Современное состояние ядерной медицины.

Терехов В.И.

4 клиническая больница, г.Минск.

Успешное развитие радионуклидной диагностики на современном этапе обусловлено тем, что с одной стороны, является самостоятельным методом изучения функционального состояния и топографии отдельных органов и систем человека, с другой - входит в комплексный метод лучевой диагностики. Развитие радионуклидной диагностики также связано с созданием новых диагностических приборов и радиофармпрепаратов, развитием новых методов и технологий исследования. Опыт клинического применения радиоизотопной диагностики открыл новые возможности изучения метаболических процессов на системном, органном, клеточном и субклеточном уровнях в норме и при различных патологических состояниях.

Ядерная медицина является ветвью радиационной медицины, которая базируется на использовании открытых (не инкапсулированных) радиоактивных веществ с целью диагностики, лечения, а также в научных исследованиях. Методы ядерной медицины не травматичны и позволяют получать уникальную информацию о характере протекающего процесса, степени его распространенности, о наличии очаговых образований. Во многих случаях применение открытых радиоактивных источников не имеет альтернативы, и прежде всего в диагностике, потому что получаемая информация основывается на функциональном аспекте ядерных биомедицинских технологий. Другими словами, получаемая диагностическая информация, независимо от вида исследований, всегда отражает функцию изучаемого органа или системы.

Существующий сегодня арсенал радиоактивных фармацевтических препаратов (РФП) позволяет проводить функциональные исследования практически всех органов и систем. Широкий спектр клинических радионуклидных исследований выполняется с использованием изотопов I-131- до 60%, Тс-99м -до25%, Аи-198 -8% от общего числа обследованных. Также применяются, но в значительно меньших объемах  TL-201, Xe-133, Ga-67.

Инструментальное обеспечение ядерной медицины весьма разнообразно. Во всех случаях основным прибором ядерной медицины в области «ин виво» исследований и измерений является сцинцилляционная гамма-камера с вычислительным обрабатывающим комплексом. В настоящее время в радиоизотопных отделениях и лабораториях Белоруссии имеется около 10 гамма-камер, России в пределах 140-160 гамма-камер, что составляет показатель оснащенности этими приборами около 1:1000000 человек населения. Так, по самым последним, данным этот показатель по Франции составляет в пределах 5,2 а в Германии и Бельгии более 20,0 на 1000000 жителей. Основу приборного парка составляют гамма-камеры венгерского производства с устаревшими вычислительными комплексами. Однако имеются приборы известных зарубежных производителей: «Тошиба», «Дженерал-Электрик», «Нуклеар-Чикаго», «Сименс», «Софа-Медикаль», «Элсинт», «Пикер».

Развитие «картиночных» технологий ядерной медицины в последние годы привело к созданию нового направления в клинической диагностике - однофотонной эмиссионной компъютерной томографии. При этом достигается регистрация излучений и последующая реконструкция изображения органа послойно, в том числе в трехмерном пространстве. Используя набор программ, исследователь может получить после реконструкции как отдельный участок, так и весь испытуемый объем полностью в виде плоского изображения или в трехмерном представлении (с помощью программ ЗД). Конструкторы гамма-камер достигли предела основных важнейших характеристик этого прибора (разрешающая способность, чувствительность, стабильность, фактор передачи модуляции). Новые конструкции отличаются количеством детектирующих головок, использованием более быстродействующей электроники, удобствами управления. Основное внимание в настоящее время направлено на развитие имеющихся и создание новых программ обработки информации и в первую очередь нацифровуюобработку изображения. При этом особые сложности представляют технология получения послойных изображений динамических процессов, обработка этой информации и адекватное представление данных. В ядерной медицине наступила важная эра - получение и анализ томографического изображения в динамике - динамическая функциональная томография.

Ядерная медицина и клиническая практика.

Технологии ядерной медицины универсальны по возможности их применения. Они с успехом могут быть использованы:
- в диагностике;
- в прогнозировании исхода заболевания и, в частности, при оценке степени распространенности процесса;
- при профилактических осмотрах, в том числе как основные технологии важных скрининг-программ;

Радионуклидные исследования.

Головной мозг

Радионуклидная ангиография головного мозга может составлять элемент серийной или статической визуализации головного мозга. Такие исследования проводятся с целью обнаружения нарушений мозгового кровотока, при поиске очаговых образований злокачественного или доброкачественного характера, при инфарктах мозга, не получивших разрешения через 7-14 дней с момента возникшей острой картины течения, при поражениях внутренней сонной артерии. Радионуклидная визуализация дает основания для высокого уровня диагностики супратенториальной (80%) и субтенториальной (до70%) локализации опухолей. Цистернография и изучение ликвородинамики с помощью радио-индикатора , вводимого в субарахноидальное пространство, дали более ценную диагностическую информацию по сравнению с пневмо-энцефалографией, вентрикулографией и рентгеноконтрастной вентрикулографией. Использование короткоживущих радионуклидов в сочетании с техникой однофотонной эмиссионной компъютерной томографии позволяют получить информацию о наличии очагового образования с разрешением примерно в 1 см. В последние годы все большее распространение получают исследования регионального мозгового кровообращения с использованием Тс-99м-гексаметиленамина оксима (Тс-99м-НМ-РАО). Этот радиофармпрепарат при внутривенном введении свободно проходит через гематоэнцефалический барьер и фактически за один пассаж полностью покидает кровяное русло (до 7-11%).Поступление РФП и его накопление в структурах мозга прямо пропорционально величине кровотока. По этой причине кора головного мозга, имеющая лучшее кровоснабжение, накапливает соответственно большее количество РФП. Постоянная концентрация радиоактивного вещества удерживается в коре головного мозга в течении последующих 8 часов, что создает оптимальные условия для регистрации излучения. Применение НМ-РАО в сочетании с ОФЭКТ в клинической практике продемонстрировали устойчивые признаки, характеризующие мозговой инсульт (острое состояние и его последствия), деменцию, эпилепсию. Эта технология может быть также использована для контроля восстановления регионального кровообращения в коре головного мозга после проведенной восстановительной хирургии на сонных сосудах.

Щитовидная железа.

Щитовидная железа была одним из первых органов, функциональное состояние которого было исследовано с помощью радиоактивного йода -131. Изучение метаболизма йода с использованием радиоизотопов не может быть заменено никакими другими традиционными методами. Радиоиммунный анализ используется при измерении трийодтиронина (Т3), тироксина (Т4), тиреотропного гормона (ТТГ),тироксинсвязывающего глобулина (ТСГ), антител к тиреоглобулину (аТГ), антител к микросомальной фракции. Получаемые результаты  отличаются высоким уровнем надежности, что делает этот вид микроанализа весьма популярным в клинической практике. Радионуклидные изображения щитовидной железы не имеют конкурентных методов при выявлении горячих узлов, при поиске эктопированных тканей, при оценке полноты хирургического удаления щитовидной железы, при поиске функционально активных метастазов этого органа. Другие существующих технологии получения изображения щитовидной железы не отменяют радионуклидной визуализации, а способны лишь дополнять ее.

Легкие.

Современные радионуклидные технологии позволяют получать информацию о состоянии вентиляции и перфузии легких как на уровне всего легкого, так и специально выбранных зон интереса. Радионуклидная техника визуализации на основе перфузии дает возможность оценить с большой точностью нарушения кровотока в участках легкого. Как показал клинический анализ, при тяжелых формах легочной эмболии только в 20% случаев можно получить положительный ответ с помощью методов рентгеновского обследования. Региональная вентиляция не может быть измерена неизотопными методами точнее и надежнее, чем это выполняется с помощью радиоактивных аэрозолей и радиоактивного ксенона-133. Особый интерес представляет техника комплексного исследования региональной вентиляции и перфузии с использованием радионуклидных методов в рутинной практике, в том числе при профилактических осмотрах; при диагностике легочной эмболии и поиске причин обструкции бронхиального дерева; при оценке альвеолярно-капиллярной проницаемости при аллергических реакциях и воспалении. Цитрат галлия-67 успешно применяется при визуализации очаговых образований легкого, в частности для поиска опухолей и метастазов в легких.

Сердце.

Исторически ядерная кардиология получила свое начало от простейшей технологии радиокардиографии - техники записи радио-индикатора в области сердца с помощью измерителя скорости счета. Эти простейшие однодетекторные системы позволили получить информацию для дальнейших расчетов времени прохождения индикатора через камеры сердца, величину сердечного выброса, объемные характеристики легочного кровотока, величину фракции выброса крови левым желудочком. Однако измерения строились на «слепой» ориентации детектора, что служило причиной ошибок в расчете измеряемых параметров системы. В дальнейшем была использована сцинтилляционная гамма-камера с вычислительными комплексами как в планарном, так и в томографических режимах. Новая технология позволила с высокой точностью выбирать интересующие зоны и совместить статические изображения с фазами сердечного цикла и далее получить динамические характеристики. Равновесная вентрикулография дает возможность измерения динамики стенки левого желудочка, определения величины наполнения и выброса крови. В целом эти данные характеризуют работу сердца как центрального насоса, его надежность, что особенно важно при исследовании острых сердечных состояний и прежде всего приступов ишемии и инфаркта миокарда.

Сцинтиграфия миокарда - получение изображений на основе перфузии ТL-201 - по сути дела отражает состояние коронарного кровообращения и, следовательно, жизнеспособность сердечной мышцы. На серийных статических изображениях достаточно легко определяются экскурсии стенок и изменения коронарного кровотока. В свою очередь эта информация может быть использована для оценки степени охвата повреждением сердечной мышцы, для прогнозирования обратимости ишемических изменений и развития кровообращения в пораженных районах миокарда.

Печень и гепатобилиарная система.

Визуализация печени в статическом и динамическом режимах может быть осуществлена по трем системам: гепатобилиарной, ретикулоэндотелиальной, сосудистой. В последние годы в связи с развитием УЗИ и КТ значительно сократился интерес к поиску очаговых изменений печени с помощью радиоактивных индикаторов. Однако данные о функциональном состоянии полигональных клеток печени, состоянии печеночного кровотока, получаемые ядерно-диагностическими технологиями, остаются до настоящего времени вне конкуренции с другими видами исследования. Так, на фоне желтухи определение и оценка степени сохранности гепатоцита и, следовательно, объективно обоснованный вид лечебной тактики может быть избран специалистом, не прибегая к сложным и порой травматичным методам исследования.

Измерения клиренса коллоидов и получение коллоидных изображений печени позволяют на ранних стадиях заподозрить развивающуюся портальную гипертензию. Состояние динамики желчевыводящих путей и желчного пузыря надежно диагностируются с помощью ХИДА. Кроме того, возможно также определение анатомических характеристик желчных проток, желчного пузыря, отделов печени. Эти препараты можно использовать даже у лиц, не переносящих многие рентгеноконтрастные соединения. Функциональная радионуклидная визуализация печени и гепотобилиарного тракта имеет большие перспективы и ее вытеснение из числа диагностических процедур было бы большим заблуждением и переоценкой других изображающих технологий.

Почки и мочевыводящая система.

Радиоизотопная ренография, статическая и динамическая визуализация почек и цистография принадлежат к числу наиболее популярных методов исследования. Арсенал использующихся сегодня РФП позволяет широко оценивать функциональное состояние почек при различных заболеваниях, в том числе прогнозировать на ранних стадиях отторжение пересаженной почки; радионуклидные данные о состоянии почечного кровотока играют решающую роль в диагностике вазоренальных гипертоний. Техника динамической визуализации почек является уникальной для оценки функционального состояния не только целого органа, но и степени вовлечения почки в процесс, позволяет оценить уровень сохранности ее отделов.

Надпочечники.

Возможности обнаружения с помощью техники радиоеуклидной визуализации опухолей надпочечников и метастазов высоко оценивают хирурги-эндокринологи. В последние годы этот успех технологии исследования объясняется тем, что, помимо холестерина и его производных, стал применяться новый препарат мета-йодбензилгуанидин (МИБГ). Однако употребляющийся для радиоактивной метки йод-131, поступающий в организм, используется в количествах, которые создают значительный уровень дополнительного облучения человека , что ограничивает применение этой технологии в диагностике. Однако это не является препятствием для лечебного использования МИБГ.

Кости.

За последние 6 лет визуализация костей скелета завоевывает первое место в числе проводимых диагностических исследований. Это не только потребность в данном вид диагностических процедур, но и успех в радиофармокологии и инструментальной технике получения изображений. Широко используются дифосфонаты как наиболее устойчивые в тканях и менее активно подвергающиеся ферментному распаду. Это создает лучшие условия визуализации структур, включающих радио-индикатор на фоне окружающих тканей. Наибольшее включение дифосфаната отмечается в зоны с повышенной остеобластической активностью. Именно эти зоны на сцинтиграфических  изображениях выявляются как «горячие» очаги. Соотношение находок горячих зон и зон пониженного включения и полного отсутствия радио-индикатора с учетом основного клинического течения заболевания дают надежную информацию в дифференциальной диагностике опухолевых процессов, воспалительных состояний, деминерализации костей в результате метаболических нарушений, травмы или сосудистых повреждений.