Статус и перспективы развития ядерной медицины и лучевой терапии в России на фоне мировых тенденций (стр. 2 )

Современная ядерная медицина:

►область фундаментальной и практической медицины, в которой с целью

профилактики, диагностики и лечения различных заболеваний органов и систем

человека, включая онкологические заболевания, применяются стабильные и

радиоактивные нуклиды или самостоятельно или в виде различных препаратов их

содержащих;

►мультидисциплинарная область, в которой работают врачи, физики, химики,

молекулярные биологи, инженеры, техники;

►относительно молодая область медицины, насчитывающая немногим более 60 лет;

►быстроразвивающиеся медицинские технологии, позволяющие обнаруживать

начало заболевания еще на стадии поражения отдельных клеток и тканей, а не на

стадии поражения органов и появления метастазов;

►область медицины, использующая самые высокие современные технологии,

включая ядерные технологии, генно-инженерные технологии, биотехнологии и

нанотехнологии.

Уникальность методов ядерной медицины состоит в том, что они позволяют диагностировать функциональные отклонения жизнедеятельности органов на самых ранних стадиях болезни, когда человек еще не чувствует симптомы заболевания. Это позволяет быстрее обнаруживать и лечить большое количество разнообразных заболеваний, существенно экономя средства на лечение.

Технологии ядерной медицины, направленные как на диагностику, так и на терапию заболеваний, основаны на использовании свойств стабильных и радиоактивных нуклидов.

При диагностике используют препараты, меченные как стабильными, так и радиоактивными нуклидами. Наблюдая за их распределением в организме человека с помощью специальной детектирующей аппаратуры, можно получить изображение внутренних органов человека, а также судить о жизнедеятельности органа в целом или какой-либо из его частей.

Для диагностических целей используют, в основном, гамма - и позитрон-излучающие радионуклиды с достаточно небольшими энергиями гамма-квантов (50-400 кэВ) и короткими периодами полураспада (минуты, часы, десятки часов). Такие ядерно-физические свойства имеют в основном радионуклиды, получаемые на ускорителях заряженных частиц, например, на циклотронах.

Впервые радионуклиды были использованы в клинической практике в 1927 г., когда Blumgardt и Weiss применили газ радон для оценки гемодинамики у больных с сердечной недостаточностью. Именно этот год можно считать датой рождения новой дисциплины – радионуклидная диагностика. Особенно быстро и динамично радионуклидная диагностика в медицине стала развиваться после того как в 1963 г. H. O.Anger разработал гамма-камеру – принципиально новый прибор для получения радионуклидных изображений. Уже через три года фирма “Ohio Nuclear” (США) освоила промышленный выпуск гамма-сцинтиляционных камер. В дальнейшем ведущие мировые производители медицинского оборудования предложили на рынок множество самых разнообразных моделей этого аппарата. Гамма-камеры, оснащенные специализированным или универсальным компьютером, сумели обеспечить хорошее пространственное разрешение, высокую скорость регистрации и картину пространственного распределения инкорпорированного в пациента меченого соединения.

При радионуклидной терапии заболеваний, сопровождающихся появлением злокачественных новообразований, используют методы, когда лекарственное средство, содержащее радионуклид, целенаправленно доставляется к пораженному опухолью органу. В таких случаях, как правило, используют альфа - и бета-излучающие радионуклиды с достаточно большими периодами полураспада (дни, десятки дней).

Фундаментальные знания о природе биологического действия ионизирующего излучения на живые организмы, развитие молекулярной биологии и других наук о жизни привели к созданию таких новых технологий терапии злокачественных новообразований, которые позволили перейти от облучения всего тела к избирательной терапии опухолей. Другие способы, такие как, химиотерапия или внешнее облучение, воздействуют как на раковые, так и здоровые клетки.

В таблице 2 приведены данные по числу радионуклидных исследований на 1000 человек населения в разных странах в 1980 и 2000 годах.

Таблица 2. Сопоставление числа радионуклидных исследований по странам (на 1000

человек населения).

Страна	1980 г.	2000г.
СССР (Россия)	7	4
США	32	38
Япония	18	21
Австрия	18	19
Швеция	15	16
Болгария	13	10

Из данных таблицы видно, что даже в лучшие времена для отечественной ядерной медицины (1980-е годы) число радионуклидных исследований на 1000 человек населения уступало в несколько раз не только западным странам, но даже Болгарии.

В чем причины такого действительно бедственного положения в стране ядерной медицины – одного из эффективных современных направлений фундаментальной и практической медицины?

Ключевые проблемы, сдерживающие как терапевтический, так и диагностический секторы ядерной медицины России:

-  относительно высокая стоимость медицинских нуклидных технологий;

-  ограниченное число врачей-радиологов;

-  отсутствие своевременной модернизации радиодиагностического оборудования;

-  избыточное регулирование со стороны разрешающих и контролирующих органов;

-  недостаточная пропаганда и недостаток образовательных и ознакомительных программ в СМИ (например, «Что такое ядерная медицина?» или «Мы живем в радиоактивном мире»).

Факторы, требующие расширения сектора ядерной медицины России:

-  развитие новых областей применения медицинской нуклидной диагностики и терапии;

-  развитие целенаправленных безальтернативных технологий;

-  новые препараты для онкологии и других областей медицины;

-  высвобождение производственных мощностей и персонала в атомной науке и промышленности, изначально оборонного применения и их использование для развития сектора Ядерной медицины.

-  стареющее население, требующее более эффективной диагностики и лечения.

В таблице 3 приведены данные по соотношению радиодиагностических исследований по клиническим дисциплинам в США и России.

Таблица 3. Соотношение радиодиагностических исследований по клиническим

дисциплинам в США и России.

Клинические дисциплины	США, %%	Россия, %%
Кардиология	46	2
Онкология	34	25
Неврология	10	1
Другие	10	72

Из данных таблицы 3 видно, что в США 90% клинических радиодиагностических исследований проводят по трем дисциплинам (кардиология, онкология и неврология), которые являются основными причинами смертности. В России эти же радиодиагностические исследования составляют всего лишь 28%.

Это является следствием того, что в практической ядерной медицине страны количество диагностических методик не соответствует установившемуся мировому уровню.

В мировой медицинской практике используют около 130 радиодиагностических методов in vivo и около 60 радиодиагностических методов in vitro. В России в практической медицине используются 22 радиофармацевтических препарата для сцинтиграфии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), около 20 импортных наборов для радиоиммуного анализа (РИА-наборы) и только три ультракороткоживущих радионуклида для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ).

Вторая причина такого состояния отечественной ядерной медицины - отсутствие своевременного модернизирования радиодиагностического оборудования.

По состоянию на 2007 год из 238 (в основном зарубежного производства годов) гамма-камер по разным причинам работали только 183. Потребность российских радиологических отделений в настоящее время составляет более 300 гамма-камер.

Перспективные направления развития отечественной радиофармацевтики:

- индикаторы для выявления атеросклеротических бляшек;

- индикаторы апоптоза;

- индикаторы гипоксии;

- индикаторы ангиогенеза;

- высокоспецифические РФП для диагностики различных новообразований;

- предикторы реакции на медикаменты (основанные на оценке рецепторики);

- препараты для радиотерапии альфа - и бета-излучателями;

- широкое распространение моноклональных антител и пептид-связанной диагностики и

радиотерапии;

- расширение области применения фтора-18 для ПЭТ и развитие его радиохимии;

- развитие лигандных технологий;

-применение наномодифицированных материалов для направленной доставки

лекарственных средств к органам-мишеням.

Основные задачи отечественной ядерной медицины:

- модернизация и переоснащение действующих отделений лучевой терапии и

радионуклидной диагностики;

- организация производства отечественной аппаратуры для лучевой и радионуклидной

диагностики и терапии;

- организация специализированных производств радионуклидов и радиофармацевтических

препаратов по международным правилам GMP;

- создание Центров ядерной медицины, включая ПЭТ - центры, в ведущих клиниках

страны;

- проектирование и строительство палат для лучевой терапии открытыми источниками.

3. Основные направления ядерной медицины.

3.1. Радионуклидная диагностика in vivo.

Радионуклидная диагностика (синоним: радиоизотопная диагностика) - лучевое исследование, основанное на использовании соединений, меченных радионуклидами. В качестве таких соединений применяют разрешенные для введения человеку с диагностической и лечебной целью радиофармацевтические препараты (РФП) - химические соединения, в молекуле которых содержится определенный радионуклид.

В клинической практике применяют следующие виды радионуклидных исследований: визуализация органов, т. е. получение их радионуклидныx изображений; измерение накопления РФП в организме и его выведения; измерение радиоактивности биологических проб жидкостей и тканей человеческого организма, тесты in vitro.

Визуализацию органов осуществляют путем сцинтиграфии и сканирования. В основе сцинтиграфии лежит избирательное накопление и выведение РФП исследуемым органом. Она позволяет изучить топографию органа, выявить в нем морфологические, функциональные и метаболические нарушения.

Сканирование, выполняемое для получения статических радионуклидных изображений, так же как и сцинтиграфия, отображает распределение РФП в органе, характеризуя величину органа, его топографию, наличие патологических очагов. Однако, в отличие от сцинтиграфии, этот метод не позволяет провести анализ функциональных нарушений. Отрицательными свойствами данного метода являются большая продолжительность получения сканограммы (несколько десятков минут) и невозможность обработать полученные данные на ЭВМ, что также снижает информативность исследования.

Измерение накопления РФП в организме и его выведения, предназначенное в основном для получения информации о функциональном состоянии органа, осуществляют с помощью радиометрии и радиографии. Радиометрия заключается в определении с помощью радиометра величины накопления данного РФП в интересующем органе или патологическом очаге.

Типичным примером данного вида paдионуклидного исследования является изучение функции щитовидной железы методом радиометрии накопленного в ней радиоактивного йода. Информация, получаемая с помощью радиографии, идентична полученной при динамической сцинтиграфии, однако точность ее значительно ниже, чем при исследовании на гамма-камере. Преимуществом радиографии являются невысокая стоимость метода и простота исследования. Наиболее широко ее применяют при исследовании почек.

Измерение радиоактивности биологических проб (крови, мочи, цереброспинальной жидкости, фекалий и др.) производят для определения функционального состояния систем пищеварения, кроветворения, мочевыделения и др. С этой целью больному различными способами (в вену, внутрь) вводят радиофармацевтический препарат, который благодаря метаболическим превращениям или путем механического переноса может оказаться в той или иной биологической среде. Затем с помощью радиометра определяют активность стандартного количества биологического материала. Таким методом, например, исследуют всасываемость в кишечнике меченых радиоактивных жиров.

Радионуклидная диагностика заключается в анализе информации, полученной после введения в организм пациента определенного химического или биохимического соединения, меченного γ-излучающим радионуклидом, с последующей регистрацией пространственно-временного распределения этого соединения в организме с помощью позиционно-чувствительного детектора гамма-излучения. Конечным результатом функциональных радионуклидных исследований является совокупность временных гистограмм (гамма-хронограмм). Полученные в лаборатории статические изображения изучаемого органа свидетельствуют о наличии и размере патологической области с аномальным распределением радиофармпрепарата.

Изображения органов, избирательно концентрирующих препарат, получают методом сцинтиграфии. Пространственно – временная картина распределения радионуклида дает представление о топографии, форме и размерах органа, а также о наличии в нем патологических очагов. Радионуклидная диагностика даёт информацию о функциональной активности ткани.

Распределение радиофармпрепаратов зависит от кровотока и метаболической активности, поэтому методы ядерной медицины в большей степени направлены на функциональное исследование органов и систем, и в меньшей - на анализ их анатомо-морфологических особенностей. Этим методы ядерной медицины принципиально отличаются от рентгенологических и ультразвуковых методов исследования, которые фиксируют лишь анатомо-морфологические особенности органов или тканей. Функциональные изменения, намного опережающие анатомические, делают методы ядерной медицины уникальными как в ранней диагностике заболеваний, так и при динамическом наблюдении, при этом разовая лучевая нагрузка на пациента приблизительно в 100 раз меньше, чем при обычном рентгенологическом обследовании.

Методы ядерной медицины являются альтернативой так называемым методам функциональной диагностики (электрокардиография и электроэнцефалография), электрические феномены которых косвенно отражают кровоток и метаболизм. Прямое отображение кровотока, микроциркуляции и метаболизма (в том числе и объемное) миокарда и головного мозга методами ядерной медицины обеспечило стремительный прогресс кардиологии и неврологии. Радиофармпрепараты дают возможность получать изображения мест с аномальным метаболизмом, что позволяет визуализировать опухоли, воспаления или места тромбоза.

Кроме того, радионуклидная диагностика предназначена для решения таких задач, как определение показаний к проведению хирургической операции резекции печени у больных первичным раком; своевременная корректировка курсов лучевой терапии больных с метастазами опухолей различных локализаций; оптимизация плана прицельного лечения на клеточном уровне в послеоперационном периоде; точная локализация границ оперативного вмешательства при саркомах нижних конечностей; установление возможности отказа от калечащей операции ампутации нижних конечностей при саркоме после химиотерапии; определение пригодности кожного лоскута для пересадки при пластической операции восстановления молочной железы у женщин после мастэктомии по поводу рака молочной железы; выработка оптимальной тактики послеоперационного лечения и реабилитации больных после операции по поводу саркомы, в частности, установления возможности и сроков протезирования нижней конечности.

Для проведения радионуклидных исследований необходимы соответствующие, меченные радионуклидами, препараты и аппаратура для получения изображений распределения радионуклида в теле пациента.

Современное развитие ядерной медицины характеризуется прежде всего разработкой уникальных новых радиофармпрепаратов, которые позволяют оценивать состояние различных органов и тканей организма на клеточном уровне. Наиболее перспективным является создание пептидных препаратов, меток рецепторов, которые позволяют проводить исследования патогенных заболеваний.

Не все радионуклиды могут быть использованы при диагностике. Существуют критерии выбора радионуклида:

- оптимальным радионуклидом для радиофармпрепарата является тот, который позволяет получить максимум диагностической информации при минимальной лучевой нагрузке на больного;

- радионуклид должен быть чистым гамма-эмиттером;

- 100 < гамма-энергия радионуклида < 250 кэВ;

- эффективный период полураспада должен составлять величину не менее 1,5

продолжительности проведения теста;

- желательно выбирать такой РФП, который быстро поступает в исследуемый орган и быстро

выводится из организма, тем самым снижая лучевую нагрузку;

- по физическим характеристикам радионуклид должен обладать коротким периодом

полураспада;

- быстрый распад нуклида также обеспечивает безопасность исследования;

- к числу основных требований следует отнести наличие у нуклида γ-излучения, удобного

для наружной регистрации;

- пригодность РФП обуславливается еще и биологической характеристикой отражения функций организма или отдельного органа (например, избирательное поглощение 131I щитовидной железой). Однако этот критерий не является первостепенным, т. к. в настоящее время стало возможным включать радионуклиды в состав различных химических соединений, биологические свойства которых резко отличаются от используемого нуклида (например, распределение в организме 99mТс в соединении с технефитом, пентатехом, броммезидой и др. совершенно иное, чем собственно 99mТс);

- РФП, вводимые внутрь организма, не должны содержать токсических примесей или радиоактивных веществ, которые в процессе распада образуют долгоживущие дочерние нуклиды.

На рис. 5 показаны примеры использования некоторых реакторных и ускорительных радионуклидов при диагностике «in vivo».

Около 80% всех in vivo диагностических процедур в ядерной медицине связано с использованием технеция-99м или содержащих его препаратов. В настоящее время в Российской Федерации для обеспечения потребностей клиник в подобных препаратах используется комбинированный подход. Производитель поставляет в клинику так называемый сорбционный генератор технеция-99м с активностью 2,4-19,0 ГБк на дату поставки, а также наборы реагентов к нему. Набор реагентов представляет лиофилизованную форму препарата. При добавлении к ней пертехнетата натрия с технецием-99м образуется радиофармпрепарат. К очевидным достоинствам такой комбинированной поставки относятся возможность приготовления препаратов по мере необходимости, а также достаточно длительный срок хранения наборов реагентов. Однако у данного подхода существует ряд важных недостатков.

Рис. 5. Примеры использования различных радионуклидов

при диагностике «in vivo».

Во-первых, в течение срока эксплуатации генератора объемная радиоактивность пертехнетата натрия с технецием-99м, элюируемого из генератора, падает, причем значительно. Такое изменение сильно влияет на качество радиофармпрепаратов, получаемых с помощью набора реагентов.

Во-вторых, каждый пользователь вынужден наладить в отделении ядерной медицины систему контроля качества препаратов, приготовляемых с использованием технеция-99м. Фактически в настоящее время такая работа по контролю качества осуществляется только в небольшом числе российских клиник. По мере ужесточения требований к контролю качества медицинской помощи затраты клиник на работу с генераторами технеция-99м существенно возрастут.

В-третьих, даже в крупных городах велико число небольших отделений радионуклидной диагностики. В таких отделениях возможности генератора не используются полностью, что вызывает неоправданные расходы.

Современные подходы к организации поставок препаратов с технецием-99м предполагают заказ клиникой препарата с технецием-99м у производителя в режиме реального времени и поставку радиоактивности в городских условиях в течение 1,0-1,5 часов. В этом случае используются так называемые централизованные экстракционные генераторы технеция-99m. Подобная схема является более сложной для производителя, но более удобной и выгодной для клиник.

Использование этих радиофармпрепаратов требует оснащение соответствующей техникой в первую очередь эмиссионными и, особенно, позитронными томографами.

Для получения изображений при радионуклидной диагностике используются в настоящее время, в основном, две технологии – ОФЭКТ и ПЭТ.

3.1.1. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ).

Гамма-камеры используются для фиксации изображений, полученных с помощью излучения, испускаемого специальными введенными внутрь радионуклидами. Этот метод позволяет исследовать анатомию и функционирование различных органов, а также выявлять костные патологии.

Широкое разнообразие радиофармацевтических препаратов и используемых методик позволяет производить диагностику практически любого органа.

На рис.6 показана схема получения изображения распределения радионуклида при диагностике «in vivo» методом ОФЭКТ.

Рис. 6. Принцип получения изображения распределения

радионуклида при диагностике «in vivo».

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ, SPECT) наиболее часто используется для получения изображений костей (все тело), исследований перфузии (прохождение крови через сосудистое русло) мозга, кардиоисследований, на которые приходится примерно треть всех ОФЭКТ-процедур. С помощью последовательного получения изображений гамма-камера может отобразить протекание крови через различные органы, включая мозг, легкие, печень, почки.

Также гамма-камера помогает врачам в диагностике патологических изменений, таких как кисты, опухоли, гематомы, надломы костной ткани, области остеогенеза (хрупкости костей), патологии коры и белого вещества. В дополнение к этому гамма-камера может работать в паре с компьютером и оценивать кардиологические функции и перфузии, например, ОФЭКТ может выполнить визуализацию перфузии сердечной мышцы с помощью таллия-201 и технеция-99m. Кроме того, ОФЭКТ используется для выявления бессосудистого некроза (омертвления) головки бедра, остеоартрита (дегенерация суставного хряща) колена, метастатической болезни печени, патологии височно-нижнечелюстного сустава, глубоко расположенных гемангиом (врожденная аномалия, при которой пролиферация клеток эндотелия приводит к образованию скоплений, напоминающих опухоль) малого размера, метаболизма в костной ткани при гиперпаратиреоидизме (повышенная секреция паращитовидными железами) и тиреотоксикозе (состояние, вызванное избыточным количеством эндогенного или экзогенного тиреоидного гормона). Эти методики уменьшают необходимость инвазивной радиологии.

Мозговые ОФЭКТ-исследования используются для прогнозирования инсультов, СПИДа, комплекса слабоумия, психиатрических заболеваний и болезни Паркинсона. Точное совпадение (одинаковость) при формирования изображений успешно используется для достоверной диагностики в нейрологии, онкологии и кардиологии.

Гамма-камера регистрирует и подсчитывает количество фотонов, испускаемых исследуемым органом и формирует карту вспышек каждого из них в пространстве, строя таким образом изображение органа. Статические изображения отображают данные, полученные в конкретной точке в течение исследования, динамические изображения отображают изменения результатов измерения с течением времени. Гамма-камера состоит из коллиматора, детектора на базе сцинтилляционного кристалла, фотоэлектронных умножителей, электронной схемы определения положения и величины вспышек, компьютера для отображения и консоли оператора. Также используются интегрированный компьютер и/или отдельная система захвата изображения и рабочая станция для визуализации. Система для диагностики всего тела требует также наличия подвижного детектора, который проходит вдоль пациента, либо подвижного стола, который движется под неподвижным детектором. ОФЭКТ-системы требуют наличия подвижного гантри для крепления и вращения головки камеры и коллиматоров по круговой, эллиптической или повторяющей контур тела траектории. Некруговые траектории позволяют головке камеры быть ближе к телу пациента, таким образом увеличивая пространственное разрешение.

Программное обеспечение содержит большое количество протоколов для обработки изображения. Наиболее распространенными функциями являются:

- сглаживание изображения, нормализация и интерполяция;

- соединение и вычитание изображений;

- вычитание фона;

- увеличение контраста;

- циклический показ последовательности изображений (режим кино);

- реконструкция и отображение зоны интереса;

- построение и отображение графиков и гистограмм.

Кардиологические приложения включают съем данных за один проход, распределительный режим съема данных, автоматическое распознавание границ, определение конечно-систолического и конечно-диастолического объемов, ударного объема сердца, минутного сердечного выброса, общей фракции выброса и т. д. Системы с несколькими детекторами позволяют уменьшить время получения изображения и получить более высокое разрешение, однако стоимость двухдетекторной системы может вдвое превышать стоимость системы с одним детектором.

В зависимости от планируемых клинических применений может быть создана и определенная ОФЭКТ-система. Камера с двумя детекторами идеально подходит для исследования всего тела за один проход и общих ОФЭКТ-исследований. Двухдетекторная камера с изменяемым углом между детекторами (90, 101 и 180 градусов) позволяет лечебному учреждению планировать гораздо более широкий спектр исследований. Сканирование всего тела и общие ОФЭКТ-исследования выполняются в положении 180 градусов, а кардио - и некоторые другие исследования требуют положения 101 и 90 градусов.

Лечебные учреждения, планирующие приобретение более одной гамма-камеры или дополнительных камер к уже имеющимся, должны проработать вопрос об их интеграции в компьютерную сеть. Для обеспечения совместимости желательно приобретать системы ядерной медицины одного производителя. Это облегчит обучение персонала, техническое обслуживание и приобретение запасных частей.

Еще одним немаловажным фактором при выборе системы следует считать ее размеры и вес, а так же требование к температуре и влажности в помещении.

3.1.2. Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ).

Позитронная эмиссионная томография — радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека. Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов из радиофармпрепарата, вводимого перед исследованием. В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования (ПЭТ - сканера) отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон-излучающими радионуклидами.

ПЭТ, основы которой заложены в середине 1970-х годов, в настоящее время является мощнейшим и уникальным инструментом, одним из самых информативных диагностических методов, применяемых в ядерной медицине.

Она представляет собой неинвазивный метод определения концентраций соединений, меченных позитронными эмиттерами, в заданных исследователем биологических тканях. Неоспоримое преимущество ПЭТ заключается в его уникальной чувствительности, примерно на два порядка большей, чем у однофотонной эмиссионной компьютерной томографии. Присутствие среди позитронных эмиттеров радионуклидов основных элементов-органогенов (углерод, азот, кислород) позволяет использовать меченные этими радионуклидами самые разнообразные биологически активные соединения, содержащиеся в нормально функционирующем живом организме. ПЭТ - метод, который позволяет выявлять ранее неизвестные отклонения от нормы в функционировании систем, например, головного мозга, дает клиницисту возможность связывать и количественно оценивать наблюдаемые патологические отклонения с дисфункцией биохимических и/или физиологических параметров и таким образом открывает перед ним новые возможности, как в терапии, так и в хирургии.

В основе принципа ПЭТ (рис.7) лежит явление регистрации двух противоположно направленных гамма-лучей одинаковых энергий, возникающих в результате аннигиляции. Процесс аннигиляции происходит в тех случаях, когда излученный ядром радионуклида позитрон встречается с электроном в тканях пациента.

Рис. 7. Принцип позитронной эмиссионной томографии.

Радиофармацевтические препараты (РФП), использующиеся при ПЭТ, представляют собой, как правило, вещества, участвующие в различных метаболических процессах. В таких соединениях стабильные нуклиды замещаются на соответствующий радионуклид. Особенностью РФП для ПЭТ является также необычность условий их синтеза - использование так называемых ультракороткоживущих радионуклидов (УКЖР) и работа с ничтожными количествами.

Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных РФП. Именно выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и т. д. Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом современной медицины. Поэтому разработка новых РФП и эффективных методов синтеза уже зарекомендовавших себя в настоящее время становится ключевым этапом в развитии метода ПЭТ.

На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон - излучающие радионуклиды элементов второго периода Периодической системы: углерод-11 (T½= 20,4 мин.), азот-13 (T½=9,96 мин.), кислород-15 (T½=2,03 мин.) и фтор-18 (T½=109,8 мин.). Фтор-18 обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: наибольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения. С одной стороны, относительно небольшой период полураспада фтора-18 позволяет получать ПЭТ изображения высокой контрастности при низкой дозовой нагрузке на пациентов. Низкая энергия позитронного излучения обеспечивает высокое пространственное разрешение ПЭТ изображений. С другой стороны, период полураспада фтора-18 достаточно велик, чтобы обеспечить возможность транспортировки РФП на основе фтора-18 из централизованного места производства в клиники и институты, имеющие ПЭТ сканеры (т. н. концепция сателлитов), а также расширить временные границы ПЭТ- исследований и синтеза РФП.