Радиоактивные изотопы и диагностика заболеваний

(статья из журнала Наука и Техника, от марта 1969 г.)

Меченые соединения отличаются от обычных лишь своими физическими свойствами, но отнюдь не химическими, поэтому введение их в человеческий организм не нарушает 'процессов обмена веществ. Впервые в клинической медицине радиоактивные изотопы в целях диагностики использовал американский врач Я. Гамильтон. С помощью радиоактивного йода он изучал функции щитовидной железы. В Советском Союзе впервые радиоактивные индикаторы в целях диагностики использовали И. Верховская и Г. Франц в 1943 году. Они пытались выяснить, как химические элементы распределяются в организме больного. Уже с первых шагов стало ясно, что диагностика с помощью радиоактивных изотопов отличается большой точностью и в то же время простотой. Однако в клинической медицине их стали использовать значительно позднее, когда искусственные радиоактивные изотопы стали производить промышленным путем и появилась возможность обеспечить лаборатории достаточно чувствительной и несложной в обслуживании измерительной аппаратурой.

Сейчас в мире производят более тысячи различных искусственных изотопов. Однако медициной используются лишь несколько десятков. Причина кроется в том, что в организм человека можно вводить лишь те радиоактивные элементы, которые по химическому составу не являются ядовитыми. Период их полураспада должен быть очень коротким (несколько секунд или дней), так как длительное воздействие излучаемой энергии может вызвать в организме биологические изменения. В диагностике используют в основном изотопы, выделяющие гамма-кванты. Энергия этих квантов должна быть достаточно высокой. Частицы, пришедшие из организма, измеряются, т. е. используется одно из основных преимуществ радиоактивной диагностики. Кроме того, к индикатору предъявляется требование: он должен достаточно быстро покинуть организм, потому что лишь в этом случае доза полученного облучения будет незначительной и обследование больного не повредит его здоровью.

Щитовидная железа как накопитель

Радиоактивными атомами обычно метят такие вещества, которые накапливаются исключительно в обследуемом органе. Вещества эти вводят больному в виде инъекций, либо дают выпить. Разумеется, через некоторое время химические вещества с мочой и экскрементами покидают организм. Над. исследуемыми органами сначала повышается, а затем снижается интенсивность излучения радиоактивного индикатора. Это излучение измеряют, записывают специальным аппаратом — самописцем. В результате получают довольно сложные кривые.

Наилучшим накопителем йода является щитовидная железа. Для синтезирования гормонов щитовидная железа использует значительную часть йода, поступающего в наш организм вместе с пищей. В случае повышенной или пониженной деятельности щитовидной железы она соответственно или использует еще большее количество йода, или же уменьшает его потребление. При наличии специальной измерительной аппаратуры количество радиоактивного йода в щитовидной железе можно измерить довольно точно. Полученные сведения помогают врачу-эндокринологу в диагностике таких болезней щитовидной железы, как тиреотоксикоз и микседем. В первом случае щитовидная железа работает слишком энергично и отравляет организм своим гормоном. Во втором случае этого гормона нет вовсе. Указанный метод обследования помогает врачу не только в диагностике заболевания, но и в выборе способа лечения — особенно в лечении так называемого узловатого зоба, когда приходится выбирать либо скальпель, либо медикаменты. Если узловатый воб накапливает очень много йода, используют медикаменты, и наоборот, если йод накапливается незначительно, следует больного положить на операционный стол.

ПОЧКИ ОЧИЩАЮТ РАДИОАКТИВНУЮ КРОВЬ

Меченые соединения приходят на помощь и в том случае, когда изучается функциональная деятельность других органов. В последние годы в клинической практике находит широкое применение один из самых современных методов диагностики — реногра-фия. Как в данном случае ^происходит обследование? В качестве индикатора используется особое меченое радиоактивным йодом вещество — гиппуран, которое вместе с кровью попадает в почку и затем выделяется из организма с мочой, поскольку вернуться в ток крови оно не может. Обследуемый сидит, два датчика размещаются на спине на уровне почек. Для большей точности используется третий датчик, «нацеленный» в область сердца. Последний указывает, насколько быстро кровь освобождается от индикатора. Но очищение крови уже само по себе является одной из основных функций почек — следовательно, датчик непосредственно характеризует их деятельность. Индикатор вводится внутривенно, радиограф записывает его накопление и скорость выведения его для каждой почки в отдельности. Кроме того, как мы уже упоминали, регистрируется выделение индикатора из крови. В результате обследования получаются три кривых, каждая из которых состоит из трех звеньев. Сразу после введения индикатора в организм наблюдается повышение радиоактивности: кривая стремительно идет вверх. Это характеризует состояние почечного кровообращения. В следующие 3—6 минут радиоактивное излучение в области почек продолжает возрастать, но уже медленнее, пока не достигнет максимальной точки. Следующий участок этой кривой по

времени и высоте зависит от того, насколько активно работают клетки верхних почечных канальцев. В последующие 15—20 минут активность в почках снижается, что характеризует состояние верхних мочевыводящих путей. Характер движения индикатора через почки свидетельствует о наличии различных заболеваний, повреждениях почечных тканей, почечнокаменной болезни и о механических препятствиях в мочевыводящих путях. Так радиоактивные изотопы приходят на помощь нефрологам и урологам.

Фосфор и злокачественные опухоли

Большую роль радиоактивные изотопы играют в распознавании злокачественных опухолей. Для этих целей шире всего используется радиоактивный фосфор. В быстроразвивающихся клетках тканей (а клетки злокачественной опухоли отличаются от нормальных клеток своим ускоренным размножением) фосфор накапливается в большем количестве, нежели в обычных клетках. Этот факт используется, когда необходимо отличить злокачественную опухоль от доброкачественной. Возможности метода ограничиваются лишь тем обстоятельством, что путь электронов, выделившихся из радиоактивного фосфора, очень короток (примерно 3 мм). Поэтому данным методом в диагностике можно пользоваться лишь в том случае, если исследуемое образование находится у самой поверхности тела и счетчики можно расположить близко от пораженного органа. С помощью радиоактивного фосфора хорошо распознаются злокачественные

опухоли молочной железы, кожи. Обследуемый выпивает радиоактивный фосфор. Врач производит измерения через 24 и 48 часов. Если активность подозреваемого образования превышает 100 процентов по сравнению с симметричным участком на здоровой половине, то есть основания предполагать, что опухоль злокачественная. По мнению некоторых ученых, точность описываемых методов по сравнению с результатами, полученными путем биопсии (исследование под микроскопом тканей, полученных хирургическим путем), достигает 95 процентов. Это немало, если принять во внимание, что больного не приходится подвергать хирургической операции. Вторым значительным методом радиологической диагностики является сканирование органов (получение изображения исследуемого органа с помощью сканера). Об этом методе можно прочесть в 4-м номере журнала «Наука и техника» за 1968 год в статье В. Озола «Искры в живом теле».