Примена радионуклида у медицини

Примена радионуклида у медицини
Примена радионуклида у медицини
ИЦД-10-ПЦС	C
ИЦД-9	92
МеСХ	Д009683
ОПС-301 цоде	3-70-3-72, 8-53
	[уреди на Википодацима]

Примена радионуклида у медицини заснива се на уносу радиоактивног материјала у људски организам у експерименаталне, дијагностичке и терапијске сврхе. Разлог за велику примену радионуклида у медицини је, тај што, свако средство унето у организам, било у сврху дијагностике или терапије, мора што мање реметити његове функције. Поступци који користе радионуклиде су врло погодни. Имају велику осетљивост а при томе се користе изузетно ниске концентрације супстанци тако да се, код радиофармацеутика, хемијске особине обележеног молекула скоро и не ремете. Због тога ће и убудуüе, без обзира на развој метода код којих се не користе радионуклидни трасери, њихова примена у многим случајевима бити неизбежна.^[1]

Историја

Историја терапије радионуклидима може се пратити до раних 1900-их, након открића радиоактивности од стране Хенрија Бекерела и Марије Кири. Године 1901. Бекерел је доживео тешку упалу коже након што је неколико сати држао тубу радијума у џепу свог прслука. Ово откриће довело је до прве употребе радијума у терапији када су Хенри Александре Данлос и Ежен Блох ставили радијум у контакт са туберкулозном лезијом коже. Године 1903. Александар Грејем Бел је предложио постављање извора који садрже радијум у или близу тумора, а 1913. године Фредерик Прошер је објавио прву студију о интравенском убризгавању радијума за терапију различитих врста болести.^[2]

Први покушаји примене отворених извора зрачења у терапији учињени су 1920-их година. Од тих година успешно се користе бројни радионуклиди, као што су јод-131 (¹³¹I), фосфор-32 (³²П), стронцијум-90 (⁹⁰Ср) и итријум-90 (⁹⁰I), за лечење многих бенигних и малигних поремећаја, чија примена се одржала до данас. У последње време, брзи раст ове гране нуклеарне медицине подстакнут је увођењем већег броја нових радионуклида и радиофармацеутика за лечење метастатског бола у костима и неуроендокриних и других малигних и немалигних тумора. Данас је, област радионуклидне у узлазној фази и спремна је за већи раст и развој у наредним годинама. На пример, у Азији, висока преваленција болести штитне жлезде и јетре подстакла је многе нове развоје и клиничка испитивања коришћењем циљане радионуклидне терапије.

Општа разматрања

Када су у другој половини четрдесетих година 20. века нуклеарни реактори прешли на рад и за мирнодопске намене, радионуклиди су постали доступни у све већем броју и активностима. Циклотрони и реактори, као две комплементарне нуклеарне машине, данас су извор великог броја дијагностицких и терапијских радионуклида.

Примена радионуклида је у сталном развоју и постала је врло важна за клиничку праксу. У дијагностици ⁹⁹мТц је већ деценијама неприкосновен. Одличне физичке особине, висок квалитет и лака доступност по прихватљивим ценама коришћењем ⁹⁹Мо/⁹⁹мТц генератора учинили су да овај радионуклид постане практично незамењив.^[3]

Поред дијагностике, нуклеарна медицина се све више окреће и ка терапији. Принцип примене се заснива се на селективној депозицији доза јонизујућег зрачења у ткивима тумора или органа који се третирају. Савремена нуклеарна медицина за терапију користи радионуклиде који емитују бета честице или истовремено бета честице и гама фотоне. Примена алфа емитера је још увек у различитим фазама испитивања.^[4]

Предности

Радионуклидна терапија има предност у испоручивања високо концентрисане апсорбоване дозе циљаном тумору док штеде околна нормална ткива. Поред тога, селективна способност радионуклидне терапије је предност у лечењу системских малигнитета, као што су метастазе у костима, где је зрачење целог тела коришћењем екстерне радиотерапије немогуће. Пошто је примена радионуклида минимално инвазивна и трајање лечења краће од хемотерапије, циљана радионуклидна терапија је постала једна од најпожељнијих врста терапије рака.

Области примене у медицини

Основне медицинске области примене радиоактивних лекова су:^[5]

Производња

Један од услова који мора да испуни квалитетан и поуздан радионуклид да би се могао увести у рутинску праксу у медицини, није само да има одговарајуће физичке (врста и енергија зрачења и време полураспада), хемијске и биолошке особине, већ мора постојати и сталан и поуздан извор снабдевања радионуклидом или радиофармацеутиком (сопствена производња или комерцијални снабдевач) што подразумева уходан и стандардизован поступак добијања и контролу квалитета.

Заштита

Упоредо са развојем производње и примене радионуклида развијала се и заштита од зрачења што у нуклеарној медицини и медицини рада има посебан значај. Како током нуклеарно медицинских поступака долази до излагања пацијента радијационим дозама, одлуку о испитивању може донети самоза то едукован и овлашћени лекар у сарадњи са тимом нуклеарних физичара и хемичара.^[9]

Како пацијент од тога има изузетну користи, не примењује се концепт ограничења доза. Медјутим, за медицинско особље и становништво одредјене су границе излагања (а у складу са најновијим препорукама уводе се и додатна ограничења.

Принцип заштите примењује се и код пацијената али не на рачун квалитета примењеног поступка већ на основу његовог техничког усавршавања, замене поступка другим, или коришћењем погоднијег радионуклида, итд.^[10]

На основу доброг познавања података о расположивим радионуклидима терапеут може оптимизовати примена радиофармацеутика са становишта смањења непотребног излагања пацијента непотребно великим радијационим дозама.^[11]

Примена радионуклида у дијагностици

Радионуклиди појединих елемената (нпр ¹⁴C, ¹⁵Н, ¹³³I,...) немају стабилна језгра, него се оне трансмутирају и релаксирају уз емисију радиоактивног зрачења: честица (α, β) или фотона (γ).

У дијагностици су у употреби највише радиоактивни изотопи који су емитери γ фотона, и то оних енергија за које је интеракција са атомима ткива мало вероватна. То су метастабилни изотопи, јер је време живота језгре у побуђеном стању дуго (нпр ⁹⁹мТц).

Радиоактивни изотопи који се могу уградити у организам, детектују γ зрачење које излази из пацијента и тако се одређује расподјела радионуклида у телу.

Иако је резолуција слике у методама нуклеарне медицине слабија него код код структурних техника (ЦТ, МРИ), њом се добија функционална слика.

У дијагностици се, примјењују радионуклиди којих нема у природи па их треба произвести: поред технецијума-99м, за неке специфичне примене (на пример сцинтиграфија тумора) могу користити још неки радионуклиди. То су пре свега циклотронски радионуклиди као ⁶⁷Га, ¹¹¹Ин, ¹²³I и ²¹¹Тл који се комерцијално производе.

Посебну перспективу имају позитронски емитери, као што је „органска четворка”: ¹¹C, ¹³Н, ¹⁵О и ¹⁸Ф. Неколико радионулида се добија и коришћењем одговарајућих радионуклидних генератора (⁶²Цу, ⁶⁸Га, ⁸²Рб). Међутим за многе од ових радионуклида, једна од главних препрека њиховом прихватању за широку, рутинску праксу су трошкови добијања и (не)могућност редовног и сигурног снабдевања.

Хемијски облици радиофармацеутика, индикације за примену у дијагностици, активности по тесту, ефективне дозе и ризик од смрти од карцинома

Циљни орган/ткиво	Радионуклид/радиофармацеутик	Активност(МБq)	Е, мСв/МБq Еефф,	мСв	Ризик
Мозак	⁹⁹мТц-ЕЦД	1110	7.4Е-03	8.2Е+00	6.6Е-04
Јетра	⁹⁹мТц-колоид	200	14.2Е-3	2.8Е+00	2.3Е-04
Бубрези	⁹⁹мТц-ДМСА	148	8.8Е-03	1.3Е+00	1.0Е-04
Срце	⁹⁹мТц-еритроцити	1110	25.53Е-3	2.8Е+01	2.3Е-03
Срчане артерије	⁹⁹мТц-МАА	148	1.1Е-02	1.6Е+00	1.3Е-04
Скелет	⁹⁹мТц-ПYП	800	50.4Е-3	4.0Е+01	3.2Е-03
Инфекција	⁶⁷Га-цитрат	222	1.0Е-01	2.2Е+01	1.8Е-03
Плућа	⁹⁹мТц-ДТПА аеросол	22.2	4.9Е-03	1.1Е-01	8.7Е-06
Тумор	¹²³I МИБГ	370	1.3Е-02	4.8Е+00	3.8Е-04
Штитна жлезда	¹³¹I-НаИ	3.7	5.2Е-02	1.9Е-01	1.5Е-05

Примена радионуклида у терапији

Примена радионуклида у терапији заснива се на примени унутрашњих извора зрачења који се везују за оболело ткиво. Зрачење мора да има мали домет и високе вредности ЛЕТ. Најпогоднији су алфа, бета или бета/гама емитери. Основне области њихове примене у терапији у нуклеарној медицини су онкологија, реуматологија и палијативна терапија болова. Важно је поменути њихову улогу у развоју нових приступа у третирању карцинома као што је карцином штитасте жлезде, затим у третирању леукемије и лимфома (радиоимуно терапија - РИТ), примарног и секундарног малигнитета костију, итд.

Собзиром да су досадашњи резултати примене радионуклида у медицини позитивни, то је довело до развоја комерцијалних техника и нових агенаса.^[12] Тако је током последњих деценија интересовање за примену радиоактивних лекова у терапији је све веће. Томе су допринела два фактора:

Први разлог, је развој поступака за комерцијално добијање радионуклида са повољним, готово оптималним, физичким особинама.
Други разлог је увођење нових носача као што су различити пептиди, антитела, микросфере које се у организму разградјују, итд.

Разматра се и низ нових радиофармацеутика и истражују различити начини примене односно путеви и механизми њиховог накупљања у циљним ткивима и органима. Један од таквих радионуклида је ¹⁸⁸Ре. Хемијска сличност са технецијумом омогућава да се искуства са ⁹⁹мТц радиофармацеутицима искористе и при развоју радиоактивних лекова обележених са ¹⁸⁸Ре.^[13]

Нуклеарномедицинска терапија радионуклидима базира се на селективној депозицији одредених доза јонизујуцег зрачења у ткивима тумора иИи органа који се третирају. Ова терапија, с обзиром на ограничену токсичност и дугорочне ефекте, може се успешно поредити са хемиотерапијом и радиотерапијом затвореним изворима зрачењ.

Најчешће коришћени радинуклеиди за цијану терапују.^[14]
Радиофармацеутици	Циљно место	Индикације
¹³¹I-јодид	Синтеза тироидних хормона	Диференцирани карцином штитне жлезде, Гравесова болест, хиперфункционални чворови
⁹⁰Y-микросфера	Интравскуларно задржавање	Метастазе у јетри, хепатоцелуларни карцином
⁸⁹Ср-хлорид	Аналог калцијума	Палијација бола у костима
¹⁵³См-ЕДТМП	Хемоадсорпција	Палијација бола у костима
⁹⁰Y-октреотид	Везивање соматостатинских рецептора	Неурондокрини тумори
¹³1И-МИБГ	Активни транспорт у неуроендокрине ћелије и интрацелуларно складиштење	Неуробластом, феохромоцитом, карциноид, параганглиом, медуларни карцином штитасте жлезде

Предности

Њене основне предности су што је селективна (као брахитерапија или телетерапија) и системска (као хемиотерапија). Тако може, у слућају неких бенигних или малигних промена, представљати алтернативу хирурском или неком другом медицинском начину лечења.

Примена

Радионуклиди се у терапији могу, користити на два начина.

Први начин

Заснива се на коришћењу затворених извора зрачења (телетерапија). Циљни орган или ткиво озрачују се рендген или гама зрацима, неутронима иии наелектрисаним честицама као што су протони или тежи јони.

Други начин

Заснива се на коришћењу отворених извора зрачења који се уносе у организам у циљу терапије. Уношење отворених извора зрачења у организам ради терапије у нуклеарној медицини врши се на два начина: као радионуклид, везан са нерастворним честицама, и апликује се интраартеријски или интракавитарно и као други начин — интравенским убризгавањем радионуклида који се затим, у зависности од специфицних биомолекулских интеракција, акумулира у датом органу иИи ткиву.^[15]

Извори

^ D. Дјокић, “Технецијум у радиофармацији”, у: «Технецијум-99м генератор на бази молибдена-99 високе специфичне радиоактивности, Производња, контрола и видови примене», ур. Ј. Вучина, Институт за нуклеарне науке «Винча», Београд, стр.85-116 (2003).
^ МацКее ГМ. X-раyс анд Радиум ин тхе Треатмент оф Дисеасес оф тхе Скин. Неw Yорк: Леа & Фебигер; 1921.
^ Ј. Вучина, «Радионуклидни генератор молибден- 99/технецијум-99м: Статус и перспективе», у: Технецијум-99м генератор на бази молибдена-99 високе специфичне радиоактивности, Производња, контрола и видови примене, ур. Ј. Вучина, Институт за нуклеарне науке «Винча», Београд, стр.23-50 (2003).
^ Сривастава СЦ (1999). „Цритериа фор тхе селецтион, продуцтион анд усе оф радионуцлидес фор диагносис анд тхерапy”. Ур.: Ницолини M, Маззи D. Тецхнетиум, рхениум анд отхер металс ин цхемистрy анд нуцлеар медицине. СГЕ Едиториали. стр. 381—91.
^ Ј. Вучина Ј., Р. Хан, Примена радионуклида у терапији, Медицински преглед, 2001, LIV 245-250.
^ Бурица С. Радиофаннацеутици у ендокринологији ин виво. Ин: Ванлиц-Разумениц Н, ед. Радиофаннацеутици, синтеза, особине и примена. . Beograd: Velarta. 1998. pp. 244–59. .
^ Паунковиц Н. Радиофаннацеутици у онкологији и терапији. Ин: Ванлиц-Разумениц Н, ед. Радиофаннацеутици, синтеза, особине и примена. . Beograd: Velarta. 1998. pp. 396–409. .
^ Цхилтон Х, Цаллахан РЈ анд Тхралл ЈХ. Радиопхармацеутицалс фор Цардиац Имагинг. Ин: Пхармацеутицалс ин Медицал Имагинг. Неw Yорк, НY: МцМиллан; 1990.
^ Интернатионал Басиц Сафетy Стандардс фор Протецтион агаинст Ионизинг Радиатион анд фор Сафетy оф Радиатион Соурцес, ИАЕА, Виенна, 1996.
^ Радиатион Досе то Патиентс фром Радиопхармацеутицалс, ИЦРП Публиц. 53, 1987.
^ Радиатион Досе то Патиентс фром Радиопхармацеутицалс, ИЦРП Публиц. 80, 1997.
^ Вучина, Ј., Хан, Р., Медицински преглед, вол.LIV, стр.245-250, 2001
^ D. Лукић, Ј. Вучина, С.Милоњић, Цонцентратион оф рхениум фром дилутед содиум цхлориде солутионс, Ј.Серб.Цхем.Соц., вол.73 (2008)
^ Ерсахин D, Доддамане I, Цхенг D (2011). „Таргетед радионуцлиде тхерапy”. Цанцерс. 3 (4): 3838—3855. .
^ Волкерт WА, Гоецкелер WФ, Ехрхардт ГЈ, Кетринг АР (1991). „Тхерапеутиц радионуцлидес: Продуцтион анд децаy цонсидератионс”. Јоурнал оф Нуцлеар Медицине. 32: 174—85.

Спољашње везе

Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење
у вези са темама из области медицине (здравља).

[1] D. Дјокић, “Технецијум у радиофармацији”, у: «Технецијум-99м генератор на бази молибдена-99 високе специфичне радиоактивности, Производња, контрола и видови примене», ур. Ј. Вучина, Институт за нуклеарне науке «Винча», Београд, стр.85-116 (2003).

[2] МацКее ГМ. X-раyс анд Радиум ин тхе Треатмент оф Дисеасес оф тхе Скин. Неw Yорк: Леа & Фебигер; 1921.

[3] Ј. Вучина, «Радионуклидни генератор молибден- 99/технецијум-99м: Статус и перспективе», у: Технецијум-99м генератор на бази молибдена-99 високе специфичне радиоактивности, Производња, контрола и видови примене, ур. Ј. Вучина, Институт за нуклеарне науке «Винча», Београд, стр.23-50 (2003).

[4] Сривастава СЦ (1999). „Цритериа фор тхе селецтион, продуцтион анд усе оф радионуцлидес фор диагносис анд тхерапy”. Ур.: Ницолини M, Маззи D. Тецхнетиум, рхениум анд отхер металс ин цхемистрy анд нуцлеар медицине. СГЕ Едиториали. стр. 381—91.

[5] Ј. Вучина Ј., Р. Хан, Примена радионуклида у терапији, Медицински преглед, 2001, LIV 245-250.

[6] Бурица С. Радиофаннацеутици у ендокринологији ин виво. Ин: Ванлиц-Разумениц Н, ед. Радиофаннацеутици, синтеза, особине и примена. . Beograd: Velarta. 1998. pp. 244–59. .

[7] Паунковиц Н. Радиофаннацеутици у онкологији и терапији. Ин: Ванлиц-Разумениц Н, ед. Радиофаннацеутици, синтеза, особине и примена. . Beograd: Velarta. 1998. pp. 396–409. .

[8] Цхилтон Х, Цаллахан РЈ анд Тхралл ЈХ. Радиопхармацеутицалс фор Цардиац Имагинг. Ин: Пхармацеутицалс ин Медицал Имагинг. Неw Yорк, НY: МцМиллан; 1990.

[9] Интернатионал Басиц Сафетy Стандардс фор Протецтион агаинст Ионизинг Радиатион анд фор Сафетy оф Радиатион Соурцес, ИАЕА, Виенна, 1996.

[10] Радиатион Досе то Патиентс фром Радиопхармацеутицалс, ИЦРП Публиц. 53, 1987.

[11] Радиатион Досе то Патиентс фром Радиопхармацеутицалс, ИЦРП Публиц. 80, 1997.

[12] Вучина, Ј., Хан, Р., Медицински преглед, вол.LIV, стр.245-250, 2001

[13] D. Лукић, Ј. Вучина, С.Милоњић, Цонцентратион оф рхениум фром дилутед содиум цхлориде солутионс, Ј.Серб.Цхем.Соц., вол.73 (2008)

[14] Ерсахин D, Доддамане I, Цхенг D (2011). „Таргетед радионуцлиде тхерапy”. Цанцерс. 3 (4): 3838—3855. .

[15] Волкерт WА, Гоецкелер WФ, Ехрхардт ГЈ, Кетринг АР (1991). „Тхерапеутиц радионуцлидес: Продуцтион анд децаy цонсидератионс”. Јоурнал оф Нуцлеар Медицине. 32: 174—85.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]