Домой Регистрация
Приветствуем вас, Гость



Форма входа

Население


Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)




ПОИСК


Опросник
Используете ли вы афоризмы и цитаты в своей речи?
Проголосовало 514 человек


Рфп в медицине что это такое


Часто задаваемые вопросы — Отделение позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ)

Исследование «всего тела» заключается в сканировании пациента от уха до верхней трети бедра. Т.е. в область исследования будут включены голова (частично, от козелка уха, без захвата головного мозга), шея, органы грудной полости, брюшной полости, малого таза и костная система (без верхних и нижних конечностей). Сканирование нижних конечностей проводится за дополнительную плату.

Вопрос №2. Что такое радиофармпрепарат?

Радиофармпрепарат (РФП) – это соединение, состоящее из специального вещества и радионуклида (изотопа, радионуклидной метки). Специальное вещество отвечает за то, в каком органе накопится РФП, а радионуклидная метка позволяет врачу-диагносту увидеть это накопление на изображении.

В настоящее время для производства РФП используется очень широкий спектр как специальных веществ, так и радионуклидных меток. Во всем мире самым часто используемым у онкологических больных соединением специального вещества и радионуклидной метки является 18F-фтордезоксиглюкоза (18F-ФДГ). В данном соединении 18F выполняет функцию радионуклидной метки, ФДГ – специального вещества.

Вопрос №3. Что такое физиологическое накопление РФП?

Физиологическое накопление (гиперфиксация) РФП – это повышенное накопление РФП, определяющееся в различных органах и системах в норме.

Физиологическое накопление наблюдается при исследованиях со всеми РФП: 18F-ФДГ, 11С-холином, 11С-метионином, 68Ga-ПСМА и т.д. В зависимости от типа РФП меняется лишь местоположение физиологической гиперфиксации. Например, при ПЭТ и ПЭТ/КТ с самой часто используемой 18F-ФДГ физиологическое накопление РФП определяется в коре головного мозга, ротоглотке, носоглотке, мышцах гортаноглотки, миокарде левого желудочка, чашечно-лоханочных системах почек, фрагментарно по ходу петель толстой кишки, мочевом пузыре.

Физиологическое накопление 18F-ФДГ в коре головного мозга.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ в ротоглотке.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ в мышцах гортаноглотки.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ в миокарде левого желудочка.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ в чашечно-лоханочных системах почек.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ по ходу петель толстой кишки.
Физиологическое накопление 18F-ФДГ в мочевом пузыре.

Вопрос №4. Что такое патологическое накопление РФП?

Патологическое накопление РФП – это повышенное накопление РФП в органах и тканях, регистрирующееся при заболеваниях, чаще всего в злокачественных опухолях.

Данные ПЭТ/КТ с 68Ga-DOTA-TATE у пациента с нейроэндокринной опухолью тощей кишки. В проекции злокачественной опухоли, расположенной в тощей кишке, определяется очаг патологической гиперфиксации РФП.
Данные ПЭТ/КТ с 11С-холином у пациента с раком предстательной железы. Состояние после простатэктомии. В костях скелета визуализируются множественные очаги патологического накопления РФП (метастазы).
Данные ПЭТ/КТ с 68Ga-ПСМА у пациента с местным рецидивом рака предстательной железы. Состояние после лучевой терапии. В левых отделах предстательной железы определяется очаг патологического накопления РФП.

Вопрос №5. Что такое метаболически активное и метаболически неактивное образование?

Метаболически неактивное образование – это образование, которое не накопило РФП. Чаще всего отсутствие повышенного накопления РФП в опухоли свидетельствует о ее доброкачественной природе.

Данные ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ у пациента с метаболически неактивным образованием правого легкого (доброкачественная опухоль - гамартома).

Метаболически активное образование – это образование, в котором накопился РФП в повышенном количестве. Повышенное накопление РФП в опухоли чаще всего свидетельствует о ее злокачественном характере.

Данные ПЭТ/КТ с 11С-метионином у больного с метаболически активным образованием корня левого легкого (типичный карциноид).

Вопрос №6. Что такое SUV?

SUV (Standardized Uptake Value, стандартизированный уровень захвата) – это величина, отражающая интенсивность накопления РФП в зоне интереса, например, в опухоли.

Показатель SUV рассчитывается программным комплексом автоматически и измеряется в различных единицах. В нашем Центре, как и в большинстве отечественных и зарубежных медицинских учреждений, где проводится позитронная эмиссионная томография, в качестве единиц измерения показателя SUV принято использовать г/мл (g/ml).

Данные ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ. Оконтуривание метаболически активной злокачественной опухоли левого легкого для измерения показателя SUV. В данном случае величина SUV в опухоли определяется на уровне 13,52 g/ml.

Вопрос №7. Для чего используется величина SUV?

Величина SUV в основном используется для оценки ответа злокачественной опухоли на проведенное лечение. Важно подчеркнуть, что в ряде клинических ситуаций показатель SUV в опухоли является единственным критерием, позволяющим оперативно получить информацию о чувствительности образования к только что начатой терапии.

Если опухоль чувствительна к лечению, то уровень SUV в ней при повторном ПЭТ-исследовании будет снижаться, если нечувствительна или малочувствительна (резистентна, устойчива) – значение SUV останется без изменений или увеличится. Следует помнить, что своевременная диагностика устойчивости опухоли к лечению позволит скорректировать план лечения, а в некоторых случаях и радикально его изменить.

Как уже было сказано выше, для оценки эффективности терапии врач-радиолог оценивает динамику показателя SUV до и после лечения.

Существует четыре варианта метаболического ответа опухоли на проведенное лечение:

  1. Частичный метаболический ответ – устанавливается при уменьшении значения SUV в опухоли на 25% и более;
  2. Полный метаболический ответ – заключается в отсутствии повышенного накопления РФП в опухоли;
  3. Метаболическое прогрессирование – устанавливается при увеличении SUV на 25% и более и/или при появлении новых очагов патологической гиперфиксации РФП;
  4. Метаболическая стабилизация – регистрируется при отсутствии достоверных (менее 25%) изменений показателя SUV в опухоли.
а б в

Результаты ПЭТ с 18F-ФДГ у пациента с диффузной В-клеточной крупноклеточной лимфомой до лечения (а), после 2 курса ПХТ (б) и через 13 месяцев после окончания терапии (в).

а – до лечения в средостении визуализируется массивное метаболически активное образование с уровнем SUV=12,6; б – после 4 курса ПХТ отмечается значительное уменьшение метаболического объема опухоли и снижение показателя SUV до 3,4 (достигнут частичный метаболический ответ, т.е. опухоль чувствительна к выбранной ПХТ);

в – через 13 месяцев после окончания ПХТ очагов патологической гиперфиксации РФП в проекции органов средостения не обнаружено (достигнут полный метаболический ответ).

rrcrst.ru

Расшифровка результатов ПЭТ-КТ. Что показывает накопление радиофармпрепарата? | Второе мнение

Физические основы ПЭТ-КТ. Как уже было сказано, ПЭТ-КТ – это сочетание двух методов визуализации – ПЭТ и КТ. ПЭТ основан на введении радионуклидов в человеческий организм, а КТ – на использовании рентгеновского излучения.

Результаты пэт кт

Незадолго до проведения исследования обследуемому вводится радиофармакологический препарат (РФП) – это сочетание радиоизотопа (чаще всего фтор-18, но могут быть и другие, например, углерод-11, азот-13, кислород-15) и биохимического соединения. В роли биохимического вещества обычно используется глюкоза. Это связано с тем, что глюкоза – это универсальное вещество, которое используется практически всеми клетками человеческого организма и участвует почти во всех процессах. Также у глюкозы в составе РФП есть одна особенность, также обуславливающая использование в этих целях: дело в том, что универсальный путь обмена глюкозы связан с ее активацией при помощи фермента гексокиназы или глюкозокиназы. При взаимодействии глюкозы с этими ферментами образуется глюкозо-6-фосфат, который в свою очередь расходуется на нужды клетки. Но если говорить о меченой радиоизотопом глюкозе, то начало будет примерно таким же: РФП, вводимый внутривенно, попадает с током крови в органы и ткани и поглащается там клетками, где происходит его взаимодействие с гексокиназой (глюкозокиназой). В результате этого взаимодействия образуется соединение радиоизотоп-глюкоза-6-фосфат. На этом этапе с обычной глюкозой взаимодействует другой фермент – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, но с комплексом радиоизотоп-глюкозо-6-фосфат этот фермент взаимодействовать не может. В результате клетка поглощает РФП и он накапливается в ней. РФП в клетках распадается (по типу бета-распада) с образованием позитрона. Испускаемый позитрон начинает движение в ткани, но проделывает обычно небольшое расстояние – менее 1 мм. В течение этого времени позитрон теряет кинетическую энергию до того уровня, на котором он сможет взаимодействовать с электроном, в результате чего образуются два фотона, которые движутся в противоположном направлении. Фотоновое излучение в свою очередь фиксируется катушкой томографа, затем данные передаются на компьютер, который выстраивает изображение.

Но на вышеперечисленном технология не заканчивается. Дополнительно визуализацию улучшает использование КТ, что представляет из себя рентгенологический метод послойной визуализации тела человека.

Таким образом, главное преимущество ПЭТ-КТ над использованием ПЭТ и КТ в отдельности – это наложение изображений.

В результате использования ПЭТ-КТ получается изображение, передающее нам данные о морфологии, что достигается использованием КТ составляющей, и о функции органов и тканей и патологии функций на мельчайшем уровне, вплоть до клеточного. При этом мы можем с высокой точностью определить, где произошли изменения и какие это изменения.

Физиологическое накопление рфп при пэт кт

Принципы накопления РФП в организме. Итак, после рассмотрения физического механизма получения изображения, остается понять, почему при одном заболевании получается одна картина, а при другом – совершенно другая, ведь почти все клетки накапливают глюкозу.

Как мы выяснили, томограф фиксирует излучение от РФП, который накапливается в клетках. Но при этом разные клетки в разной степени поглощают глюкозу и, соответственно, РФП: клетки с высоким уровнем обменных процессов будут накапливать РФП в большей степени, с меньшим уровнем – в меньшей, погибшие клетки – вовсе не будут, что бывает, например, в зоне некроза при инфаркте миокарда.

В физиологических условиях следующие ткани поглощают глюкозу, и, как следствие, РФП в большей степени: это ткань головного мозга, скелетная мускулатура, миокард, желудочно-кишечный тракт, почки, а также это может быть жировая ткань (особенно бурый жир). Для этих тканей характерно мягкое диффузное распределение РФП, особенно для скелетной мускулатуры.

В некоторых случаях возможно «ложное» накопление РФП, что бывает при локальных воспалительных процессах, например, абсцессах. При этом РФП накапливается в патологическом очаге, и, разумеется, это имеет некоторую степень информативности, но данное исследование обычно не проводится с целью выявления абсцессов и тому подобного, следственно это может в некоторых ситуациях только испортить картину.

Второе мнение пэт кт

Итак, РФП накапливается в клетках с преимущественно высоким обменом. Остается выяснить, как это нам поможет в диагностике какой-либо патологии.

И самое первое, это, конечно, онкологические процессы. Опухолевые клетки характеризуются склонностью к неконтролируемому и быстрому делению, а также быстрому росту. Эти процессы требуют постоянного поступления питательных веществ, в том числе глюкозы. Поэтому опухоли на ПЭТ-КТ характеризуются повышенным накоплением РФП. И если другие визуализационные методы не всегда могут показать морфологические изменения и степень активности процесса, особенно при малых опухолях, то ПЭТ-КТ позволяет диагностировать рак на сверхранних стадиях, когда никак иначе его не обнаружить.

Также преимуществом ПЭТ-КТ в онкологии является раннее определение метастазов. Особенно, если использовать ПЭТ-КТ сканирование всего тела. Таким способом можно выявить все метастазы, даже самые отдаленные и самые небольшие, и это существенно улучшит качество лечения и, следственно, прогноз.

ПЭТ-КТ позволяет также оценить эффективность проводимой лекарственной химиотерапии и лучевой терапии, так как если терапия эффективна, то размеры опухоли должны уменьшаться, а степень активности процесса снижаться, что отразиться на ПЭТ-КТ томограмме как уменьшение площади накопления и менее интенсивное накопление РФП.

Еще одно специфическое свойство ПЭТ-КТ в онкологии – это дифференцировка между лучевым некрозом окружающей опухоль ткани и прогрессированием опухоли. На КТ разница не всегда будет заметна, а ПЭТ-КТ выявит снижение накопления РФП в ткани в случае некроза, а в случае прогрессирования опухоли – увеличение площади накопления.

Снимки пэт кт

На данном снимке видны метастазы опухоли в печень, визуализируются даже небольшие по размерам узлы на периферии.

Применение ПЭТ-КТ в неврологии.

Как было сказано выше, головной мозг в норме накапливает РФП. Но есть патологические состояния, которые могут снижать накопление РФП в ЦНС.

К таким заболеваниям относится, например, болезнь Альцгеймера. При этом заболевании на ПЭТ-КТ будет отмечаться локальное снижение накопления РФП в больших полушариях, включая кору.

На ПЭТ-КТ изображении видно снижение накопления РФП в височных долях, что в сочетании с клинической картиной позволяет поставить диагноз «болезнь Альцгеймера». Преимуществами ПЭТ-КТ по сравнению с другими методами в диагностике данной болезни являются лучшая визуализация и наличие возможности для ранней диагностики.

Также ПЭТ-КТ позволяет на ранних этапах поставить диагноз болезни Паркинсона, и, что очень важно, другим форм паркинсонизма. Это будет проявляться снижением накопления РФП в подкорковых двигательных ядрах, в частности черной субстанции.

Другие дегенеративные заболевания нервной системы также будут визуализироваться посредством снижения накопления РФП.

Помимо этого, возможна диагностика эпилепсии по данным ПЭТ-КТ. Клетки патологического очага при эпилепсии имеют повышенный обмен даже в межприступный период, что позволяет эффективно обнаружить их и избрать дальнейшую тактику.

Опухоли нервной системы визуализируются на ПЭТ-КТ по принципу других опухолей.

Применение ПЭТ-КТ в кардиологии.

Основное состояние, которое может быть эффективно выявлено при помощи ПЭТ-КТ – это гибернация миокарда. Эта форма нарушений кровотока в миокарде не всегда выявляется при помощи других методов визуализации и функциональной диагностики. Участки гибернации характеризуются снижением накопления РФП, как на изображении ниже (участки гибернации выделены синим):

Помимо гибернации миокарда, возможна диагностика и других состояний, например, форм ишемической болезни сердца, не требующих неотложного вмешательства.

Применение ПЭТ-КТ в других сферах.

На сегодняшний день существуют данные об использовании ПЭТ-КТ в инфекционных болезнях, при этом используются РФП, имеющие тропность к определенным микроорганизмам, также в клинической фармакологии для определения фармакодинамики и фармакокинетики лекарственных препаратов, некоторых теоретических сферах медицины, но широкого применения и актуальности на данный момент эти сферы применения ПЭТ-КТ не получили.

secondopinions.ru

Радионуклидная визуализация новообразований

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 2

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 3

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 4

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 5

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 6

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 7

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 8

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 9

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 10

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 11

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 12

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 13

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 14

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 15

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 16

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рецепторов на своей поверхности, что и обеспечивает избирательное накопление меченых радионуклидами соответствующих пептидов в опухолях и создает оптимальные для их регистрации условия. Благодаря пептидной технологии было созданы меченые аналоги соматостагина (октреотид-123I, депреотид-99mТс) для рецепторной визуализации апудом (гастринома, випома, глюкагонома, инсупинома, карциноид и др), на поверхности которых имеются рецепторы соматостатина. Успешно применяется меченый синтетический вазоактивный ингтестинальный пептид (123I-VIP) для рецепторной диагностики нейроэндокринных опухолей, аденокарцином кишечника и поджелудочной железы, на клетках которых наблюдается гиперэкспрессия VIP-рецепторов. Помимо названных, изучаются и другие диагностические РФП. Среди них можно назвать пептиды, связывающиеся с рецепторами холецистокинина (на клетках рака яичников, мелкоклеточного рака легкого и астроцитомы), инсупиноподобного фактора роста и капьцитонина (на клетках рака молочной железы): альфа-меланоцит-стимулирующий гормон, связывающийся с рецепторами клеток меланомы и др.

Эмиссионная компьютерная томография — визуализация введенных в организм гамма-радионуклидов методом РКТ-исследование, но с использованием гамма-регистрирующего устройства. Принцип ЭКТ аналогичен рентгеновской КТ: исходные данные для компьютерной реконструкции изображения исследуемого слоя в нескольких проекциях получают в процессе вращения гамма-камеры вокруг тела пациента. Наиболее широко ЭКТ используется при исследованиях головного мозга, сердца, печени, почек.

Позитронная эмиссионная томография — уникальная методика «томографии всего тела», основанная на визуализации позитронно-излучающих радионуклидов с помощью двухфотонной эмиссионной компьютерной томографии. ПЭТ стала возможной благодаря уникальному классу радионуклидов, при распаде ядер которых выделяется положительный позитрон (позитронная эмиссия) и который взаимодействует с ближайшим электроном тканей тела.

В результате аннигиляции возникает два гамма-фотона и формируется гамма-излучение с очень высокой энергией, для детекции которого используют две вращающиеся гамма-камеры. Благодаря созданию специального позитронного томографа, разрешение которого достигает 6 мм, можно изучать распределение радионуклидов практически во всем организме и очень точно выявлять даже небольшие очаги активной опухопевой ткани. Причем ПЭТ позволяют более детально изучать пространственное распределение туморотропного РФП. Это важно при исследовании таких областей организма, как головной мозг, грудная клетка, брюшная полость и забрюшинное пространство, малый таз. ПЭТ (и ЭКТ) позволяют оценивать распределение индикатора в трехмерном пространстве, что значительно повышает точность диагностики. К радионуклидам с позитронной эмиссией относятся 11С, 13N, 15О, 18F, Они представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов биогенного происхождения и могут быть внедрены практически в любую молекулу соединений, которые входят в состав тканей организма человека. Сейчас в арсенале РФП с позитронными радионуклидами имеется более двухсот веществ Для клиники наибольший интерес представляют меченые аминокислоты, пептиды, аналоги гормонов, глюкоза, жирные кислоты, противоопухолевые химиопрепараты и др. Важно, что ПЭТ-технология предусматривает введение в организм только индикаторных количеств этих соединений, поэтому при исследованиях они не вызывают нарушений изучаемых биохимических процессов и могут с высокой специфичностью характеризовать метаболические процессы в организме. Основной принцип позитронно-эмиссионной томографии заключается в получении топографических изображений пространственно-временного распределения позитронно-излучающих меченых соединений. Такая методология позволяет одновременно производить визуализацию изучаемых объектов и оценивать динамику проходящих в них метаболических процессов. Это обстоятельство делает ПЭТ уникальным диагностическим методом выявления и количественной оценки биохимических изменений во всех органах и системах организма человека. Важно подчеркнуть, что такие изменения предшествуют возникновению структурных нарушений тканей, выявляемых анатомо-топографическими методами (УЗИ, рентгеновская компьютерная томография и МРТ).

Наиболее широкое применение в онкологической практике получили исследования клеточной энергетики с деоксиглюкозой, меченой позитронэмитирующим фтором — фтордиоксиглюкоза (18F-ФДГ). Принцип ПЭТ с 18F-ФДГ основывается на общеизвестном факте, что опухоли, по сравнению с нормальными тканями, обладают более высокой скоростью гликолиза.

18F-ФДГ захватывается опухолевыми клетками конкурентно с глюкозой как ее структурный аналог, но в отличие от глюкозы накапливается в них, так как не может участвовать в дальнейших метаболических превращениях, и благодаря этому распределяется в тканях пропорционально интенсивности метаболизма глюкозы. Феномен «метаболической ловушки» — прогрессивного накопления меченой глюкозы в клетке за определенный промежуток времени — прямо пропорционально отражает скорость гликолиза. А поскольку в опухоли гликолиз повышен, то концентрация радиоактивности в ней оказывается гораздо большей, чем в нормальных тканях. Поэтому количественное определение интенсивности глюкозного обмена («клеточной энергетики») лежит в основе дифференцировки опухолевой и неопухолевой ткани, а также позволяет оценивать степень малигнизации опухолей. Количество этих исследований возросло до такой степени, что 16F-ФДГ завоевала в конце 90-х гг. XX в. номинацию «молекулы века». Клинические исследования показали, что ПЭТ с 18F-ФДГ является самым информативным радионуклидным методом диагностики опухолей. Это объясняется как довольно высокой специфичностью 18F-ФДГ к опухолевым очагам, так и значительно превосходящим пространственным разрешением ПЭТ. Чувствительность и специфичность ПЭТ с 18F-ФДГ в диагностике опухолей сравнима, а в ряде ситуаций даже превышает эти показатели при РКТ и МРТ исследованиях, выявляя метастазы в лимфоузлы размером даже менее 1 см. В настоящее время ПЭТ с 18F-ФДГ стала уже рутинным методом обследования больных раком легкого, толстой кишки, органов головы и шеи, молочной железы, меланомой и лимфомой. Изучаются диагностические возможности этого метода при исследовании больных опухолями головного мозга, раком щитовидной и поджелудочной железы, саркомами костей и мягких тканей. По такому же принципу ПЭТ позволяет картировать и другие специфические особенности метаболизма злокачественных опухолей. Например, клиническое применение получила ПЭТ с 11С-метионином (меченая 11С-аминокислота — метионин) для изучения клеточного транспорта аминокислот в опухолях. Методика эффективна в диагностике опухолей головного мозга, рака органов головы и шеи, легкого, молочной железы, злокачественных лимфом. В настоящее время интенсивно ведутся разработки еще более специфичных туморотропных РФП для изучения: процесса клеточного синтеза белков — с 11С-тирозином; скорости клеточной пролиферации — с 11С-тимидином как маркером синтеза ДНК; синтеза липидов — с 11С-ацетатом; интенсивности опухолевого кровотока — с 150-водой; степени опухолевой гипоксии — с 18F-фтормизонидазолом. Для изучения фармакокинетики противоопухолевых препаратов созданы 18F-фторуранил, 13N-цисплатин, для определения гормональных рецепторов синтезированы 18F-фторэстрадиол и 18F-фторпрогестерон. Кроме того, группа экспертов EANM (Европейская ассоциация ядерной медицины) выделила следующие перспективные ПЭТ-диагностические РФП в онкологии: для констатации апоптоза; прогнозирования эффективности лекарственной терапии и множественной лекарственной устойчивости; РФП-маркеры гипоксии опухоли и опухолевого ангиогенеза. Используется ПЭТ и для функциональных исследований мозга и сердца. Гамма-радиометрия получила свое второе рождение с внедрением в клинику миниатюрных гамма-датчиков для интраоперационного поиска «сторожевого» лимфоузла. Смысл методики заключается в дооперационном введении меченого коллоида (99mТс-колпоид) вокруг первичной опухоли. Во время операции с помощью гамма-датчика по максимальному счету находят «сторожевой» лимфоузел (первый на пути тока лимфы от опухоли к регионарным лимфоузлам), удаляют его и проводят срочное гистологическое исследование. Если «сторожевой» лимфоузел не имеет метастазов, то вероятность поражения регионарного коллектора мала, и операция заканчивается только удалением первичной опухоли. Если же в «сторожевом» лимфоузле находят метастазы, то производится регионарная лимфодиссекция. Гамма-радиометрия при раке молочной железы, вульвы, полового члена, меланоме значительно увеличила эффективность диагностики регионарных метастазов и сократила количество неоправданных лимфодиссекций. Радиоуправляемая хирургия — еще одно применение радиометрии. При этом больному до операции внутривенно вводится соответствующий туморотропный РФП, который накапливается в опухолевых очагах. Это позволяет во время хирургического вмешательства посредством гамма-датчика по повышенному радиоактивному фону контролировать радикальность удаления первичной опухоли и регионарных метастазов.

Радиоиммунологический анализ — метод диагностической ядерной медицины, позволяющий с помощью меченых антител определять уровни опухолевых антигенов и различных гормонов в сыворотке крови больных в качестве маркеров злокачественных новообразований.

Мониторинг уровня опухолевых маркеров с помощью РИА является одним из важнейших методов оценки эффективности противоопухолевого лечения, а также выявления метастазов и рецидивов.

Для определения маркеров применяются радиоиммунологические наборы, основой большинства которых являются МКА, меченные 125I. В сыворотке крови методом РИА уже рутинно определяются карбогидратные антигены, раково-эмбриональный и простатспецифический антиген, альфа-фетопротеин, капьцитонин, хорионический гонадотропин и др.

Лимитирующим фактором выбора и последующего осуществления противоопухолевой терапии зачастую является соматическое состояние больных, которое определяется функциональным состоянием органов и систем. Оценку функции органов в комплексе с другими диагностическими методами решает динамическая сцинтиграфия. Она выполняется с помощью имитирующих различные физиологические процессы РФП, концентрация (активность) которого в органе достаточно быстро изменяется. Эти последовательные изменения могут быть зарегистрированы в виде серии чисел (в абсолютных величинах или в процентах к введенной активности) или в виде графиков (радиограмм). Полученные результаты динамики физиологических процессов в органе позволяют судить о его функциональном состоянии. Так, для оценки секреторно-экскреторной функции почек, особенно у больных, получающих нефротоксичную химиотерапию, выполняется динамическая нефросцинтиграфия (РФП — Tc-DTPA, 99mTc-MAG) Исходное состояние поглотительно-выделительной функции печени и ее динамика на фоне применения гепатотоксичной химиотерапии контролируется динамической гепатосцинтиграфией (РФП — 99mTc-IDA, 99mTc-HIDA и др.).

Мониторинг за состоянием сократительной функции левого желудочка сердца у больных, получающих кардиотоксичную химиотерапию, проводится с помощью равновесной вентрикулографии (РФП — 99mTс-альбумин человеческой сыворотки и др.).

Радионуклидные исследования значительно дороже рентгенологических и УЗИ прежде всего за счет закупочной стоимости гамма-камер, а также некоторых РФП. В то же время они дешевле КТ. Позитронно-эмиссионные томографы относятся к числу самых дорогих диагностических аппаратов. А стоимость самого исследования намного возрастает в связи с тем, что для производства позитронэмитирующих радионуклидов необходим еще более дорогой циклотрон, который должен быть расположен в непосредственной близости от томографа, поскольку эти радионуклиды короткоживущие Правда, в Европе существуют специальные службы скоростной доставки таких РФП. В заключение необходимо указать, что радионуклидные методы диагностики и ядерная медицина постоянно совершенствуются и развиваются. При этом быстрый прогресс в их развитии связан в первую очередь с созданием новых РФП, методик визуализации различных органов и систем, совершенствованием соответствующей аппаратуры.

Однако результаты радионуклидной диагностики следует рассматривать только в тесной связи с клиническими данными и результатами других диагностических методов.

Рентгенологическая визуализация сосудов с помощью контрастных веществ широко применяется для диагностики ряда опухолей в виде аортографии, селективной ангиографии, флебографии, нижней каваграфии и т.д. Ангиография позволяет подтвердить злокачественную природу новообразования, уточнить распространенность опухолевого процесса, а также определить взаимоотношение опухоли с магистральными сосудами. Исследование незаменимо при планировании объема операции, особенно когда стоит вопрос о выполнении органосберегающих и/или пластических вмешательств. Серийная ангиография осуществляется методом чрескожного зондирования по Сельдингеру, введения автоматическим инъектором в сосуд 40-60 мл контрастного вещества (верографин, кардиотраст и др.) и производства серии рентгенограмм. Ангиографическими признаками злокачественных опухолей являются повышенная васкупяризация, деформация и патологическая извитость сосудов, их обрыв, экстравазаты и очаговые скопления контрастного вещества, кровяные лакуны и сосудистые шунты.

Главные сосудистые магистрали могут сдавливаться, смещаться, прорастать или даже разрушаться новообразованием. При доброкачественных опухолях уровень кровоснабжения меньше, чем окружающих тканей, патологически измененные артерии и артериовенозные анастомозы, как правило, не встречаются, можно выявить лишь девиацию крупных артериальных стволов.

Особенно ценным методом диагностики является ангиография почек, которая позволяет решить вопрос о наличии или отсутствии опухолевых изменений в почке и надпочечнике и осуществить дифференциальную диагностику между злокачественными и доброкачественными процессами в них. Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.
Page 17

4295

Современные достижения ядерной медицины предоставляют уникальные возможности для диагностики и лечения онкологических заболеваний на молекулярном уровне.

Основные задачи радиодиагностики в онкологии — это поиск и количественная оценка активности опухолевых очагов (первичных, метастатических и рецидивных); изучение и объективный контроль за функциональным состоянием органов и систем больных на фоне проводимого противоопухолевого лечения; а также оценка эффективности лечения онкологических больных.

Радионуклидная диагностика (ядерная медицина) основана на использовании ионизирующего излучения, испускаемого нестабильными атомными ядрами некоторых химических элементов (радионуклидов, радиоизотопов). Общее между рентгенологическими исследованиями и радионуклидной диагностикой — использование ионизирующего излучения.

Однако все рентгенологические исследования (включая рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ)) базируются на фиксации прошедшего через тело пациента, те. пропущенного (трансмиссионного), излучения, в то время как радионуклидная визуализация основана на обнаружении исходящего (эмиссионного) излучения введенных в организм радионуклидов.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью. Негативная сторона — низкое пространственное разрешение (кроме позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)).

Из-за этого обычная сцинтиграфия значительно уступает другим методам визуализации в изображении морфологических деталей и в выявлении очаговых изменений в паренхиматозных органах. Однако ни один из них не способен конкурировать с ней в отображении специфических метаболических изменений и физиологических функций. В природе существует около 100 элементов, у каждого из которых есть несколько изотопов, отличающихся друг от друга числом нейтронов (при фиксированном числе протонов). Большинство из этих изотопов радиоактивны — их нестабильные атомы, находящиеся в состоянии возбуждения, спонтанно распадаются с выделением энергии. Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов.

Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани. Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии.

Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них. Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии. Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность метода.

По способу получения информации выделяют следующие группы диагностических методик ядерной медицины: 1) статическая позитивная сцинтиграфия (полипозиционная и в режиме «все тело»);

2) эмиссионная компьютерная томография (ЭКТ);

3) позитронная эмиссионная томография; 4) гамма-радиометрия;

5) радиоиммунологический анализ (РИА) (in vitro диагностика);

6) динамическая сцинтиграфия (гамма-хронография). 1. Статическая позитивная сцинтиграфия — визуализация исследуемых объектов и количественная оценка распределения введенного в организм диагностического органотропного РФП. Статический режим исследования предполагает однократную регистрацию изображения объекта. Для этого используют РФП, относительно длительное время задерживающиеся и медленно перераспределяющиеся в органе, что позволяет получить информацию о его размерах, структуре, топографо-анатомических особенностях. Испускаемое РФП гамма-излучение при распаде нуклида, находящегося в исследуемых органах и тканях, регистрируется с помощью соответствующих устройств. При наиболее распространенном методе радионуклидной визуализации — сцинтиграфии — используются сцинтилляционные гамма-камеры, основным компонентом которых является большой, выполненный в форме диска сцингилляционный кристалл (часто из йодида натрия). Выделяющиеся радионуклидами гамма-фотоны, падая на сцинтилляционный кристалл, вызывают в нем вспышки свечения — сцинтилляции, количество которых тем больше, чем выше радиоактивность в данном участке тела. После преобразования световой энергии сцинтилляций в электрический сигнал можно оценить интенсивность и положение каждого гамма-фотона в исследуемом объекте и построить с помощью компьютера воспроизводимое на экране монитора двумерное изображение (проекцию на плоскость) распределения РФП в теле пациента. Изображение опухолевого очага на сцинтиграммах определяется различиями в накоплении РФП в зоне поражения и окружающей «здоровой» ткани. Если РФП накапливается преимущественно в очаге поражения, то получаемое изображение расценивается как позитивное («горячий» очаг) — позитивная сцинтиграфия. И наоборот, в случае гипофиксации РФП в патологическом очаге он выглядят как дефект накопления («холодный» очаг) — негативная сцинтиграфия. В радионуклидной диагностике используется в основном ее позитивный вариант.

С внедрением в клиническую практику анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, компьютерной томографии (КТ) и магниторезонансной томографии (МРТ)) сцинтиграфия некоторых органов и систем с целью выявления их опухолевого и/ипи метастатического поражения передвинулась на второй план.

Это касается сцинтиграфии печени, почек, селезенки, поджелудочной железы, лимфатической системы и т.п. Анатомо-топографические методы позволяют со значительно большей чувствительностью диагностировать очаговые поражения вышеперечисленных органов. Однако эти методы, точно определяя размеры, топографию и синтопию конкретных патологических очагов, недостаточно информативны об их происхождении, активности и возможности множественного поражения. Поэтому в современной лучевой диагностике новообразований актуальны разработки методик позитивной сцинтиграфии, позволяющих проводить поиск опухолевых очагов во всем организме больного и осуществлять количественную оценку активности опухолевой ткани.

В основе позитивной сцинтиграфии опухолей лежит использование туморотропных РФП, которые могут содержать гамма-излучающие радионуклиды (гамма-сцинтиграфия) или позитронизлучающие радионуклиды (ПЭТ). В зависимости от механизма включения РФП в опухолевую ткань выделяются отдельные разделы позитивной сцинтиграфии опухолей, например, иммуносцинтиграфия, сцинтиграфия на основе рецепторного анализа.

Позитивная гамма-сцинтиграфия представлена следующими методиками:

1. Группа РФП, меченных 99mТс. Эти препараты готовятся extempore путем соединения получаемого из генератора 89mТс-пертехнетата и соответствующего вещества, содержащего лиганд (связывающую группировку). 99mТс-пертехнетат используется и как самостоятельный РФП для сцинтиграфии щитовидной железы и опухолей мягких тканей.

1.1. 99rТс-фосфонаты (MDP, пирфотех, технифор) применяется для диагностики опухолевого поражения скелета. Фосфонаты, меченные 99mТс. активно включаются в минеральный обмен и депонируются в фосфате кальция костной ткани. Вследствие локальной интенсификации минерального обмена в опухолевом костном очаге становится возможной визуализация бластических метастазов и первичных сарком задолго до появления признаков структурной перестройки костной ткани. Сцинтиграфия скелета выполняется в режиме сканирования «всего тела» и позволяет в ранние сроки (до клинических проявлений) обнаруживать метастазы в кости, опережая рентгенологическую диагностику в среднем на 6 мес. Метод особенно эффективен для выявления костных метастазов при раке молочной и предстательной железы и легкого. 1.2. 99mТс-МIВI (99mТс-технетрил) широко применяется в кардиологии для исследования перфузии миокарда. Однако в течение последних лет была выявлена и всесторонне изучена туморотропная функция РФП. Установлено, что радионуклид как катионный комплекс технеция пассивно диффундирует в цитоплазму клетки благодаря отрицательному трансмембранному потенциалу, а поскольку опухолевые клетки, по сравнению с нормальными, обладают более высоким отрицательным трансмембранным потенциалом, то и происходит повышенное включение РФП в опухоль. Наибольшую практическую ценность сцинтиграфия с 99mTc-MIBI имеет в диагностике рака молочной железы и выявлении регионарных метастазов — сцинтимаммография. Кроме того, РФП может использоваться для выявления при раке молочной железы множественной лекарственной устойчивости, для которой характерна повышенная выработка АТФ-зависимого трансмембранного Р-гликопротеина, регулирующего клеточную проницаемость и, таким образом, удаляющего многие цитостатики из опухолевой клетки. Установлено, что скорость «вымывания» данного РФП как имитатора химиопрепарата из опухоли при исследовании молочной железы в динамике прямо пропорциональна уровню содержания Р-гликопротеина в опухолевой ткани. Поэтому исследование с 99mTc-MIBI может служить критерием предполагаемой эффективности химиотерапии.

Кроме того, позитивная сцинтиграфия с 99mTc-MIBI применяется для диагностики опухолей головного мозга, щитовидной и паращитовидных желез, легких, мягких тканей и костей:

1. 399mТс-(V)-DMSА (99mТс-карбомек) — комплекс технеция с димеркаптоянтарной кислотой. Механизм включения этого РФП в опухолевую ткань связан с образованием при попадании в кровяное русло 99rТс-аниона, который имеет биохимическое сходство с фосфатным ионом. Обмен фосфата как аналога кальция регулируется кальцитонином — общепризнанным опухолевым маркером медуллярного рака щитовидной железы. Следовательно, интенсивность аккумуляции 99mТс-(V)-DMSА в опухолевые очаги при этой форме рака будет возрастать пропорционально уровню кальцитонина в сыворотке крови. Накоплению РФП в опухоли способствует также его тропность к амилоиду опухолевых клеток. Сцинтиграфия с 99mТс-(V)-DMSА очень информативный метод диагностики медуллярного рака щитовидной железы (чувствительность — 95%, специфичность — до 100%) и эффективный способ мониторинга этих больных после операции. Метод особенно полезен, когда при РКТ области шеи и средостения послеоперационные нарушения нормальной анатомии органов и тканей затрудняют интерпретацию полученных данных 2. 61Ga-цитрат. Считается, что этот радионуклид, подобно железу, транспортируется из кровяного русла сывороточным белком трансферрином и связывается внутри опухолевой клетки со специфическими трансферриновыми рецепторами, которых в этих клетках значительно больше, чем в нормальных. Сцинтиграфия с 61Ga-цитратом используется для мониторинга за эффективностью печения злокачественных лимфом и диагностики их рецидивов (чувствительность и специфичность — 95 и 89% соответственно), где сцинтиграфия имеет преимущества перед рентгеновской компьютерной томографией, оценивающей эффект терапии по изменению объема поражения. Однако при первичной диагностике лимфом сцинтиграфия с 670а-цитратом не обладает достаточной специфичностью, поскольку РФП может интенсивно включаться в воспалительные очаги, а также в пораженные лимфоузлы при туберкулезе и саркоидозе. Данный метод можно использовать для дифференциальной диагностики рака и лимфомы желудка, а также в оценке распространенности плоскоклеточного рака легкого. 3. 201TI применяется в диагностике различных опухолей. Предполагаемый механизм включения талия в опухолевую ткань заключается в том, что 201TI как аналог калия проникает в жизнеспособную клетку посредством мембранной (Na+/ К+)-АТФ-азной насосной системы, активность которой в злокачественных опухолях значительно выше, чем в доброкачественных и нормальных тканях. Определенную роль в этом механизме играют особенности кровотока и повышенная проницаемость капилляров в опухолях. Сцинтиграфия с 201TI применяется при диагностике опухолей головного мозга (глиом, астроцитом и менингиом), для дифференциальной диагностики рецидивов опухолей и постлучевых некрозов, выявления остаточной опухолевой ткани после оперативного лечения. У больных после тиреоидэктомии по поводу дифференцированного рака щитовидной железы метод, не требуя отмены гормонотерапии (что является непременным условием для исследования 131I), позволяет эффективно выявлять рецидивы и метастазы (в т.ч. не накапливающие радиоактивный йод). Достаточно высока чувствительность (70-90%) метода в выявлении опухолей паращитовидных желез. Кроме того, сцинтиграфия с 201TI позволяет также точно измерять протяженность поражения при первичных костных опухолях и адекватно оценивать эффективность химиолучевого лечения. 4. Сцинтиграфия с РФП на основе радиоактивного йода 4.1. 123I-MIBG имеет большое практическое значение для диагностики нейроэндокринных опухолей. MIBG (метайодбензилгуанидин) — соединение, сходное по химической структуре с норадреналином. Поэтому оно включается и накапливается в секретирующих катехоламины хромаффинных клетках и происходящих из них опухолях. Сцинтиграфия с l23l-MIBG особенно эффективна в диагностике феохромоцитомы (чувствительность и специфичность 82-95% и 88-100% соответственно), нейробластомы (83-93% и 96-100% соответственно), а также параганглиом и карциноидов. При нейробластоме метод очень информативен в выявлении метастазов и мониторинге после проведенного лечения. 4.2. 123I-IMT — меченный йодом аналог аминокислоты тирозин. При внутривенном введении конкурирует с природными L-аминокислотами за транспорт в нормальную и опухолевую ткань головного мозга. Опухолевая обладает более высоким уровнем транспорта и эта способность прямо пропорциональна степени ее злокачественности На этом факте основывается возможность дифференциальной диагностики с помощью 123I-IMT глиом и доброкачественных опухолей головного мозга. 4.3. 123I-IUdR — меченный йодом аналог тимидина (входит в состав ДНК) Фармакокинетика этого РФП как маркера синтеза ДНК отражает скорость клеточной пролиферации в нормальных и опухолевых тканях. Поэтому РФП используется для диагностики опухолей молочной и предстательной желез при внутриопухолевом, рака яичников — внутрибрюшном и опухолей печени и головного мозга — внутриартериальном введении 4.4. 123I-IBZM разработан для диагностики меланомы. Возможный механизм накопления в опухоли объясняется специфическим связыванием РФП с рецепторами мембраны меланоцитов.

4.5. 131I — сцинтиграфия с натрия йодидом применяется для диагностики метастазов рака щитовидной железы в легкие, кости, лимфатические узлы и определения показаний к радиойодтерапии. Диагностика основана на способности метастазов подобно ткани железы участвовать в обмене йода, что, однако, возможно лишь в отсутствие самой железы. В связи с этим радиойодтест метастазов проводится только через 4-6 нед после тиреоидэктомии, когда произойдет дифференциация метастазов и функционально активные начинают концентрировать 131I и визуализироваться на сцинти грамм ах.

Известно, что для различных опухолей характерны определенные антигены, фиксированные на поверхности опухолевых клеток (тканевые) или после отделения от них — циркулирующие в кровяном русле (сывороточные). Для каждого опухолевого антигена может быть создано обладающее специфическим сродством к нему моноклональное антитело (МКА), что стало возможным благодаря гибридомной технологии. МКА — это белки класса иммуноглобулинов, обладающие специфическим сродством только к одному («моно») определенному антигену. Для мечения МКА используются радиоактивные галогены (131I, 123I, 124I, aF) или металлы (In, 99mТс). Принцип ИСГ основан на специфической антигенсвязывающей способности меченых радионуклидами МКА и последующей визуализации in vivo «осевших» на опухолевых клетках МКА. т.е. распознавших соответствующий опухолевый антиген в достаточном для выявления количестве.

Теоретическая привлекательность иммуносцинтиграфии (ИСГ) как метода специфической диагностики опухолей очевидна, но широкому практическому использованию меченых МКА для радиоиммунодетекции опухолей препятствуют определенные методологические проблемы.

В настоящее время в зарубежной практике официально утверждены и разрешены для использования только четыре РФП на основе меченых МКА. Два из них применяются для диагностики колоректального рака, один — рака предстательной железы и еще один — мелкоклеточного рака легкого. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа. К сожалению, применение меченых МКА не привело к существенному прорыву в позитивной сцинтиграфии опухолей. В результате поиска новых агентов наиболее перспективным для визуализации злокачественных опухолей оказался рецепторный анализ с мечеными пептидами. Сцинтиграфия на основе рецепторного анализа заключается в использовании меченых природных или синтетических аналогов биологически активных веществ (пептидов или гормонов), способных распознавать и связываться с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Феномен визуализации новообразований посредством рецепторного анализа заключается в том, что некоторые виды опухолевых клеток обладают гиперэкспрессией (повышенной концентрацией) специфических рец