mini
30-10-2015
От рентгенологии к диагностической ядерной медицине

 

Своими знаниями делится заведующий кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии, профессор Медицинской академии им.С.И.Георгиевского КФУ Крадинов А.И.

По данным Международной ассоциации рентгенологов и радиологов ежегодно увеличивается количество рентгенологических исследований на одного жителя во всех странах от 6 до 15%, а предполагаемый в течение ближайших 10 лет составит во Франции 67%, ФРГ – 97%, в Великобритании – 100%. В России к 2012 году количество рентгенологических исследований увеличилось до 17% по отношению к 2003 году.

Поэтому наш долг заключается не только в том, чтобы разрабатывать новые методики, выявлять новые симптомы, обобщать свой опыт в книгах, журналах, на конференциях, но и в том, как можно правильнее предвидеть, прогнозировать развитие нашей дисциплины.

В настоящее время с монопольным положением рентгенологии покончено. Появились и стали обычными новые методы: УЗД, КТ, МРТ, тепловидение (термография) и др. Активно набирают темпы и внедряются радионуклидные методы, составляющие основу ядерной медицины.

Нельзя сегодня выпускать врача, не имеющего представления о компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии, сонографии, ядерной медицины, хотя это невозможно сделать в пределах часов, выделяемых для преподавания рентгенологии (лучевой диагностики).

Роль диагностической радиологии – основы ядерной медицины сегодня трудно переоценить, она превратилась в самостоятельную дисциплину, именуемую распознаванием болезней. Не забудем при этом, что, как утверждали древние: «Diagnosis certa — ullae therapie fundamentum!» («Правильный диагноз – основа фундаментальной терапии»).

Ядерная медицина – раздел клинической медицины, который занимается применением радионуклидов и радионуклидных фармацевтических препаратов в диагностике и лечении. В диагностике используют, главным образом, однофотонные эмиссионные компьютерные томографы (SPECT), которые улавливают гамма-излучение, и позитронно-эмиссионные томографы (ПЭТ-сканеры). В лечении применяется преимущественно радиойодтерапия для лечения тиреотоксикоза и сирингомиелии.

Как отрасль медицины «Ядерная медицина» официальный статус получила в 1970-1980 годах. Применяется, главным образом, при диагностике онкологических, кардиологических и неврологических заболеваний, потребляет свыше половины радиоактивных изотопов в мире.

Область применения

Ядерная медицина применяется в следующих областях: кардиология – 46% от общего числа диагностических исследований, онкология – 34%, неврология – 10%. В частности, в онкологии (радиобиология опухолей) ядерная медицина выполняет такие задачи, как выявление злокачественных опухолей, метастазов и рецидивов злокачественных опухолей, определение степени распространенности опухолевого процесса, проведение дифференциальной диагностики, лечение опухолевого образования, оценка эффективности противоопухолевой терапии.

Диагностика

В основном, применяется радионуклидная диагностика. По отношению к человеку различают диагностику in vitro (в пробирке) и in vivo (в теле). В первом случае у человека отбираются образцы тканей, чаще кровь, и помещается в пробирку, где взаимодействуют с радиоактивными изотопами – метод называется радиоиммунным анализом (РИА). Позволяет определить количество гормонов, ферментов, опухолевых антигенов, белков и т.д. без облучения больного.

В случае диагностики in vivo производится инъекция радиофармпрепарата внутрь организма, который вследствие тропности накапливается в исследуемом органе, а измерительные приборы фиксируют излучение (эмиссионная томография). В качестве изотопов используют гамма-излучатели, чаще всего 99Tcm, а также позитронные излучатели, в основном 18F. Изотопы получают в ядерных реакторах и на циклотронах, затем они синтезируются с биологическими маркёрами в готовые радиофармпрепараты для исследования. Гамма-излучение в диагностике in vivo улавливается гамма-камерами, метод называется сцинтиграфией. Является ведущим методом визуализации, регистрации радионуклидных исследований.

Сцинтиграфия – позволяет исследовать пространственное распределение РФП, т.е. осуществлять радионуклидную визуализацию – просмотреть орган, сделать его видимым. Позволяет оценить анатомо-функциональные параметры органа. Выявить в нем участки с повышенным и пониженным накоплением РФП, т.е. оценить функциональное состояние каждого участка органа. Гамма-камера имеется в радиологическом отделении ГБУЗ РК «РКБ имени Н.А. Семашко», на базе которого расположена кафедра лучевой диагностики и лучевой терапии, и все студенты медицинской академии это видят и знают.

Гамма-камера имеет большой кристалл, «поле зрения» которого охватывает сразу весь орган (объект) исследования, что позволяет оценить, например, распространенность метастатического процесса (рис.1).

Применяются следующие виды сцинтиграфии:

  • Реносцинтиграфия – динамическое исследование почек
  • Гепатобилисцинтиграфия – динамическое исследование печени
  • Тиреосцинтиграфия – исследование щитовидной железы
  • Радиоангиография – исследование внутрисердечной и периферической гемодинамики
  • Остеосцинтиграфия – исследование костной системы
  • Энцефалосцинтиграфия – исследование головного мозга
  • Лимфосцинтиграфия – исследование лимфоузлов

Доза облучения больного при сцинтиграфии в десятки раз меньше, чем при рентгенографии. А, например, злокачественные опухоли костей выявляются на 2-3 месяца раньше, чем при рентгенографии.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

Позитронно-эмиссионная томография является отраслью ядерной медицины. Метод позволяет получить количественные томографические изображения и наблюдать за поведением радиоактивного вещества во время исследования. Носители позитрона используются для мечения биохимических субстанций. После введения радиоактивного вещества внешние детекторы регистрируют излучение от тела, органа, а реконструкция томографических изображений прохождения радиоактивного вещества происходит с помощью математических алгоритмов.

В процессе ПЭТ-исследования позитрон-эмитирующий радиоизотоп вводится пациенту внутривенно или путем ингаляции. После этого изотоп циркулирует в кровяном русле и достигает, например, ткани головного мозга или сердечной мышцы, контактирует там с электроном, обе частицы аннигилируют, преобразуя их массу два гамма-луча с энергией 511 КэВ, направленных на 180о (противоположно друг от друга). Данные фотоны с легкостью выходят за пределы тела и решетки регистрируются внешними детекторами. Как только происходит аннигиляция, томограф регистрирует локализацию изотопа и вычисляет его концетрацию. Пространственное и временное распределение эмитирующего позитрон-радиоизотопа зависит от того, как сканируемый орган реагирует на него биохимически и физиологически.

В настоящее время основным РФП в стандартных исследованиях является 18-F-ФДГ, и применяются камеры для совмещенной позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии (ПЭТ-КТ).

Эта методика позволяет диагностировать:

  1. Опухоли головы и шеи;
  2. Опухоли щитовидной железы;
  3. Опухоли молочной железы;
  4. Рак легкого;
  5. Опухоли пищевода и желудка;
  6. Рак толстой кишки;
  7. Опухоли печени;
  8. Опухоли поджелудочной железы;
  9. Опухоли почек, мочевого пузыря и т.д.

В качестве примера приведем ПЭТ-КТ диагностику рака молочной железы, одну из наибольших проблем здравоохранения в странах мира. Заболеваемость раком молочной железы имеет тенденцию к увеличению. Рак молочной железы составляет 20-25% всех злокачественных опухолей.

Не останавливаясь на маммографии, УЗИ, МРТ-диагностике этой опухоли, дадим краткую характеристику ПЭТ-диагностики рака молочной железы. После соответствующей подготовки (голодание не менее 6 часов) вводится ФДГ. Исследование начинается спустя 60 минут после введения ФДГ. На позитронно-компьютерной томограмме рак молочной железы виден, как в одном или нескольких участках происходит фокально усиленный захват ФДГ, а доброкачественные опухоли захват не показывают или дают легкое накопление.

При оценке изображения всего тела захват ФДГ может быть обнаружен в очагах метастазирования рака молочной железы в других органах, например, в яичниках, печени. Клинический пример использования ПЭТ-КТ в диагностике опухолей молочной железы представлен на рис.2.

Другой пример касается рака легкого. Известно, что рак легкого является наиболее частой причиной смертей во всем мире. В год заболевает до 3 млн человек. Рентгенография, КТ, УЗИ, МРТ необходимы в диагностике, стадировании и контроле больных с раком легких. ПЭТ позволяет определить не выявляемые этими методами легочные узлы и метастазы. Чувствительность ПЭТ до 100%, специфичность до 96%. Точность ПЭТ позволяет достоверно диагностировать первичный очаг в легком и метастазы во внутригрудные, парааортальные лимфатические узлы, печень, позвонки ребра и кости таза (рис.3). ПЭТ показала себя лучше, чем КТ во всех исследованиях. ПЭТ является лучшим методом в визуализации первичного опухолевого очага в легком, детализировании стадирования и ранней диагностике рецидивов. С каждым годом во всем мире методы ядерной диагностики (радионуклидная, сцинтиграфия, ПЭТ-КТ) начинают занимать доминирующее значение.

Визуализация

Визуализация (изображение), полученная с помощью сцинтиграфии, позитронно-эммиссионной томографии преподаются студентам медицинской академии имени С.И. Георгиевского на кафедре лучевой диагностики и лучевой терапии на третьем курсе.

В заключение хочу отметить, что обеспеченность страны (России) ядерной медициной пока недостаточна. По состоянию на 2007 год обеспеченность гамма-камерами составляла 1 на миллион жителей. По оценкам экспертов, для достижения заметного экономического и социального эффекта необходим 1 ПЭТ-томограф на 1 млн населения. В 2012 году в России действовало только 24 ПЭТ-томографа. В Украине действовало всего 2 ПЭТ-томографа.

В 2009 году в рамках национального проекта «Здоровье» в России стартовала Национальная онкологическая программа. Постановлением Правительства РФ от 17 февраля 2011 года №91 была утверждена федеральная целевая программа «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности РФ до 2020 года». Вслед за ней ожидается принятие федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие ядерной медицины в РФ», в которую, надеемся, войдет и строительство «Центра ядерной медицины» в Медицинской академии имени С.И. Георгиевского КФУ.

Зав.кафедрой лучевой
диагностики и лучевой терапии,
профессор А.И. Крадинов