10.4. Обеспечение радиационной безопасности при проведении радионуклидных исследований
Основные представления о радионуклидной диагностике. Радионуклидная диагностика (РНД) – это метод исследования функционального и морфологического состояния органов и систем организма с помощью меченных радиоактивными веществами (радионуклидами) индикаторов (РФП) [2, 5, 7, 10]. Она основана на регистрации исходящего из органов, тканей и биопроб излучения, введенного в организм РФП различными специальными приборами, и дает представление о скорости, характере перемещения, фиксации и выведения его из органов и тканей. Преимущество РНД перед другими методиками заключается в ее универсальности. Она может быть использована для определения анатомических, функциональных и биохимических изменений в организме человека, что часто соседствует при различных заболеваниях. Следовательно, РНД пригодна для комплексного выявления многих проявлений болезни.
РФП называется химическое соединение, содержащее в своей молекуле радионуклид, которое разрешено для введения человеку с диагностической целью. РФП должен обладать спектром излучения определенной энергии, обусловливать минимальную лучевую нагрузку и отражать состояние исследуемого органа. Применение РФП возможно и целесообразно лишь при соблюдении ряда требований, обеспечивающих безопасность пациента, эффективность регистрации излучения специальной аппаратурой и получение диагностически значимой информации.
Выбор РФП осуществляют с учетом его фармакодинамических (поведение в организме) и ядерно-физических свойств. Фармакодинамику определяет то химическое соединение, на основе которого синтезирован РФП. Возможности же регистрации (детектирования) зависят от типа распада радионуклида, которым помечен РФП.
Выбор РФП определяется, прежде всего, его физиологической направленностью или фармакодинамикой. Так, для исследования гемодинамики или кровенаполнения органов используется, например, альбумин человеческой сыворотки, который длительно циркулирует в кровеносном русле, не выходя за пределы стенок сосудов в окружающие ткани. Есть соединения, которые депонируются в печени и используются для исследования этого органа. Некоторые вещества сорбируются почками и выделяются с мочой. Есть РФП, тропные к костной ткани, они применяются при исследовании костно-суставного аппарата.
Кроме того, необходимо принимать во внимание ядерно-физические свойства входящего в РФП радионуклида. В РНД применяются радиоактивные вещества, испускающие γ-излучение или характеристическое рентгеновское излучение, которые можно регистрировать наружным детектированием. Чем больше выход γ- или рентгеновских квантов при радиоактивном распаде, тем эффективнее данный РФП в диагностическом отношении. Важным физическим фактором, который также необходимо учитывать при выборе радионуклида для РФП, является энергия квантов электромагнитного излучения. Кванты очень низких энергий поглощаются тканями организма и, следовательно, не регистрируются детекторами. Кванты же очень высоких энергий частично пролетают детектор насквозь и эффективность их регистрации невысока. Поэтому для РНД выбирают нуклиды с энергией квантов в диапазоне 70–200 кэВ.
РН с физическим периодом полураспада в несколько десятков дней и более (недели, месяцы, годы) считаются долгоживущими, несколько дней – среднеживущими, несколько часов – короткоживущими, несколько минут – ультракороткоживущими.
Применение среднеживущих, а тем более долгоживущих нуклидов приводит к повышенной лучевой нагрузке на пациентов. Использование ультракороткоживущих затруднено по техническим причинам.
В настоящее время известно около 80 радионуклидов, которые применялись или используются для получения РФП в ядерной медицине. В табл. 41 приведены некоторые РН, которые применяются в РНД. Однако практическое значение сохранили на сегодня 99mTc (технеций), 123I (иод), радиоизотопы индия, галлия и таллия, которые по своим физическим, химическим и биологическим свойствам признаны оптимальными для исследований.
Таблица 41. Некоторые радиоактивные вещества, применяемые в радионуклидной диагностике
| Название | Символ | Период полураспада | Тип излучения | Энергия квантов, кэВ |
| Тритий | 3H | 12,46 года | β | |
| Фосфор | 32P | 14,3 года | β | |
| Хром | 51C | 28 дней | γ | 320 |
| Кобальт | 57Co | 270 дней | γ | 120 |
| Галлий | 67Ga | 3,3 дня | γ | 90,1801.300 |
| Селен | 75Se | 121 день | γ | 140, 270 |
| Технеций | 99mTc | 6 ч | γ | 140 |
| Индий | 113mIn | 1,7 ч | γ | 390 |
| Индий | 111In | 2,8 дня | γ | 170, 250 |
| Йод | 123I | 13 ч | γ | 160 |
| Йод | 125I | 60 дней | Рентгеновские лучи | 27–35 |
| Йод | 131I | 8,14 дня | β, γ | 360 |
| Ксенон | 133Xe | 5 дней | β , γ | 80 |
| Таллий | 201Tl | 3 дня | Рентгеновские лучи | 69–83 |