Ядерная медицина – проект будущего Докладчик: Уйба Владимир Викторович Руководитель Федерального медико- биологического агентства России ФЕДЕРАЛЬНОЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО

Сегодня удовлетворяется всего 7% существующего спроса на лучевые методы обследования и лечения. Парк диагностической техники имеет высокую степень изношенности: до 80% существующего оборудования старше 10 лет и требует замены. Производство отечественных РФП покрывает также не более 3% потенциального спроса. При этом отставание идет не только в количественном выражении, но также и в спектре используемых препаратов, что также является ограничением для развития отрасли. На сегодняшний день потеряно преимущество и имеется принципиальное отставание от США, развитых стран Европы и Японии в медицинском обеспечении населения методами ядерной медицины. Только в США используются около 130 радиодиагностических методов in vivo и около 60 радиодиагностических методов in vitro, что превышает в несколько раз отечественные возможности. До начала 80-х годов Россия в составе СССР занимала лидирующую позицию в мире в области использования мирных атомных технологий в медицине. Современное состояние ЯМ и ЛТ в РФ

Ядерная медицина – направление современной медицины, использующее радиоактивные вещества и свойства атомного ядра для диагностики и терапии в различных областях научной и практической медицины -Радионуклидная диагностика Выявление структурно-функциональных изменения органов и тканей практически на клеточном уровне, что позволяет диагностировать болезнь на самых ранних стадиях. Это существенно экономит средства на лечение и повышает шансы на выздоровление. -Радионуклидная терапия Формирование в патологических очагах поглощенных доз ионизирующего излучения, позволяющих добиться излечения отдаленных метастазов и диссеминированных опухолей при незначительных побочных эффектах и минимальном повреждении нормальных тканей. Ядерная медицина Уникальность и высокая эффективность методов ядерной медицины основана на применении высокотехнологичного оборудования и радиофармпрепаратов (РФП) в виде открытых источников ионизирующего излучения, способных накапливаться в определенных морфологических структурах и патологических очагах (терапия) или отражать динамику протекающих в органе физиологических или биохимических процессов (диагностика)

Онкология Урология и нефрология Гепатология Пульмонология Эндокринология ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА Кардиология Травматология Неврология и нейрохирургия Педиатрия Аллергология Гематология Иммунология СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ядерной медицины

Обеспеченность радионуклидными диагностическими исследованиями Определение степени распространенности процесса Выявление первичного очага новообразования Количество исследований на 1000 человек РОССИЯ Австрия Япония США Основные направления в онкологии Дифференциальная диагностика Оценка эффективности противоопухолевого лечения Выявление рецидива Радионуклидная диагностика

Обследования проводятся в амбулаторных условиях Не имеют противопоказаний, побочных действий, возрастных ограничений Неинвазивны (без физического вмешательства в огранизм, нетравматичны) Могут неоднократно повторяться без риска для больного Продолжительность обследования от 30 до 90 мин Разовая лучевая нагрузка в ~10 раз меньше в сравнении с рентгеновским обследованием Преимущества метода РНД Визуализация миокарда с помощью препарата Технетрил, 99m Tc. Изучение кровотока головного мозга методом ОФЭКТ

Иркутск Норильск Омск Билибино Якутск Чита Томск Новосибирск Воркута Ст. Петербург Волгоград Краснодар Пермь Н.Новгород Димитровград Уфа Moсква Челябинск Красноярск Мурманск Ростов Казань Отделения РНД в России Калининград Имеется 220 отделений РНД Функционирует 180 гамма-камер Из них 80% оборудования требует замены Ситуация в РНД Потребность в РНД Требуется установить более 550 новых гамма-камер Создать 50 новых отделений РНД, не включая ПЭТ центры Обнинск Саратов Хабаровск Екатеринбург

Позитронно-эмиссионная томография ПЭТ – является высокотехнологичным неинвазивным диагностическим методом на основе: одновременной регистрации двух гамма-квантов, излучаемых при взаимной аннигиляции позитрона и электрона получения на позитронном томографе изображения от введенного пациенту внутривенно РФП с позитрон-излучающим радионуклидом. избирательном накоплении РФП в патологических очагах СУЩНОСТЬ МЕТОДА Позитрон излучающий радионуклид Позитрон Электрон 511 кэВ гамма-квант 511 кэВ гамма-квант

Причина – наличие существенных преимуществ перед УЗИ, КТ, МРТ и ОФЭКТ: Чувствительность на 2 порядка выше в сравнении с ОФЭКТ Возможность измерения функциональных изменений биохимических процессов в теле пациента: - высокая точность отличия доброкачественного образование от злокачественного - своевременное определение эффективности примененной стратегии лечения - ранняя диагностика - половина успеха в борьбе с раком Возможность определения метастазов размером 1-2 мм Контроль всего тела пациента на наличие первичной опухоли и метастаз за один сеанс Преимущества применения ПЭТ С начала широкого применения ПЭТ в онкологии прогноз выживания пациентов увеличился в 2 раза

Gambhir S.S et al. Supplement to Journal of Nuclear Medicine. V Сравнительные характеристики ПЭТ И КТ ЗаболеваниеПараметр ДиагностикаСтадированиеРецидив ПЭТКТПЭТКТПЭТКТ Рак лёгкого Чувствительность, % Специфичность, % Колоректальный рак Чувствительность, % Специфичность, % Лимфома Чувствительность, % Специфичность, % Меланома Чувствительность, % Специфичность, % Рак головы и шеи Чувствительность, % Специфичность, % Рак желудка и пищевода Чувствительность, % Специфичность, %--9069

Основные области применения ПЭТ Диагностика онкологических заболеваний (~90%) опухоли лёгких, толстой и прямой кишки, головы и шеи, пищевода и желудка, поджелудочной железы, печени, молочной железы, яичников, простаты, головного мозга, щитовидной железы … злокачественная лимфома и меланома метастазы в костные структуры и др. Предоперационная диагностика сердечных заболеваний (~5%) кровоснабжение миокарда на уровне микроциркуляции скорость метаболических процессов в кардиомиоцитах Дифференциальная диагностика неврологических заболеваний(~5%) эпилепсия деменция ментальная депрессия заболевание Паркинсона церебральная ишемия

ПЭТ/КТ - технология совмещенных изображений

> Количество учреждений ПЭТ диагностики в мире

Челябинск – 2010г Магнитогорск – 2011г 3 ПЭТ центра 11 ПЭТ-сканеров 2 ПЭТ центра 6 ПЭТ-сканеров Москва 2 ПЭТ центра 5 ПЭТ-сканеров 2 ПЭТ центра 5 ПЭТ-сканеров Санкт-Петербург Для достижения заметного экономического и социального эффекта необходимо иметь минимум 1 ПЭТ сканер на 1 млн. населения В России требуется дополнительно установить не менее 115 ПЭТ/КТ сканеров В России требуется дополнительно установить не менее 115 ПЭТ/КТ сканеров Функционирует 6 ПЭТ центров Полноценно эксплуатируются 18 аппаратов ПЭТ Ближайшая перспектива – 25 учреждений ПЭТ ПЭТ в России Необходимо иметь 40 ПЭТ-центров Имеется 12 учреждений ПЭТ

30% Больные с впервые установленным диагнозом, нуждающиеся в лучевой терапии 70% Получают ЛТ 37% 33% Не получают ЛТ В России 320 тыс. пациентов нуждаются в лучевой терапии. Из них 150 тыс. больным лучевая терапия не проводится по причине плохого и недостаточного технического оснащения. В России 320 тыс. пациентов нуждаются в лучевой терапии. Из них 150 тыс. больным лучевая терапия не проводится по причине плохого и недостаточного технического оснащения. Лучевая терапия в России Нуждаются в других методах лечения

Радионуклидная терапия (РНТ) Лучевая терапия (ЛТ) - метод лечения на основе введения в организм больного терапевтических РФП на основе открытых источников ионизирующего излучения, которые, накапливаясь непосредственно в патологическом очаге в организме, разрушают поврежденную ткань. В настоящее время является одним из наиболее эффективных методов лечения. - метод лечения, основанный на использовании закрытых источников ионизирующего излучения и ядерных технологий, формирующих поток ионизирующего излучения, воздействующего на зону, где находится опухоль. - Дистанционная ЛТ: источник ионизирующего излучения находится на определенном расстоянии от тела пациента. -Контактная ЛТ (брахитерапия): закрытый источник ионизирующего излучения подводится непосредственно к опухоли. Лечебный эффект - повреждение жизненно важных компонентов опухолевых клеток, прежде всего ДНК, в результате чего эти клетки утрачивают способность к делению и погибают. Терапия

Радионуклидная терапия К преимуществам РНТ относятся: - избирательность повреждения опухоли или патологического очага - воздействие происходит одновременно на все патологические очаги - минимальное повреждение здоровых ткани - хорошая переносимость процедуры терапии - относительно короткое время госпитализации - возможность использования лечения тяжелобольных В настоящее время в России для РНТ используются РФП на основе изотопов йод-131, самарий-152 и стронций-90. Помимо этого, наиболее перспективными терапевтическими радионуклидами являются иттрий-90, лютеций-177, рений-188. Результаты радиойиодтерапии отдаленных метастазов рака щитовидной железы у детей и подростков

Радионуклидная терапия В отделении РНТ больные проходят курс лечения в специализированных «активных» палатах в режиме закрытого клинического стационара с использованием главным образом РФП на основе йода-131. Ядерно-физические характеристики некоторых других изотопов позволяют проводить терапию без наличия коек или амбулаторно. «Активные» палаты Процедурные введения РФП Планировка «активной» палаты для РНТ по рекомендациям МАГАТЭ

Средний показатель обеспеченности РНТ - 1 «активная» койка на тысяч населения. Германия, Англия, Австрия Средний показатель обеспеченности РНТ - 1 «активная» койка на 340 тысяч населения. Остальные Европейские страны 45 «активных» коек (4% от требуемого количества) Россия РНТ в Европе

Потенциальная ежегодная потребность в радионуклидной терапии в России Диффузный токсический зоб Рак щитовидной железы Онкологические заболевания других органов Заболевания опорно-двигательной системы Пролечивается ежегодно человек Инновационное развитие отечественной радиофармацевтики (новые РФП и новые средства доставки в органы-мишени) способны значительно расширить терапевтические возможности РНТ. Инновационное развитие отечественной радиофармацевтики (новые РФП и новые средства доставки в органы-мишени) способны значительно расширить терапевтические возможности РНТ человек РНТ в России

Хабаровск Томск Екатеринбург Челябинск Ст. Петербург Обнинск Димитровград Уфа Казань Самара Белгород Архангельск Ярославль Moсква Требуется 450 «активных» коек Из них: 15 отделений РНТ (по 15 «активных» коек) 5 центров РНТ (по 45 «активных» коек) 3 из 5 центров включены в состав ФВЦМР Требуется 450 «активных» коек Из них: 15 отделений РНТ (по 15 «активных» коек) 5 центров РНТ (по 45 «активных» коек) 3 из 5 центров включены в состав ФВЦМР Предложения по РНТ Москва : 1 центр, 3 отделения С-Петербург : 1 центр, 2 отделения Москва : 1 центр, 3 отделения С-Петербург : 1 центр, 2 отделения - уже имеются 30 «активных» коек 14 «активных» коек Планируемая сеть РНТ в России

Мировое производство и потребление радиофармацевтических препаратов Мировое производство и потребление РФП растет ежегодно на %. По прогнозам аналитиков доходы рынка РФП в США к 2020 г. могут возрасти в 20 раз по сравнению с 2000 г. и составить более 20 млрд. долл. к 2020 г Прогноз объемов потребления РФП в мире, млрд.$/год Согласно Федеральный закон РФ от 12 апреля 2010 г. N 61-ФЗ "Об обращении лекарственных средств» все вновь создаваемые предприятия по производству лекарственных средств должны соответствовать требованиям ГОСТ Р (стандарт идентичен Правилам GMP – ЕС Guide to Good Manufacturing Practice for Medicinal Products).

около 13 млн. диагностических процедур 100 млн. лабораторных тестов, применяется около 50 тыс. терапевтических доз в области ядерной медицины практикуют более 30 тыс. специалистов Только в США с использованием радионуклидов ежегодно производится: Радиофармацевтика в России и зарубежом В мире производится около 200 наименований РФП В России в практической медицине используются 22 РФП для сцинтиграфии и ОФЭКТ, 20 импортных наборов для радиоиммунного анализа, 6 РФП на основе 4 ультракороткоживущих радионуклидов для ПЭТ

Программа по развитию ядерной медицины в РФ ФМБА России активно участвует в разработке «Программы по развитию ядерной медицины в Российской Федерации» согласно поручению Президента РФ от 29 апреля 2010 года Задачи: Улучшение качества диагностики и лечения социально значимых заболеваний с использованием технологий ядерной медицины Организация производства отчественного высокоэффективного оборудования и радиофармпрепаратов для диагностики и лечения социально значимых заболеваний

Программа «Развитие ядерной медицины в РФ»: приоритетные направления Ключевые Приоритетное направление 1 - Формирование инфраструктуры (сети объектов) ранней диагностики социально значимых заболеваний Оценка общей (минимальной) потребности в оборудовании; Мероприятие 1.1 Создание сети отделений радиоизотопной диагностики (проектирование, строительство, оснащение оборудованием - ОФЭКТ, ОФЭКТ/КТ) Мероприятие 1.2 Проектирование, строительство и оснащение центров позитронно-эмиссионной томографии (циклотроны, модули синтеза РФП, защитные блоки для модулей синтеза, ПЭТ-сканеры) Приоритетное направление 2 - Формирование инфраструктуры (сети объектов) для эффективного лечения социально значимых заболеваний Мероприятие 2.1 Проектирование, строительство и оснащение высокотехнологичных центров медицинской радиологии (Димитровград, Обнинск, Томск) Мероприятие 2.2 Проектирование, строительство и оснащение отделений радионуклидной терапии открытыми источниками Мероприятие 2.3. Создание инфраструктуры (сети отделений,кабинетов) брахитерапии онкологических заболеваний Обеспечивающие Приоритетное направление 3 - Разработка новых технологических решений для ядерной медицины Приоритетное направление 4 - Формирование необходимой инфраструктуры для производства РФП и обслуживания объектов ядерной медицины Приоритетное направление 5 - Кадровое обеспечение

Ядерная медицина Радионуклидная терапия Неврологические заболевания Онкологические заболевания Кардиологические заболевания Заболевания щитовидной железы Костные метастазы опухолей различных локализаций Заболевания опорно-двигательного аппарата Радионуклидная диагностика Ранняя диагностика заболеваний Излечение при минимальных побочных эффектах Планируется: Создание отделений РНД ПЭТ-центров Оснащение: ОФЭКТ/КТ-сканеры – 520 ПЭТ/КТ-сканеры – 86 Циклотроны – 15 Планируется: Создание - 23 отделений РНТ Оснащение: 345 активных коек

Лучевая терапия Гамма-терапия (конвенциональная) Нейтронная терапия Нейтронзахватная терапия Планируется: создание - 85 отделений ЛТ оснащение новейших линейных ускорителей - 14 аппаратов брахитерапии Адронная терапия Использование ядерных технологий и ионизирующего излучения в виде закрытых источников для лечения ОНКОЛОГИЧЕСКИХ заболеваний В России 320 тыс. пациентов нуждаются в лучевой терапии Техническое оснащение 90% отделений лучевой терапии устарело на лет Техническое несоответствие современным требованиям приводит к необоснованному переоблучению пациентов Ошибка в подведении дозы на изношенных аппаратах 30%

Специализированные центры федерального уровня предназначены для совершенствования и внедрения новых радиационных технологий в диагностике и лечении наиболее значимых заболеваний, оказания полного объёма высокотехнологичной лечебно-диагностической помощи населению России. Создание федеральных высокотехнологичных центров медицинской радиологии (ФВЦМР)

Реализация передовых технологий ядерной медицины и лучевой терапии Состав ФВЦМР

Увеличение числа выявленных злокачественных новообразований Вылечивание местно- распостраненного рака предстательной железы Снижение числа рецидивов злокачественных новообразований в 5-8 раз 15-20% 95-99% 30-40% 5-30% Улучшение качества диагностики сердечно- сосудистых заболеваний Снижение показателей смертности от злокачественных новообразований Разработка и внедрение высокотехнологичного оборудования для радиационных медицинских технологий одна из ключевых задач улучшения здоровья нации Социально-экономическая значимость

Varian Trilogy – линейный ускоритель Тип и энергия частиц: электроны 6, 9, 12, 20 МэВ, тормозное излучение с максимальной энергией 6 и 20 МэВ. Облучение методом трехмерной конформной ЛТ, IMRT, IGRT Многолепестковый колли- матор с кибернетическим контролем согласованного движения лепестков Вращение гантри на 360 град. вокруг процедурного стола Наклоны гантри и поворот стола для некомпланарного облучения пациента Система IGRT, включая X-ray OBI (on-board imaging) и Portal vision для контроля расположения мишени и критических органов. Система планирования облучения Eclipse.

CyberKnife – роботизированный ускоритель Облучение тормозным излучением электронов с максимальной энергией 6 МэВ Робот-носитель ускорителя с шестью степенями свободы за счет ротации в шести «суставах» Роботизированный процедурный стол с шестью степенями свободы движения Набор коллиматоров фиксированной апертуры – от 5 до 60 мм, а также коллиматор Iris переменной апертуры. IGRT-cистема рентгеновского наведения пучка на опухоль Xsight по костям черепа, позвоночнику или маркерам из тонкой золотой проволоки Система инфракрасных излучателей и детекторов Synchrony для отслеживания дыхательных движений больного с опухолями в легких, Существенно некомпланарное облучение, использующее сотни тонких пучков Облигатное использование обратного планирования облучения с автоматической оптимизацией пучков «Мягкая», нетравматическая иммобилизация больного: термопластические маски и вакуумные мешки Система планирования лечения MultiPlan

Статистика лечения больных на ускорителе Varian Trilogy в Локализация и/или тип опухоли Число пациентов Локализация и/или тип опухоли Число пациентов Молочная железа48Метастазы в головной мозг14 Предстательная железа 45Прямая кишка18 Тело и шейка матки19Язык2 Костные метастазы10Нижняя челюсть2 Гортань22Мочевой пузырь1 Легкие, средостение20Носоглотка1 Метастазы в лимфоузлы 5Саркомы1 Ротоглотка26Всего234

Статистика больных, получивших лечение на ускорителе CyberKnife в Метод, тип опухоли и локализацияЧисло пациентов С коллиматорами фиксированной апертуры49 С коллиматором Iris12 Доброкачественные опухоли, из них:31 невриномы слухового нерва4 менингиомы6 кавернозные ангиомы5 АВМ15 астроцитомы1 Тип и локализацияЧисло пациентов Злокачественные опухоли, из них:30 метастазы в головной мозг12 метастазы в позвоночник9 первичный рак легкого2 метастазы в легкое2 рак носоглотки2 метастаз в хориоидею1 рак наружного слухового прохода1 послеоперационное облучение1 Всего61

Разработаны методы синтеза и проведены доклинические исследования 4 РФП 68 Ga для диагностики нейроэндокринных опухолей методом ПЭТ Рак молочной железы Мелкоклеточный рак легкого Рак поджелудочной железы Феохромоцитома Гепатоцеллюлярная карцинома Злокачественные новообразования желудка В результате исследований гг. : В результате исследований гг. : Разработаны оформлена и направлена в ФИПС заявка на патентование технологии Разработаны метод и опытная установка отечественного модуля кондиционирования элюатов с использованием ионообменных технологий; оформлена и направлена в ФИПС заявка на патентование технологии; Завершены Завершены технические и медицинские испытания автоматизированной 68 Ge/ 68 Ga генераторной системы с модулем синтеза РФП для ПЭТ; разработано и представлено в Росздравнадзор Регистрационное досье генератора 68 Ge/ 68 Ga как изделия медицинского назначения Рабочий экран блока управле ния синтезом Клинические исследования планируются в гг.

В результате исследований гг. : В результате исследований гг. : Разработаны Разработаны технология, методы контроля, проведены доклинические исследования и подготовлен комплект документации для проведения клинических испытаний наноколлоидного РФП "Нанотех, 99m Tc " для интраоперационной визуализации сторожевых лимфатических узлов, которые могут быть удалены непосредственно в ходе хирургической операции начаты серийный выпуск и клиническое применение начаты серийный выпуск и клиническое применение препарата «Резоскан, 99m Тс» - нового высокоспецифичного остеотропного РФП на основе золедроновой кислоты; получен патент РФ RU «Радиофармацевтическое средство для диагностики и лечения поражений скелета и способ его получения»

Благодарю за внимание!