Что такое ядерная медицина и зачем она нужна

Словосочетание «мирный атом» обычно ассоциируется с атомной энергетикой. На самом деле это понятие намного шире. В него входит, например, ядерная медицина — ее используют для борьбы с онкологическими и другими заболеваниями. Рассказываем, что это такое и каким образом применяется.

.disclamer { display: block; background-color:#6CACE4; font-family:sans-serif; font-size: smaller; text-align: left; padding: 10px; }

Что такое ядерная медицина

Ядерная медицина позволяет диагностировать и лечить болезни с использованием радионуклидных, или радиоизотопных, фармацевтических препаратов. Радиоизотопы — это радиоактивные атомы одного и того же вещества с одинаковым составом ядра, но разным количеством электронов. Такие атомы могут существовать в природе или искусственно создаваться человеком.

Ядерная медицина появилась и развивалась на стыке нескольких научных областей — физики, химии, биологии и инженерии. Поэтому точно сказать, в какой момент она сформировалась как отдельное направление, достаточно сложно. Считается, что это произошло примерно между 1934 годом, когда ученые Ирен и Фредерик Жолио-Кюри обнаружили, что радиоактивные элементы можно создавать искусственно, и 1946 годом, когда американский эндокринолог Сэм Сейдлин сообщил об эффективном лечении рака щитовидной железы с помощью радиоактивного йода.

Однако фактически лечить с помощью радиоактивных препаратов пытались гораздо раньше — хотя и не всегда осознанно. Например, по некоторым данным, именно благодаря радиоактивности воды знаменитые источники Баден-Бадена оказывали настолько заметный целебный эффект еще в древности. А в начале XX века, до возникновения ядерной медицины как таковой, с помощью радия пытались лечить туберкулез, рак и болезни суставов.

Сегодня ядерная медицина активно развивается — свыше 50% нарабатываемых в мире радиоизотопов используются именно в медицинских целях. Как именно они применяются?

Диагностика

В узком смысле к методам диагностики ядерной медицины относят ОФЭКТ (однофотонную эмиссионную компьютерную томографию) и ПЭТ (позитронно-эмиссионную томографию). Есть и расширенная классификация — ее придерживаются, например, в Инженерно-физическом институте биомедицины МИФИ. Она включает следующие методы:

сцинтиграфия;ОФЭКТ;ПЭТ;методы in vitro.

Первые 3 метода подразумевают, что в организм человека вводится радиофармпрепарат (РФП) — вещество, в котором один из атомов заменен на его радиоактивный аналог. Затем отслеживают, как именно разные ткани организма поглощают излучение. Это диагностика in vivo («в теле»). Диагностика in vitro означает, что у пациента берут образцы тканей, который исследуются в пробирке — то есть вне организма.

Сцинтиграфия

Сцинтиграфия позволяет получить двухмерную модель того, как излучение радиофармпрепарата распределяется в организме. Как и в случае с другими методами диагностики с использованием РФП, регламент проведения этой процедуры регулируется специальными стандартами — их разрабатывает, например, Общество ядерной медицины и молекулярной визуализации (SNMMI). В целом сцинтиграфия включает следующие шаги:

В кровь пациента вводится радиофармпрепарат, который будет накапливаться в здоровых или поврежденных тканях.Специальный прибор — гамма-камера — регистрирует накопление вещества.Гамма-камера создает изображение органов, накопивших препарат.

Исследовать таким образом можно практически любой орган — от сердца до костей скелета. Это позволяет выявить онкологические процессы, изменения тканей, переломы и трещины, которые не видны на рентгеновских снимках, и так далее. Однако сцинтиграфия не самый надежный метод диагностики: двухмерное изображение не всегда дает достаточно информации.

ОФЭКТ

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография — более продвинутый и современный метод по сравнению со сцинтиграфией. Она позволяет создать трехмерную модель распределения радиоактивного излучения. Используется для диагностики заболеваний, связанных с обменом веществ, выявления онкологических процессов и структурных изменений в работе тех или иных систем организма.

Сама процедура ОФЭКТ не слишком отличается от сцинтиграфии — за исключением того, что гамма-камера поворачивается вокруг пациента. Это позволяет сделать ряд сцинтиграмм, которые при сопоставлении дают трехмерное изображение. В некоторых томографах используются несколько гамма-камер — так процедура проходит быстрее.

Нередко ОФЭКТ проводится одновременно с компьютерной томографией (КТ). Изображение получается более детализированным и точным — распределение излучения в глубоких тканях прослеживается лучше, чем когда эти исследования выполняются по отдельности.

ПЭТ

Позитронная, или двухфотонная, эмиссионная томография считается наиболее современным и надежным методом диагностики рака. Она позволяет выявить заболевание на самых ранних стадиях, когда шансы на выздоровление существенно выше, а также узнать, дает ли опухоль метастазы в другие органы. Кроме того, ПЭТ отлично подходит для контроля воспалительных процессов уже после курса лечения.

С точки зрения пациента, ПЭТ-диагностика в целом похожа на ОФЭКТ — ввод препарата, создание трехмерного изображения, возможность совмещать с КТ или МРТ. Основная разница — в используемых радионуклидах. В ОФЭКТ используются вещества, которые при распаде испускают гамма-кванты — «порции» радиоактивного излучения. А в ПЭТ радионуклиды испускают позитроны. Эти частицы сталкиваются с электронами, и в результате выделяются два гамма-кванта, которые вылетают в двух противоположных направлениях и регистрируются детекторами томографа. Таким образом, поток излучения при ПЭТ существенно выше, что дает более информативные и детализированные изображения.

Лечение

Лечение с помощью радиоактивных веществ, или радиотерапию, разделяют на 3 основные группы:

радионуклидная терапия;контактная терапия (брахитерапия);дистанционная терапия.

Как правило, все три вида используются для лечения онкологических заболеваний, но не только. Например, с помощью радионуклидной терапии можно также лечить хронические заболевания суставов.

При радионуклидной терапии радиофармпрепарат вводится в организм и облучает органы изнутри. Вещество распределяется по тканям и, накапливаясь в них, уничтожает поврежденные клетки либо прекращает их деление. Чтобы использовать этот метод и не повредить здоровые ткани, важно найти препараты, которые преимущественно накапливаются в конкретных органах. Например, йод-131 применяется для лечения рака щитовидной железы, а самарий-153 — для лечения пациентов с костными метастазами.

В отличие от радионуклидной терапии, при контактной вещество помещается в герметичную оболочку и облучает орган через нее. Происходит это по-разному: препарат в оболочке могут прикладывать к коже, вводить через полостные органы — например, пищевод — или помещать внутрь поврежденных тканей. Таким образом получаются микроисточники излучения, уничтожающие больные клетки.

При дистанционной терапии облучение происходит с помощью удаленного источника. Он испускает порции радиации, которые должны попасть на поврежденную ткань и либо уничтожить ее клетки, либо прекратить их деление.

«Госкорпорация Росатом была создана 1 декабря 2007 года указом Президента РФ. С этого события началась новая эра атомной отрасли России, и за 15 лет своего существования госкорпорация Росатом прошла огромный путь, превратившись в национального чемпиона энергетического сектора и лидера на глобальном рынке ядерных технологий. За период 2007–2022 годов были запущены программы развития атомной промышленности, благодаря объединению активов удалось сформировать цепочку полного цикла технологий от добычи урана до вывода атомных объектов из эксплуатации».

Реклама. myatom.ru