1. СТАТУС И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
ЯДЕРОЙ МЕДИЦИНЫ И ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
В РОССИИ
НА ФОНЕ МИРОВЫХ ТЕНДЕНЦИЙ
(аналитическая справка)
МОСКВА
2008 г.

2. 2
Аннотация.
100 стр., 23 рис., 16 таблиц, 2 приложения.
Цель данного исследования – анализ статуса и перспектив развития ядерной медицины и
лучевой терапии в России на фоне мировых тенденций.
Для исследований был использован трехуровневый подход:
− при первичном исследовании внимание было сосредоточено на интервью с ведущими
российскими и зарубежными врачами-радиологами, производителями и продавцами
нуклидной продукции медицинского назначения и ядерно-визуализирующей
аппаратуры;
− вторичное исследование проводилось путем изучения многочисленной информации,
полученной через Интернет, из опубликованных статей и докладов по ядерной
медицине и лучевой терапии;
− на третьем уровне был проведен анализ первичных и вторичных данных.
Исследования охватили более 30 интервью с отечественными и зарубежными
специалистами, имеющими большой опыт и знания в области ядерной медицины и лучевой
терапии. Респонденты для изучения были выбраны из четырех областей медицинского
сообщества:
− производители радионуклидов и радиофармпрепаратов;
− продавцы нуклидной продукции медицинского назначения и ядерно-
визуализирующей аппаратуры;
− врачи и ученые, работающие в ядерной медицине и лучевой терапии;
− работники управляющих звеньев предприятий, организаций и ведомств.
Дан анализ статуса и перспектив развития ядерной медицины и лучевой терапии в России
на фоне мировых тенденций.
Обсуждаются:
- возможности и перспективы фундаментальной и практической медицины,
- основные направления развития ядерной медицины и лучевой терапии и их аппаратурного
обеспечения (радионуклидная диагностика, радионуклидная терапия, лучевая терапия,
ядерно-медицинская визуализирующая аппаратура, радиометрическая аппаратура,
источники синхротронного излучения),
- нуклидная продукция медицинского назначения,
- ядерная медицинаи лучевая терапия за рубежом, мировой и российский рынки
радионуклидной диагностики,
- мировой и российский рынки радионуклидной терапии,
- проблемы развития ядерной медицины и лучевой терапии в России.

3. 3
Содержание.
1. Введение
2. Современное состояние и задачи ядерной медицины в России
3. Основные направления ядерной медицины
3.1. Радионуклидная диагностика in vivo
3.1.1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)
3.1.2. Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)
3.2. Радионуклидная диагностика in vitro
3.3. Радионуклидная терапия
4. Лучевая терапия
4.1. Нейтронная и нейтрон-захватная терапия
4.2. Протонная лучевая терапия
4.3. Лучевая терапия на основе линейных ускорителей
5. Ядерно-медицинская аппаратура
5.1. Гамма-камера и однофотонный эмиссионный компьютерный томограф
5.2. Радиометрическая аппаратура
6. Нуклидная продукция медицинского назначения
6.1. Производство обогащенных стабильных нуклидов
6.2.. Российские производители обогащенных стабильных нуклидов
6.3. Производство реакторных радионуклидов
6.4.. Производство радионуклидов на ускорителях заряженных частиц
6.5. Производство радионуклидов медицинского назначения из ядерных
материалов
6.6. Радионуклидные генераторы медицинского назначения
6.7. Основные российские производители нуклидной продукции
медицинского назначения
7. Рынок нуклидной продукции медицинского назначения США
8. Мировой и российский рынки радионуклидной диагностики
9. Медицинские технологии на основе источника синхротронного
излучения
10. Подготовка и повышение квалификации кадров для ядерной медицины
и лучевой терапии
11. Предложения по развитию ядерной медицины в России
12. Приложение
4
7
10
10
14
15
29
31
40
41
46
57
58
59
60
62
65
66

4. 4
67
73
74
74
76
80
80
85
92
96
1. Введение.
Главный посыл: основа и богатство страны – это человек.
В связи с таким посылом возникает ряд вопросов:
►Много ли в России по-настоящему здоровых людей?
►Кто отвечает за здоровье россиян, каждого ли это дело, или, как важнейший
стратегический потенциал страны, здоровье должно охраняться государством?
►Неужели существует более высокая ценность, достояние, чем здоровье граждан
России?
►Неужели не ясно, что здоровье нации дороже скважин, экспорта, стабилизационных
фондов, валютных запасов, министерств и ведомств?
►Почему наша элита лечится за рубежом?
►Почему продолжительность жизни и рождаемость россиян – одни из самых низких
в мире?
►Почему по уровню здравоохранения более сотни стран находятся впереди России?
►Почему у наших врачей нищенская зарплата и допотопная техника?
►Почему до сих пор не работает система обязательного медицинского страхования?

5. 5
►Что является результатом, целью, показателем труда чиновников Минздрава и
комитетов по здравоохранению в регионах, да и каждого врача в отдельности?
►Кто объяснит руководству Минздрава, что медицина – это самая ответственная
сфера услуг и результатом ее должен быть не процесс, а здоровая нация и высокая
продолжительность жизни?
►Почему на Западе не котируются российские дипломы врачей?
Ответы на эти и подобные вопросы, касающиеся охраны здоровья населения России, –
предмет комплексных взаимодополняющих друг друга исследований.
В данной работе была сделана попытка найти ответы только на следующие два вопроса:
►Нужны ли российской медицине современные технологии в диагностике и
терапии?
►Нужны ли ядерная медицина и лучевая терапия в нашей стране или нет?
Достаточно хорошо аргументированным является утверждение, что здоровье населения
любой страны является вопросом национальной безопасности, причем весьма
дорогостоящим. Исследования, проведенные, например, в США, Японии, странах Западной
Европы и Австралии показывают, что применительно к системам здравоохранения этих
стран вложение 1 доллара США в национальную ядерную медицину позволяет
сэкономить от 1,5 до 2,5 долларов других расходов на здравоохранение (хирургические
операции, пребывание в больнице, продление человеческой жизни). К сожалению,
подобные исследования применительно к России никогда не производились.
Вызывает глубокую озабоченность тот факт, что система отечественного
здравоохранения недостаточно хорошо ориентирована на сохранение здоровья россиян.
По оценкам ВОЗ (оценивалось здравоохранение в 191 стране), российское
здравоохранение занимает 130 место, а по финансированию - 185.
Из–за высокой заболеваемости (выше среднеевропейских показателей на 30–40%),
прежде всего, социально-значимыми и инфекционными болезнями все время растет
потребность в медицинской помощи, а финансирование реально снижается. Финансирование
здравоохранения на уровне около 3% от ВВП — одно из самых низких не только в мире, но
и среди стран СНГ. Первое место по смертности занимают болезни системы
кровообращения. Сравнение показателей смертности от болезней системы кровообращения у
разных возрастных групп в 1990 и 2000 гг. показывают (рис.1) рост этого показателя для
всех групп, а для людей в возрасте от 20 до 30 лет он в 2000 г. повысился более чем в два
раза.
Рис.1. Соотношение повозрастных показателей смертности от болезней системы
кровообращения.

6. 6
Ориентация на дальнейшую централизацию финансирования и управления
здравоохранением, увеличение объема платных услуг при крайне низкой
платежеспособности населения (минимальный размер оплаты труда россиян ниже, чем во
многих африканских странах) малоперспективна и неизбежно приведет к снижению
доступности квалифицированной медицинской помощи для малообеспеченных граждан.
В настоящее время все большее количество населения Земли подвергается риску заболеть
раком. В условиях резкого ухудшения экологии и постоянного роста стрессовых воздействий
иммунная система человека ослабевает. Это приводит к тому, что все более поражаются
люди трудоспособного и репродуктивного возраста, а также дети.
В последние десятилетия в мире наблюдается медленный (0,5-1,0% в год), но неуклонный
рост заболеваемости раком. Онкологические заболевания продолжают занимать первые
строки в списке причин преждевременной смерти, причем как в экономически развитых, так
и в отсталых странах.
В 1990г. смертность от рака в мире составила около 6 миллионов человек, в 2000г от рака
умерли уже 8 миллионов человек. По прогнозам ВОЗ смертность от рака имеет угрожающую
тенденцию роста и в 2020 смертность может составить уже более 12 миллионов человек.
Причем смертность от рака гораздо больше суммарной смертности от туберкулеза, малярии,
ВИЧ-инфекции (рис.2).
Что является главными причинами роста заболеваемости раком? Причины, конечно,
разные. В слаборазвитых странах – это низкий уровень медицины и здравоохранения, а в
высокоразвитых странах – увеличение средней продолжительности жизни, что повышает с
возрастом риск возникновения рака и его долю относительно других причин смертности. С
этим вопросом можно обратиться почти к любому врачу и в ответ получить целое море
самых разнообразных ответов. Будут перечислены экология, стрессы, неправильное питание,
наследственность и еще множество самых разнообразных причин.
СМЕРТНОСТЬ ОТ РАКА В МИРЕ (МЛН./ГОД)
14
ТУБЕРКУЛЁЗ
12
10 МАЛЯРИЯ
8 ВИЧ
6 РАК
4
2
0
1990 2000 2010 2020
ИСТОЧНИК Д АННЫ Х: ВСЕМИРНЫ Й Б АНК
Рис.2. Смертность от рака в мире между 1990 и 2020 годами.
Главная же причина роста смертности заключается в отсутствии современной
диагностики, которая дает возможность определить начало болезни.
Ежедневно в России заболевают раком 1250 человек. За год эта цифра составляет около
450 000 человек. На диспансерном учете стоят почти 2 400 000 человек.
Необходимо отметить, что старая парадигма, определяющая онкологического пациента
как человека пожилого возраста, теряет свое значение. В общей онкозаболеваемости и
смертности неуклонно растет доля детского населения и молодых людей детородного
возраста.

7. 7
Среди мужского населения России наиболее часто регистрируются рак легкого, желудка,
кожи, предстательной железы, ободочной и прямой кишки (рис.3).
Рис.3. Структура злокачественных новообразований мужского населения России.
У женщин после рака молочной железы высокую долю в структуре занимают
злокачественные новообразования кожи, желудка, ободочной кишки, тела и шейки матки
(рис.4).
Рис.4. Структура злокачественных новообразований женского населения России.
В таблице 1 приведены данные по росту заболеваемости раком населения России с 1980 по
2005 годы. Приводятся абсолютные числа и в расчете на 100 000 человек населения.
Таблица 1. Рост заболеваемости злокачественными новообразованиями населения России
с 1980 по 2005 годы.

8. 8
Число больных, которым впервые в Число больных, состоящих под
жизни установлен диагноз диспансерным наблюдением в
Годы злокачественного новообразования онкологических учреждениях на конец
соответствующего года
абсолютные на 100 000 абсолютные на 100 000
числа человек населения числа человек населения
1980 320621 231,5 1317676 949,1
1985 354813 248,1 1546448 1077,5
1986 368899 255,9 1597930 1103,6
1987 378777 260,5 1652561 1132,0
1988 387649 264,6 1711807 1164,3
1989 387995 263,3 1645384 1114,3
1990 391254 264,5 1664780 1123,6
1991 394331 266,0 1707164 1151,0
1992 402899 271,6 1738183 1172,0
1993 409312 276,0 1788944 1206,3
1994 411848 279,3 1822739 1236,0
1995 412545 279,2 1870276 1265,64
1996 422050 286,38 1913858 1298,65
1997 430635 293,07 1969787 1340,55
1998 440721 300,76 2005743 1368,79
1999 441438 302,47 2039762 1397,64
2000 448602 309,98 2102702 1448,25
2001 451299 313,9 2164770 1505,72
2002 453256 317,18 2212869 1548,51
2003 455375 317,44 2262278 1577,02
2004 468029 328,00 2319740 1625,72
2005 469195 330,51 2386766 1681,27
2. Современное состояние и задачи ядерной медицины в России.
Развитие ядерной физики, ядерных и других наукоемких технологий в период 1940-1950-х
годов послужило основой создания новой области фундаментальной и практической
медицины - ядерной медицины.
Современная ядерная медицина:
►область фундаментальной и практической медицины, в которой с целью
профилактики, диагностики и лечения различных заболеваний органов и систем
человека, включая онкологические заболевания, применяются стабильные и
радиоактивные нуклиды или самостоятельно или в виде различных препаратов их
содержащих;
►мультидисциплинарная область, в которой работают врачи, физики, химики,
молекулярные биологи, инженеры, техники;
►относительно молодая область медицины, насчитывающая немногим более 60 лет;
►быстроразвивающиеся медицинские технологии, позволяющие обнаруживать
начало заболевания еще на стадии поражения отдельных клеток и тканей, а не на
стадии поражения органов и появления метастазов;
►область медицины, использующая самые высокие современные технологии,
включая ядерные технологии, генно-инженерные технологии, биотехнологии и
нанотехнологии.
Уникальность методов ядерной медицины состоит в том, что они позволяют
диагностировать функциональные отклонения жизнедеятельности органов на самых ранних
стадиях болезни, когда человек еще не чувствует симптомы заболевания. Это позволяет
быстрее обнаруживать и лечить большое количество разнообразных заболеваний,
существенно экономя средства на лечение.

9. 9
Технологии ядерной медицины, направленные как на диагностику, так и на терапию
заболеваний, основаны на использовании свойств стабильных и радиоактивных нуклидов.
При диагностике используют препараты, меченные как стабильными, так и
радиоактивными нуклидами. Наблюдая за их распределением в организме человека с
помощью специальной детектирующей аппаратуры, можно получить изображение
внутренних органов человека, а также судить о жизнедеятельности органа в целом или
какой-либо из его частей.
Для диагностических целей используют, в основном, гамма- и позитрон-излучающие
радионуклиды с достаточно небольшими энергиями гамма-квантов (50-400 кэВ) и короткими
периодами полураспада (минуты, часы, десятки часов). Такие ядерно-физические свойства
имеют в основном радионуклиды, получаемые на ускорителях заряженных частиц,
например, на циклотронах.
Впервые радионуклиды были использованы в клинической практике в 1927 г., когда
Blumgardt и Weiss применили газ радон для оценки гемодинамики у больных с сердечной
недостаточностью. Именно этот год можно считать датой рождения новой дисциплины –
радионуклидная диагностика. Особенно быстро и динамично радионуклидная диагностика в
медицине стала развиваться после того как в 1963 г. H.O.Anger разработал гамма-камеру –
принципиально новый прибор для получения радионуклидных изображений. Уже через три
года фирма “Ohio Nuclear” (США) освоила промышленный выпуск гамма-сцинтиляционных
камер. В дальнейшем ведущие мировые производители медицинского оборудования
предложили на рынок множество самых разнообразных моделей этого аппарата. Гамма-
камеры, оснащенные специализированным или универсальным компьютером, сумели
обеспечить хорошее пространственное разрешение, высокую скорость регистрации и
картину пространственного распределения инкорпорированного в пациента меченого
соединения.
При радионуклидной терапии заболеваний, сопровождающихся появлением
злокачественных новообразований, используют методы, когда лекарственное средство,
содержащее радионуклид, целенаправленно доставляется к пораженному опухолью органу.
В таких случаях, как правило, используют альфа- и бета-излучающие радионуклиды с
достаточно большими периодами полураспада (дни, десятки дней).
Фундаментальные знания о природе биологического действия ионизирующего излучения
на живые организмы, развитие молекулярной биологии и других наук о жизни привели к
созданию таких новых технологий терапии злокачественных новообразований, которые
позволили перейти от облучения всего тела к избирательной терапии опухолей. Другие
способы, такие как, химиотерапия или внешнее облучение, воздействуют как на раковые, так
и здоровые клетки.
В таблице 2 приведены данные по числу радионуклидных исследований на 1000 человек
населения в разных странах в 1980 и 2000 годах.
Таблица 2. Сопоставление числа радионуклидных исследований по странам (на 1000
человек населения).
Страна 1980 2000г.
г.
СССР (Россия) 7 4
США 32 38
Япония 18 21
Австрия 18 19
Швеция 15 16
Болгария 13 10 Из данных таблицы видно, что
даже в лучшие времена для
отечественной ядерной медицины (1980-е годы) число радионуклидных исследований на
1000 человек населения уступало в несколько раз не только западным странам, но даже
Болгарии.

10. 10
В чем причины такого действительно бедственного положения в стране ядерной
медицины – одного из эффективных современных направлений фундаментальной и
практической медицины?
Ключевые проблемы, сдерживающие как терапевтический, так и диагностический
секторы ядерной медицины России:
− относительно высокая стоимость медицинских нуклидных технологий;
− ограниченное число врачей-радиологов;
− отсутствие своевременной модернизации радиодиагностического оборудования;
− избыточное регулирование со стороны разрешающих и контролирующих органов;
− недостаточная пропаганда и недостаток образовательных и ознакомительных
программ в СМИ (например, «Что такое ядерная медицина?» или «Мы живем в
радиоактивном мире»).
Факторы, требующие расширения сектора ядерной медицины России:
− развитие новых областей применения медицинской нуклидной диагностики и
терапии;
− развитие целенаправленных безальтернативных технологий;
− новые препараты для онкологии и других областей медицины;
− высвобождение производственных мощностей и персонала в атомной науке и
промышленности, изначально оборонного применения и их использование для
развития сектора Ядерной медицины.
− стареющее население, требующее более эффективной диагностики и лечения.
В таблице 3 приведены данные по соотношению радиодиагностических исследований по
клиническим дисциплинам в США и России.
Таблица 3. Соотношение радиодиагностических исследований по клиническим
дисциплинам в США и России.
Клинические США, Россия,
дисциплины %% %%
Кардиология 46 2
Онкология 34 25
Неврология 10 1
Другие 10 72
Из данных таблицы 3 видно, что в США 90% клинических радиодиагностических
исследований проводят по трем дисциплинам (кардиология, онкология и неврология),
которые являются основными причинами смертности. В России эти же
радиодиагностические исследования составляют всего лишь 28%.
Это является следствием того, что в практической ядерной медицине страны количество
диагностических методик не соответствует установившемуся мировому уровню.
В мировой медицинской практике используют около 130 радиодиагностических методов
in vivo и около 60 радиодиагностических методов in vitro. В России в практической
медицине используются 22 радиофармацевтических препарата для сцинтиграфии и
однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), около 20 импортных
наборов для радиоиммуного анализа (РИА-наборы) и только три ультракороткоживущих
радионуклида для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ).
Вторая причина такого состояния отечественной ядерной медицины- отсутствие
своевременного модернизирования радиодиагностического оборудования.
По состоянию на 2007 год из 238 (в основном зарубежного производства 1970-1990 годов)
гамма-камер по разным причинам работали только 183. Потребность российских
радиологических отделений в настоящее время составляет более 300 гамма-камер.

11. 11
Перспективные направления развития отечественной радиофармацевтики:
- индикаторы для выявления атеросклеротических бляшек;
- индикаторы апоптоза;
- индикаторы гипоксии;
- индикаторы ангиогенеза;
- высокоспецифические РФП для диагностики различных новообразований;
- предикторы реакции на медикаменты (основанные на оценке рецепторики);
- препараты для радиотерапии альфа- и бета-излучателями;
- широкое распространение моноклональных антител и пептид-связанной диагностики и
радиотерапии;
- расширение области применения фтора-18 для ПЭТ и развитие его радиохимии;
- развитие лигандных технологий;
-применение наномодифицированных материалов для направленной доставки
лекарственных средств к органам-мишеням.
Основные задачи отечественной ядерной медицины:
- модернизация и переоснащение действующих отделений лучевой терапии и
радионуклидной диагностики;
- организация производства отечественной аппаратуры для лучевой и радионуклидной
диагностики и терапии;
- организация специализированных производств радионуклидов и радиофармацевтических
препаратов по международным правилам GMP;
- создание Центров ядерной медицины, включая ПЭТ- центры, в ведущих клиниках
страны;
- проектирование и строительство палат для лучевой терапии открытыми источниками.
3. Основные направления ядерной медицины.
3.1. Радионуклидная диагностика in vivo.
Радионуклидная диагностика (синоним: радиоизотопная диагностика) - лучевое
исследование, основанное на использовании соединений, меченных радионуклидами. В
качестве таких соединений применяют разрешенные для введения человеку с
диагностической и лечебной целью радиофармацевтические препараты (РФП) - химические
соединения, в молекуле которых содержится определенный радионуклид.
В клинической практике применяют следующие виды радионуклидных исследований:
визуализация органов, т. е. получение их радионуклидныx изображений; измерение
накопления РФП в организме и его выведения; измерение радиоактивности биологических
проб жидкостей и тканей человеческого организма, тесты in vitro.
Визуализацию органов осуществляют путем сцинтиграфии и сканирования. В основе
сцинтиграфии лежит избирательное накопление и выведение РФП исследуемым органом.
Она позволяет изучить топографию органа, выявить в нем морфологические,
функциональные и метаболические нарушения.
Сканирование, выполняемое для получения статических радионуклидных изображений,
так же как и сцинтиграфия, отображает распределение РФП в органе, характеризуя величину
органа, его топографию, наличие патологических очагов. Однако, в отличие от
сцинтиграфии, этот метод не позволяет провести анализ функциональных нарушений.
Отрицательными свойствами данного метода являются большая продолжительность
получения сканограммы (несколько десятков минут) и невозможность обработать
полученные данные на ЭВМ, что также снижает информативность исследования.
Измерение накопления РФП в организме и его выведения, предназначенное в основном
для получения информации о функциональном состоянии органа, осуществляют с помощью
радиометрии и радиографии. Радиометрия заключается в определении с помощью
радиометра величины накопления данного РФП в интересующем органе или патологическом
очаге.

12. 12
Типичным примером данного вида paдионуклидного исследования является изучение
функции щитовидной железы методом радиометрии накопленного в ней радиоактивного
йода. Информация, получаемая с помощью радиографии, идентична полученной при
динамической сцинтиграфии, однако точность ее значительно ниже, чем при исследовании
на гамма-камере. Преимуществом радиографии являются невысокая стоимость метода и
простота исследования. Наиболее широко ее применяют при исследовании почек.
Измерение радиоактивности биологических проб (крови, мочи, цереброспинальной
жидкости, фекалий и др.) производят для определения функционального состояния систем
пищеварения, кроветворения, мочевыделения и др. С этой целью больному различными
способами (в вену, внутрь) вводят радиофармацевтический препарат, который благодаря
метаболическим превращениям или путем механического переноса может оказаться в той
или иной биологической среде. Затем с помощью радиометра определяют активность
стандартного количества биологического материала. Таким методом, например, исследуют
всасываемость в кишечнике меченых радиоактивных жиров.
Радионуклидная диагностика заключается в анализе информации, полученной после
введения в организм пациента определенного химического или биохимического соединения,
меченного γ-излучающим радионуклидом, с последующей регистрацией пространственно-
временного распределения этого соединения в организме с помощью позиционно-
чувствительного детектора гамма-излучения. Конечным результатом функциональных
радионуклидных исследований является совокупность временных гистограмм (гамма-
хронограмм). Полученные в лаборатории статические изображения изучаемого органа
свидетельствуют о наличии и размере патологической области с аномальным
распределением радиофармпрепарата.
Изображения органов, избирательно концентрирующих препарат, получают методом
сцинтиграфии. Пространственно – временная картина распределения радионуклида дает
представление о топографии, форме и размерах органа, а также о наличии в нем
патологических очагов. Радионуклидная диагностика даёт информацию о функциональной
активности ткани.
Распределение радиофармпрепаратов зависит от кровотока и метаболической активности,
поэтому методы ядерной медицины в большей степени направлены на функциональное
исследование органов и систем, и в меньшей - на анализ их анатомо-морфологических
особенностей. Этим методы ядерной медицины принципиально отличаются от
рентгенологических и ультразвуковых методов исследования, которые фиксируют лишь
анатомо-морфологические особенности органов или тканей. Функциональные изменения,
намного опережающие анатомические, делают методы ядерной медицины уникальными как
в ранней диагностике заболеваний, так и при динамическом наблюдении, при этом разовая
лучевая нагрузка на пациента приблизительно в 100 раз меньше, чем при обычном
рентгенологическом обследовании.
Методы ядерной медицины являются альтернативой так называемым методам
функциональной диагностики (электрокардиография и электроэнцефалография),
электрические феномены которых косвенно отражают кровоток и метаболизм. Прямое
отображение кровотока, микроциркуляции и метаболизма (в том числе и объемное)
миокарда и головного мозга методами ядерной медицины обеспечило стремительный
прогресс кардиологии и неврологии. Радиофармпрепараты дают возможность получать
изображения мест с аномальным метаболизмом, что позволяет визуализировать опухоли,
воспаления или места тромбоза.
Кроме того, радионуклидная диагностика предназначена для решения таких задач, как
определение показаний к проведению хирургической операции резекции печени у больных
первичным раком; своевременная корректировка курсов лучевой терапии больных с
метастазами опухолей различных локализаций; оптимизация плана прицельного лечения на
клеточном уровне в послеоперационном периоде; точная локализация границ оперативного
вмешательства при саркомах нижних конечностей; установление возможности отказа от
калечащей операции ампутации нижних конечностей при саркоме после химиотерапии;
определение пригодности кожного лоскута для пересадки при пластической операции

13. 13
восстановления молочной железы у женщин после мастэктомии по поводу рака молочной
железы; выработка оптимальной тактики послеоперационного лечения и реабилитации
больных после операции по поводу саркомы, в частности, установления возможности и
сроков протезирования нижней конечности.
Для проведения радионуклидных исследований необходимы соответствующие, меченные
радионуклидами, препараты и аппаратура для получения изображений распределения
радионуклида в теле пациента.
Современное развитие ядерной медицины характеризуется прежде всего разработкой
уникальных новых радиофармпрепаратов, которые позволяют оценивать состояние
различных органов и тканей организма на клеточном уровне. Наиболее перспективным
является создание пептидных препаратов, меток рецепторов, которые позволяют проводить
исследования патогенных заболеваний.
Не все радионуклиды могут быть использованы при диагностике. Существуют критерии
выбора радионуклида:
- оптимальным радионуклидом для радиофармпрепарата является тот, который позволяет
получить максимум диагностической информации при минимальной лучевой нагрузке на
больного;
- радионуклид должен быть чистым гамма-эмиттером;
- 100 < гамма-энергия радионуклида < 250 кэВ;
- эффективный период полураспада должен составлять величину не менее 1,5
продолжительности проведения теста;
- желательно выбирать такой РФП, который быстро поступает в исследуемый орган и быстро
выводится из организма, тем самым снижая лучевую нагрузку;
- по физическим характеристикам радионуклид должен обладать коротким периодом
полураспада;
- быстрый распад нуклида также обеспечивает безопасность исследования;
- к числу основных требований следует отнести наличие у нуклида γ-излучения, удобного
для наружной регистрации;
- пригодность РФП обуславливается еще и биологической характеристикой отражения
функций организма или отдельного органа (например, избирательное поглощение 131I
щитовидной железой). Однако этот критерий не является первостепенным, т. к. в настоящее
время стало возможным включать радионуклиды в состав различных химических
соединений, биологические свойства которых резко отличаются от используемого нуклида
(например, распределение в организме 99mТс в соединении с технефитом, пентатехом,
броммезидой и др. совершенно иное, чем собственно 99mТс);
- РФП, вводимые внутрь организма, не должны содержать токсических примесей или
радиоактивных веществ, которые в процессе распада образуют долгоживущие дочерние
нуклиды.
На рис. 5 показаны примеры использования некоторых реакторных и ускорительных
радионуклидов при диагностике «in vivo».
Около 80% всех in vivo диагностических процедур в ядерной медицине связано с
использованием технеция-99м или содержащих его препаратов. В настоящее время в
Российской Федерации для обеспечения потребностей клиник в подобных препаратах
используется комбинированный подход. Производитель поставляет в клинику так
называемый сорбционный генератор технеция-99м с активностью 2,4-19,0 ГБк на дату
поставки, а также наборы реагентов к нему. Набор реагентов представляет лиофилизованную
форму препарата. При добавлении к ней пертехнетата натрия с технецием-99м образуется
радиофармпрепарат. К очевидным достоинствам такой комбинированной поставки относятся
возможность приготовления препаратов по мере необходимости, а также достаточно
длительный срок хранения наборов реагентов. Однако у данного подхода существует ряд
важных недостатков.

14. 14
Рис. 5. Примеры использования различных радионуклидов
при диагностике «in vivo».
Во-первых, в течение срока эксплуатации генератора объемная радиоактивность
пертехнетата натрия с технецием-99м, элюируемого из генератора, падает, причем
значительно. Такое изменение сильно влияет на качество радиофармпрепаратов, получаемых
с помощью набора реагентов.
Во-вторых, каждый пользователь вынужден наладить в отделении ядерной
медицины систему контроля качества препаратов, приготовляемых с использованием
технеция-99м. Фактически в настоящее время такая работа по контролю качества
осуществляется только в небольшом числе российских клиник. По мере ужесточения
требований к контролю качества медицинской помощи затраты клиник на работу с
генераторами технеция-99м существенно возрастут.
В-третьих, даже в крупных городах велико число небольших отделений
радионуклидной диагностики. В таких отделениях возможности генератора не используются
полностью, что вызывает неоправданные расходы.
Современные подходы к организации поставок препаратов с технецием-99м
предполагают заказ клиникой препарата с технецием-99м у производителя в режиме
реального времени и поставку радиоактивности в городских условиях в течение 1,0-1,5
часов. В этом случае используются так называемые централизованные экстракционные
генераторы технеция-99m. Подобная схема является более сложной для производителя, но
более удобной и выгодной для клиник.
Использование этих радиофармпрепаратов требует оснащение соответствующей техникой
в первую очередь эмиссионными и, особенно, позитронными томографами.
Для получения изображений при радионуклидной диагностике используются в настоящее
время, в основном, две технологии – ОФЭКТ и ПЭТ.
3.1.1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ).
Гамма-камеры используются для фиксации изображений, полученных с помощью
излучения, испускаемого специальными введенными внутрь радионуклидами. Этот метод

15. 15
позволяет исследовать анатомию и функционирование различных органов, а также
выявлять костные патологии.
Широкое разнообразие радиофармацевтических препаратов и используемых методик
позволяет производить диагностику практически любого органа.
На рис.6 показана схема получения изображения распределения радионуклида при
диагностике «in vivo» методом ОФЭКТ.
Рис. 6. Принцип получения изображения распределения
радионуклида при диагностике «in vivo».
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ, SPECT) наиболее часто
используется для получения изображений костей (все тело), исследований перфузии
(прохождение крови через сосудистое русло) мозга, кардиоисследований, на которые
приходится примерно треть всех ОФЭКТ-процедур. С помощью последовательного
получения изображений гамма-камера может отобразить протекание крови через различные
органы, включая мозг, легкие, печень, почки.
Также гамма-камера помогает врачам в диагностике патологических изменений, таких как
кисты, опухоли, гематомы, надломы костной ткани, области остеогенеза (хрупкости костей),
патологии коры и белого вещества. В дополнение к этому гамма-камера может работать в
паре с компьютером и оценивать кардиологические функции и перфузии, например, ОФЭКТ
может выполнить визуализацию перфузии сердечной мышцы с помощью таллия-201 и
технеция-99m. Кроме того, ОФЭКТ используется для выявления бессосудистого некроза
(омертвления) головки бедра, остеоартрита (дегенерация суставного хряща) колена,
метастатической болезни печени, патологии височно-нижнечелюстного сустава, глубоко
расположенных гемангиом (врожденная аномалия, при которой пролиферация клеток
эндотелия приводит к образованию скоплений, напоминающих опухоль) малого размера,
метаболизма в костной ткани при гиперпаратиреоидизме (повышенная секреция
паращитовидными железами) и тиреотоксикозе (состояние, вызванное избыточным
количеством эндогенного или экзогенного тиреоидного гормона). Эти методики уменьшают
необходимость инвазивной радиологии.
Мозговые ОФЭКТ-исследования используются для прогнозирования инсультов, СПИДа,
комплекса слабоумия, психиатрических заболеваний и болезни Паркинсона. Точное
совпадение (одинаковость) при формирования изображений успешно используется для
достоверной диагностики в нейрологии, онкологии и кардиологии.
Гамма-камера регистрирует и подсчитывает количество фотонов, испускаемых
исследуемым органом и формирует карту вспышек каждого из них в пространстве, строя
таким образом 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
коллиматора, детектора на базе сцинтилляционного кристалла, фотоэлектронных
умножителей, электронной схемы определения положения и величины вспышек,
компьютера для отображения и консоли оператора. Также используются интегрированный

16. 16
компьютер и/или отдельная система захвата изображения и рабочая станция для
визуализации. Система для диагностики всего тела требует также наличия подвижного
детектора, который проходит вдоль пациента, либо подвижного стола, который движется
под неподвижным детектором. ОФЭКТ-системы требуют наличия подвижного гантри для
крепления и вращения головки камеры и коллиматоров по круговой, эллиптической или
повторяющей контур тела траектории. Некруговые траектории позволяют головке камеры
быть ближе к телу пациента, таким образом увеличивая пространственное разрешение.
Программное обеспечение содержит большое количество протоколов для обработки
изображения. Наиболее распространенными функциями являются:
- сглаживание изображения, нормализация и интерполяция;
- соединение и вычитание изображений;
- вычитание фона;
- увеличение контраста;
- циклический показ последовательности изображений (режим кино);
- реконструкция и отображение зоны интереса;
- построение и отображение графиков и гистограмм.
Кардиологические приложения включают съем данных за один проход,
распределительный режим съема данных, автоматическое распознавание границ,
определение конечно-систолического и конечно-диастолического объемов, ударного объема
сердца, минутного сердечного выброса, общей фракции выброса и т. д. Системы с
несколькими детекторами позволяют уменьшить время получения изображения и получить
более высокое разрешение, однако стоимость двухдетекторной системы может вдвое
превышать стоимость системы с одним детектором.
В зависимости от планируемых клинических применений может быть создана и
определенная ОФЭКТ-система. Камера с двумя детекторами идеально подходит для
исследования всего тела за один проход и общих ОФЭКТ-исследований. Двухдетекторная
камера с изменяемым углом между детекторами (90, 101 и 180 градусов) позволяет
лечебному учреждению планировать гораздо более широкий спектр исследований.
Сканирование всего тела и общие ОФЭКТ-исследования выполняются в положении 180
градусов, а кардио- и некоторые другие исследования требуют положения 101 и 90 градусов.
Лечебные учреждения, планирующие приобретение более одной гамма-камеры или
дополнительных камер к уже имеющимся, должны проработать вопрос об их интеграции в
компьютерную сеть. Для обеспечения совместимости желательно приобретать системы
ядерной медицины одного производителя. Это облегчит обучение персонала, техническое
обслуживание и приобретение запасных частей.
Еще одним немаловажным фактором при выборе системы следует считать ее размеры и вес,
а так же требование к температуре и влажности в помещении.
3.1.2. Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ).
Позитронная эмиссионная томография — радионуклидный томографический метод
исследования внутренних органов человека. Метод основан на регистрации пары гамма-
квантов, возникающих при аннигиляции позитронов из радиофармпрепарата, вводимого
перед исследованием. В основе этого метода лежит возможность при помощи специального
детектирующего оборудования (ПЭТ - сканера) отслеживать распределение в организме
биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радионуклидами.
ПЭТ, основы которой заложены в середине 1970-х годов, в настоящее время является
мощнейшим и уникальным инструментом, одним из самых информативных диагностических
методов, применяемых в ядерной медицине.
Она представляет собой неинвазивный метод определения концентраций соединений,
меченных позитронными эмиттерами, в заданных исследователем биологических тканях.
Неоспоримое преимущество ПЭТ заключается в его уникальной чувствительности,
примерно на два порядка большей, чем у однофотонной эмиссионной компьютерной

17. 17
томографии. Присутствие среди позитронных эмиттеров радионуклидов основных
элементов-органогенов (углерод, азот, кислород) позволяет использовать меченные этими
радионуклидами самые разнообразные биологически активные соединения, содержащиеся в
нормально функционирующем живом организме. ПЭТ - метод, который позволяет выявлять
ранее неизвестные отклонения от нормы в функционировании систем, например, головного
мозга, дает клиницисту возможность связывать и количественно оценивать наблюдаемые
патологические отклонения с дисфункцией биохимических и/или физиологических
параметров и таким образом открывает перед ним новые возможности, как в терапии, так и в
хирургии.
В основе принципа ПЭТ (рис.7) лежит явление регистрации двух противоположно
направленных гамма-лучей одинаковых энергий, возникающих в результате аннигиляции.
Процесс аннигиляции происходит в тех случаях, когда излученный ядром радионуклида
позитрон встречается с электроном в тканях пациента.
Рис. 7. Принцип позитронной эмиссионной томографии.
Радиофармацевтические препараты (РФП), использующиеся при ПЭТ, представляют
собой, как правило, вещества, участвующие в различных метаболических процессах. В
таких соединениях стабильные нуклиды замещаются на соответствующий радионуклид.
Особенностью РФП для ПЭТ является также необычность условий их синтеза -
использование так называемых ультракороткоживущих радионуклидов (УКЖР) и работа с
ничтожными количествами.
Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных РФП. Именно
выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как
метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и
т.д. Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных
соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом современной медицины.
Поэтому разработка новых РФП и эффективных методов синтеза уже зарекомендовавших
себя в настоящее время становится ключевым этапом в развитии метода ПЭТ.
На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон - излучающие
радионуклиды элементов второго периода Периодической системы: углерод-11 (T½= 20,4
мин.), азот-13 (T½=9,96 мин.), кислород-15 (T½=2,03 мин.) и фтор-18 (T½=109,8 мин.).
Фтор-18 обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: наибольшим
периодом полураспада и наименьшей энергией излучения. С одной стороны, относительно
небольшой период полураспада фтора-18 позволяет получать ПЭТ изображения высокой
контрастности при низкой дозовой нагрузке на пациентов. Низкая энергия позитронного
излучения обеспечивает высокое пространственное разрешение ПЭТ изображений. С другой
стороны, период полураспада фтора-18 достаточно велик, чтобы обеспечить возможность
транспортировки РФП на основе фтора-18 из централизованного места производства в
клиники и институты, имеющие ПЭТ сканеры (т.н. концепция сателлитов), а также
расширить временные границы ПЭТ- исследований и синтеза РФП.

18. 18
Для наработки основных УКЖР, применяемых в ПЭТ, чаще всего используют
специализированные малогабаритные циклотроны или радионуклидные генераторы. Из-за
короткого времени жизни (от 2 минут у кислорода-15 до 110 минут у фтора-18) этот
циклотрон, а также установки для синтеза соответствующих РФП должны находиться в
непосредственной близости от позитронного эмиссионного томографа. Исключение
составляют РФП с фтором-18. Его относительно большой период полураспада (110 минут)
позволяет поставлять меченные им соединения в виде уже приготовленных РФП в клиники,
не имеющие своего производства позитронных эмиттеров и РФП. Ежедневно один
специализированный циклотрон может обеспечивать работу до 10 позитронных
эмиссионных томографов.
Важным обстоятельством является то, углерод-11, азот-13 и кислород-15 являются
радионуклидами биогенных элементов, что выгодно отличает ПЭТ от других методов
радионуклидной диагностики, например, от ОФЭКТ, в которой используют радионуклиды
металлов, а меченое соединение вводится в организм в составе комплексного соединения,
что создает определенные проблемы при интерпретации полученных данных, связанных с
неопределенностью его судьбы в организме.
Что касается использования в ПЭТ фтора-18, который не является радионуклидом
биогенного элемента, то следует отметить, что введение его в РФП вместо атомов водорода
практически не изменяет, с некоторыми оговорками, химических свойств соединения.
Разработан многочисленный ряд тестов с использованием позитронной эмиссионной
томографии, позволяющих изучать различные биологические характеристики опухолей.
Наиболее широкое применение в онкологии получили исследования клеточной энергетики с
использованием меченной фтором-18 дезоксиглюкозы. Принцип теста основан на том
общеизвестном факте, что опухолевая ткань по сравнению с нормальной поглощает
значительно большее количество глюкозы. Меченая глюкоза, введенная внутривенно,
аккумулируется в опухолевых клетках в количестве, позволяющем выявлять очаги ее
повышенного накопления с помощью детекторной системы позитронного эмиссионного
томографа.
Ещё одним из важных достоинств позитронной эмиссионной томографии является то,
что одно единственное исследование позволяет за 40-60 минут выявлять очаги опухолевого
процесса и в печени, и в тканях головного мозга, в легких, в различных отделах скелета,
лимфатических узлах. В некоторых случаях применение ПЭТ может исключить
необходимость применения всех других диагностических методов.
Являясь одним из наиболее информативных, точных и чувствительных методов
обнаружения патологических изменений в организме, позитронная эмиссионная томография
определяет сегодня научный и практический уровень клинической медицины.
Кроме перечисленных выше четырех УКЖР для ПЭТ могут быть применяться и
другие позитронные эмиттеры, для производства которых могут быть использованы ядерные
реакторы (медь-62), радионуклидные генераторы, как вторичные источники (медь-62,
цинк-62, галлий-68, рубидий-82, индий-110 и другие), а также ускорители заряженных
частиц (кобальт-55, медь-64, бром-75,76, иттрий-86, цирконий-89, йод-124 и другие).
Применение в ПЭТ других позитронных эмиттеров обусловлено разными причинами.
Некоторые из них с успехом могут заменить УКЖР при сравнительной дешевизне и
простоте обращения. Другие, например, галлий-68, индий-110 являются радионуклидными
аналогами широко используемых в ОФЭКТ радионуклидов – галлий-67, индий-111, которые
уже несколько десятилетий применяются для визуализации самых разнообразных систем и
процессов в организме. Поэтому их использование целесообразно не только потому, что оно
может проводиться на хорошо разработанной методической основе, но также дает
возможность сравнения данных, полученных двумя независимыми методами. Использование
в ПЭТ таких позитронных эмиттеров, как бром-76 и йод-124 в силу их медленного
радиоактивного распада дает возможность визуализации таких процессов в организме,
которые протекают с относительно незначительной скоростью.
Первые исследовательские позитронные эмиссионные томографы появились в начале
1970-х годов. Первые коммерческие томографы появились только к концу 1970-х годов.

19. 19
Первые аппараты были оборудованы малым числом детекторов. Не было возможности
одновременного сбора информации для нескольких срезов, толщина срезов была большая.
Но даже отсутствие возможности детализации анатомических структур по данным ПЭТ не
смогло сдержать распространение метода в клиниках.
ПЭТ непрерывно совершенствуется. Появляются новые РФП, протоколы клинических
исследований и сами позитронные эмиссионные томографы. В последние годы все крупные
зарубежные производители медицинского диагностического оборудования, стремясь сделать
метод ПЭТ доступным для клиник разного уровня, предлагают ПЭТ-сканеры с различными
характеристиками и качеством получаемых изображений. К ним относятся томографы с
конструкцией детекторов в виде сплошного и незамкнутого кольца, гаммы-камеры двойного
назначения с двумя либо с тремя детекторными головками, работающие в режиме
совпадений и однофотонного детектирования, а также ПЭТ-сканеры, совмещенные с
многосрезовыми компьютерными томографами (КТ). Такие аппараты позволяют за одно
исследование получать функциональные (ПЭТ) и анатомические (КТ) данные.
Исходно предполагалось, что основным применением ПЭТ станет кардиология,
однако в настоящее более 90% исследований составляет онкология. Расширяются
возможности этого метода для диагностики в неврологии.
Постоянное совершенствование аппаратного и программного обеспечения
позитронных эмиссионных томографов позволило существенно снизить лучевую нагрузку
на пациента и одновременно повысить информативность исследований.
В мире на начало 2005 г. функционировало около 300 полных ПЭТ-центров и
ежегодно открывается свыше 15 новых ПЭТ-центров. Число ПЭТ-сканеров – более 2000, а
общее количество ПЭТ-исследований составило около 2 500 000. Под термином «Полный
ПЭТ-центр» подразумевается медицинский комплекс, в состав которого входит
специализированный циклотрон для производства УКЖР, радиохимическая лаборатория для
синтеза РФП и один или несколько позитронных эмиссионных томографов. В настоящее
время в США и других странах получила развитие и другая система организации ПЭТ-
исследований. В этом случае один полный ПЭТ-центр снабжает мечеными соединениями
близкорасположенные к нему другие медицинские учреждения, имеющие только
позитронные эмиссионные томографы. При такой организации резко выросло, как
количество медицинских учреждений, проводящих ПЭТ-исследования, так и число
позитронных эмиссионных томографов. Если в 2000г. в США было около 200 томографов,
то по оценкам американских специалистов в области медицинских услуг в 2020г. их будет
установлено более 2000. Такой сценарий развития ПЭТ в США обусловлен еще и тем, что
более 500 медицинских страховых компаний страны включили этот вид услуг в свои
программы медицинского страхования.
В России по состоянию на январь 2008 г. работало только 4 полных ПЭТ-центра (2 – в
Петербурге, 2 – в Москве) и 10 позитронных эмиссионных томографов.
По оценкам специалистов, использование самой современной высокой технологии в
ядерной медицине – метода ПЭТ – требует организации полных ПЭТ-центров из расчета 1
центр на 1,0-1,5 млн. человек населения.
Статус и перспективы технологий позитронной эмиссионной томографии в медицине.
Периоды полураспада, характерные для большинства позитрон-излучающих
радионуклидов (единицы, десятки минут), требуют наличия в составе госпитально-
дислоцированных ПЭТ-центров следующего достаточно сложного и дорогого оборудования:
 ускоритель для наработки позитрон-излучающих нуклидов;
 мишенная система для получения и выделения этих нуклидов;
 радиохимическая лаборатория для синтеза и анализа РФП;
 ПЭТ-сканер (один или несколько) для проведения диагностических и др. исследований.
Все это обусловило довольно высокую стоимость ПЭТ-метода, что существенно
сдерживало внедрение его в клинику, особенно в первые 15-20 лет. В эти годы большинство