Радиофармпрепараты для ПЭТ

При ПЭТ используются РФП - естественные метаболиты, меченные радиоактивным кислородом, углеродом, азотом, фтором. Эти препараты включаются в обмен веществ. В результате можно оценить процессы, протекающие на клеточном уровне.

Для ПЭТ, используются только ультракороткоживущие нуклиды. Данные об используемых нуклидах представлены в табл. 6.1.

Таблица 6.1. Нуклиды, используемые для проведения ПЭТ

Период полураспада исчисляется несколькими минутами и даже секундами. Для производства РФП в циклотронах синтезируют ультракоротко-живущие радионуклиды. Следующим этапом является присоединение полученного нуклида к естественному метаболиту (углевод, аминокислота или жирная кислота), например: ¹⁸F + глюкоза = ¹⁸F-дезоксиглюкоза (¹⁸F-ФДГ). Это происходит в радиохимической лаборатории.

ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ является высокоинформативной методикой, ее используют в диагностике злокачественных опухолей.

Глюкоза, попадая в кровяное русло при посредничестве переносчиков (гексокиназы), поступает внутрь клетки в виде глюкозо-6-фосфата и в дальнейшем претерпевает изменения по двум основным биохимическим путям в виде глюконеогенеза и гликолиза. В таком случае РФП был бы разрушен и потерял бы свое предназначение. ¹⁸F-ФДГ доходит только до промежуточной метаболической формы - ¹⁸F-ФДГ-6-фосфата- и далее изменений не претерпевает, оставаясь внутри клетки. Это и позволяет пронаблюдать накопление глюкозы в тканях при ПЭТ (рис. 6.13).

Через 1 ч после введения высокий захват ФДГ отмечается в головном мозге, миокарде и в почках. Увеличенный захват ФДГ также возможен в участках репарации ткани (например, после биопсии) и при инфекционных процессах. В норме захват ФДГ высокий в желудочно-кишечном тракте, щитовидной железе, слюнных железах, скелетной мускулатуре, костном мозге и в мочевых органах.

Рис. 6.13. Схема метаболизма глюкозы и 18-фтордезоксиглюкозы (ФДГ). 18-фторде-зоксиглюкоза в отличие от обычной глюкозы не подвергается метаболизму далее стадии глюкозо-6-фосфата и остается внутриклеточно. Таким образом появляется возможность регистрировать концентрацию накопления РФП

Аминокислоты. В последнее время все большее значение приобретают исследования с использованием аминокислот или их аналогов, меченных по-зитрон-излучающими нуклидами.

Транспорт аминокислот усиливается при опухолевой трансформации клетки. Рост опухоли требует повышенного поступления питательных веществ, необходимых для энергетического обмена, синтеза белка, поэтому увеличение транспорта аминокислот может быть связано со специфическими изменениями на поверхности опухолевой клетки. Эти данные послужили основой для использования меченых аминокислот в качестве РФП для визуализации опухоли, так как замена атома углерода на нуклид углерода ¹¹С химически не изменяет молекулу.

Заметное преимущество РФП на основе аминокислот заключается в большем контрасте между опухолевой и нормальной тканью мозга в сравнении с ¹⁸F-ФДГ. Из аминокислот наиболее часто применяют ¹¹С-метионин, главным образом из-за простого и эффективного радиохимического синтеза. С помощью ¹⁸F-ФДГ оценивается энергетический метаболизм, а ¹¹С-метионина - транспорт и метаболизм аминокислоты. Разные физиологические механизмы накопления обусловливают различную роль этих двух РФП в ПЭТ.

Другие РФП. Существуют РФП на основе таких биологически активных веществ, как холин, ацетат, искусственно синтезированные аминокислоты: [¹¹C] - холин для диагностики и стадирования рака предстательной железы, [¹¹C] - ацетат для диагностики рака предстательной железы и первичного

рака печени, [¹⁵O] - вода в диагностике перфузионных расстройств головного мозга, [¹³N] - аммоний в диагностике метаболических нарушений миокарда, [¹¹С] - бутират натрия в диагностике образований головного мозга.

Однако до настоящего времени нет единого суждения в выборе наиболее диагностически значимого РФП для ПЭТ. Все РФП имеют свои преимущества и недостатки.