Современная медицина развивается по пути междисциплинарности, где широко используются последние достижения в области физики, химии, математики и других наук. Рассказываем о том, что такое радиофармпрепараты и как они помогают бороться с самой распространённой причиной смертности в мире.
Развитие ядерной медицины
Будущее методов диагностики и лечения — это междисциплинарность, где широко используются последние достижения в области физики, химии, математики и других наук. Например, слово «радиация» по привычке вызывает у нас только негативные ассоциации. Однако сегодня радиация, если с ней правильно обращаться, способна не только не навредить — она умеет и спасать людей.
На этом строится вся ядерная медицина — методы диагностики и лечения заболеваний, основанные на использовании радиоактивных изотопов и их соединений. По сути, это симбиоз разработок медицины, ядерной физики и физики ускорителей, математического моделирования и др., который получил официальный статус отдельной отрасли уже в 1970-1980 годах.
Радиоактивные изотопы — это вещества, испускающие радиоактивное излучение, которое является результатом распада нестабильных атомных ядер на более стабильные элементы. Во время исследования изотоп вводят в организм пациента, а затем с помощью датчиков фиксируют его излучение. Если изотоп подобран правильно, он накапливается только в тех местах организма, которые подвергаются исследованию и даёт информацию о нарушениях в работе органов или тканей. Лучи, испускаемые изотопами, дают возможность «высветить» те нарушения, которые никак иначе обнаружить нельзя. Именно поэтому радиоизотопная диагностика считается самым передовым методом исследования в мире.
Медики используют более тысячи различных радиоизотопных препаратов и это число постоянно растёт. Основное требование к ним — малый период полураспада, т.е. времени, за которое число ядер вещества станет ровно вдвое меньше.
Ядерная медицина позволяет исследовать практически все органы человека и уже находит применение в неврологии, кардиологии, онкологии, эндокринологии, пульмонологии и других областях. Точный и своевременный диагноз — это половина успеха в лечении, особенно если речь идет о болезнях-лидерах. Два первых места в списке причин смертности людей во всем мире сегодня занимают онкологические и сердечно-сосудистые заболевания. Одно из слагаемых успеха в борьбе с ними — ранняя диагностика. И именно ядерная медицина открывает наиболее широкие перспективы в этом отношении.
Ядерная медицина в онкологии
Ежегодно от рака умирает 8-9 млн человек в мире. В нашей стране на учёте в онкологических диспансерах состоит более 3,6 млн человек, причём за последние годы их количество выросло на 25%. Около 60% заболевших узнает, что у них рак, лишь на 3-й или 4-й стадии болезни, когда лечение уже значительно затруднено. Метод ядерной диагностики позволяет выявить нарушение в работе органов и подтвердить подозрение на онкологическое заболевание ещё до того, как опухоль начала расти
Самым передовым методом диагностики сегодня является позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), способная найти даже микроскопическое новообразование. С помощью ПЭТ можно получить цветное изображение любого патологического очага размером до сотой доли миллиметра и метастаз, которые могут перейти в соседние органы. Благодаря этому можно увидеть все изменения и оценить самые важные свойства тканей и органов, их метаболизм.
Обычно для ПЭТ используют короткоживущие изотопы, получаемые на циклотронах и испускающие позитроны — элементарные частицы, равные электрону по массе и заряженные положительно. Когда позитрон встречается с электроном среды, в которой он находится, эти частицы превращаются в два гамма-кванта, которые разлетаются в противоположных направлениях (этот процесс называется аннигиляцией). Т.к. эти гамма-кванты достигают детекторов одновременно, можно определить линию, на которой произошла аннигиляция, а поскольку таких линий образуется много, можно найти место, где накапливается данный изотоп.
В онкологии при использовании ПЭТ почти всегда применяют биологический аналог глюкозы — фтордезоксиглюкозу. Для того чтобы выявить даже небольшой метастаз, достаточно одного укола этого препарата. Кроме того, могут использоваться и другие радиофармпрепараты, способные выводиться из организма пациента в течение нескольких часов после сканирования, не нанося вреда здоровью. С началом широкого применения ПЭТ в онкологии прогноз выживания пациентов увеличился вдвое.
Лучевая нагрузка, получаемая человеком при проведении ядерной диагностики, лишь немногим выше, чем при обычной компьютерной томографии. Например, радионуклидное исследование на предмет болезни почек наносит примерно такой же вред здоровью, как три часа полета в самолете, где естественный радиационный фон выше, чем на земле
Ядерная медицина в кардиологии
Ни по какой другой причине в мире не умирает столько людей, сколько от сердечно-сосудистых заболеваний — по оценкам ВОЗ, это порядка 18 млн человек в год. Если рассмотреть ситуацию на примере США, то ежегодный ущерб экономике этой страны от ишемической болезни сердца оценивается в 400 млрд долларов. При этом ядерная медицина здесь применяется в следующих областях: кардиология — 46% от общего числа диагностических исследований, онкология — 34%, неврология — 10%.
Для сравнения: в США радионуклидные исследования проводятся 40 пациентам на 1 тысячу населения, в Японии — 25 пациентам, в Австрии — 19. В России такие обследования проходят лишь 5 человек на тысячу населения, а потребность в радиофармпрепаратах удовлетворена не более чем на 3%. Ежегодно от сердечно-сосудистых заболеваний в нашей стране умирает 1,3 млн человек. Расширение применения методов радиоизотопной диагностики в кардиологии поможет выявлять патологию на раннем этапе и спасать жизни пациентов
Одним из самых распространенных заболеваний в мире сегодня является ишемическая болезнь сердца. Её главное осложнение — инфаркт миокарда. В некоторых случаях, когда кровоснабжения лишился только маленький участок миокарда, помочь больному можно консервативно — при помощи лекарств. В остальных случаях требуется операция по замене сосудов, кровоснабжающих сердце (аортокоронарное шунтирование). Но как оценить «масштаб трагедии»? Самым точным методом диагностики вновь становится ПЭТ, которая выявляет нарушенное кровообращение на отдельных участках сердца, четко диагностируя даже застарелые инфаркты и ишемию.
Производство радиофармпрепаратов
Наиболее перспективным для проведения ПЭТ является короткоживущий изотоп рубидий-82 (период полураспада — 1,3 минуты). Применение этого изотопа обеспечивает высокую точность изображения, нанося при этом минимальный вред организму: доза облучения сравнима с той, что получает пациент во время обычной флюорографии
Сегодня рубидий-82 производят только в США и Канаде — ни в Европе, ни в Азии его нет, а потребности рынка очень велики. Проблема заключается в способе его производства. Из-за малого времени жизни рубидий-82 необходимо производить непосредственно в клинике. Именно поэтому изотоп получают на месте из специальных генераторов — небольших устройств, в которых содержится более долговечный изотоп стронций-82 (период распада — 25,5 дней).
Сам стронций-82 производится с помощью циклотронов, которых во всем мире насчитывается только пять. Создание циклотрона в России позволит обеспечить стронцием-82 более ста кардиологических медицинских центров. Такого объёма изотопов хватит для всей существующей ПЭТ нашей страны и даже для экспорта продукции.
Потребности в технологиях ядерной медицины в России огромны. Для их реализации необходимо производство нужного объема радиофармпрепаратов, обеспечение необходимым качественным оборудованием, а также подготовка высококвалифицированных медицинских и инженерных кадров, способных работать с современными радиационными технологиями.
Полную версию материала можно прочитать здесь.
Возможны противопоказания. Необходима консультация специалиста.
КАК ВЫРАЩИВАТЬ РАССАДУ БАКЛАЖАН