Прежде успешность диагностики зависела от чутких пальцев врача и его хорошего слуха — теперь найти мельчайший изъян в человеческом теле можно при помощи приборов, позволяющих буквально заглянуть внутрь любого из нас.. В век, когда бичом человечества стали злокачественные опухоли и болезни сердечно-сосудистой системы, наша главная надежда на победу — в стремительном развитии ядерной медицины.
Позитронно-эмиссионную томографию (сокращенно ПЭТ), не углубляясь в физику, можно представить как «рентген наоборот». Если у вас что-то болит или произошла травма — достаточно сделать рентгенографию или компьютерную томографию части тела, которая вызывает беспокойство, и на полученном снимке врач сможет увидеть отклонения от нормы. Но как быть, если нам предстоит найти патологию, которая не имеет симптомов и может располагаться в любой части тела? Надо каким-то образом сделать так, чтобы «неправильные» клетки сами обратили на себя внимание. И здесь нам как раз поможет ядерная медицина.
ПЭТ в онкологии
Чаще всего найти очаги болезни требуется при онкологических заболеваниях. Ранняя диагностика рака спасла миллионы жизней. И как известно, удалить первичную опухоль несложно. Но злокачественные опухоли могут распространяться по телу, образуя новые и новые скопления клеток вдали от первоначальной локализации. Этот процесс называется метастазированием, и именно он делает столь сложным и неэффективным лечение рака на поздних стадиях. Как узнать, сколько новых очагов появилось за время болезни? Как найти и уничтожить каждый из них?
Раковые клетки можно сравнить с эдаким коварным «спецназом», который агрессивно отвоевывает пространство внутри человеческого тела. Чтобы быстро делиться, опухоли требуется много энергии, которую она получает, отнимая питательные вещества у здоровых органов и тканей.
Ученые придумали, как использовать это свойство против болезни: а что, если обратить «жадность» раковых клеток против них самих? Для начала — ввести в организм вещество, привлекательное для опухоли (например, глюкозу, источник энергии), к каждой молекуле которого будет прикреплен радиоактивный изотоп, способный светиться во время сканирования. Через некоторое время «приманка» накопится в тех участках, где расположились метастазы. Таким образом, помимо локализации и размеров опухоли при помощи радионуклидной диагностики врачи получают сведения об активности новообразования, основываясь на скорости обменных процессов в ее клетках, что, в свою очередь, позволяет уточнить прогноз течения заболевания.
Разумеется, крайне важно, чтобы радиоактивное вещество при этом не было опасным для здоровья: вред от полученной дозы радиации не должен превышать пользу от диагностики. Поэтому в ПЭТ врачи используют лишь изотопы с определенным периодом полураспада и энергией излучения.
В зависимости от типа опухоли и ее расположения применяют различные радиофармпрепараты. Самым востребованным из них на сегодняшний день является фтордезоксиглюкоза, представляющая собой биологический аналог молекулы глюкозы, к которой прикреплен радиоактивный фтор-18. В ходе диагностической процедуры пациенту натощак посредством внутривенной инъекции вводится доза радиофармпрепарата. После этого нужно выждать час, дав время фтордезоксиглюкозе распространиться по тканям. Затем проводится сканирование, при помощи которого врач-рентгенолог получает информацию об участках тела, накопивших наибольшее количество радиоактивного вещества. Как правило, при наличии очагов злокачественной опухоли их расположение отображается на снимках яркими пятнами.
Помимо фтордезоксиглюкозы в ядерной медицине часто используются и другие радиофармпрепараты на основе изотопов углерода, азота, кислорода, технеция, йода и еще нескольких химических элементов. Все они способны выводиться из организма пациента в течение нескольких часов после сканирования, не нанося вреда здоровью. Таким образом, лучевая нагрузка, получаемая при проведении ядерной диагностики, лишь немногим выше, чем при обычной компьютерной томографии.
За время лечения онкологического заболевания больному может потребоваться несколько раз пройти ПЭТ. Вначале — чтобы выявить расположение опухолей и выбрать лучшую стратегию лечения (точная информация часто помогает врачам уменьшить дозу и область облучения, если новообразование планируется уничтожать путем лучевой терапии). Далее — через некоторое время после лечебных мероприятий, чтобы убедиться в их эффективности (дело в том, что иногда обычные виды диагностики свидетельствуют о сохранении очагов опухоли, в то время как ПЭТ позволяет доказать, что все раковые клетки погибли и лечение можно прекратить). И, наконец, спустя несколько лет после успешного лечения злокачественной опухоли томография с использованием радиоизотопов дает возможность удостовериться, что рак не появился снова.
ПЭТ в кардиологии
Одним из самых распространенных заболеваний в мире является ишемическая болезнь сердца. Ее главное осложнение — инфаркт миокарда — представляет собой некроз сердечной мышцы, когда из-за недостатка кровоснабжения часть ее клеток погибает. На месте инфаркта образуется рубец — грубая ткань, которая не способна к сокращениям и уже никогда не заменится на мышечное волокно. Однако масштаб поражения сердца при инфаркте может существенно различаться.
В некоторых случаях, когда кровоснабжения лишился маленький участок миокарда, помочь больному можно консервативно — при помощи лекарств и физиотерапии. Иногда требуется операция по замене сосудов, кровоснабжающих сердце, — так называемое аортно-коронарное шунтирование. И, наконец, тяжелое поражение сердечной мышцы может стать показанием к пересадке сердца.
Но как узнать «масштаб трагедии»? И вновь наиболее точным методом диагностики становится ПЭТ. Миокард, как и любая мышца, активно накапливает глюкозу. Если вскоре после инфаркта ввести в организм радиофармпрепарат, изотопы укажут, какие ткани остались живы, а какие уже не способны аккумулировать питательные вещества. После интенсивной терапии ПЭТ можно повторить — чтобы получить максимально объективную оценку состояния больного и дать прогноз на будущее.
Персонализованная диагностика
Помимо универсальных радиофармпрепаратов во многих лабораториях сегодня ученые создают комбинации радиоактивных изотопов с антителами — веществами, способными соединяться с конкретными белками, характерными для той или иной патологии. Более того, эти препараты могут быть уникальными для каждого больного, что обеспечивает максимальную точность диагностики.
Используя свойство радиоактивных изотопов губительно действовать на живые клетки, врачи могут применять такие специфические вещества не только для поиска опухолей, но и для их уничтожения. Эта медицинская отрасль получила название радиоиммунотерапии, и она с успехом применяется для лечения таких заболеваний, как рак предстательной железы, некоторые разновидности рака крови, рак яичников, рак кожи и некоторые виды раков головного мозга.
Также существуют исследования, подтверждающие возможности радиоиммунотерапии в лечении ВИЧ-инфекции: американские ученые нашли радиофармпрепарат, способный находить инфицированные клетки и уничтожать их, максимально продлевая жизнь пациента.
В настоящее время развитие технологий ядерной медицины в России отстает от стран Запада: у нас функционирует около 30 ПЭТ-сканеров, в то время как для обеспечения потребностей населения требуется не менее 150 аппаратов. Врачи подчеркивают, что речь идет об уточняющей диагностике: не стоит ожидать, что со строительством центров ядерной медицины люди станут меньше болеть раком или смогут выявлять его на более ранних стадиях. Это — задача врачей первичного звена. Однако процедуры с использованием радиофармпрепаратов вне всяких сомнений улучшат прогноз для тех пациентов, которым уже поставлен страшный диагноз.
Помимо повсеместного строительства ПЭТ-центров по всей стране (к 2018 году их построят еще 20) есть и еще одна хорошая новость: два российских университета в Томске — Томский политехнический и Сибирский государственный медицинский — начинают обучать магистров в области ядерной медицины. Это означает, что постепенно данная отрасль сможет стать чем-то доступным для каждого из нас.
Фото thinkstockphotos.com
Фото jesse orrico/unsplash.com
