A tudomány | |
nukleáris gyógyszer | |
---|---|
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A nukleáris medicina a klinikai orvoslás egyik ága, amely a radionuklid gyógyszerek diagnosztikában és kezelésben történő felhasználásával foglalkozik [1] . Néha a külső sugárterápiát nukleáris gyógyászatnak is nevezik . A diagnosztikában főként egyfoton emissziós komputertomográfiát ( SPECT , amely rögzíti a gammasugárzást) és pozitronemissziós tomográfiát ( PET-szkennerek ) alkalmaz, a kezelésben pedig a radiojódterápia dominál .
Tudományos kód az UNESCO 4 számjegyű osztályozása szerint (angol) - 3204.01 (szakasz - orvostudomány) [2]
Az orvostudomány ágaként 1970-1980 között kapott hivatalos státuszt . Főleg kardiológiai és onkológiai megbetegedésekre használják , a világ radioaktív izotópjainak több mint felét fogyasztja . Az Egyesült Államok , Japán és néhány európai ország vezet az iparág fejlesztésében . Oroszország az egyik vezető ország a nyers orvosi izotópok gyártásában, de a nukleáris medicina fejlesztésére irányuló szövetségi célprogram elfogadása továbbra is napirenden van .
A nukleáris medicinát a következő területeken használják (például az Egyesült Államokban ): kardiológia - a diagnosztikai vizsgálatok teljes számának 46%-a, onkológia - 34%, neurológia - 10% [3] . Az onkológiában ( tumorradiobiológia ) a nukleáris medicina olyan feladatokat lát el, mint a daganatok , áttétek és recidívák kimutatása , a daganatos folyamat mértékének meghatározása, differenciáldiagnózis , daganatképződmények kezelése, valamint a daganatellenes terápia hatékonyságának értékelése [4] .
A radioizotópos diagnosztika atyjának a magyar Hevesy D. -t tartják , aki 1913-ban javasolta a jelölt atomok módszerének alkalmazását a biológiai kutatásokban, amiért 1943 - ban kémiai Nobel-díjat kapott [5] . 1951-ben Benedict Cassin és munkatársai egy egyenes vonalú szkennert készítettek radionuklid-diagnosztikához . . A Cassin szkenner több mint két évtizede a nukleáris medicina alappillére. 1953-ban Gordon Brownell megalkotja az első PET -szkenner prototípusát a Massachusetts Institute of Technology -ban . 1958-ban Hal Angierjavította első gamma kameráját egy " szcintillációs kamera" ( Anger camera ) létrehozásával, amely lehetővé tette egy objektum egyidejű diagnosztizálását a szkenner mozgatása nélkül. David Kuhl1959-ben a Pennsylvaniai Egyetemen létrehozza az egyfoton emissziós számítógépes tomográf elődjét [6] . 1960-ban Rosalyn Sussman Yalow és Solomon Burson információkat publikált egy radioimmunoassay módszer felfedezéséről [7] , amely megnyitotta az utat az in vitro diagnosztika előtt [8] . 1961-ben James Robertson létrehoz egy modern típusú PET-szkennert a Brookhaven National Laboratory -ban [6] .
1901-ben Henri-Alexandre Danlos francia fizikusés Eugene Blokelőször alkalmazták a rádiumot bőrtuberkulózis kezelésére [ 9] . Alexander Bell amerikai feltaláló 1903-ban javasolta a rádium használatát a daganatok kezelésére [6] . 1923-ban a Szovjetunió Egészségügyi Népbiztossága parancsot adott ki a 224 Ra használatára az ízületi fájdalmak enyhítésére [5] . 1936-ban John Lawrence , a ciklotron feltalálójának testvére 32 P - vel kezeli a leukémiát a Berkeley Radiation Laboratoryban [6] . 1941 januárjában Sol Hertzelkészítette az első 131 I alapú terápiás gyógyszert egy massachusettsi kórházi beteg számára, aki diffúz toxikus golyvában szenved [10] [11] [12] . 1952-ben ugyanaz a John Lawrence Cornelius Tobiasszal együtt alfa-részecskék nyalábját alkalmazza az agyalapi mirigy daganatának kezelésére [6] .
1929-ben Ernest Lawrence feltalálta a ciklotront , amely a radionuklidok kinyerésének fő eszköze lett. 1938-ban Glenn Seaborg Emilio Segrével együtt 99 TC -t szerzett a Lawrence ciklotronnál [6] . 1940. november 26. fej. Az 5. All-Union Conference on Problems of Atomic Nucleus rendezvényen G. M. Frank , az All-Union Institute of Experimental Medicine biofizikai osztálya jelentést készített a radioaktív izotópok biológiában való felhasználásáról [13] . 1946 augusztusában létrehoztak egy kifejezetten gyógyászati célokra szolgáló izotópot - 14 C -ot , és ennek első mintáit a Barnard Free Skin & Cancer Hospital és a Mallinckrodt Radiológiai Intézetbe (mindkettő St. Louis ) [6] szállították . 1946-ban, a Szovjetunióban , G. M. Frank vezetésével létrehozták a 8. számú Sugárlaboratóriumot, amelyet 2 év elteltével a Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Biológiai Fizikai Intézetévé (2007-től a Szövetségi Orvosi Biofizikai Intézet) alakítottak át. A. I. Burnazyanról elnevezett központ). Megalakulása óta az Intézet a szovjet radiofarmakonok vezető fejlesztője [12] . 1951-ben az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága hivatalosan jóváhagyta a 131 I -t az embereken való használatra [6] .
1954 -ben a virginiai Restonban megalakult a nem kormányzati Nukleáris Medicina Társaság ., 1964 óta adja ki a Journal of Nuclear Medicine". 1971-ben a Társaság alapító tagja volt az American Chamber of Nuclear Medicine- nek.. Az American Chamber of Medical Specialties tagjaként, a kamara megkapta a nukleáris medicina területén dolgozó szakemberek hivatalos minősítésének jogát. Az American Osteopathic Chamber of Nuclear Medicine 1974-ben alakult., amely jogosult az Osteopátiás Orvostudomány doktora fokozat átadására nukleáris medicina szakorvosoknak.
1980- ban Milánóban megalakult az Európai Terápiás Radiológiai és Onkológiai Társaság (ESTRO ) , [14] 1985-ben pedig Londonban az Európai Nukleáris Medicina Szövetség..
Az emberi testtel kapcsolatban a diagnosztika in vitro (in vitro) és in vivo (testben) történik. Az első esetben egy személytől szövetmintákat vesznek, és egy kémcsőbe helyezik, ahol kölcsönhatásba lépnek a radioaktív izotópokkal – a módszert radioimmunoassay -nek nevezik [15] .
Az in vivo diagnosztika során radiofarmakonokat juttatnak be az emberi szervezetbe, és mérőeszközök rögzítik a sugárzást (emissziós tomográfia ). Izotópként gamma-sugárzókat használnak - leggyakrabban 99 Tc m , 123 I és 201 Tl , valamint pozitron emittereket - főleg 18 F [16] . Az izotópokat atomreaktorokban és ciklotronokban állítják elő , majd biológiai markerekkel szintetizálják kész radiofarmakonokká [15] .
Az in vivo diagnosztikában a gamma-sugárzást gamma-kamerák rögzítik , a módszert szcintigráfiának nevezik . Kezdetben a planáris szcintigráfiát használták, amely síkvetítést ad , ma már egyre népszerűbb az egyfoton emissziós számítógépes tomográfia (SPECT), amely már háromdimenziós modellekkel is működik [15] [17] .
A pozitronsugárzást pozitronemissziós tomográfok (PET-szkennerek) rögzítik [15] [18] .
A nukleáris medicina első kezelési módja a brachyterápia volt (a franciák jobban szeretik a curiterápia kifejezést [19] ). Ez magában foglalja egy radiofarmakonnak az emberi testen belüli érintett szervbe juttatását , egy olyan mikrosugárforrást, amely elpusztítja vagy izolálja a beteg sejteket. Kezdetben a kezelésre széles körben használt radioaktív izotóp 32 P volt [6] . A legtöbb beteg csontvelőre gyakorolt káros hatása azonban kiderült, így a foszfor-32 alkalmazása a hemofília , a policitémia és az ízületi betegségek kezelésére korlátozódott. A kezelésre jelenleg használt fő izotóp a 131 I ( radiojódterápia ), amely gamma-sugarak és elektronok forrása . Egyre népszerűbbek az olyan elektronsugárzók is, mint a 153 Sm , 89 Sr és 90 Y [20] .
Manapság a theranosztikát tekintik a brachyterápia fejlődésének valószínű irányának , amely a diagnosztikát és a kezelést egy eljáráson belül ötvözi [5] .
SugárterápiaA távsugárterápia ( neutronbefogó terápia , protonterápia , gammakés [21] [22] ) nukleáris medicina kezelési módszerként való besorolásának lehetősége vitatható. A teoretikusok a külső sugárterápiát a nukleáris medicinától kívánják elválasztani, a terápiás módszereket az utóbbira korlátozzák, radioaktív gyógyszereket használva. Különösen az Orosz Orvosi Fizikusok Szövetsége ragaszkodik hasonló állásponthoz a Medical Physics folyóirat rubrikában [23] , valamint az Orosz Nukleáris Orvostudományi Társaság – a „Nuclear Medicine” nemzeti szabvány projektjében. Kifejezések és definíciók” [24] és az újság címe „Journal of Nuclear Medicine and Radiation Therapy” [25] .
Ugyanakkor a gyakorlatban nem mindig figyelhető meg a nukleáris medicina és a külső sugárterápia szétválasztása. Így a müncheni Német Szívközpontegyesíti a nukleáris medicinát és a sugárterápiát a Radiológiai és Nukleáris Medicina Intézet ( Institut für Radiologie und Nuklearmedizin ) [26] tetője alatt, a MEPhI Nukleáris Medicina Központ képezi a nukleáris medicina és a sugárterápia szakembereit [27] . Az orosz régiókban megnyílt nukleáris medicina központok gyakran tartalmazzák a sugárterápiát is az orvosi ellátás részeként (például a kazanyi központ [28] , a tomszki [29] és a vlagyivosztoki [30] projektek ).
CyberknifeA Cyberknife (CyberKnife) az Accuray által gyártott sugársebészeti rendszer, amely 2 elemből áll:
1) egy kis lineáris gyorsító , amely sugárzást hoz létre;
2) egy roboteszköz, amely lehetővé teszi az energia irányítását a test bármely részére bármilyen irányból.
A rendszer kezelési módszere a sugárterápián alapul, melynek célja a precízebb, mint a hagyományos sugárterápia.
2001 augusztusa óta az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (USA) engedélyezte a CyberKnife rendszer használatát az emberi test bármely részén előforduló daganatok kezelésére [31] . A rendszert hasnyálmirigy-, máj-, prosztata-, gerinc-, torok- és agydaganatok, valamint jóindulatú daganatok kezelésére használják.
Ma[ mikor? ] a világ radioaktív izotópjainak több mint 50%-át a nukleáris medicina szükségleteire fordítják [12] . A radiofarmakon és az orvosi berendezések világpiacát főként 5 vállalat irányítja:
A nukleáris medicinával való ellátottság mértéke szerint (2005-től) a következő államcsoportok különböztethetők meg [33] :
A National Research Nuclear University MEPhI elemzői szerint a nukleáris medicina globális piaca 2014 és 2020 között másfélszeresére, 16,3 milliárd dollárról 24 milliárd dollárra nőtt. 2030-ra várhatóan eléri a 43 milliárd dollárt [34] .
Az ország biztonsága a nukleáris medicinával még mindig meglehetősen alacsony. 2007-ben a gamma-kamerák 1 millió lakosra jutnak ( összehasonlításképpen : Észak-Amerika - 33, Kelet-Európa - 2,2, Latin-Amerika - 2,1) [12] . Szakértők szerint az érezhető gazdasági és társadalmi hatás eléréséhez 1 millió lakosra 1 PET-tomográfra van szükség, míg 2012-ben Oroszországban még csak 24 PET-tomográf volt (a 143-as normával szemben). 2021-ben Oroszországban 0,52 szkenner jutott 1 millió emberre [34] . A radionuklid terápia területén a szükséges ágyszám mindössze 4%-a működött [4] . A volt egészségügyi miniszter, T. A. Golikova [35] szerint a lakosság radiofarmakon iránti igényét 1-3%-ban kielégítik [36] .
2009-ben az „Egészség” nemzeti projekt keretében Oroszországban elindították a Nemzeti Rákellenes Programot. A program előirányozta az onkológiai megbetegedések nyilvántartásának javítását, az egészségügyi dolgozók továbbképzését, valamint a regionális onkológiai rendelők felszerelésének korszerűsítését [37] [38] . Az Orosz Föderáció kormányának 2011. február 17-i 91. számú rendelete jóváhagyta az „Orosz Föderáció gyógyszer- és gyógyászati iparának fejlesztése a 2020-ig és az azt követő időszakra” című szövetségi célprogramot [39] . Ezt követően a „Nukleáris medicina fejlesztése az Orosz Föderációban” szövetségi célprogram [5] [40] elfogadása várható volt , de ilyen programot még nem fogadtak el [36] .
A National Research Nuclear University MEPhI elemzői szerint a nukleáris orvosi technológiák oroszországi piaca évente átlagosan 5%-kal növekszik. 2020-ban körülbelül 1,2 milliárd dollárt tett ki, 2030-ra 3,5-4 milliárd dollárra kell nőnie. A szakértők az orosz piac szerény dinamikáját az orvosi infrastruktúra hiányával és a projektek magas tőkeintenzitásával magyarázzák [34] .
Tudomány és oktatásA fő hazai kutatóközpontok a nukleáris medicina módszerek területén a Kurcsatov Intézet NBIK Központja és az Elméleti és Kísérleti Fizikai Intézet (mindkettő Moszkvában ), a Nagyenergiás Fizikai Intézet (IHEP, Protvino ), a szentpétervári Institute of Nuclear Physics (PNPI, Gatchina ) [5] , MRNC im. A.F. Tsyba, Obninsk [41] [42] . A radiofarmakonok technológiáinak, ellenőrzési és vizsgálati módszereinek fejlesztéséért felelős vezető tudományos központ az A. I. Burnazyan Szövetségi Orvosi Biofizikai Központ [12] .
1993-ban megalakult az Orosz Orvosi Fizikusok Szövetsége [14] , 1995 óta adja ki a Medical Physics című folyóiratot, amelyben a nukleáris medicinával foglalkozik [23] . 1996-ban megalakult az Orosz Nukleáris Medicina Társaság [43] . 2000. március 2-án a 010707 "orvosi fizika" szakterület hivatalosan is megjelent Oroszországban [14] . Jelenleg évente akár 100 orvosfizikus is szerez diplomát [44] , és évente 400 szakemberre van szükség [45] .
GyártásA nukleáris medicina fejlesztésére vonatkozó szövetségi célprogram elfogadását követően a kereslet növekedésére számítva a Rosatom megállapodást írt alá a Philips -szel, amely előírja az egyfoton- és pozitronemissziós tomográfok telepítését a gyártó országban, 2009-es lokalizációval. legalább 51% [46] [36] [38] . Az állami vállalat célja ciklotronok előállítása is [40] . Az automatizált brachyterápia hazai berendezései közül a JSC Műszaki Fizikai és Automatizálási Tudományos Kutatóintézet (a JSC Science and Innovations része) által gyártott Agat készüléket idézik [47] [48] [49] .
Oroszország a világ 5 legnagyobb nyers gyógyászati izotópgyártójának egyike [46] . Izotópokat állítanak elő: atomreaktorokban - a Majak Termelő Egyesületnél és az SSC-RIAR-nál ( Dimitrovgrad , Uljanovszki régió ); a ciklotronokon - a CJSC " Cyclotron "-ban ( Obninsk , Kaluga régió ) [50] , Kurchatov Intézet ( Moszkva ), Rádium Intézet. V. G. Khlopin és az Orosz Radiológiai és Sebészeti Technológiai Tudományos Központ (mindkettő Szentpétervár ), a TPU Nukleáris Fizikai Kutatóintézete [51] ( Tomsk ) [12] . Igaz, a nyers orvosi izotópok több mint 90%-át nem használják fel az országban, és exportálják [52] [36] . A Rosatom jelenleg a Molibdén -99 projektet hajtja végre Dimitrovgradban ( 99 Tc m gyártására használják ), amellyel a világpiac 20%-át várja [46] [38] .
Az országban nem gyártanak in vitro diagnosztikai célú radiofarmakonokat . A többi oroszországi radiofarmakon közül 200 termékből 20-at gyártanak [52] ; vélhetően elsősorban a hazai piac igényeit fedezik [53] [46] . A radiofarmakonok vezető hazai gyártói a következők:
2013-ban a szverdlovszki régió megkezdte a jekatyerinburgi Nukleáris Medicina Cyclotron Központ létrehozásának tervét az Uráli Szövetségi Egyetem Kísérleti Fizikai Tanszékének gyorsítókomplexumának ciklotron laboratóriumának helyén . Feltételezhető, hogy a jövőben a központ izotópokkal és radiofarmakonokkal látja el az uráli szövetségi körzet PET-központjait [54] [55] .
KlinikákJelenleg Oroszországban több mint 200 radionukliddiagnosztikai részleg végez in vivo vizsgálatokat (ugyanannyian végeznek in vitro elemzéseket ) [3] . Ugyanakkor 2012-ben mindössze 8 teljes központ (saját ciklotronokkal és radiofarmakon szintézisére szolgáló laboratóriumokkal [36] [40] ) és 4 pozitronemissziós tomográfiai osztály ( Moszkva , Szentpétervár , Cseljabinszk és Magnyitogorszk ) működött. [56] ). Ezek az intézmények összesen évi 5000 beteg diagnosztizálását és kezelését tették lehetővé, 40 000 szükséglet mellett [46] . Körülbelül 40 további központ volt az előkészítés és az indulás különböző szakaszaiban [4] .
2010-ben az Egészségügyi Minisztérium, a Szövetségi Orvosi és Biológiai Ügynökség és a Roszatom három nemzeti nukleáris medicina klaszter létrehozását tervezte a meglévő létesítmények alapján: Tomszkban a szibériai és a távol-keleti egészségügyi ellátásért , Dimitrovgradban . az Urálért és Obninszkben a felelősségi terület az európai Oroszország [35] . Ennek eredményeként 2013 végén üzembe kell helyezni a 400 ágyas dimitrovgradi Orvosi Radiológiai Központot, amelyet évi 40 000 beteg kiszolgálására terveztek [57] , Tomszk és Obninsk még csak a terveket készíti. egyelőre [58] [59] .
Más régiókra is készültek tervek. Így a tervek szerint létrehozzák a Távol-Kelet Szövetségi Egyetem Nukleáris Medicina Központját ( Vlagyivosztok ) [ 30] , a " Rosnano " bejelentette, hogy 2013 végéig PET-központokat nyitnak Ufában , Lipeckban , Orelben , Tambovban és Brjanszkban . 60] . 2012 februárjában megnyílt a Tyumen Regionális Onkológiai Centrum Radiológiai Központja , amely évi 4000 egyfoton és 3000 proton emissziós diagnosztikai eljárásra, valamint évi 300 betegre tervezett radionuklidterápia irányába [61] . 2013-ban Kazanyban megnyílt a Nukleáris Medicina Központja , amelyet évi 6000 beteg számára terveztek [62] .
2021 októberében a moszkvai régió Khimki városában megnyílt Oroszország legnagyobb teljes ciklusú Nukleáris Medicina Intézete , amely a nukleáris medicina (diagnosztika, radionuklid terápia) területén a szolgáltatások teljes skáláját kínálja, és évi 26 000 beteg fogadására tervezték. Az Intézetnek saját ciklotron-radiokémiai komplexuma van radiofarmakonok előállítására [63] .
Egész test csontvizsgálata nukleáris medicinával. A nukleáris medicinában a teljes test csontvizsgálatát általában különféle csonttal kapcsolatos patológiák, például csontfájdalom, stresszes törések, jóindulatú csontelváltozások, csontfertőzések vagy a rák csontra terjedése értékelésére használják.
Nukleáris medicina szívizom perfúziós vizsgálat tallium-201-gyel a nyugalmi képekhez (alsó sorok) és Tc-Sestamibi-vel a stresszképekhez (felső sorok). A nukleáris medicina segítségével végzett szívizom perfúziós szkennelés kulcsszerepet játszik a szívkoszorúér-betegség non-invazív értékelésében. A tanulmány nemcsak a koszorúér-betegségben szenvedő betegeket azonosítja; általános prognosztikai információkat is nyújt, vagy a beteg általános kockázatát a nemkívánatos kardiális eseményekre vonatkozóan.
A nukleáris gyógyászatban végzett mellékpajzsmirigy-vizsgálat a pajzsmirigy bal alsó pólusa mellett mellékpajzsmirigy-adenomát mutat. A fenti vizsgálatot technécium-szesztamibi (1. oszlop) és jód-123 (2. oszlop) egyidejű képalkotásával és kivonási módszerrel (3. oszlop) végeztük.
A hepatobiliaris rendszer normál vizsgálata (HIDA vizsgálat). A nukleáris gyógyászatban végzett hepatobiliáris rendszer vizsgálatai klinikailag hasznosak az epehólyag-betegség kimutatásában.
Normál pulmonalis lélegeztetés és perfúzió (V/Q). A V/Q szkennelés a nukleáris medicinában hasznos a tüdőembólia értékelésében.
Pajzsmirigy-vizsgálat jód-123-mal a pajzsmirigy túlműködésének értékelésére.
Nukleáris medicina máj SPECT vizsgálat technécium-99m-mel jelölt autológ eritrocitákkal. A májban lévő magas felvétel (nyíl) hemangiómának felel meg.
Egy 79 kg-os nő teljes test pozitronemissziós tomográfia (PET) maximális intenzitású vetülete (MIP) 371 MBq 18F-FDG intravénás injekciója után (egy órával a mérés előtt).
Normál teljes test PET/CT FDG -vel -18. A teljes testre kiterjedő PET/CT-vizsgálatot gyakran használják különféle ráktípusok kimutatására, stádiumba helyezésére és nyomon követésére.
Rendellenes teljes test PET/CT többszörös rákos áttéttel. A teljes test PET/CT a rák felmérésének fontos eszközévé vált.
A gyógyszer | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nagy szakaszok |
| ||||||||||||||||
Egyéb specialitások |
|
Nukleáris technológiák | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Mérnöki | |||||||
anyagokat | |||||||
Atomenergia _ |
| ||||||
nukleáris gyógyszer |
| ||||||
Atomfegyver |
| ||||||
|