УМНЫЙ ЧЕТВЕРГ

Ядерная медицина: как найти рак на ранней стадии и обнаружить мозг серийного убийцы

 406

Автор: Ксения Лампова

15х4 — формат научно-популярных лекториев, где каждое мероприятие — четыре коротенькие лекции длительностью в 15 минут, за которые эксперт в той или иной области рассказывает вам о сложном простыми словами, иллюстрируя их схемами и (иногда!) таблицами с котиками. Раз в две недели по четвергам на ДГ будут появляться самые интересные лекции в сжатом формате — ничего лишнего, только по делу.

На этот раз мы законспектировали доклад Василия Гусакова, ординатора кафедры лучевой диагностики Самарского медицинского университета — он рассказал о том, как ядерная медицина помогает обнаружить раковые клетки и тараканов в голове, а также наиболее точно ответить на вопрос: «Доктор, что со мной?». Не поверите — оказалось, что повышенная лучевая нагрузка при определённых условиях даже полезна для организма.

В лучевой диагностике есть пять способов определить причину страданий пациентов. Простая рентгенография, которая показывает многое, но далеко не всё — в частности, мы не можем увидеть головной мозг. Компьютерная томография лишена этого недостатка, мы можем увидеть внутреннюю анатомию органов на серии срезов. То же самое может делать магнитно-резонансная томография, которая не просто подробно, а детально показывает структуру тканей и органов. Ультразвуковая диагностика показывает то, как органы работают. Органы состоят из тканей, ткани состоят из клеток. То, как работают клетки в совокупности, показывает радионуклидная диагностика. И это то, о чём я сегодня расскажу подробнее.

Как это связано с ядерной медициной?

Дело в том, что ядерная медицина — это крупная медицинская отрасль, которая занимается лечением и диагностикой различных заболеваний с помощью радионуклидов. Поскольку я занимаюсь рентгенологией, то расскажу вам о диагностической составляющей этого метода.

Радионуклид — это ядро атома, которое что-то излучает, то есть частицы или волны. Иначе говоря, оно радиоактивно. Мы вводим это радиоактивное вещество в организм пациента, оно накапливается в его клетках и излучает частицы и волны, которые попадают на специальное считывающее устройство, называемое гамма-камера. В результате получаем изображение.

Проблема в том, что сам по себе нуклид накапливается во всех клетках, а нам надо посмотреть, как работают клетки костей или клетки головного мозга. Для этого нам нужно поместить этот нуклид в специальную молекулу, которая его доставит до места назначения. Этот метод применяется в онкологии. Ежегодно от рака умирает около восьми миллионов человек, а новых случаев диагностируется 14 миллионов. Нормальные клетки, из которых мы состоим, рождаются, делятся, а потом организм даёт им команду — и они умирают. Но некоторые из клеток не подчиняются приказу, и продолжают размножаться и делиться, причём гораздо активнее и интенсивнее, чем это делали предыдущие собратья. Так и получаются раковые клетки. Отличие от нормальных клеток состоит в том, что они накапливают радиоактивные препарат гораздо активнее, чем обычные клетки. Поэтому из той области, где они находятся, излучение будет гораздо интенсивнее, и мы увидим их, как горячие очаги.

ZZzCIV1uV8E

Как это может спасти жизнь человеку

Радионуклидная диагностика позволяет определить узлы и раковые опухоли на 3-6 месяцев раньше, чем это может себе позволить компьютерная или магнитно-резонансная томография. Очень часто бывает такое, что раковые опухоли диагностируются на поздних стадиях, но их ведь можно диагностировать быстрее. Раковые клетки выделяют особые частицы, именуемые онкомаркеры — но их количество крайне ничтожно, и определение обычными методами невозможно. Если ввести онкомаркеры подопытному животному, то оно воспримет их, как чужеродные антигены, и выработает для них антитела. Представьте, что антиген, или молекула онкомаркера — это Мориарти. Антиген — это Шерлок. На каждого Мориарти есть Шерлок Холмс, на каждое действие — противодействие, на каждый антиген — своё антитело. Эти антитела будут связывать антигены, и таким образом их нейтрализовывать.

К нам приходит человек. Мы не знаем — болен он или нет. Мы берём у него кровь. Дальше возможны два варианта: либо онкомаркеры есть, либо их нет. Мы добавляем сюда антитела, и если онкомаркеры есть, то будут образовываться тяжёлые комплексы. Если их нет, то антиген будет лёгким. Мы берём специальный фильтр, и просто антиген через него проходит, а тяжёлый комплекс задержится. Когда мы возьмем фильтр и замерим активность, то будет фонить — это значит, что этот человек скорее всего болен раком.

Что ещё помогает обнаружить ядерная медицина?

Сердечно-сосудистые заболевания могут разлучить вас с близкими людьми. Сосуды питают сердце, и приносят туда белки, жиры и углеводы, кислород и питательные вещества. В сосудах могут образовываться бляшки — таким образом, просвет суживается, клетки начинают голодать и со временем погибают. На экране мы увидим холодные очаги, то есть участки ишемии, мёртвые клетки. Если мы знаем, что есть бляшка, мы можем или искусственно расширить этот просвет, или поставить стенд в обход этой бляшки, таким образом восстановив кровоток. Кроме того, часто бляшки образуются не только на сосудах сердца, но и на сосудах головного мозга — так возникают инсульты, обширные области мёртвой ткани в головном мозге.

На одной из предыдущих лекций говорилось, что морфологически мозг здорового человека ничем не отличается от мозга больного шизофренией — это абсолютная правда. по форме и структуре они совершенно одинаковы. Но если говорить о функциях, то при сканировании мы видим различия, причем на ранних этапах. Более того, так можно даже увидеть мозг серийного убийцы — его лобная доля работает очень плохо, а она отвечает в том числе за развитие поведенческих реакций и за эмоции. С виду человек может быть ангелом, но на экране будут видны все его «тараканы».

AxD7v-AYAMc

Как вывести радиоактивные вещества из организма и не вредно ли это?

Ничего специально для этого делать не надо — всё сделают наши почки. Сначала они накапливают препарат, а потом выводят его. У вас возникнет резонный вопрос: а можно ли вообще вводить что-то радиоактивное в организм человека, и как специалисты работают в условиях повышенной радиации? Дело в том, что при уровне радиации, превосходящем природный, повышается средняя продолжительность жизни, уменьшается частота заболеваемости и риск развития раковых опухолей. При повышенной лучевой нагрузке организм работает над усилением своих защитных свойств, это как раз тот случай, когда «то, что нас не убивает, делает нас сильнее». Конечно, Чернобыль сюда не подходит, поскольку в этом случае доза слишком высока, и организм просто не успевает латать дыры. при проведении процедуры радионуклидной диагностики доза крайне мала. настолько, что исследование скелета можно проводить каждый месяц. Почек — вообще каждый день.

В прошлый раз мы посетили лекцию Александра Сергеева: как геоинформатика влияет на жизнь города, читайте здесь.

Лекцию про 9 самарских писателей XIX века, произведения которых должен прочитать каждый, можно изучить здесь.

Все иллюстрации позаимствованы в официальном самарском сообществе лектория 15х4.