Сцинтиграфия. 
Радиохимия в 2 т. Т.2 прикладная радиохимия и радиационная безопасность

Основное направление радионуклидной диагностики — визуализация распределения РФП как во всем организме, так и в отдельных органах или тканях. Это реализуется в методе сцинтиграфии, который получил такое название из-за того, что способ регистрации радиации построен на эффекте сцинтилляции — образовании световых вспышек при взаимодействии у-излучения с кристаллофосфорами. Поступающая информация обрабатывается компьютером с целью построения двумерного изображения радиационного поля и его интерпретации. В основе сцинтиграфии лежит избирательное накопление и выведение РФП исследуемым органом. Она позволяет изучить топографию органа, выявить в нем морфологические, функциональные и метаболические нарушения.

При сцинтиграфии внутривенно, через дыхательную или пищеварительную систему (рис. 7.1) вводится препарат, меченный у-излучающим радионуклидом. РФП накапливается.

Рис. 7.1. Последовательность операций в методе сцинтиграфии.

в органах и тканях, из которых начинает исходить у-излучение, считываемое гамма-камерой, в результате чего получается двумерная картинка, называемая сцинтиграммой.

Различают статическую сцинтиграфию скелета, всего тела, щитовидной железы, шеи, легких, печени и селезенки, головного мозга, грудной клетки, почек и др.

Диагностический аппарат состоит из следующих узлов:

• • сцинтилляционного детектора, осуществляющего преобразование уили [5-излучения в энергии световых квантов и затем — в электрические сигналы;
• • усилителя электрических импульсов, поступающих со сцинтилляционно-детектирующего устройства;
• • амплитудного анализатора импульсов — устройства, которое способствует дифференцированию поступающих с усилителя сигналов;
• • устройства регистрации и представления информации — преобразователя сигналов дифференциального дискриминатора в цифровую, графическую или визуальную информацию;
• • специализированного или универсального компьютера для управления процессом сбора данных и их обработки.

Прибором для регистрации излучения от РФП в процессе исследования является сцинтилляционная камера (гаммакамера).

Сцинтилляционная гамма-камера — прибор для радиоизотопной диагностики. Представляет собой многоканальный коллиматор; на выходе каждого из его каналов установлены ФЭУ, сигналы которых обрабатываются на компьютере. После введения в организм препарата, меченного радиоактивными изотопами, с помощью гамма-камеры получают па экране картину распределения препарата в исследуемом органе, а также наблюдают в динамике процесс его перемещения по организму.

Гамма-камера предназначена для визуализации и исследования кинетики накопления РФП во внутренних органах и физиологических системах организма пациента. Она регистрирует и подсчитывает количество фотонов, испускаемых исследуемым органом, и формирует карту вспышек каждого из них в пространстве, строя изображение органа. Статические изображения отображают данные, полученные в конкретной точке в течение исследования, динамические изображения отображают изменения результатов измерения с течением времени.

Гамма-камера состоит из детектора — длинного большого сцинтилляциоиного кристалла, обычно из Nal (Tl), световода, набора фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), сменных свинцовых многоканальных коллиматоров и блока электронных устройств, обеспечивающих определение координат и амплитуд сигналов, компьютера и консоли оператора. Система для диагностики всего тела требует наличия подвижного детектора, который проходит вдоль пациента, либо подвижного стола, который движется под неподвижным детектором.

Метод сцинтиграфии основан на получении диагностической информации по повышенному накоплению РФП в патологическом очаге. Например, при метастатическом поражении скелета РФП распределяются в метастазах в большем количестве, чем на других участках, что отображается на сцинтиграммах в виде «горячих» очагов. Сцинтиграфия с остеотропным РФП позволяет обнаруживать метастазы опухоли в кости за четыре месяца до появления их рентгенологических признаков. При сцинтиграфии щитовидной железы с использованием ¹³¹1 получают отчетливое изображение всей железы. Для сцинтиграфии легких используют меченые макрои микроагрегаты альбумина сыворотки крови человека, которые задерживаются в капиллярах легких.

О патологических изменениях в органе судят по снижению или отсутствию в нем РФП. При этом на сцинтиграммах появляются «холодные» очаги, отображающие утрату функциональной активности ткани в области опухоли, разрастания соединительной ткани, снижения кровотока. Для изучения функций внутренних органов особенно сердечно-сосудистой системы, почек и печени получают серию изображений в течение определенного промежутка времени. Используют РФП, способные быстро накапливаться в органе или быстро проходить через этот орган, не участвуя в обмене веществ. Продолжительность записи и ритм получения сцин гиграмм выбирают в зависимости от особенностей функционирования органа, характера РФП, задач диагностики. Для записи быстро происходящих процессов (например, деятельности сердца) применяют устройства, позволяющие упорядочить сбор информации, связав серию изображений органа с отдельными фазами цикла его функционирования.

Временные изменения пространственного распределения РФП регистрируют, получая многократные изображения за промежутки времени от нескольких миллисекунд до сотен секунд. Регистрация излучения ведется одновременно, но всему полю, что дает возможность при регистрации отдельных кадров с интервалом до 0,1 с определять характер перемещения РФП в исследуемом органе.

При динамической сцинтиграфии в памяти компьютера накапливается большое количество кадров в определенный промежуток времени. Компьютер производит подсчет показателей из нескольких зон интереса и автоматически строит график на экране дисплея. Полученные кинетические кривые позволяют, например, с большой точностью определить ход наполнения желчного пузыря и (по количеству РФП, выводимого с желчью в кишечник) состояние сфинктера. Примеры статической и динамической сцинтиграфии приведены на рис. 7.2 и 7.3.

Важным направлением ядерной медицины является исследование функционирования органов или тканей, их взаимодействие, метаболизм или выделение трассера. Данное направление называется фармакокинетикой.

Рис. 7.2. Примеры сцинтиграмм:

а — сцинтиграмма кистей с ^99тТс-эритроцитами; 6 — сцинтиграмма легких с «» Тс-микросферами альбумина; в — сцинтиграмма миокарда с ^20|Те при хронической ишемической болезни сердца до (слева) и после (справа) операции аортокоронарного шунтирования (область межжелудочковой перегородки указана стрелками).

Рис. 7.3. Динамическая сцинтиграфия печени.

Фармакокинетика — раздел медицины, изучающий кинетические закономерности химических и биологических процессов, происходящих с лекарственным средством в организме млекопитающего. Это наука о химических превращениях лекарства в организме.

В фармокинетике с использованием РФП диагностику проводят либо методами сцинтиграфии, либо путем регистрации динамики перемещения РФП в организме с представлением информации в виде кривых: активность в органе — время (рис. 7.4). Часто оба метода совмещают. Формакокинетика используется для исследования функции селезенки, почек, печени и легких.

Радионуклидная диагностика возникла с использования ²²²Rn для исследования состояния дыхательных функций при туберкулезе легких. Позднее для изучения функциональной деятельности легких и сердца стали применять ^{, 33}Хе. Радиоизотопное исследование позволяет изучить вентиляцию и перфузию легких. При вдыхании ¹³³Хе можно определить участие долей легкого в акте дыхания, исследовать бронхиальную проходимость во время иолувывсдения препарата. Диагностика выявляет патологические очаги в легком, которые длительно задерживают или, наоборот, не накапливают изотоп.

Методы фармакокинетики включают ^иС-тест дыхания. Пациент глотает меченные ¹⁴С соединения, которые метабо;

Рис. 7.4. Сцинтиграфия с эритроцитами, меченными ^99/иТс (разрыв селезенки) лируют в его организме с выделением углекислого газа (одно соединение из 3000). Активность выдыхаемого воздуха фиксируется на бета-счетчике. По уровню активности выдыхаемого С0₂ судят о функциональной деятельности желудочно-кишечного тракта, печени, а также проводят раннюю диагностику диабета. Действие препарата основано на том, что при наличии предрасположенности к язвенным заболеваниям происходит выделение углекислого газа с повышенным содержанием ^{, 4}С (рис. 7.5).

Рис. 75. Примеры зависимостей, регистрируемых в формакокинетике печени:

а — сорбция РФП; 6 — десорбция РФП Как отмечалось, радиофармпрепараты — эго химические вещества, содержащие в составе своей молекулы радиоактивные изотопы. В зависимости от цели исследования применяют либо метаболические РФП (т.е. молекула РФП является одним из звеньев того или иного метаболического процесса) — для изучения метаболизма, либо РФП перфузионного типа распределения (молекула РФП не является частью метаболической цепочки и имеет определенные размерные характеристики). Оптимальным радионуклидом для РФГ1 является тот, который позволяет получить максимум диагностической информации при минимальной лучевой нагрузке на больного. Излучение, генерируемое радиоактивным изотопом, должно быть удобным для регистрации его радиодиагностической аппаратурой. Для этого необходимо, чтобы у-кванты, испускаемые изотопом, минимально поглощались и рассеивались в тканях, обеспечивая высокую эффективность счета импульсов при низкой радиационной дозе.

Указанным требованиям удовлетворяют нуклиды, основной диапазон энергий которых составляет 40—400 кэВ, а наиболее предпочтительным является гамма-спектр с интервалом энергий 100—250 кэВ. При этом должны отсутствовать сопутствующие а-, (3- или у-излучения, чтобы избежать дополнительной радиационной нагрузки на пациента. В ядерной диагностике предпочитают использовать радионуклиды, распадающиеся путем электронного захвата с выделением монохроматического гаммаили рентгеновского излучения. Период полураспада изотопа должен составлять величину не менее 1,5 дня. Он подбирается в зависимости от продолжительности проведения теста (обычно 1—4 дня). Необходимо, чтобы в результате распада получался стабильный или долгоживущий радионуклид. Период полувыведения изотопа и меченного им РФП должен быть не слишком большим и не слишком маленьким. Меченые продукты метаболизма должны быстро выводиться из организма.

Идеальный РФП должен быть химически и биологически устойчив, распространяться только в пределах диагностируемой анатомической области. РФП должен быстро и без разложения поступать в исследуемый орган, находиться в нем требуемое время и быстро выводится из организма, снижая лучевую нагрузку. Необходимо обеспечить для пациента токсикологическую и радиационную безопасность РФП и продуктов его превращения в организме. Распределение радионуклида в организме зависит от его химических свойств, а таже от свойств молекулы, в состав которых он входит.

Важнейшими характеристиками РФП являются: физическое состояние и химический состав препарата, в том числе наличие примесей в целевом веществе; общая и удельная активность целевого радионуклида; радиохимическая чистота, т. е. присутствие в препарате других радионуклидов.

Радиофармпрепарат должен иметь форму, подходящую для введения человеку, т. е. он должен быть стерилен, апирогенен, не должен содержать токсичных соединений, должен приготовляться в виде препарата с биосовместимым pH (4,0—10,5) и содержать биосовместимый носитель, например, жидкость, в которой РФП суспендирован или растворен, такую, чтобы композиция была физиологически приемлемой, т. е. чтобы ее можно было вводить в организм человека без токсического воздействия. Биосовместимым носителем является стерильная, апирогенная вода для инъекций, физиологический раствор, водный раствор солей катионов плазмы с биосовместимыми сахарами или гликолями. РФП содержит консервант, подавляющий рост опасных микроорганизмов. Регулирующий агент используется для обеспечения pH раствора, требуемого для введения человеку. В РФП часто добавляют радиопротектор, т. е. соединение, которое ингибирует реакции деградации, типа окислительно-восстановительных процессов, путем захвата реакционноспособных свободных радикалов образующихся в результате радиолиза воды.

Пригодность РФП обуславливается его способностью непосредственно участвовать в биологических функциях организма или отдельного органа (например, избирательное поглощение ¹³¹1 щитовидной железой). Однако этот критерий не является первостепенным, так как можно включить радионуклиды в состав различных химических соединений, биологические свойства которых резко отличаются от используемого нуклида (например, распределение в организме ^99шТс в соединении с технефитом, пентатехом, броммезидой и другими веществами совершенно иное, чем самого технеция).

Пригодность РФП для решения конкретных клинико-диагностических задач определяется также кинетикой РФП и продуктов его метаболизма в организме. РФП подразделяются на органотропные к патологическому очагу (физиологически тронные РФП) и соединения без выраженной селективности (инертные РФП). По способности проникать сквозь тканевые барьеры РФП подразделяются на диффундирующие и недиффундирующие. Диффузионные свойства РФП определяются степенью включения РФП в метаболические процессы и характером кровеснабжения ткани и органа. РФП выбирают также с учетом механизма и скорости выведения его из организма: он не должен накапливаться в критических органах и облучать их.

Наконец, производство РФП должно быть простым и экономичным.

Существуют реакторные, циклотронные и генераторные изотопы (табл. 7.1).

Реакторные нуклиды (¹³¹1,¹³³Хе) производят либо помещая мишень из стабильного вещества в нейтронный канал реактора, либо выделяя продукты распада из топливных стержней или урановых мишеней. Эти нуклиды, обычно ризлучатели, обладают довольно высокой радиотоксичностью, поэтому реакторные радионуклиды непопулярны в ядерной диагностике.

Циклотронные радионуклиды (⁶⁷Ga, ¹²³1, ^ш1п, ²⁰¹Т1, ¹⁹⁹Т1, ¹⁵0, ^{, 8}F и ^I3N) производят на циклотроне бомбардировкой мишени а-частицами, протонами или дейтронами. Эти изотопы распадаются в основном путем электронного захвата с выделением у-излучения, которое является оптимальным для проведения радиодиагностических исследований. НедоИзотопы для радионуклидной диагностики

статком таких радионуклидов является высокая стоимость их производства.

^|231 (Г_½ = 13,22 ч, Е_у = 0,16 МэВ) получают облучением ¹³⁴Хе протонами с энергией 28 МэВ. Он применяется для визуализации и исследования функции щитовидной железы, сердца, почек и мозга.

Изотопы рения ^18fiRe (3,72 дн) и ¹⁸⁸Re (17 ч) в виде комплексов используются для получения диагностических изображений в радионуклидной терапии, для снижения болей при костных метастазах, в интервенционной кардиологии и радиоиммунной терапии, а изотоп ¹⁸¹ Rc (19,9 ч) с удобным периодом полураспада и энергией у-квантов — в клинической медицине. Нейтронодефицитные изотопы ^l82Re (64 ч), ¹⁸²'" Re (12,7 ч) и ¹⁸³Re (70 дн) получают на циклотроне облучением природного тантала 30 МэВ а-частицами.

В радионуклидной диагностике чаще всего применяют «'» Тс, имеющий моноэнергетический спектр у-излученпя (140 кэВ), удобный для сцинтиграфии. Этот нуклид доступен для клинического использования, так как получается из молибденового генератора, легко образует комплексы с химическими соединениями, тройными (обладающие сродством) к различным тканям организма и, благодаря короткому периоду полураспада, позволяет минимизировать облучение пациента.

Приготовление РФП включает в себя получение исходного радионуклида с необходимыми ядерными характеристиками и последующий перевод его в связанную химическую форму.

В медицине нашли применение различные РФП на основе технеция «^wTc0₄, цитрата-» ^тТс и других солей технеция, группы коллоидных препаратов с применением «'» Тс и др. Технеций используется для мечения биологически активных молекул, таких как пептиды, стероиды, и другие реценгорраспозпающие вещества. Препараты ^99тТс изготавливаются в различных формах, специфических для определенных органов, групп органов или систем. Возможность использования препарата для диагностики заболеваний того или иного органа сильно зависит как от валентного состояния технеция, так и от свойств вещества, в которое он помещается.

Радиофармпрепараты на базе «» 'Тс по биологической специфичности можно разделить на три группы: 1) пертехнетаты натрия или калия; 2) комплексы Tc (VII) с различными лигандами; 3) комплексы Tc (IV) с различными лигандами. Пертехнетат натрия накапливается в щитовидной железе, гонадах, околоушной железе и почках. Пертехнетат-ион не имеет биологической специфичности, и поэтому препараты первой группы могут быть использованы для диагностики всех органов и систем. Они выводятся из организма в течение одного дня. В препаратах второй группы, которые имеют более высокую биологическую специфичность, чем нертехнетат, технеций входит в состав мицелл, находясь в состоянии Tc (VII) или Tc (IV). Третья, наиболее многочисленная, группа включает комплексные соединения, для получения которых необходимо восстановление пертехнетат-иона до более низких степеней окисления. Биологическая специфичность комплексных соединений технеция выражена наиболее сильно. Среди них встречается много соединений со спиртами, сахарами, нуклеиновыми кислотами, нуклсонротеидами, полисахаридами. Известны препараты с фитином или дигидротиоктовой кислотой, а также хелатные комплексы технеция.

При создании комплексов с радионуклидами используются комплссообразующис кислоты и их физиологически приемлемые соли — поставщики лигандов. Наиболее важными являются: бета-метилпентадекановая кислота (БМПДК, ВМРР) бис/аминоэтилпипсразин/тетрамстилснфосфоновая кислота (АЭТМФК, BMPDA); бромезида — 2,4,6-триметил-З-бромфенил карбамоилиминодиуксусная кислота (Bromesida); гексаметилпропиленаминоксим (ГМПАО, НМРЛО); гиппуран — о-иодгиппурат натрия (hippuran); гексаметапол — трис-(диметиламино) фосфинооксид [(CH_;j)₂N]_;jPO; гидрокси-этилендиаминтриметилен фосфоновая кислота (I1EEDTMP); 1-гидроксиэтан-1,1—дифосфоновая кислота (ОЭДФ, HEDP); дитиоэтилдитиокарбамат натрия (ДДК, DDTC, C₅II_l0NS₂Na); димеркаптосукниновая кислота ДМСА (димеркаптоянтарная кислота, ДМЯК, DMSA)]

• 1.4.7.10- тетраазациклололекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота (ДОТА, DOTA, CH₂CH₂NCH₂C0₂H)₄); 1,4,7,10-тетраазациклододскан-1,4,7,10-тстраметиленфосфорпая кислота (ДОТМФК, DOTMP)] диэтилентриаминпентауксусная кислота (ДТПА, ГУГРЛ, HOOCCH₂N[CH₂CH₂N (CH₂COOH)₂]₂); диэтилентриаминпентаметиленфосфоповая кислота (ДТПМФК, DTPMP)] золедроновая кислота — [1-гидрокси-2(1Н-имидазол-1-ил)этилидсн] бис [фосфоновая кислота], C-N_l0N₂O₇P₂; иминодиацетат (ИДА, ЮА) изатин — индол-2,3-дион-5-пирролидинилсульфонил-изатин; инозин-5'-монофосфаг (ИМФ, IMP)] 1-карбоксиэтилен диаминтетрамстилсн-фосфоновая кислота (CEDTMP); мсркаптоацетилтриглицин (МАГ-3, МЛС_л)] метилендифосфонат (МДФ, MDP)] м-йодбензилгуанидин (МИБГ, MIBG, C_SH₁₀IN₃); 4,2-метоксиизобутилизонигрил (МИБИ, MIBI)] мизонидазол (MISO)] нитрилотримстиленфосфоновая кислота (НТФ, NTMP, N[CH₂P (0)(0H)₂]₃); оксабифор — оксабис (этиленнитрило)тетрамстилсн фосфоновая кислота (оксабифор-кислота, oxabifor)]
• 1.4.7.10- тетраазациклододекантетраметилен фосфоновая кислота (DOTMP)] тстрофосмин — 1,2-бис[ди-(2-этоксиэтил)фосфино]- этан, тетро-фосмин; трис/2-аминоэтил/амингексаметиленфосфоновая кислота (ТТНМР); фтордсзоксиглюкоза (фторо-/7-глюкоза, ФДГ, FDG, C₆H_nF0₅); И-(2,6-диэтилацетоанилидо)иминоуксусная кислота (ХИДА, EHIDA)] этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА, EDTA, C_l0H_]5N₂O_s); этилендиамии-тетраметилфосфоновая кислота (ЭДТМФ, EDTMP, C_f>H₂₀N₂O₁₂P₄); этиленцистеиндимер (ЭЦД, ECD)] И, Ы'-этилен-бис[2-(2-гидроксифенил)]глицин (EHPG); этилсндиамин (2-гидроксифснилуксусная) кислота (ЭДДИФУК, EDDIIA)] мета-йодбепзилгуанидин (МИБГ, MIBG).

Метод сцинтиграфии начался с использования «^тТс0₄ для декорирования щитовидной железы. Этот РФП оказался первым агентом, биораспределение которого основано на физических свойствах комплекса (заряд, размер, лииофильность и др.). Позднее комплексы „'“ Тс были применены для декорирования таких органов как печень, почки, кости, сердце и мозг. Здесь используются ⁹⁹» 'Тс — РФП на основе комплексонов — производных аминоуксусной кислоты. Они представляют собой отрицательно заряженные комплексы с технецием. Их путями перемещения можно управлять модификацией периферийного лиганда. Так, высоко гидрофильный комплекс Тс с DTPA выделяется через почечную систему, тогда как липофильная ХИДА выделяется через печеночный тракт и поэтому используется для сцинтиграфии печени. Активно применяемый для сцинтиграфии почки комплекс технеция [^99отТс]-МАГ-3 представляет собой анионный o-Tc (V) комплекс. Для диагностики костей используются комплексы на основе метилендифосфоната (МДП). В кардиологии применяются изоцианидные комплексы Тс (1).

[^99тТс]-Комплексы используются для оценки мозгового потока крови. Комплексы для таких применений способны проникать через неповрежденный гематоэнцефалический барьер по механизму пассивной диффузии, что достигается использованием маленьких, нейтральных липофильных молекул. Желательно, чтобы они захватывались ловушками в мозгу и удерживались там. Такие комплексы принадлежат к классу оксо-комплексов Tc (V) с центральным [Тс=0]³⁺ ядром.

Для оценки функционального состояния генатацитов и желчных путей, а также визуализации печени применяют меченные ^99отТс препараты на основе иммунодиуксусной кислоты, включая ^99шТс-дизофенин (2,6-диизонропилфенилкарбамоилметилиминодиуксусную кислоту, DISIDA); «'» Тс-меброфенил (3-бром-2,4,6-триметилфенилкарбамоилметилиминодиуксусную кислоту); ^99шТс-2,6-диизоиропилфенилкарбамаилиминодиуксусную кислоту, EHIDA; ^99тТс-лидофеиин (2,6-дифенилкарбамоилметилиминодиуксусную кислоту) и др.

Наряду с ^99шТс в радионуклидной терапии используют изотопы рения и самария, в частности: [¹⁵³Sm] — EDTMP, [¹⁵³Sm] — оксабифор, [¹⁸⁶Re] — HEDP, [^{, 88}Re] — HEDP, [¹⁸⁸Re] — MDP. Золедроновая кислота является бисфосфонатом и обладает свойством ингибировать костную резорбцию. In vitro она ингибирует активность и индуцирует апоптоз остеокластов, блокирует остеокластическую резорбцию минерализированной костной и хрящевой ткани. Комплексы ¹⁸⁶Re, ¹⁸⁸Re, ^99шТс, ¹⁵³Sm, ¹⁷⁷Lu и ⁹⁰Y с золендроновой кислотой считаются перспективными как для сцинтиграфии, так и для радионуклидной терапии.

Обширное применение в медицинской диагностике нашли препараты на основе изотопов йода: ¹²⁵1(60 дн) и ¹³¹1(8,1 дн). Для диагностики легких применяется [¹²³1 (13,2 ч)] —МИБГ. Радиофармпрепарат, меченный ¹²³1, например [¹²³1] — ИМФ, связывается с амфетаминовыми рецепторами нейронов. Его поглощение в веществе головного мозга отражает распределение кровотока.

В организм человека вводится крайне небольшое количество РФП (около 10 ¹⁰ молей), поэтому воздействие его на организм определяется исключительно интенсивностью и типом излучения радионуклида.

Одни и те же РФП применяются в разных методах диагностики и терапии. Так, препараты технеция ^99wTc в основном предназначены для сцинтиграфии, но многие из них используются и в однофотонной эмиссионной томографии (ОФЭТ). Например, фосфонаты/биофосфонаты для диагностики костей, тетрофосмин и сестамиби — для перфузии миокарда, ГМПАО и ЭЦД — для исследования функции головного мозга и т. п. Препараты с ¹⁸⁸Re применяются как в диагностике, так и в терапии.

Контроль качества РФП осуществляется национальными комиссиями. При производстве РФП применяют различные методы контроля: физические (определение радионуклидной чистоты, объемной и удельной активности), химические (установление радиохимической и химической чистоты) и биологические (определение стерильности и апирогенности).

Радионуклидная чистота — доля общей активности препарата, обусловленная необходимым радионуклидом. Объемная активность (содержание радионуклида в 1 мл препарата) устанавливается с учетом метода применения и срока хранения РФП. Удельная активность (содержание радионуклида в единице массы основного вещества) определяется возможным влиянием количества последнего на биологическое поведение препарата и его токсическими свойствами.

Радиохимическая чистота — доля радионуклида, находящегося в РФП в необходимой химической форме. Например, если радиохимическая чистота [¹³¹1]-гиппурана составляет 98%, это означает, что 98% ¹³¹1 в препарате связано с гиппураном. Химическая чистота препарата определяется наличием в нем посторонних, немеченых химических веществ, например органических продуктов разложения основного вещества, примесей тяжелых металлов и т. д. Контроль радиохимической и химической чистоты проводят с помощью хроматографии, спектрофотометрии и других методов.

Радиофармпреиарат может представлять собой атом (например, ²²²Rn), меченую молекулу (например: ¹⁵0₂, ^ИС0₂, НТО), ион металла (например: ⁸¹'^{82, S (i}Rb, ^20,Т1³⁺), ион аммония ¹³NH|, соединение металла (например, органический комплекс технеция или самария), коллоид, липосому. В последнее время комплекс радионуклида через промежуточную молекулу (линкер) прикрепляют в молекуле-транспортеру (вектору), целенаправленно доставляющей источник излучения в зону интереса. Основная задача вектора — обеспечить поступление биологически активного соединения, меченного радионуклидом, в поражаемую клетку организма, причем точно в нужную часть клетки (ядро, цитоплазма, органеллы), одновременно предотвращая разрушение меченого вещества до накопления в заданной области. В состав вектора входят наноконтейнер, в который упаковывают терапевтические субстанции, и система адресной доставки, расположенная на внешней поверхности наноконтейнера. Для создания векторов используют наночастицы из биосовместимых полимеров и вирусные частицы, лишенные способности к размножению, а также многие биологически активные молекулы (пептиды, энзимы, лиганды рецепторов, антитела к антигенам и т. п.). Это позволяет планировать, какой орган/ткань/процесс будет использоваться или подвергаться радиационному воздействию в терапевтических целях, так как именно биомолекула ответственна за транспорт РФП в целевую область и за селективное связывание с рецепторами на поверхности клеток. Накоплению РФП с линкером в пораженном органе способствует тот факт, что на поверхности злокачественной клетки имеются белковые молекулы, имеющие сродство к пептидам.

Открытие в опухолевых клетках рецепторов, способных взаимодействовать с природными пептидами, а также развитие химии синтетических пептидов обусловили появление новых РФП — меченых пептидов (аналогов сомастатина и бомбензина).

Соматостатин — один из гормонов гипоталамуса; по химическому строению является пептидным гормоном.

Например, синтетический аналог сомастатина — циклический октреотид, меченный ^ш1п или «» 'Тс, — применяют для визуализации нейроэндокринных опухолей.

Для адресации наноконтейнеров их модифицируют молекулами, узнающими поверхностные рецепторы клетокмишеней, например антителами к этим рецепторам (рис. 7.6). Предложены векторные системы доставки лекарств без наноконтейнеров, в которых адресная молекула непосредственно прикрепляется к лекарственному веществу.

Вектор (переносчик) — молекула для направленной доставки лекарственных веществ.

Рис. 7.6. Конъюгат хелатного комплекса радионуклида с линкером и вектором в контакте с мишенью:

1 — радионуклид (например, ^99тТс) в составе комплексного соединения; 2 — хелатор, выполняющий роль линкера; 3 — вектор — молекула, направленно доставляющая источник излучения в зону интереса; 4 — цель, атакуемая РФП (например, рецептор на поверхности злокачественной клетки) РФП позволяют получать изображения мест с аномальным метаболизмом, визуализируя опухоли, очаги воспаления или места тромбоза. Сцинтиграфия с использованием меченных изотопами фосфатных соединений — самый чувствительный тест на костные метастазы.

Введение

лейкоцитов, меченных ^99отТс, диагностирует воспалительные процессы (рис. 7.7).

Методами изотопной диагностики проводятся исследование перфузии миокарда, визуализация щитовидной железы, изучение опорожнения желудка, определение места и интенсивности кишечного кровотечения, визуализация печени и селезенки, визуализация почек с расчетом скорости клубочковой фильтрации, диагностика мочеточника, визуализация мошонки и яичек, скелета, костных метастазов, костного.

Рис. 7.7. Сцинтиграфия щитовидной железы:

а — признаки многоузлового зоба; 6 — признаки тиреотоксической аденомы щитовидной железы мозга, сцинтиграфия молочной железы и др. Диагностика решает такие задачи, как определение показаний к проведению хирургической операции резекции печени, корректировка курсов лучевой терапии больных с метастазами опухолей, оптимизация лечения на клеточном уровне, локализация границ оперативного вмешательства при саркомах нижних конечностей, установление возможности отказа от операции ампутации нижних конечностей при саркоме, выработка тактики послеоперационного лечения больных.