофотонного эмиссионного компьютерного томографа. В 1960 году Розалин Сасмен Ялоу и Соломон Берсон опубликовали информацию об открытом ими методе радиоммунного анализа, открывшем дорогу для диагностики in vitro. В 1961 году Джеймс Робертсон создаёт в Брукхейвенской национальной лаборатории ПЭТ-томограф современного типа.
Лечение
В 1901 году французские физики Анри-Александр Данло и Эжен Блок впервые применили радий для лечения кожного туберкулёза. Американский изобретатель Александр Белл предложил в 1903 году использовать радий для лечения опухолей. В 1923 году Наркомат здравоохранения СССР издал приказ о применении 224Ra для облегчения болей в суставах. В 1936 году Джон Лоуренс, брат изобретателя циклотрона, лечит в Радиационной лаборатории Беркли лейкемию с помощью 32P. В январе 1941 года Сол Герц приготовил первый лечебный препарат на основе 131I для пациента Массачусетского госпиталя, страдавшего диффузным токсическим зобом. В 1952 году тот же Джон Лоуренс совместно с Корнелиусом Тобиасом использует пучок альфа-частиц для лечения опухоли гипофиза.
Препараты
В 1929 году Эрнест Лоуренс изобрёл циклотрон, ставший главным инструментом для получения радионуклидов. В 1938 году Гленн Сиборг вместе с Эмилио Сегре получили на циклотроне Лоуренса 99TC. 26 ноября 1940 года зав. биофизическим отделом Всесоюзного института экспериментальной медицины Г. М. Франк выступил на V Всесоюзном совещании по вопросам атомного ядра с докладом об использовании радиоактивных изотопов в биологии. В августе 1946 года был создан изотоп специально для медицинских целей — 14C, и первые образцы его переданы для использования в Barnard Free Skin&Cancer Hospital и Mallinckrodt Institute of Radiology (оба — Сент-Луис). В 1946 году в СССР под руководством Г. М. Франка создаётся Радиационная лаборатория № 8, которая через 2 года преобразуется в Институт биологической физики АМН СССР (с 2007 года — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна). С момента создания Институт являлся ведущим советским разработчиком радиофармпрепаратов. В 1951 году американское Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств официально разрешает 131I к применению на людях.
Организационное оформление
В 1954 году в Рестоне (штат Вирджиния) создаётся неправительственное Общество ядерной медицины, начиная с 1964 года оно издаёт «Журнал ядерной медицины». В 1971 году Общество выступило одним из учредителей Американской палаты ядерной медицины. Будучи членом Американской палаты медицинских специальностей, Палата получила право официально сертифицировать специалистов в области ядерной медицины. В 1974 году появилась Американская остеопатическая палата ядерной медицины, которая уполномочена присваивать специалистам в области ядерной медицины степень доктора остеопатической медицины.
В 1980 году в Милане создано Европейское общество терапевтической радиологии и онкологии (European Society for Therapeutic Radiology and Oncology, ESTRO), а в 1985 году в Лондоне — Европейская ассоциация ядерной медицины.
Диагностика
По отношению к человеческому телу различается диагностика in vitro (в пробирке) и in vivo (в теле). В первом случае у человека отбираются образцы тканей и помещаются в пробирку, где взаимодействуют с радиоактивными изотопами — метод называется радиоиммунным анализом.
В случае диагностики in vivo производится инъекция радифармпрепаратов внутрь человеческого организма, а измерительные приборы фиксируют излучение (эмиссионная томография). В качестве изотопов используются гамма-излучатели — чаще всего 99Tcm, 123I и 201Tl, а также позитронные излучатели — в основном 18F. Изотопы производятся в ядерных реакторах и на циклотронах, затем синтезируются с биологическими маркёрами в готовые радиофармпрепараты.
Гамма-излучение в диагностике in vivo улавливается гамма-камерами, метод называется сцинтиграфией. Первоначально использовалась планарная сцинтиграфия, дающая плоскостную проекцию, сейчас набирает популярность однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT), работающая уже с трёхмерными моделями.
Позитронное излучение фиксируют позитронно-эмиссионная томографы (ПЭТ-сканеры).
ПЭТ/КТ в MIP реконструкции
Сцинтиграфия костей скелета с 99Tc
ПЭТ/КТ изображение (комбинирование изображения)
Терапия
Брахитерапия
Первым методом лечения в ядерной медицине была брахитерапия (французы предпочитают термин кюритерапия). Она подразумевает доставку к поражённому органу внутри человеческого тела радиофармпрепарата — микроисточника радиации, который уничтожает или изолирует больные клетки. Изначально широко применявшимся для лечения радиоактивным изотопом был 32P. Однако выявилось повреждающее действие на костный мозг большинства пациентов, поэтому применение фосфора-32 было ограничено лечением гемофилии, полицитемии и заболеваний суставов. Главным используемым для лечения изотопом является сейчас 131I (радиойодтерапия), источник гамма-лучей и электронов. Набирают также популярность такие излучатели электронов, как 153Sm, 89Sr и 90Y.
Сегодня в качестве вероятного направления эволюции брахитерапии рассматривается тераностика, которая объединяет в рамках одной процедуры как диагностику, так и лечение.
Лучевая терапия
Спорным является вопрос о возможности отнесения дистанционной лучевой терапии (нейтрон-захватная терапия, протонная терапия, гамма-нож) к методам лечения в ядерной медицине. Теоретики стремятся отделить дистанционную лучевую терапию от ядерной медицины, ограничивая терапевтические методы последней применением радиоактивных препаратов. В частности, подобной позиции придерживается Ассоциация Медицинских Физиков России в рубрикаторе журнала «Медицинская физика», а также российское Общество ядерной медицины — в разработанном им проекте национального стандарта «Ядерная медицина. Термины и определения» и названии газеты «Вестник ядерной медицины и лучевой терапии».
В то же время на практике разделение ядерной медицины и дистанционной лучевой терапии соблюдается далеко не всегда. Так, Немецкий кардиологический центр в Мюнхене объединяет ядерную медицину и лучевую терапию под крышей Института радиологии и ядерной медицины (Institut für Radiologie und Nuklearmedizin), Центр ядерной медицины МИФИ готовит специалистов как по ядерной медицине, так и по лучевой терапии. Открываемые в российских регионах центры ядерной медицины тоже часто предусматривают в составе оказываемой медицинской помощи лучевую терапию.
Процесс проведения дистанционной лучевой терапии головного мозга
Планирование лучевой терпии IMRT
Для наших читателей очень хотелось бы добавить, что на данный момент в Казахстане внимание в ядерной медицине очень низкое. Диагностические исследования практически не проводятся. Единственный ПЭТ/КТ томограф работает в Астане, когда Республиканский НИИ онкологии и радиологии расположен в Алматы, а 80% пациентов на данный вид исследования - это онкологические.
Наши врачи не знают, что существует сцинтиграфия, просто смешно. Например, в Европе уже более 20 лет как не используется экскреторная урография для диагностики функции почек. Вместо неё есть высокоинформативные и дешевые методы как DMSA и MAG3, которые проводятся на гамма-камере. А так же есть исследования на перфузию и вентиляцию легких, что очень важно пациентам с заболеваниями легких, прежде всего, таких как ТЭЛА (тромбоэмболия легочной артерии и её ветвей), т.к. летальность очень высока, а методы исследования специфичны и дороги (МСКТ с болюсным контрастированием). Применение перфузионной сцинтиграфии легких делает диагностику проще и возможность помочь таким пациентам как можно раньше, что значительно снижает летальность.
Мы как всегда пренебрегаем знаниями и относимся ко всему несерьезно. Обидно за нашу медицину. Остается верить в подрастающее поколение, что все-таки они сдвинут нас с "мертвой" точки и медицина перестанет быть способом наживы над чужим горем!