Этот семинар организован в рамках Международного проекта «EUAXIS», воплощением которого является Независимый информационно-аналитический центр о ядерной энергетике Восточной Европы и использовании атомных технологий в мирных целях.
В ходе семинара значительное внимание уделено применению достижений ядерной физики в медицине.
Несмотря на то что в нашей стране отсутствует производство радиофармпрепаратов (РФП), хотя Украина имеет технические возможности для практической реализации такого производства, было интересно узнать о том, как применяются радиационные технологии в фармакологической промышленности. Доклад на эту тему представил заместитель главного инженера Института ядерных исследований Национальной академии наук (НАН) Украины Валерий Шевель. В частности, докладчик объяснил, что РФП — это радиоактивные изотопы или их соединения с различными неорганическими/органическими веществами, предназначенные для медико-биологических исследований, радиоизотопной диагностики и лечения при различных заболеваниях, главным образом для лучевой терапии при злокачественных опухолях.
Радиоизотопы для РФП могут изготавливаться путем облучения специальной мишени внутри ядерного исследовательского реактора (или в ускорителях частиц, таких как циклотроны).
Полученные радиоизотопы прикрепляются в качестве метки к определенным молекулам с учетом их биологических характеристик, в результате чего образуются РФП.
Из известных на сегодня 3000 природных и искусственных радионуклидов 140 используют в медицине для диагностики, терапии и профилактики заболеваний.
Только 10 радионуклидов из этих 140 ежегодно используют в 90% процедур ядерной медицины по всему миру, такие как молибден-99 (99Мо), йод-131 (131I), лютеций-177 и -178 (177Lu и 178Lu), кобальт-60 (60Со) и др.
Например, технеций-99 (99Тс) (его получают с помощью изотопа 99Мо9) используют в 80% визуальной диагностики различных органов человека: локализация опухолей в теле человека, мониторинг кардиофункции после сердечного приступа, картирование движения крови в мозгу и помощь при хирургическом вмешательстве. В мире ежедневно выполняется от 70 тыс. до 100 тыс. сканирований с его помощью.
Для диагностической визуализации заболеваний используют РФП с радиоизотопами, излучающими гамма-лучи или частицы, эти излучения улавливаются гамма-камерой или соответствующими сканерами.
Радиоактивные изотопы, особенно на стадии ранней диагностики, могут быть высокоэффективными для лечения пациентов с онкологическими заболеваниями, болезнями легких, костных тканей и других, эффективных методов борьбы с которыми в мире пока не существует.
Основными методами диагностики с использованием радиоактивных изотопов является позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и биохимический анализ.
Современная медицина использует РФП не только на этапе диагностики, но и для лечения при ряде заболеваний в так называемой радионуклидной терапии. Этот вид лечения позволяет обеспечить «адресную» доставку. В организм исследуемого пациента непосредственно вводят фармакологический радиоактивный препарат, воздействующий на патологический очаг. Благодаря адресной доставке РФП в очаге происходит поглощение больших доз ионизирующего излучения (до сотен Гр), окружающие ткани при этом остаются практически неповрежденными. Таким образом, преимущества радионуклидной терапии очевидны:
- селективность;
- минимизация серьезных побочных эффектов;
- целенаправленное воздействие.
Спикер также сообщил, что главным статистическим показателем развития использования РФП в системе здравоохранения в странах Европейского Союза и США является количество радиологических исследований, проводимых в течение года на 1 тыс. пациентов. Так, в развитых странах этот показатель составляет в среднем 40–50. В Украине, по разным оценкам, он не превышает трех исследований в год! Для сравнения: ежегодно в США проводится около 36 тыс. медицинских диагностических процедур с использованием радиоизотопов и более 50 тыс. ядерных терапевтических процедур. Радиоизотопной обработке подлежит каждый третий больной, попадающий в больницу.
Таким образом, по мнению докладчика, в Украине существует острая потребность в организации производства радионуклидной продукции. Тем более, что необходимые технические возможности для практической реализации производства Украина имеет. В. Шевель сообщил об успешном опыте сотрудничества (в сфере производства радионуклида 99Тс) украинских и зарубежных специалистов на базе Харьковского физико-технического института. В Институте ядерных исследований НАН Украины разработана и реализована технология производства радионуклида 99Мо в канале исследовательского реактора.
Более подробно об использовании ядерных технологий в медицине, в частности ядерной медицине, основными сферами применения которой являются онкология, кардиология и неврология, рассказала заведующая отделением ПЭТ/КТ (компьютерной томографии) Киевского городского клинического онкологического центра Елена Олейниченко.
Доктор также начала свой доклад с определений. Это важно, поскольку ядерная медицина — раздел клинической медицины, связанный с применением радиоактивных веществ в диагностике и лечении заболеваний. Ядерная медицина, в отличие от радиологии, регистрирует радиацию, которая излучается из тела, а не излучения, создаваемые внешними источниками.
В тесном сотрудничестве с ядерной медициной работают также такие методы лечения, как дистанционная лучевая терапия и радиохирургия.
Радионуклидная диагностика — метод визуализации органов и систем посредством введения пациенту специальных диагностических РФП, меченных радионуклидами.
Радионуклидная диагностика бывает двух типов: in vitro (в пробирке) и in vivo (в теле). Диагностика рака in vitro проводится без введения радионуклидных препаратов в организм пациента. В диагностических целях осуществляется биопсия тканей патологического очага. Образцы тканей помещаются в пробирку, где и проходит взаимодействие с радиоактивными изотопами, метод, именуемый радиоиммунным анализом.
При диагностике in vivo РФП путем инъекции вводятся непосредственно внутрь организма человека, а после измерительные приборы (гамма-камеры, ОФЭКТ, ПЭТ-томографы) фиксируют излучение.
В практике ведущих мировых исследовательских центров применяются следующие основные методы радионуклидной диагностики:
- сцинтиграфия различных органов и систем;
- сцинтиграфия всего тела в режиме «Whоle body»;
- ОФЭКТ;
- ОФЭКТ, совмещенная с КТ (ОФЭКТ/КТ);
- ПЭТ/КТ — ПЭТ, совмещенная с КТ.
Радионуклидная терапия — лечение открытыми изотопами — используется при заболеваниях щитовидной железы, при метастазах в костях, заболеваниях опорно-двигательного аппарата и нейроэндокринной системы.
Наиболее распространенной является радиойодотерапия, а также лечение при метастазах в костях (одно из самых распространенных осложнений солидного рака) с помощью фосфора, стронция и самария.
Докладчик также сообщила, что первый в Украине ПЭТ-центр открыт в 2011 г. на базе Киевского городского клинического онкологического центра (КГКОЦ). Центр ядерной медицины КГКОЦ расположен в отдельном здании на территории КГКОЦ и является его структурным подразделением. Елена Геннадиевна рассказала немного о современном диагностическом оборудовании центра, его структуре, а также о том, что за 5 лет работы в центре обследован 6121 пациент.
Чаще всего для ПЭТ/КТ, как сообщила Е. Олейниченко, используют такие циклотронные РФП, как углерод-11 (Т½=20,4 мин), кислород-15 (Т½=2,03 мин), азот-13 (Т½=9,96 мин), фтор-18 (Т½=109,8 мин), йод-124 (Т½=4,18 сут), а также генераторные: германий-68 (Т½=68 мин), галий-68 (Т½=68мин), стронций-82 (Т½=75 с), рубидий (Т½=75 с). В нашей стране на данный момент используется только фтор-18.
Докладчик также привела несколько примеров из клинической практики, демонстрирующих эффективность и возможности ПЭТ-диагностики. Кроме того, специалист сообщила, что в Украине на сегодняшний день открыты и функционируют 2 ПЭТ-центра, 4 ПЭТ-сканера и одно ПЭТ-отделение.
По данным Европейской ассоциации ядерной медицины, для обеспечения точной ранней диагностики рака необходима одна ПЭТ/КТ-установка на 1,5–2 млн человек. В Германии, например, есть 80 аппартов на 82 млн населения, в Израиле — 6 ПЭТ-установок на 8 млн населения.
Таким образом, для оказания помощи больным онкологического профиля на европейском уровне в Украине должны действовать как минимум 20 установок для проведения ПЭТ-КТ-исследования. Такие данные в своем докладе привел Орест Поворозник, доктор физико-математических наук, заведующий. отделом ядерных реакций Института ядерных исследований НАН Украины. Он также рассказал об еще одном инновационном направлении в медицине — радиохирургии, где используют такие высокотехнологичные установки, как гамма-нож и кибер-нож. Радиохирургия относится к малоинвазивным вмешательствам даже по сравнению с микрохирургией. Операция (в зависимости от размера новообразования) обычно занимает лишь несколько часов, после чего пациент может идти домой.
С помощью точно сфокусированного потока ионизирующего излучения (фотонов) кибер-нож удаляет опухоли головного мозга, рака легкого, печени, почки, надпочечника, предстательной железы, поджелудочной железы, множественных метастаз меланом, опухоли средостения, спинного мозга, глаза, метастазы рака молочной железы.
«К сожалению, до последнего времени в Украине был только один кибер-нож», — заметил ученый. Также он остановился на таком методе лечения, как брахитерапия. Этот метод лечения пациентов онкологического профиля позволяет направить максимальную дозу лучевой терапии на злокачественное новообразование и минимизировать влияние на важные органы человека: радиоактивные микроисточники (титановые капсулы с радиоизотопом, запаянные лазером) с помощью специальных игл вводят непосредственно в центр опухоли.
Для участников семинара была организована экскурсия к исследовательскому ядерному реактору (он находится на территории Института ядерных исследований НАН Украины и является единственным в Украине), во время которой специалисты института рассказали журналистам о назначении исследовательских реакторов, которые используются, прежде всего, как источники нейтронов для исследований и различных применений. Наиболее распространенными являются: реакторы для физических исследований, для производства радионуклидов; материаловедческие реакторы; реакторы для инженерных исследований; для фундаментальных и прикладных исследований в области радиационной химии; для проведения исследований в области нейтронной физики; для проведения радиобиологических и медицинских исследований, а также для учебных целей и подготовки персонала.
Татьяна Стасенко,
фото предоставлено организаторами семинара
