International Atomic Energy Agency РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 2 Клиническая задача Радиофармпрепарат Оборудование Диагностика и терапия с использованием открытых источников Ядерная Медицина

Nuclear Medicine 3 Радионуклид Фармпрепарат Орган Параметр + коллоид Печень Ретикулоэндотелиальная система, РЭС Tc-99m + МАА Легкие Региональная перфузия + ДТПА Почки Функция почек РАДИОФАРМПРЕПАРАТЫ Часть 0: Основы Ядерной Медицины (макроагрегаты альбумина сыворотки человеческой крови)

Nuclear Medicine Естественная радиоактивностьБеккерель 1898РадийКюри 1911Атомное ядроРезерфорд 1913Модель атомаБор 1930ЦиклотронЛоуренс 1932НейтронЧедвик 1934Искусственный радионуклидЖолио-Кюри 1938Производство и распознание Йод-131Ферми и д.р. 1942Ядерный реакторФерми и д.р. 1946Радионуклиды в продажеХарвелл 1962Tc-99m в ядерной медицине Харпер История - Радионуклиды Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 5 Анри Беккерель Эрнест Резерфорд Мария Склодовская-Кюри Фредерик и Ирен Жолио-Кюри Первооткрыватели Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 6 РадиофармпрепаратПоказания Способ Максимальная введения активность I-131йодидТиреотоксикоз пероральный 1 ГБк I-131йодид Рак щитовидной пероральный 20 ГБк железы I-131MIBGОнкология внутривенный10 ГБк (метаиодобензилгуанидин) P-32фосфатPolycythaemia veraвнутривенный 200 МБк или пероральный Sr-89хлоридМетастазы в костивнутривенный 50 МБк Y-90коллоид Артритвнутрисуставный 250 МБк Злокачественныевнутриполостной5 ГБк выпоты Yr-169коллоид Артрит внутрисуставный 50 МБк Re-186коллоид Артрит внутрисуставный 150 МБк СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ – ТЕРАПИЯ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Терапевтическое использование Na-24 (лейкоз) (Hamilton et al) 1936Терапевтическое использование P-32 (лейкоз и истинная полицитемия) (Lawrence) 1941Терапевтическое использование йода при гипертиреозе (Hertz et al) 1942Терапевтическое использование йода в лечении метастаз рака щитовидной железы 1945Терапевтическое использование Au-198 в лечении злокачественных выпотов (Muller) 1958Лечение костных метастазов с помощью Р-32 (Maxfield) 1963Медицинская синовэктомия с использованием Au-198 (Ansell) ИСТОРИЯ - ТЕРАПИЯ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 8 Поглощенная доза излучения должна быть определена исходя из измерений накопления, периода полувыведения радиофармпрепарата (РФП) и размера щитовидной железы. Радиофармпрепарат вводят перорально Гипертиреоз Вылечен через Гипотиреоз 3-4 месяцев 1 год через 7 лет 85% 98% 14.8% 27.9% I-131 ТЕРАПИЯ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 9 РАДИОСИНОВЭКТОМИЯ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 10 ПАЛЛИАТИВНОЕ ЛЕЧЕНИЕ Внутривенная инъекция радиофармацевтических препаратов, которые содержат, например, Sr-89 или Sm-153 Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 11 Щитовидная железа (опухоли и гипертиреоз) 0.39 Истинная полицитемия Другие опухоли Другие Всего Количество больных на 1000 населения около 3% от всех процедур ядерной медицины ЧАСТОТА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗА ГОД - ТЕРАПИЯ (Швеция 1995) Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 12 Визуализация Кости, мозг, легкие, щитовидная железа, почки, печень / селезенка, сердечно-сосудистая система, желудок / желудочно-кишечный тракт, опухоли, абсцессы... Не связанные с визуализацией (функциональные) Поглощение в щитовидной железе, ренография, сердечный выброс, резорбция желчных кислот... Лабораторные тесты скорость клубочковой фильтрации, эффективный почечный плазмоток, объем / выживание эритроцитов, определение абсорбции (B12, железа, жиров), объем крови, обмен электролитов, воды, костный метаболизм… Радиоиммунные анализы (РИА) Интраоперационное использование методов радионуклидной визуализации СОВРЕМЕННЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 13 ЧАСТОТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ в ГОД - ДИАГНОСТИКА (Швеция 1998) 15 обследований/1000 населения Часть 0: Основы Ядерной Медицины Кости Легкие Почки Щитовидная ж. Сердце Функциональные Лабораторные Мозг

Nuclear Medicine 14 Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 15 Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Исследования кровотока (Bi-214)Blumgart-Weiss 1935Костный метаболизм (P-32)Chiewitz-de Hevesy 1939Исследования щитовидной железы (I-131)Hamilton и др. 1948Радиокардиография (Na-24)Prinzmetal et al и др. 1956Ренография (I-131)Taplin, Winter 1957Сканирование печени (Au-198 коллоид)Friedell и др. 1961Остеосцинтиграфия (Sr-85)Fleming и др. 1962Сердце (Rb-86, Cs-131)Carr и др. 1964Сканирование легких Taplin и др. 1965Сканирование мозга (Tc99m-пертехнетат)Bollinger и др. 1971Остеосцинтиграфия (Tc99m-комплекс)Subramanian и др. ИСТОРИЯ – ДИАГНОСТИКА Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 17 de Hevesy G & Paneth F. Die Lösligkeit des Bleisulfids und Bleichromats. Z. Anorg Chem 82, 323, de Hevesy G. III. Поглощение и транслокация свинца растениями (The absorption and translocation of lead by plants) Biochem J, 17, 439, Chiewitz O. & de Hevesy G. Радиоактивные индикаторы в исследовании метаболизма фосфора у крыс (Radioactive indicators in the study of phosphorous metabolism in rats) Nature 136, 754, Джордж де Хевеши (George de Hevesy) Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 18 Göran C. H. Bauer Arvid Carlsson Bertil Lindquist МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН (Mineral Metabolism) (1961)...исследования костей радионуклидными методами вышли за пределы методики и в настоящее время предоставляют данные имеющее непосредственное физиологическое и клиническое значение. МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 19 ФункцияСканерГамма-камера Исследования костей Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 20 Радиометр – дозкалибратор Счётчик проб Одно-и многодетекторные системы Гамма-камеры Однофотонный эмиссионный компьютерный томограф (ОФЭКТ) Позитронно- эмиссионный томограф (ПЭТ) ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Cr-ЭДТА, 300 кБк Пробы плазмы спустя мин после введения РФП Скорость выведения, клиренс (Cl) вычисляется по формуле: A – введенная активность C p – концентрация активности в плазме Почечный клиренс (Пробы плазмы) Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 22 НАКОПЛЕНИЕ ЙОДА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗОЙ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Визуальная сцинтилляция (ZnS)Crookes 1927Счетчик Гейгера Geiger 1944Сцинтилляционный детектор (ZnS+PM) Curran 1948Кристалл йодистого натрия Hofstadter 1950СканерCassen 1957Гамма-камераAnger 1963ТомографияKuhl ИСТОРИЯ – ИНСТРУМЕНТЫ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 24 B. Cassen H.O. Anger Первооткрыватели Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 25 Гамма камера? Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 26 Гамма камера ! Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 27 n Радионуклидная визуализация определяет функциональные (а не анатомические) свойства человеческой ткани. n Изображение создаётся путем индикации распределения радиофармпрепаратов в организме с помощью гамма- камеры ИЗОБРАЖЕНИЯ В ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЕ Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 28 nПоглощение 99mTc-МДФ(MDP) костью отражает костный метаболизм и кровоток и позволяет проводить функциональный анализ костной ткани n Визуализация изменений костного метаболизма позволяет обнаруживать повреждения, такие как: костные метастазы доброкачественные и злокачественные опухоли травмы костей n Для выявления остеомиелита требуется проведение трехфазной сцинтиграфии n Остеосцинтиграфия также полезна для проведения последующего врачебного наблюдения при других заболеваниях костей, таких как болезнь Педжета n Внутривенное введение МБк 99mTc- МДФ(MDP). Визуализация через 3 часа после инъекции Сцинтиграфия костей Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine 29 нормапатология Сцинтиграфия костей (Остеосцинтиграфия) Часть 0: Основы Ядерной Медицины

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 30 Пропорциональная эмболизация легочных капилляров позволяет визуализировать перфузию легких (используя Tc99m MAA). Это изображение помогает в диагностике легочной эмболии. Внутривенное введенияе100 МБк Tc99m MAA. Немедленное сканирование. Вентиляционные исследования (используя 99m Tc-аэрозоли) отражают региональную и сегментарную вентиляции. Интерпретация исследования осуществляется в сочетании с результатами перфузионного сканирования, помогая дифференциальной диагностике легочной эмболии. Вдыхание 100 МБк Tc99m-аэрозоли. Немедленное сканирование Исследования легких

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 31 Вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия легких

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 32 Сцинтиграфия щитовидной железы (при использовании 123 I, 131 I или 99m Tc пертехнетат) позволяет получить информацию о структуре и функции, визуализируя щитовидную железу и производя расчет накопления, объема органа и т.д. ОФЭКТ исследования дают отличную контрастность и разрешение по сравнению с планарным изображением, что способствует обнаружению и оценке узловых образований в щитовидной железе. Внутривенное введения 100 МБк 99m Tc-пертехнетата. Сканирование через 15 минут ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 33 Сцинтиграфия ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 34 ЦЕРЕБРАЛЬНЫЙ КРОВОТОК n 99m Tc HMPAO или аналогичные соединения накапливаются в мозге пропорционально регионарному мозговому кровотоку n Локализуется преимущественно в сером веществе и не перераспределяется n Помогает в обнаружении: деменций мозга, таких как болезнь Альцгеймера; локализации судорожных очагов; церебральных сосудистых проблем, таких как ишемия головного мозга; травмы и смерть мозга n Внутривенное введение 800 МБк 99m Tc HMPAO. Томография через 30 минут

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 35 Нормальный Болезнь Альцгеймера ЦЕРЕБРАЛЬНЫЙ КРОВОТОК

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 36 Определение почечного клиренса с 51 Cr-ЭДТА или 99м Тс-ДТПА. Динамическая сцинтиграфия почек отражает почечную перфузию крови, накопление и экскрецию. Во время проведения обследования набирается серия изображений. При вычислении скорости счета в определенной области интереса (ROI), получается ренограмма, которая предоставляет количественные данные. Для оценки почечного клиренса и функции используются различные радиофармпрепараты, такие как 99m Tc-MAG3, 99m Tc-ДТПА и 123 I-Hippuran Для оценки паренхиматозной анатомии и функции использует 99m Tc-DMSA Функция почек

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 37 В идеале, участок фона должен выбираться таким образом, чтобы исключить артерии и область почечной лоханки. ФУНКЦИЯ ПОЧЕК ( 99m Tc-ДТПА)

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 38 ФУНКЦИЯ ПОЧЕК (Tc99m-DMSA)

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 39 Внутривенно вводится высокая активность ( МБк) Тс-99м болюсом, а затем производится краткосрочный сбор данных (4-20 кадров в секунду в течение 1 минуты). Таким образом демонстрируется функция миокарда с устранением влияния фоновой активности. Анализ первого прохождения позволяет оценить: Визуализацию движения стенки Расчет фракции выброса ЛЖ и ПЖ Обнаружение наличия внутрисердечного шунтирования слева направо Расчет сердечного выброса Расчет объема желудочка Расчет времени транзита ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРВОГО ПРОХОЖДЕНИЯ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 40 ИЗМЕРЕНИЕ ВНУТРИСЕРДЕЧНОГО выБРОСА

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 41 РАДИОИЗОТОПНАЯ ВЕНТРИКУЛОГРАФИЯ Путем маркировки красных кровяных клеток (Tc99m), а затем проведения ЭКГ- синхронизированного динамического сканирования и измерения изменений скорости счета, производится измерение объема крови ЛЖ и ПЖ. Анализ движения стенки желудочка, систолической / диастолической функций, и фракции выброса, используется для оценки коронарной недостаточности, стратификации риска, и контроле кардиотоксичности в химиотерапии Внутривенное введение МБк Tc99m, сканирование спустя минут

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 42 Радиоизотопная вентрикулография

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 43 ПЕРФУЗИЯ МИОКАРДА Накопление 201 Tl в миокарде зависит от кровотока и клеточного метаболизма, следовательно, оно отражает регионарную перфузию и жизнеспособность сердечной мышцы Оценка пациента с предполагаемой или установленной коронарной недостаточностью основывается на интерпретации изображения или количественном анализе реконструированных томографических срезов, который также дает информацию о региональной перфузии. Исследование проводится под нагрузкой и в состоянии покоя введение МБк 201 Tl. Томографическое исследование.

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 44 Нагрузка Покой ПЕРФУЗИЯ МИОКАРДА

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 45 фронтальный поперечный сагиттальный ТОМОГРАФИЧЕСКИЕ СРЕЗЫ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 46 ПЕРФУЗИЯ МИОКАРДА

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 47 Физические свойства 99mTc-МИБИ или 99mTc-Tetrofosmin позволяют проводить оценку перфузии и функции миокарда, путем выполнения ЭКГ-синхронизированных ОФЭКТ исследований перфузии, начиная с первого прохождения. Состояние пациента с установленной или с подозреваемой коронарной недостаточностью оценивается исходя из количественного анализа и оценке регионарной перфузии коронарной артерии, восстановленной из множества реконструированных томографических срезов. Внутривенное введение МБк. ЭКГ- синхронизированное томографическое исследование ПЕРФУЗИЯ МИОКАРДА

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 48 ЭКГ-синхронизированное исследование перфузии миокарда

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 49 ЭКГ-синхронизированная ОФЭКТ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 50 ПЭТ Позитронно-эмиссионная томография

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 51 АННИГИЛЯЦИЯ кэВ позитрон

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 52 Радионуклид Время Энергия позитрона полураспада (средняя) C мин 0.39 МэВ N-1310 мин 0.50 МэВ O мин 0.72 МэВ F мин 0.25 МэВ Cu мин 1.3 МэВ Ga мин 0.83 МэВ Rb мин 1.5 МэВ РАДИОНУКЛИДЫ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 53 ПЕРВООТКРЫВАТЕЛИ Мишель Тер-Погосян готовит радиофармпрепарат для обследования Генриха Вагнера младшего с использованием одного из первых ПЭТ-томографов (1975).

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 54 ПЭТ-установка

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 55 ПЭТ С ГАММА-КАМЕРОЙ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 56 Стэнли Ливингстон и Эрнест Лоуренс с их 8 МэВ циклотроном (1935) ЦИКЛОТРОН

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 57 ЦИКЛОТРОНЫ В БОЛЬНИЦАХ Компьютерный терминал БиосинтезаторЦиклотрон

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 58 F18-ФДГ (F18-FDG)

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 59 ФДГ В КАРДИОЛОГИИ КровотокМетаболизм

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 60 ФДГ В ОНКОЛОГИИ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 61 Болезнь АльцгеймераНорма ФДГ В НЕВРОЛОГИИ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 62 Новые радиофармпрепараты на основе позитронных излучателей. Радиофармпрепараты с высокой специфичностью. Более продвинутое программное обеспечение, которое позволит улучшить чувствительность и специфичность исследований. БУДУЩЕЕ Методы диагностики

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 63 Совмещенная ПЭТ-КТ визуализация ПЭТ КТ

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 64 Улучшение характеристик гамма-камеры Улучшение обнаружения позитронных излучателей Более изощренные методы для реконструкции и коррекции томографических исследований Улучшенные электронные системы отчетности. БУДУЩЕЕ приборы

Nuclear Medicine Часть 0: Основы Ядерной Медицины 65 ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА - НЕЯСНАЯ МЕДИЦИНА? Нет! Ядерная медицина является эффективным диагностическим и терапевтическим инструментом и необходима с медицинской точки зрения.