proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2017 год
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
ОЯТ не перерабатывать! Только захоранивать, не нарушая оболочек твэлов
Согласен
Согласен с оговорками
Не согласен

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
PRo Рекламу

[02/11/2005]     Применение радионуклидов в медицине

С.А.Кальницкий, д.б.н., Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены Минздрава России;
В.С.Репин, д.б.н., профессор, Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены Минздрава России;
Ю.О.Якубовский-Липский, к.т.н., Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены Минздрава России


Среди многообразных методов диагностики (распознавания) и терапии (лечения) болезней человека сегодня достаточно широко используются источники ионизирующего излучения (ИИИ), в том числе медицинские радионуклидные препараты (МРП) и изделия (МРИ) [1-9]. В лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ) МРП используются в основном для диагностических целей, которые проводятся в лабораториях радиоизотопной диагностики, а терапевтические процедуры с использованием МРИ – в радиологических отделениях (кабинетах) лучевой терапии [13].

К МРП относятся радиоактивные фармацевтические препараты (РФП) (табл. 1), используемые при проведении радионуклидных диагностических исследований (РНДИ).

К МРИ относятся изделия, в конструкциях которых применяются радиоактивные источники ионизирующего излучения, используемые для проведения терапевтических процедур (табл. 2).

align="top"

align="top"

При использовании ИИИ в медицинских целях формируется медицинская доза на одного человека населения административной территории. В ЛПУ проводятся диагностические исследования с использованием рентгеновского излучения (рентгенологические исследования – далее РЛИ), излучения радиоактивных изотопов от РФП (табл. 1) при выполнении РНДИ и излучения медицинских радионуклидных изделий (МРИ) (табл. 2) при проведении лучевых терапевтических процедур (ЛТП). Показателями, определяющими величину дозы на одного человека, являются значения частоты выполненных РЛИ, РНДИ и ЛТП (число исследований или процедур на 1000 человек населения), доля каждого из этих слагаемых для РСФСР (1980-1990 гг.) и РФ (1997 г.) в сумме этих частот составляет, соответственно, 97% РЛИ, 2,5% РНДИ и 0,5% ЛТП [14].

При использовании ИИИ в медицинских целях основной вклад в дозу облучения на одного человека населения вносит рентгеновская диагностика, но при этом нельзя не учитывать также вклад в эту дозу других видов лучевой диагностики [14]. К ним, в первую очередь, относятся РНДИ. Хотя РНДИ уступают большинству других методов лучевой диагностики по пространственному разрешению визуальных изображений исследуемых органов [15], тем не менее, обладают уникальной возможностью выявления функциональных нарушений различных органов и систем организма, недоступных клиническим методам [16].

РНДИ основаны на использовании радиоизотопных индикаторов в медицинских целях, для чего применяются РФП – меченые радиоизотопом химические соединения. Они либо вводятся непосредственно в организм пациента (in vivo), либо смешиваются в пробирках с биологическими реагентами пациента (in vitro). В том и другом случае количество введенного препарата незначительно, но современная аппаратура (гамма-камера) позволяет измерять даже малые количества радиоактивности и с помощью компьютера расшифровывает полученное изображение, точно указывая местонахождение патологического очага. Это и разнообразные функциональные возможности позволяют РНДИ осуществлять своевременную диагностику на ранних стадиях развития болезней, оставаясь в ряде случаев единственным средством получения необходимой диагностической информации [16].

Говоря о распространенности методов РНДИ в мире, необходимо отметить, что частота их проведения (число РНДИ на 1000 чел. насел.) в развитых странах составляет 18,8% (в США до 30%), что выше, чем в Российской Федерации, где она равняется 11,8%, но намного ниже, чем в рентгенодиагностике (800-1000%) (табл. 3). Во многом наблюдаемое преимущество развитых стран объясняется наличием у них необходимого современного оборудования, в том числе гамма-камер [17]. Радионуклидные диагностические исс ледования в нашей стране осуществляются в 320 лабораториях системы Минздрава России. Общее число исследований в 2000 г. составило 1,7 млн, в том числе около 1 млн функциональных исследований и 400 тыс. сканирований.

align="top"

Лаборатории радионуклидной диагностики расположены, как правило, в крупных городах в многопрофильных лечебных учреждениях или институтах и потому недоступны большинству населения, в том числе сельскому. Данное обстоятельство обусловлено необходимостью иметь большой парк соответствующей аппаратуры и ее дороговизной.

Среди радиофармацевтических препаратов, используемых в ядерной медицине, значительная часть приходится на генераторные, в частности, технеций-99м. Использование подобных короткоживущих радионуклидов обеспечивает заметное снижение дозы облучения пациентов, но при этом возрастают дозы на обслуживающий персонал.

Благодаря данному обстоятельству, среднегодовая индивидуальная доза облучения населения от РНДИ составляет в настоящее время 0,07 мЗв/чел. в то время как средняя доза на исследование равняется около 5,0 мЗв (что значительно выше, чем в рентгенодиагностике). Тем не менее, высокие дозы в ядерной медицине оправданы высокой информативностью используемых методов. Годовая коллективная доза от применения радиофармпрепаратов составляет всего около 10 тыс. Зв/чел., что значительно (более, чем в 10 раз) меньше, по сравнению с вкладом рентгенологических исследований.

Если говорить о динамике процессов радионуклидной диагностики у нас в стране, следует отметить постоянный рост объема и расширения диапазона исследований. К сожалению, несмотря на имеющуюся тенденцию в данной области, темпы роста незначительны, и мы по-прежнему отстаем от уровня развитых стран. Развитие техники и технологии там (в частности, использование метода «in vitro» и др.) происходит гораздо более быстрыми темпами, что в основном связано с финансированием.

Несмотря на то, что аппаратурные технологии РНДИ находятся на высоком уровне, они продолжают развиваться (особенно в плане специализированной томографии, in vivo и in vitro, нейтронно-активационного анализа и многих других) со скоростью нескольких процентов в год.

Среди достижений радиодиагностических технологий РНДИ следует выделить компенсацию глубинной неоднородности. Одной из важных методических проблем на сегодняшний день остается компенсация динамических артефактов, коррекция комптоновского рассеяния гамма-излучения и др.

Из всего физико-технического арсенала РНДИ наиболее быстро развиваются методы компьютерной обработки и анализа результатов измерений. Другим (не менее важным) направлением для повышения эффективности РНДИ является компьютеризация всех без исключения технологических процессов, в том числе для:

– формирования и обработки изображений, архивирования и передачи изображений;

– создания локальных компьютерных систем отдельных радиологических подразделений и связь с другими медицинскими учреждениями;

– внедрения и использования различных банков данных.

Подобные разработки осуществляются на самом современном уровне. Все большее внимание уделяется в последнее время разработке, стандартизации и внедрению средств, методов и комплексных программ контроля и повышения качества измерительной аппаратуры, оборудования, технологий и программного обеспечения.

Вышесказанное позволяет сделать благоприятный прогноз в отношении перспективы технического и методического обеспечения РНДИ, который заключается в значительном увеличении информативности методов РНДИ, в том числе в прогрессирующем росте числа мультиэмиссионных сканеров и мультипроцессорных компьютерных систем и др. Все вместе взятое с появлением новых радиофармпрепаратов должно привести к расширению функциональных возможностей РНДИ и возрастанию ее роли в клинической медицине. В последнее время в развитых странах актуальными являются экономические вопросы обеспечения РНДИ.

Возможности РНДИ позволяют проводить своевременную диагностику на ранних стадиях развития заболеваний, оставаясь в ряде случаев единственным средством получения необходимой диагностической информации. Подобно рентгеновским исследованиям, РНДИ имеют свои достоинства, среди которых следует выделить увеличение экономической и экологической безопасности, снижение стоимости и улучшение эксплуатационных характеристик, в том числе при использовании новейших методов, позитронно-эмиссионной томографии.

Ядерная медицина – это область медицинской практики, в которой для диагностики используют открытые радиофармацевтические препараты. Основная часть такой диагностики включает два различных подхода:

1. Исследования «in vivo», при которых радиоактивные вещества вводят в организм пациента как для оценки функции органа, так и для получения его изображения;

2. Исследования «in vitro», которые проводятся с помощью радиоиммунологического анализа (или родственных способов) без введения радиоактивных веществ в организм пациента.

Смысл радионуклидных диагностических исследований заключается в изучении как статических, так и биокинетических процессов в организме. Последним они принципиально отличаются от рентгеновской диагностики и, благодаря именно этому качеству в медицине существует потребность в данном виде диагностики, несмотря на определенные лучевые нагрузки на персонал и пациентов при проведении радионуклидных исследований.

Применение радиофармацевтических препаратов обуславливает поглощенную дозу на отдельные органы пациента, в среднем, не превышающую нескольких миллигрей (при этом достигается эффективная доза, равная нескольким миллизивертам). В отдельных случаях при использовании йодида натрия (131I) поглощенная доза может составить сотни миллигрей и десятки миллизиверт эффективной дозы.

В отличие от рентгенодианостики, где получаемые пациентом дозы не могут быть изменены после проведения исследования, судьба радиофармацевтического препарата и, следовательно, дозы облучения пациента, может быть изменена. В этом состоит положительная специфика данного метода.

Другой особенностью РНДИ является оптимальное количество вводимого РФП для конкретной диагностической процедуры. Оценить количество РФП, необходимое для проведения конкретного исследования, очень сложно. Эта величина будет зависеть от типа применяемой аппаратуры, телосложения и массы пациента, его метаболических характеристик и клинических условий, а также опыта врача-радиолога. В общем виде получаемая информация будет изменяться в зависимости от активности введенного РФП. Для получения изображения обследуемого органа пациента (приемлемого для диагностики качества) при каждом исследовании необходимо определить оптимальное количество активности РФП.

При проведении РНДИ ответственность за контроль над всеми аспектами исследования несет врач-радиолог. Существуют алгоритмы проведения и оценки эффективности РНДИ, которые позволяют качественно проводить исследования.

В настоящее время наиболее распространенными являются радиофарпрепараты, меченые технецием (99mTc) и индием (113mIn, 111In), которые получают генераторным способом непосредственно в медицинском учреждении, где проводятся РНДИ. Следующими по популярности являются 123I, 131I, 198Au и 201Tl. Другие радионуклиды применяются в качестве радиоактивной метки РФП значительно реже. В табл. 1 приведены характеристики наиболее часто применяемых в отечественной лучевой диагностике РФП.

Одним из важнейших вопросов при использовании РФП является безопасность персонала и пациентов. В последнем случае уменьшить лучевую нагрузку (дозу на пациента) можно путем ускорения выведения РФП из организма. Поскольку большинство РФП выводится мочевым путем, обеспечить это можно с помощью повышенного потребления жидкости и диуреза в течение 2-48 ч. после обследования (табл. 4).

align="top"

После введения пациенту РФП окружающие его люди могут подвергаться внешнему облучению от РФП, находящегося в теле пациента. В табл. 5 показана мощность поглощенной дозы в разное время и на различном расстоянии от пациентов, которые получили различные количества РФП.

align="top"

Как видно, уровень мощности поглощенных доз является невысоким, однако даже его можно избежать, сводя к минимуму контакт пациента с окружающими в течение первых часов после введения РФП. Данный метод постоянно развивается, о чем свидетельствует динамика его использования в развитых странах (табл. 6).

align="top"

Однако за последние годы во всем мире наблюдается его свертывание. Такая же тенденция прослеживается и в отношении Российской Федерации. Сам метод включает широкий набор используемых средств (табл. 7).

align="top"

В последние годы радионуклидная диагностика продолжает развиваться как в методологическом плане, так и в плане аппаратурного обеспечения. В этом направлении особо следует выделить компьютеризацию и стандартизацию методов РНДИ.

За последние десятилетия частота РНДИ увеличилась в Санкт-Петербурге почти в два раза, достигнув значения 35,6%. Это очень высокий показатель, который уступает лишь уровню Москвы (более 50%). Достаточно сказать, что в Российской Федерации он составляет 11,8%, а в развитых странах – 18,8%. Это свидетельствует о том, что в Санкт-Петербурге имеется развитая, хорошо функционирующая сеть радионуклидных лабораторий, которых насчитывается в городе 20 и все они, в основном, располагаются в крупных клиниках и больницах (табл. 8), в том числе – детских. Частота детских РНДИ составляет в настоящее время 6%, уменьшившись с 20% в прошлом году. И таким образом, в плане развития данного метода Санкт-Петербург заметно отличается от других регионов Российской Федерации, где этот метод лучевой диагностики, как правило, развит слабо. Из данных табл. 8 видно, что за последние годы резких изменений частоты РНДИ в городе не произошло, и ее объем изменился незначительно, что свидетельствует, во-первых, о стабилизации состояния данного вида лучевой диагностики и, во-вторых, о насыщении им городского здравоохранения. Следует отметить, что в амбулаторно-поликлинических учреждениях РНДИ не проводятся.

align="top"

Основу РНДИ составляют сканирования (24%) и функциональные исследования (44%). Небольшой объем проводимых РНДИ объясняется высокой трудоемкостью данных методов. Примером может служить тот факт, что за день врач-радиолог выполняет лишь несколько РНДИ, в то время как врач-рентгенолог за этот же срок проводит несколько десятков рентгенодиагностических исследований.

Радионуклидные диагностические исследования с использованием РФП в настоящее время составляют лишь часть всех радиологических исследований в медицине. Однако в силу своей значительной информативности этот метод является перспективным. Одним из требований при обеспечении радиационной безопасности пациентов и персонала при использовании РФП является оценка и контроль их доз облучения. Для контроля и минимизации уровней облучения пациентов при проведении радиоизотопных диагностических исследований требуется расчет доз на основе принятой в НРБ-99 концепции эффективной дозы, нашедшей свое развитие применительно к изотопной диагностике в публикациях МКРЗ № 53, 72 и 80. В настоящее время на основе данных публикаций готовятся новые Методические указания по определению эффективной дозы облучения пациентов при проведении радионуклидных исследований.

В начале 70-х годов в СССР впервые были созданы нормативы по применению радиоактивных веществ в диагностике. В основе документа лежал принцип превышения пользы от полученной информации над риском, связанным с применением радионуклидов: «Риск, связанный с облучением при обследовании с помощью РФП, должен быть ниже ущерба для здоровья пациента в случае отказа от получения диагностической информации с применением РФП». В 1983 г. на тех же принципах был создан новый, более совершенный документ: «Правила и нормы применения открытых радиофармацевтических препаратов в диагностических целях» (Обнинск, 1984). С тех пор в области радиационной безопасности дважды обновлялись нормативные документы (НРБ-96 и НРБ-99), но все эти новые разработки не вносили поправок в части медицинского использования радионуклидов.

На международном уровне с 1987 г. появился ряд документов, посвященных этой проблеме (Публикация МКРЗ № 53, 72 и 80). Публикация МКРЗ № 53 «Радиационные дозы на пациентов от применения радиофармпрепаратов» содержит расчет эквивалентных и эффективных доз на единицу поступившей активности для 120 наиболее часто применявшихся в 1987 г. радиофармпрепаратов. Расчеты основаны на современных биокинетических моделях. В 1993 г. было опубликовано 1-е дополнение к этой публикации (публикация МКРЗ № 72), которое содержало биокинетические и дозиметрические данные для еще шести новых радиофармпрепаратов и таблицы эффективных доз для всех 126 веществ. В 1998 г. было опубликовано 2-е дополнение к 53-й публикации (публикация МКРЗ № 80), где приведены биокинетические и дозиметрические данные для 10 новых радиофарпрепаратов и пересчитаны дозы для 19 наиболее часто применяемых радиофарпрепаратов из 53-й Публикации.

В соответствии с ныне действующими документами в области радиационной безопасности (НРБ-99, ОСПОРБ-99) обеспечение и контроль радиационной безопасности пациентов осуществляется по следующим параметрам:

1. Количество вводимой активности РФП;

2. Способ введения РФП пациенту;

3. Определение категории пациентов. При использовании РФП принято разделять пациентов на три категории.

1. АД-категория – это пациенты с онкозаболеваниями или подозрениями на таковые, а также пациенты, которым применение радиодиагностических процедур поможет исключить лечение с еще большими дозовыми нагрузками.

2. БД-категория – это пациенты, которым радиодиагностическое исследование проводится для уточнения диагноза заболеваний, не представляющих угрозы для жизни (кроме беременных женщин).

3. ВД-категория – это лица, которым радиодиагностическое исследование назначается с целью профилактического или научного исследования (кроме беременных женщин, только взрослые).

В настоящее время определены три группы критических органов, в каждой из которых дозы на соответствующий орган или ткань, в зависимости от категории пациента, не должны превышать значений предельно допустимых доз (ПДД), приведенных в табл. 9.

align="top"

При выборе радиоактивной метки для РФП принято исходить из соображений наибольшей радиационной безопасности для пациентов, которая обеспечивается высокой скоростью выведения радиоактивной метки из организма и наименее опасным типом излучения. Предпочтение отдается короткоживущим (Т1/2 – несколько часов) и среднеживущим (Т1/2 – несколько дней) радионуклидам, излучающим гамма-кванты с энергией 50-200 кЭв. При этом должен соблюдаться принцип получения максимальной информации при проводимых исследованиях.

Новым направлением в РНДИ является внедрение метода позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с использованием ультракороткоживущих радионуклидов 11С, 13N, 1О и 18F [18, 19]. В сочетании с портативным циклотроном позитронно-эмиссионный томограф может генерировать радиоизотопы для РНД, периоды полураспада которых составляет несколько часов. Поэтому открытым в настоящее время является его нормативное обеспечение [20, 21]. Метод обладает высокой эффективностью и позволяет значительно снизить дозу облучения пациентов и персонала. Так, средняя доза облучения пациента при использовании данного метода составляет около 2 мЗв, достигая 10 мЗв при исследовании опухолей и миокарда [17].

В настоящее время сдерживающим началом для использования метода ПЭТ является чрезвычайно высокая стоимость аппаратуры. При внедрении новых методов диагностики наблюдается прямая зависимость: чем совершеннее и современнее метод, тем дороже аппаратура. Данное положение является в настоящее время основным препятствием для их применения в Российской Федерации.

В заключение следует сказать, что при использовании ИИИ в медицине имеется вероятность риска возникновения злокачественных заболеваний и тяжелых генетических эффектов [10]. В табл. 10 приведены радиационно-гигиенические показатели как результат проведенных РНДИ в ЛПУ административных территорий Северо-Западного Федерального округа Российской Федерации (АТ СЗФО РФ) за 1980, 1985, 1990 и 1997 гг. [14]. В табл. 10 показано, что в общем числе вероятных случаев возникновения злокачественных заболеваний и тяжелых генетических эффектов от рентгенорадиологической деятельности ЛПУ в АТ СЗФО РФ доля этих случаев от РНДИ колеблется от 0,97% (Республика Коми, 1980 г.) до 27,59% (Новгородская область, 1997 г.).

align="top"

Применение МРП (РФП) и МРИ в ЛПУ помимо диагностической и терапевтической пользы обладают и медицинским радиационным риском, которому подвергается пациент. Основным медицинским радиационным риском для пациента является вероятность его смерти от рака. Число умерших в результате рентгенорадиологической деятельности (РРД) входит в число умерших по причине смерти от новообразований (болезни класса II по Международной статистической классификации болезней девятого пересмотра Всемирной Организации Здравоохранения). Для сравнения числа умерших по каждой причине смерти в различных АТ рассчитывается коэффициент смертности (КС), который равен числу умерших на 100000 населения в каждой АТ [11]. В табл. 11 приведены значения КС и их структура по причинам смерти от новообразований, РРД и РНДИ в ЛПУ АТ СЗФО РФ за 1997 г. [14].

При разработке и использовании методик и технических средств применения радионуклидов в медицине необходимо учитывать не только их диагностические и терапевтические возможности, а также и их медицинский радиационный риск для пациента. Приведенные данные показывают, что в результате РНДИ число вероятных случаев возникновения злокачественных заболеваний и тяжелых генетических эффектов колеблется от 1% до 27% относительно числа этих случаев в результате РРД (табл. 10). При этом, основной показатель медицинского радиационного риска КС менее 1% относительно КС для новообразований (табл. 11).

align="top"

При проведении пациенту РНДИ его здоровье подвергается медицинскому радиационному риску (Москалев Ю.И., Журавлев В.Ф. Уровни риска при различных условиях лучевого воздействия. – М.: Энергоатомиздат, 1983),оцениваемому уровнем медицинского радиационного риска смерти (УРС), который в нашем случае зависит от КС для РНДИ (табл. 11). Например, в целом по СЗФО РФ за 1997 г. от проведенных РНДИ КС=0,42 (табл. 11), которому соответствует УРС=4,2*10-6 на человека в год, означающий, что на 10000000 человек населения от РНДИ возможен смертельный исход для 42 пациентов. Приведенное значение УРС=4,2*10-6 значительно меньше УРС=1*10-4, которые характеризуют пренебрежимо малый уровень риска смерти человека в год по ориентировочной шкале приемлемости уровня риска смерти [12]. Таким образом, следует считать, что при использовании РНДИ, медицинский радиационный риск смерти для пациента пренебрежимо мал по сравнению с пользой от проведенного РНДИ.

На основании изложенного выше, можно сделать вывод, что использование радионуклидов в медицине практически безопасно для пациента.

Журнал «Атомная стратегия» № 8, декабрь 2003 г.  

 
Связанные ссылки
· Больше про Ядерная и лучевая медицина
· Новость от PRoAtom


Самая читаемая статья: Ядерная и лучевая медицина:
Применение радионуклидов в медицине

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 4
Ответов: 12


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.07 секунды
Рейтинг@Mail.ru