Ядерная медицина в эндокринологии: поиски продолжаются

О радиойодтерапии на современном мировом уровне

Под ядерной медициной во всём мире традиционно понимают применение радиоактивных изотопов для выявления и лечения различных заболеваний. С момента открытия радиоактивности и получения Энрико Ферми (1934) первых радиоактивных изотопов в лабораторных условиях человечество шагнуло далеко вперёд. Методы радионуклидной диагностики и терапии сегодня широко применяются в клинической практике. В мире прижилось объединяющее определение ядерной медицины как высокотехнологичного и наукоёмкого направления - «молекулярная визуализация».

Новые возможности в диагностике опухолей

Главным преимуществом радиоизотопной диагностики является возможность визуализировать функциональную (метаболическую) составляющую патологических процессов. При этом количественно и качественно изучить интересующий физиологический процесс.

Методы ультразвуковой диагностики, рентгеновской компьютерной томографии, магнитнорезонансной томографии дают информацию главным образом о размерах и структуре (плотности) органов и тканей. Дополняющие их методы допплерографического и эластографического картирования, а также контрастирования позволяют оценить кровоснабжение и плотность патологических очагов, определить их границы. К сожалению, они не отражают метаболические процессы в патологических очагах, знание которых в сочетании с лучевой томографией открывают новые дополнительные возможности в диагностике опухолей и гормональных нарушений.
В качестве иллюстрации к вышесказанному можно привести щитовидную железу, с изучения которой, собственно, и зарождалась ядерная медицина как направление. Зависимость функции щитовидной железы от йода, который был открыт как химический элемент в 1811 г, является уникальной «метаболической» особенностью этого органа. Клетки щитовидной железы активно захватывают йод из крови и используют его для синтеза гормонов. Чем выше функциональная активность щитовидной железы, тем интенсивнее её клетки захватывают йод из крови. При диффузном токсическом зобе (болезнь Грейвса, Базедова болезнь), при котором все клетки щитовидной железы автономно вырабатывают и секретируют в кровь гормоны, щитовидная железа захватывает и удерживает до 80% находящегося в крови йода. На этом основан принцип терапии радиоактивным йодом различных тиреотоксических заболеваний. Радиоактивный йод интенсивно захватывается и длительно удерживается гиперактивными клетками щитовидной железы, создавая в ней высокую накопленную дозу облучения. К тиреотоксическим заболеваниям, помимо диффузного токсического зоба, относятся: токсическая аденома, многоузловой токсический зоб (болезнь Пламмера), функциональная токсическая автономия. В отдельных случаях причиной тиреотоксикоза, часто послеродового, является не усиленное функционирование щитовидной железы, а её деструкция и освобождение в кровь избыточного (токсического) количества тиреоидных гормонов. В этих случаях радиойодтерапия заведомо будет неэффективной в виду того, что захват йода клетками щитовидной железы заблокирован.

Дозиметрическое планирование

Чтобы прогнозировать, какую дозу облучения получит щитовидная железа в результате лечения радиоактивным йодом, необходимо знать индивидуальные особенности накопления и выведения йода. От этого в значительной степени зависит лечебный эффект. Причём как в самой щитовидной железе, так и в организме в целом. Для изучения радиофармакокинетики используют тот же радиофармпрепарат (РФП), которым проводят лечение - 131I. В ядерной медицине такие РФП именуют терагностиками. Их клиническое применение основано на концепции идентичности биологического «поведения» РФП при небольших (диагностических) и больших (терапевтических) активностях. Это является парадигмой для последующего дозиметрического планирования любой радионуклидной терапии. Оно начинается с того, что при подготовке к лечению пациенту назначается предельно малая активность изотопа, которым впоследствии планируется выполнять лечение. Активность эта столь мала, что может быть измерена лишь высокочувствительным и калиброванным прибором - радиометром, настроенным на спектр излучения введённого изотопа. Измерения производятся регулярно в амбулаторном режиме. На основе полученных данных с помощью математического моделирования воссоздаётся индивидуальная биокинетика и на её основе рассчитывается оптимальная терапевтическая активность, например радиоактивного йода. Данный подход является довольно трудоёмким, требует соответствующего оборудования и квалификации, поэтому не выполнятся повсеместно. Персонализация алгоритмов профилактики, диагностики, лечения и реабилитации является общемировым трендом в здравоохранении вообще и в ядерной медицине в частности. Применение дозиметрического планирования осуществляется не столько в целях повышения эффективности, сколько для обеспечения оптимального баланса эффективности и безопасности лечения пациента.

Где лучше выполнять хирургическую операцию

Фундаментальные исследования позволяют заглянуть «за кулисы» клинической картины заболеваний. Заглянув с помощью молекулярно-генетических исследований вглубь внутриклеточных механизмов, удалось выяснить, что захват клетками щитовидной железы йода осуществляется натрий-йодидным симпортёром (насосом), который стимулируется ти- реотропным гормоном гипофиза. Стало также известно, что ряд мутаций снижает работоспособность последнего вплоть до полной блокировки. В очень редких случаях это врождённые мутации, но в подавляющем большинстве - мутации приобретённые, например вследствие опухолевой трансформации.

Очень важно с точки зрения качества и безопасности хирургического лечения, чтобы операция была выполнялась квалифицированным и опытным специалистом, желательно эндокринным хирургом. Соседство щитовидной железы и регионарных лимфатических узлов на шее с паращитовидными железами и голосовыми нервами определяет высокий риск их повреждения во время операции. Если осложнения развиваются, они, как правило, калечат пациента на всю жизнь. При удалении паращитовидных желёз развивается хронический дефицит кальция в организме, приводящий к судорогам и разрушению костей. При повреждении возвратного гортанного нерва возникает осиплость голоса вплоть до полной его потери, иногда - проблемы с дыханием и глотанием. Для снижения риска повреждения возвратных гортанных (иннервирующих голосообразующие мышцы гортани) нервов во время операции дополнительно к рукам хирурга может использоваться инновационный метод нейромониторинга, помогающий обнаружить нерв и убедиться в его функциональной сохранности.

В целом использование анатомо-хирургической техники и выполнение операции опытным и квалифицированным эндокринным хирургом снижают до минимума риск осложнений. Вот почему во всём мире, несмотря на умозрительную доступность и простоту выполнения операций на щитовидной железе, их строго рекомендуют выполнять в специализированных медицинских учреждениях, имеющих в распоряжении слаженную команду специалистов и полный арсенал лечебно-диагностических технологий, включая радионуклидную диагностику и терапию.

В поисках золотого стандарта

Другим примером эффективного использования радионуклидной диагностики в эндокринологии является топическая диагностика гиперфункции околощитовидных желёз. Как следует из названия, эти железы множественные и располагаются по задней поверхности щитовидной железы. Причём их количество и расположение у человека чрезвычайно вариабельно и непредсказуемо. Диагностический препарат технетрил, меченный радиоактивным технецием, способен накапливаться в клетках с высокой активностью митохондрий. Клетки околощитовидных желёз по сравнению с другими клетками богаты митохондриями и активно захватывают тех- нетрил, обнаруживая себя на сцинтиграфии. При совмещении сцинтиграфических срезов, полученных методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, и срезов рентгеновской компьютерной томографии (ОФЭКТ/КТ) моделируется трёхмерная визуализация объекта исследования с «привязкой» функционирующих очагов к анатомической структуре. В результате мы получаем информацию о количестве и анатомическом расположении патологических очагов, возможность оценить их размер и индекс захвата РФП, соотнести эти данные с результатами других методов ис- следования(УЗИ,лабораторные показатели и др.).

Однако ядерная медицина в эндокринологии отнюдь не ограничена щитовидной железой. Методы «молекулярной», или, как её ещё называют, «функциональной», визуализации применяются для диагностики патологии паращитовидных желёз, опухолей гипофиза, надпочечников, поджелудочной железы, костной ткани, функции почек и др. Дополнительные диагностические возможности открывает сегодня позитронноэмиссионная томография (ПЭТ). В эндокринологии данный метод хорошо зарекомендовал себя в выявлении,стадировании и контроле эффективности лечения злокачественных опухолей эндокринных органов: щитовидной железы, надпочечников, гипофиза, нейроэндокринных опухолей. Данный метод является золотым стандартом в дифференциальной диагностике и контроле эффективности лечения опухолей поджелудочной железы, се- кретирующих инсулин, которые могут быть как диффузными, так и очаговыми. Разрешающая способность метода ПЭТ несколько выше (5-7 мм), чем метода ОФЭКТ (7-9 мм). Это связано с тем, что в результате спонтанной позитронной эмиссии (распада) в диаметрально противоположном направлении вылетает два позитрона, детектируемых на датчиках по обе стороны тела. По разнице времени их полёта до детекторов определяется глубина залегания патологического очага. При наложении этих данных на срезы компьютерной томографии, аналогично методу ОФЭКТ-КТ, с высокой точностью устанавливается интенсивность и анатомическая топография очагов накопления РФП.

В качестве РФП для ПЭТ сегодня наиболее часто используется дезоксиглюкоза, меченная фтором-18. Последний является самым длительно живущим из позитронизлучающих изотопов, применяемых в медицине. Период полураспада составляет 110 минут (для сравнения 11-углерод - 20 минут, 13- азот - 10 минут, 15-кислород - 2 минуты). Принцип диагностики - «метаболическая ловушка». 18Фтор-дезоксиглюкоза (1!¥-ДГ), являясь полным метаболическим аналогом глюкозы, захватывается клетками, где фосфорили- руется гексокиназой. Продукт реакции - 18^-дезоксиглюкоза- 6-фосфат, в отличие от фосфата глюкозы, не вступает в дальнейшие реакции и задерживается в клетках в течение исследования, что позволяет оценить интенсивность накопления на ПЭТ- КТ. В опухолевых клетках, как правило, метаболизм глюкозы усилен, так как им необходим энергетический материал для роста и миграции (метастази- рования). Причём чем ниже степень дифференцировки (выше агрессивность) опухоли, тем выше пролиферация опухолевых клеток и, как следствие, выше захват дезоксиглюкозы. Однако такой неселективный метод не может обладать высокой специфичностью, поэтому данные ПЭТ необходимо рассматривать критически вкупе с результатами других объективных методов диагностики. ПЭТ с ^F-ДГ следует с осторожностью применять у больных сахарным диабетом, у которых априори нарушен метаболизм глюкозы. Существует множество «подводных камней» при интерпретации результатов ПЭТ-КТ. Так, за опухолевые очаги ошибочно принимаются анатомические скопления бурого жира, который является, в частности, физиологическим депо стволовых мезенхимальных клеток.

Ядерная медицина требует слаженной работы врачей, медицинских физиков, радиохимиков, биологов, техников. Необходимо изучение механизмов внутриклеточного метаболизма и их регуляции, индивидуальных особенностей.
Сегодня нашим соотечественникам нет необходимости выезжать за границу, чтобы пройти радиойодтерапию на современном мировом уровне качества, безопасности и комфорта. Уровень технологий в отдельных отечественных медицинских учреждениях не уступает западному, а стоимость многократно ниже. Импортозамещение в отечественном здравоохранении, в частности, должно состоять в разработке и совершенствовании протоколов диагностики и лечения, не уступающих лучшим мировым аналогам.

Павел РУМЯНЦЕВ, заместитель директора Федерального эндокринологического научного центра по инновационному развитию, доктор медицинских наук.

На снимке: П.Румянцев