Растенок - все о здоровье детей и будующих мам.
ГлавнаяНовостиКонтакты
 

Радионуклидная диагностика в детской онкологии. Часть 1

Радионуклидная диагностика в детской онкологии. Часть 1
Радионуклидная диагностика — одна из ведущих технологий лучевой диагностики, принцип которой основан на применении радионуклидов и меченых соединений для диагностики различных заболеваний. В отличие от анатомо-топографических методов лучевой диагностики (ультразвуковой, рентгенологический и магнитно-резонансный методы), отображающих структурные характеристики исследуемых объектов, радионуклидная диагностика представляет собой метод «функциональной» визуализации. Этот процесс осуществляется путем внутривенного введения пациенту микроскопических количеств радиофармацевтических препаратов, которые «деликатно» включаются в различные биологические процессы организма. Использование специфичных радиофармацевтических препаратов обеспечивает избирательную доставку радиоактивной «метки» в органы и ткани пропорционально их функциональной активности. Такое «функциональное» включение может происходить в различных биологических структурах, начиная от органов и тканей и заканчивая клеточным и молекулярным уровнями.


Регистрация излучения, исходящего от пациента (эмиссия) после введения радиофармацевтических препаратов внутрь организма, производится с помощью специальной радиодиагностической аппаратуры (эмиссионные гамма-камеры или томографы). Сбор информации происходит в процессе или по окончанию распределения радиоактивной «метки» в организме пациента, что позволяет количественно оценивать функциональную активность исследуемого объекта (в том числе активность опухолевой ткани) и обеспечивает его «функциональную» визуализацию.

Одним из существенных достоинств радионуклидного метода при исследовании онкологических больных является возхможность однохмоментного поиска опухолевых очагов во всехм организме пациента. Речь идет о радионуклидных методиках, получивших названия «сканирование всего тела» и «томография всего тела», которые являются ведущими технологияхми при оценке распространенности опухолевого процесса и, следовательно, установлении стадии большинства онкологических заболеваний. 

Современные диагностические радионуклиды подразделяются на две основные группы: гамма-излучающие и позитрон-излучающие.


Для регистрации распределения гамма-излучающих радионуклидов применяются однофотонные эмиссионные детекторы, которые могут собирать информацию в режимах прицельной сцинтиграфии, сканирования «всего тела» и томографии (однофотонная эмиссионная компьютерная томография — ОФЭКТ). Существует также «невизуальная» методика оценки распределения гамма-излучающих радионуклидов посредством гамма-радиометрии, которая применяется, как правило, интраоперационно и осуществляется с помощью специальных миниатюрных гамма-датчиков, измеряющих интенсивность излучения над исследуемым объектом. При распаде позитрон-излучающего радионуклида происходит аннигиляция позитрона с электроном, в результате чего выделяются два фотона, которые разлетаются во взаимопротивоположных направлениях и должны быть одновременно зарегистрированы. Поэтому для регистрации излучения от позитрон-излучающих радионуклидов используются аппараты с замкнутой кольцевой сборкой детекторов, на которых выполняется двухфотонная позитронно-эмиссионная томография.

Основной проблемой при интерпретации результатов радионуклидных исследований является «топографическая слепота» эмиссионного метода.


В связи с этим современные разработки новой радиодиагностической аппаратуры направлены на создание так называемых гибридных томографов, сочетающих достоинства функциональной и анатомо-топографической визуализации: однофотонная эмиссионная компьютерная томография или позитронно-эмиссионная томография, совмещенные с рентгеновской томографией.

Однофотонные эмиссионные исследования выполняются на одно- или двухдетекторных аппаратах. Самым востребованным гамма-излучающим радионуклидом является 99mTc (технеций-99m), который получается непосредственно в клинике из генератора (сорбционная колонка, содержащая материнский радионуклид 99-молибден, при распаде которого образуется дочерний радионуклид 99mTc). 99mTc обладает низкой энергией гамма-излучеиия (140 кэВ) и считается самым оптимальным для однофотонной детекции радионуклидом. Самостоятельно 99mTc в форме 99mTc-пертехнетата используется для сцинтиграфии щитовидной железы и для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии головного мозга. С помощью специальных наборов (флаконы, содержащие лиофилизат различных неорганических или биоорганических соединений) и элюата 99mTc, получаемого после промывки генератора физиологическим раствором, как правило, простым смешиванием extempore готовятся радиофармацевтический препарат. Наиболее часто употребляются 99mTc-фосфонаты, которые используются для исследования костной системы. Также широко в онкологической практике применяется 99mTc-MIBI (метоксиизобутилизонитрил) или 99mTc-техиетрил (отечественный аналог) — тумотропный радиофармацевтический препарат для диагностики рака молочной железы, распространенного рака щитовидной железы, злокачественных опухолей костей и мягких тканей, аденомы паращитовидной железы. 99mTc-коллоид применяется для исследований лимфатической системы и для поиска «сторожевого» лимфатического узла. 

99mTc-пирфотех (меченые эритроциты) предназначен для радионуклидного контроля насосной функции левого желудочка сердца у онкологических больных, получающих кардиотоксичную химиотерпию, а также для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии печени при дифференциальной диагностике гемангиом. 99mTc-ДТПК (диэтилентриаминпентауксусная кислота) и 99mTc-MAG3 (меркаптоацетилтриглицин) — радиофармацевтический препарат для радионуклидных исследований функции почек.

Другие гамма-излучающие радионуклиды производятся промышленным способом на мощных циклотронах. К ним относятся 123I, 67Ga,111In и 201ТI. Радиофармацевтические препаратв, меченные этими радионуклидами, также готовятся в заводских условиях и поставляются в клинику в готовой для использования форме. 123I-найтрий йодид применяется для сцинтиграфии щитовидной железы и радионуклидной диагностики метастазов дифференцированного рака щитовидной железы. 123I-МИБГ (метайодбензилгуанидин) является важнейшим радиофармацевтическим препаратом для диагностики нейробластомы, феохромоцитомы и параганглиомы. б7Са-цитрат на протяжении последних 30 лет эффективно используется для диагностики злокачественных лимфом, нефробластомы, опухолей семейства саркомы Юинга, злокачественных опухолей костей и мягких тканей. 111In-октреотид применяется для диагностики широкого спектра нейроэндокринных опухолей.У 201ТI-хлорида, кардиологического радиофармацевтического препарата, с помощью которого изучается перфузия миокарда, обнаружены туморотропные свойства, что позволяет использовать его для диагностики злокачественных опухолей костей, мягких тканей и головного мозга.

Позитронно-эмиссионная томография выполняется на позитронных эмиссионных томографах, которые снабжены кольцевой детекторной системой, что позволяет собирать информацию в трехмерном пространстве с одновременным сканированием «всего тела». Позитрои-излучающие радионуклиды нарабатываются, как правило, на специализированных клинических циклотронах. Поскольку основная часть из этих радионуклидов являются ультракороткоживущими (период полураспада от нескольких минут до 2 часов), такой циклотрон желательно размещать в самой клинике. Полученные радионуклиды в дальнейшем используются для мечения различных биоорганических соединений с получением радиофармацевтического препарата для позитронно-эмиссионной томографии. Этот процесс осуществляется в специально оборудованных радиохимических лабораториях, где затем проводится контроль качества произведенных радиофармацевтический препаратов. Самым востребованным позитрон-излучающим радионуклидом является 18F (период полураспада — 2 ч). Радиофармацевтические препараты, меченные 18F, можно перевозить в другие близлежащие клиники, что позволяет более широко применять метод позитронно-эмиссионной томографии в клинической практике. Кроме того, на клиническом циклотроне можно получать другие, менее удобные для использования, позитрон-излучающие радионуклиды: 11С (период полураспада — 20 мин); 13N (период полураспада — 10 мин); 13О (период полураспада — 2 мин). Существуют и генераторные позитрон-излучающие радионуклиды, для производства которых не требуется циклотрон. В онкологии к ним, в первую очередь, относится 68Ga (период полураспада — 68 мин). Самостоятельно 18F применяется в виде 18F-натрий фторида для позитронно-эмиссионная томография скелета. Самым популярным радиофармацевтическим препаратом для позитронно-эмиссионной томографии, безусловно, является 18F-ФДГ (фтордеоксиглтокоза), получившая номинацшо «Молекула XX века».

18F-ФДГ является универсальным тумотропным радиофармацевтическим препаратом и рутинно используется для диагностики наиболее распространенных нозологий злокачественных опухолей: рак легкого, рак пищевода, плоскоклеточный рак органов головы и шеи, рак щитовидной железы, рак молочной железы, меланома, злокачественные лимфомы, рак толстой кишки, рак шейки матки, рак яичников, миелома. Однако эффективность позитронно-эмиссионной томграфии с 18F-ФДГ недостаточно высока при исследовании опухолей мочеполовой системы (почка, мочеточники, мочевой пузырь и предстательная железа), высокодифференцированных нейроэндокринных опухолей, гепатоцеллюлярного рака и др. В связи с этим проводятся исследования по созданию альтернативных радиофармацевтическим препаратов для позитронно-эмиссионной томографии. Обнадеживающие результаты получены по клиническому применению 11С-метионина (опухоли головного мозга), 11С (18F)-холина (рак почки, простаты, гепатоцеллюлярный рак), 68Gа-октреотид (нейроэндокринная опухоль). В последние годы позитронно-эмиссионная томорафия широко внедрился в детскую онкологию, где наибольшее применение получили исследования с 18F-ФДГ и 11С-метионином.

18F-ФДГ — нефизиологический аналог глюкозы, меченный позитрон-излучающим радионуклидом 18F. Злокачественные опухоли обладают усиленным глюкозным метаболизмом, высокой скоростью глюкозного транспорта и внутриклеточной утилизации глюкозы, что обусловливает интенсивную аккумуляцию 18F-ФДГ в опухолевые клетки. Из кровяного русла 18F-ФДГ позитроно-эмисионная томография транспортируется в клетки посредством глюкозных транспортеров и фосфорилируется ферментом гексокиназой до ФДГ-6-фосфата. Все эти процессы происходят в опухолях более быстро благодаря повышенной экспрессии глюкозных транспортеров GLUT1 и GLUT3 и высокому уровню гексокиназы в злокачественных клетках. Поскольку содержание фермента глюкоза-6-фосфотазы, как правило, очень низкое в большинстве тканей, а особенно в опухолях, ФДГ-6-фосфат не может быть дефосфорилирован до фтордиоксиглюкозы. Поэтому ФДГ-6-фосфат не проходит клеточную мембрану и задерживается в опухолевых клетках, как в «ловушке». Поскольку ФДГ-6-фосфат не может быть использован для включения его в метаболический процесс гликолиза, это приводит к внутриклеточному накоплению связанной с ним радиоактивной метки (l8F). Таким образом, становится возможной метаболическая визуализация опухолевых очагов. Полуколичественный анализ 18F-ФДГ позитронно-эмиссионной томографии изображений можно производить при помощи расчетов стандартизованного значения накопления, который, будучи скорректированным по введенной активности радиофармацевтических препаратов и весу пациента, отображает метаболическую активность опухоли по сравнению с окружающими ее тканями.

Одним из существенных преимуществ 18F-ФДГ ПЭТ является томографическое сканирование «всего тела» за одно исследование. Однако чувствительность этого метода существенно ограничена размерами опухолевых очагов (>0,7-0,8 см). Кроме того, специфичность метода также не является абсолютной, так как причиной ложноположительных результатов 18F-ФДГ позитронно-эмиссионнная томография могут являться острые и хронические воспалительные процессы (присутствие в очагах нейтрофилов, макрофагов), а также изменения в тканях, связанные с перенесенными оперативными вмешательствами или с предшествующей лучевой терапией (посттравматическое воспаление и грануляционные ткани).

Основной причиной, вызывающей затруднения при интерпретации результатов позитронно-эмиссионнная томографии, является отсутствие на эмиссионных томограммах четких анатомических ориентиров, что значительно осложняет проведение точной топографической привязки очагов повышенного накопления 18Р-ФДГ. Это особенно касается гиперметаболических очагов, располагающихся в непосредственной близости с органами, в которых происходит повышенное накопление меченой глюкозы, обусловленное или физиологическими особенностями некоторых органов (головной мозг, миокард, в меньшей степени активизированная адипозная ткань, мышцы, желудок), или с процессом выведения радиофармацевтических препаратов из организма пациента (органы мочевыделительной системы, толстая кишка). Для устранения этого недостатка позитронно-эмиссионнная томографии была разработана и в последнее десятилетие внедрена технология с использованием интегрированной системы позитронно-эмиссионнная томография-рентгеновская томография, которая в настоящее время в экономически развитых странах практически полностью вытеснила обычную позитронно-эмиссионнная томографию. Объединение возможностей позитронно-эмиссионнная томографии и рентгеновской томографии позволяет точно совмещать функциональную и анатомо-топографическую информацию на одних и тех же томографических срезах. Это дает возможность проводить четкую анатомическую привязку гиперметаболических очагов, тем самым более достоверно распределяя их на физиологические и патологические. Использование объединенной томографии-системы значительно повышает эффективность диагностики опухолей по сравнению с возможностями каждого метода в отдельности. Кроме того, замена медленного трансмиссионного сканирования (использовавшегося ранее при позитронно-эмиссионнная томографии для коррекции поглощения гамма-излучения) на скоростную рентгеновскую томографию позволила значительно сократить время исследования при позитронно-эмиссионной томографии-рентгеновской томографии.

Важную роль при обследовании детей, больных онкологическими заболеваниями, также имеют радионуклидные исследования по оценке функции различных органов и систем. Особое значение придается динамической реносцинтиграфии, позволяющей определять секреторно-экскреторную функцию почек. Эта радионуклидная методика полезна при обследовании детей, больных опухолью Вилмса, в процессе определения тактики оперативного лечения. Кроме того, динамическая реносцинтиграфия чрезвычайно востребована при мониторинге за детьми, получающими полихимиотерапию с включением в схемы нефротоксических химиопрепаратов. Необходимо отметить, что радионуклидный метод способен фиксировать нарушения секреторной функции почек задолго до появления характерных биохимических сдвигов. Это обстоятельство позволяет использовать результаты динамической реносцинтиграфии для своевременной коррекции дозировок нефротоксичных химиопрепаратов, или даже для изменения схем полихимиотерапии.

При использовании радионуклидного метода для обследования детей особое значение придается максимальному снижению лучевых нагрузок на этот контингент пациентов. Основным принципом уменьшения вводимых активностей радиофакрмацевтических препаратов при проведении радионуклидных исследований у детей является оптимальное соотношение «минимальная активность/достаточное качество изображения». В 2008 г. опубликована последняя редакция (версия 1.5 2008) «Дозовой карты», которая была разработана Дозиметрическим и Педиатрическим комитетами Европейской ассоциации ядерной медицины. Этот документ предназначен для оптимального расчета активностей различных радиофрмацевтических препаратов, которые внутривенно вводятся детскому контингенту больных, что обеспечивает минимальные эффективные дозы облучения при радионуклидных диагностических исследованиях.

Роль радионуклидной диагностики в комплексном обследовании онкологических больных за последние два десятилетия претерпела значительные изменения. С внедрением в клиническую практику ультразвукового метода, рентгеновская томография и магнитно-резонансная томография отпала необходимость в традиционной сциитиграфической визуализации органов с помощью «органотропных» радифармацевтических препаратов (например, легких, печени, почек, поджелудочной железы, лимфатических узлов и т. п.) с целью диагностики их очагового поражения. При такой «негативной» сцинтиграфии в процессе радионуклидной визуализации органа выявлялись «холодные» очаги пониженного накопления «органотропного» радиофармацевтического препарата, косвенно соответствующие местам расположения опухолевой ткани (первичной или метастатической). Однако актуальными остаются радионуклидные исследования, направленные на визуализацию самих опухолевых очагов. Это направление, получившее название «позитивной сцинтиграфии опухолей», базируется на использовании так называемых «туморотропных» радиофармацевтических препаратов. В зависимости от механизма включения таких радиофармацевтических препаратов позитивная сцинтиграфия отражает либо реакцию окружающей ткани на инвазию опухоли, либо метаболические изменения в самих опухолевых очагах, либо распознает специфические биологические свойства новообразований.

Так, при сцинтиграфии скелета с мечеными фосфонатами активная бластическая реакция нормальной костной ткани, окружающей первичную опухоль или метастаз, визуализируются в виде очагов повышенного минерального обмена. Радионуклид 1231 обладает тропностыо к йодпоглощающим метастазам дифференцированного рака щитовидной железы. Позитронно-эмиссионная томография с мечеными глюкозой или аминокислотами фиксирует злокачественные опухоли и их метастазы как аномальные очаги повышенного углеводного или белкового обмена. Тропность меченых моноклоальных антител, используемых для иммуносцинтиграфии опухолей, объясняется их сродством к соответствующим опухолевым антигенам. Успешно применяется также визуализация опухолей, основанная на принципе «рецепторного анализа». Для этих целей используются меченые аналоги различных биологических веществ, например, гормонов или пептидов, которые избирательно связываются с соответствующими рецепторами, расположенными на поверхности опухолевых клеток. Иллюстрацией этому может служить радионуклидная диагностика нейроэндокринных опухолей с помощью меченого октреотида, который является аналогом нейропептида соматостатина. Базовым принципом ядерной медицины в диагностике новообразований является количественная оценка биологической активности опухолевых очагов.

Исходя из этого основными задачами радионуклидной диагностики в онкологической клинике являются:
- дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных опухолей;
- поиск регионарных и отдаленных метастазов;
- количественная оценка эффекта противоопухового лечения;
- раннее выявление рецидивов злокачественных опухолей и их дифференциальная диагностика с ятрогенными повреждениями (в частности с послеоперативными и постлучевыми некрозами и фиброзами).


Оцените статью: (10 голосов)
4.2 5 10
Статьи из раздела Онкология на эту тему:
Бронхоскопия опухолей
Диагностика лимфом у детей
Колоноскопия опухолей
Лабораторные методы диагностики опухолей
Лапароскопия опухолей

Вернуться в раздел: Онкология / Диагностика опухолей





Новые статьи

» Ожирение
Ожирение
Основные принципы лечения ожирения: • низкокалорийная диета; • изменение образа жизни; • дозированные физические нагрузки; • физиотерапия и иглорефлексотерапия; • лекарственная терапия (препараты... перейти

» Плоскостопие
Плоскостопие
Плоские стопы делят на врожденные (около 5%) и приобретенные (до 95%). Врожденное плоскостопие встречается очень редко и связано с костными искривлениями вследствие неправильного положения плода, в ре... перейти

» Сколиоз
Сколиоз
Лечебная физическая культура - важнейшее средство в комплексной терапии сколиоза, которая направлена на решение следующих задач: • создание физиологических предпосылок для восстановления правильного ... перейти

» Нарушение осанки
Нарушение осанки
Путь к формированию правильной осанки и направленной коррекции ее нарушений начинается с методически правильно выполненного осмотра и, при необходимости, проведения углубленного обследования. Это обус... перейти

» Детский церебральный паралич
Детский церебральный паралич
Основным средством лечебной физкультуры при детском церебральном параличе являются специально подобранные упражнения в соответствии с задачами лечебно-восстановительной работы, определяемые состоянием... перейти

» Хроническая почечная недостаточность
Хроническая почечная недостаточность у детей - это неспецифический синдром, развивающийся вследствие необратимого снижения почечных гомеостатических функций при любом тяжелом прогресс... перейти

» Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит или интерстициальный нефрит - острое или хроническое неспецифическое абактериальное, недеструктивное воспаление интерстициальной ткани почек, сопровождающееся вовлечением... перейти