Радионуклидная диагностика с нейротропными радиофармпрепаратами

Москва

ИНФРА-М

202РАДИОНУКЛИДНАЯ 
РАДИОНУКЛИДНАЯ 

ДИАГНОСТИКА
ДИАГНОСТИКА

С НЕЙРОТРОПНЫМИ 
С НЕЙРОТРОПНЫМИ 

РАДИОФАРМПРЕПАРАТАМИ
РАДИОФАРМПРЕПАРАТАМИ

Â.Á. ÑÅÐÃÈÅÍÊÎ
Â.Á. ÑÅÐÃÈÅÍÊÎ
À.À. ÀÍØÅËÅÑ
À.À. ÀÍØÅËÅÑ

Монография

Сергиенко В.Б.

Радионуклидная диагностика с нейротропными радиофармпрепара-

тами : монография / В.Б. Сергиенко, А.А. Аншелес. — Москва : ИНФРА-М, 
2023. — 112 с. : ил. — (Научная мысль). — 10.12737/1402.

ISBN 978-5-16-009170-9 (print)
ISBN 978-5-16-100555-2 (online)
В книге описаны возможности радионуклидной диагностики в оценке 

состояния автономной нервной системы, особенности применения мета-
йод-бензилгуанидина, меченного радиоактивным йодом.

Приведены основные протоколы, укладки, а также базовые знания 

по патогенезу, клинике и терапии описываемых заболеваний, необходимые 
радиологу для понимания и трактовки изображений в динамике.

Книга предназначается не только радиологам, но и врачам тех клиниче-

ских специальностей, в которых радионуклидная диагностика была и оста-
ется незаменимой — кардиологам, неврологам, онкологам, эндокриноло-
гам, педиатрам.

УДК 16(075.4)

ББК 53.6

А в т о р ы:
В.Б. Сергиенко — д-р мед. наук, проф., руководитель отдела радио-

нуклидной диагностики и позитронно-эмиссионной томографии 
РКНПК им. Мясникова Министерства здравоохранения РФ;

А.А. Аншелес – канд. мед. наук, научный сотрудник отдела радио-

нуклидной диагностики и позитронно-эмиссионной томографии 
РКНПК им. Мясникова Министерства здравоохранения РФ

УДК 16(075.4)
ББК 53.6
 
С32

© Сергиенко В.Б., Аншелес А.А., 2013

ISBN 978-5-16-009170-9 (print)
ISBN 978-5-16-100555-2 (online)

С32

Подписано в печать 01.12.2022.

Формат 60×90/16. Печать цифровая. Бумага офсетная.

Гарнитура Newton. Усл. печ. л. 7,0 + вкл. 0,98.

ППТ50. Заказ  № 00000

ТК 244500-1850126-251013

ФЗ 

№ 436-ФЗ

Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Оригинал-макет подготовлен в НИЦ ИНФРА-М

ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1

Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29

E-mail: books@infra-m.ru        http://www.infra-m.ru

Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1

Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29

СпиСок Сокращений

АГ 
— артериальная гипертензия
АДПЖ 
— аритмогенная дисплазия правого желудочка
АХ 
— ацетилхолин
АХЭ 
— ацетилхолинэстераза
ВНС 
— вегетативная нервная система
ГБ 
— гипертоническая болезнь
ГКМП 
— гипертрофическая кардиомиопатия
ДКМП 
— дилатационная кардиомиопатия
ИБС 
— ишемическая болезнь сердца
ИЖНРС 
— идиопатические желудочковые нарушения ритма сердца
ИМ 
— инфаркт миокарда
КОМТ 
— катехол-О-метилтрансфераза
ЛГ 
— легочная гипертензия
ЛЖ 
— левый желудочек
МАО 
— моноаминоксидаза
МИБГ 
— мета-йод-бензилгуанидин
МРТ 
— магнитно-резонансная томография
МРЩЖ 
— медуллярный рак щитовидной железы
(МС) КТ 
— (мультиспиральная) компьютерная томография
НА 
— норадреналин
НЭК 
— нейроэндокринная карцинома
НЭО 
— нейроэндокринная опухоль
ОИМ 
— острый инфаркт миокарда
ОКС 
— острый коронарный синдром
ОЭКТ 
— однофотонная эмиссионная компьютерная томография
ПСЦМ 
— плоскостная (планарная) сцинтиграфия миокарда
ПХЭ 
— псевдохолинэстераза
ПЭТ 
— позитронная эмиссионная томография
РФП 
— радиофармпрепарат
СА 
— симпатическая активность
СД 
— сахарный диабет
СН 
— сердечная недостаточность
СНС 
— симпатическая нервная система
ФЭУ 
— фотоэлектронный умножитель
ФХЦ 
— феохромоцитома
(Х) СН 
— (хроническая) сердечная недостаточность
ЩЖ 
— щитовидная железа
AC (КП) 
— attenuation correction (коррекция поглощения)
WR 
— washout rate (скорость вымывания)

ВВедение

Радионуклидные методы диагностики всегда занимали особую по-
зицию среди всех визуализирующих методов. С момента появления 
первых серийных сцинтилляционных гамма-камер в 50-х годах 
и до 80-х годов XX в. радионуклидная диагностика находилась на не-
досягаемой высоте диагностических возможностей. Именно в этой об-
ласти были задействованы лучшие клиницисты, аналитики, математи-
ки, программисты, физики и химики. Все они создавали, обеспечивали 
и отрабатывали диагностические методики и протоколы с единой 
целью — заглянуть в клетку, оценить ее жизнеспособность и функцио-
нальное состояние, найти причину патологического процесса и оценить 
его воздействие на организм пациента.
Подобная визуализация открывала новые возможности: изображения 
на сцинтилляционных экранах позволяли врачу видеть не только струк-
турно-функциональное состояние органов и систем организма челове-
ка, но и многие тонкости процессов их жизнедеятельности.
Однако с развитием в 1980-е годы «анатомических» методов — 
ультразвуковой диагностики, рентгеновской и магнитно-резонансной 
томографии сцинтиграфические визуализирующие методики в плане 
оценки структурного состояния внутренних органов потеряли лидиру-
ющие позиции вплоть до начала XXI в. Причин этому несколько. Во-
первых, техническое обеспечение сцинтиграфии — коллиматоры, де-
текторы, фотоэлектронные умножители, программное обеспечение 
благодаря высокой скорости разработок в 1970-х годах быстро достигло 
технологического потолка. В сущности за последние 30 лет в радиону-
клидной диагностике, помимо постоянного появления новых радио-
фармпрепаратов, произошло всего два значимых прорыва: появление 
совмещенных приборов ПЭТ/КТ и ПЭТ/МРТ, и разработка CZT-
детекторов. В результате производство новых моделей гамма-камер 
и запчастей к ним было замедлено, а парк имеющегося оборудования 
постепенно морально и технически устаревал. Во-вторых, сцинтигра-
фические изображения до сих пор уступают анатомическим методам 
в разрешающей способности, четкости и общей эффектности. Это со-
здало трудности в так необходимой популяризации метода среди не-
посвященных людей — пациентов, спонсоров и чиновников. В-третьих, 
радионуклидная диагностика зависит от производителей радиофармпре-
паратов, в условиях отсутствия отечественной производственной базы, 
особенно ощутимой во времена тотального промышленного кризиса 
1990-х годов. В отличие от радионуклидных методов диагностики, при 
анатомических методах не требуется задействовать наукоемкие сферы 
производства — ядерную физику, химию синтеза, и это позволило им 
занять устойчивую лидирующую позицию.

С начала XXI в. ситуация начала меняться. Сегодня уже МСКТ и МРТ, 
по-видимому, достигают своего технологического пика, когда повышать 
скорость вращения рентгеновской трубки, число рядов детекторов, на-
пряженность магнитного поля стало уже достаточно сложно и малоэф-
фективно, а к визуализации клеточных процессов эти методы так в до-
статочной степени и не приблизились. В то же время популяризация 
ПЭТ, разработка совмещенных ПЭТ/КТ и ОЭКТ/КТ-томографов вновь 
стимулировали работу лучших специалистов в этом направлении. В ито-
ге и в радионуклидной диагностике появились мощные и эффективные 
программы фильтрации и реконструкции, дизайн ПЭТ/КТ-томографов 
стал более привлекательным, они стали удобнее в управлении, возро-
дилась разработка новых перспективных радиофармпрепаратов.
Объединение анатомических и функциональных методов в одном 
томографе привело к повышению требований к квалификации прикре-
пленного к нему персонала, особенно врачей-радиологов. На практике 
нередко оказывается, что врач радионуклиной диагностики быстро 
осваивает методы анатомической томографии, обратный же процесс 
идет намного тяжелее, поскольку изображения в радионуклидной ди-
агностике не столь наглядны и требуют, кроме наблюдательности, еще 
и понимания всех тонкостей процесса получения такого изображения.
На наш взгляд, объем отечественной литературы по радионуклидной 
диагностике не покрывает потребностей в знаниях молодых специали-
стов-радиологов. Этой книгой мы продолжаем нашу образовательную 
работу для них. В ней описываются возможности радионуклидной ди-
агностики в оценке состояния автономной нервной системы, в особен-
ности применения относительно нового, но уже заслужившего попу-
лярность радиофармпрепарата мета-йод-бензилгуанидина, меченного 
радиоактивным йодом.
В настоящей работе приведены основные протоколы, укладки, а так-
же базовые знания по патогенезу, клинике и терапии описываемых за-
болеваний, необходимые радиологу для понимания и трактовки изо-
бражений в динамике. Книга предназначается не только радиологам, 
но и врачам тех клинических специальностей, в которых радионуклид-
ная диагностика была и остается незаменимой — кардиологам, невро-
логам, онкологам, эндокринологам, педиатрам.

Глава 1 
общие принципы  
радионуклидной диаГноСтики

1.1. радионуклидная диаГноСтика:  
иСтория и СоВременное СоСтояние

В процессе радионуклидной диагностики заболеваний, оценки функ-
ции, перфузии и метаболизма тканей организма используют радиофар-
мпрепараты (РФП) — соединения, меченные радиоактивными изотопа-
ми. Диагностические РФП вводят пациенту в индикаторных количествах, 
при которых, в соответствии с нормами радиационной безопасности, 
дозы облучения минимальны — в несколько раз меньше, чем при рент-
геновских методах. Основной принцип радионуклидной диагностики 
состоит в избирательном накоплении РФП, специфичных к нормальным 
или патологически измененным клеткам различных органов и систем, 
с последующей регистрацией распределения РФП на высокочувстви-
тельной аппаратуре — гамма-камерах, эмиссионных и позитронных то-
мографах. Конструкция применяемых для сцинтиграфии гамма-камер 
включает детектор (сцинтилляционный кристалл), несколько десятков 
размещенных на плоскости фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) 
и сменные свинцовые коллиматоры для изотопов с разными энергиями 
излучения. Попадая в кристалл под строго заданным коллиматором 
углом, гамма-кванты возбуждают в нем вспышки — сцинтилляции, ко-
торые усиливаются в фотоэлектронных усилителях и с помощью элект-
ронного блока преобразуются в электрический ток. Регистрация и пер-
вичная обработка поступающих изображений распределения РФП осу-
ществляются компьютером-консолью, в результате чего получают так 
называемые сырые, или первичные, изображения. Затем, как правило, 
для улучшения качества диагностических изображений и вычисления 
требуемых параметров выполняются дальнейшая, ручная или автомати-
ческая, обработка и реконструкция изображений на рабочих станциях. 
При динамической сцинтиграфии по регистрации излучения РФП од-
новременно по всему полю зрения детектора с задаваемыми временны-
ми интервалами определяется характер кинетики РФП в исследуемом 
органе и проводится количественная оценка изучаемых процессов.
В настоящее время визуализирующая радионуклидная диагностика 
заболеваний человека включает в себя три основных сцинтиграфических 
метода — планарную сцинтиграфию, однофотонную эмиссионную ком-
пьютерную томографию (ОЭКТ, ОФЭКТ) и позитронную (двухфотон-
ную) эмиссионную томографию (ПЭТ). Принцип ПЭТ заключается 
в регистрации гамма-излучения от введенных пациенту РФП с помощью 

одного, двух или трех детекторов, вращающихся вокруг пациента по эл-
липтической или адаптивной траектории. В итоге получают ряд сцин-
тиграфических срезов исследуемого органа, что позволяет проводить 
реконструкцию изображений по любой требуемой плоскости. Для пер-
вых двух методов сегодня чаще применяют РФП с меткой радиоактив-
ным технецием-99m, йодом-123 и -131, реже индием-111 и рядом дру-
гих изотопов. Эти РФП по своим физико-химическим и биохимическим 
свойствам близки соединениям, участвующим в различных метаболи-
ческих процессах человека. Их физико-технические характеристики 
с оптимальными энергиями излучения и короткими периодами полу-
распада делают их незаменимыми для проведения однофотонных сцин-
тиграфических исследований. Двухфотонная томография (ПЭТ), в от-
личие от ОЭКТ, выполняется с использованием ультракороткоживущих, 
позитрон-излучающих радионуклидов — фтора-18, углерода-11, кисло-
рода-15, рубидия-82, аммония (азота)-13 и многих других. Излучаемые 
этими нуклидами позитроны моментально взаимодействуют с ближай-
шими электронами. Пара позитрон–электрон аннигилирует с образо-
ванием двух гамма-квантов, которые разлетаются в прямо противопо-
ложных направлениях и фиксируются двумя симметрично расположен-
ными детекторами. Одновременное появление сигналов в обоих 
детекторах приводит к срабатыванию системы регистраций совпадений, 
а компьютерная обработка сигналов с детекторов позволяет проводить 
реконструкцию полученного изображения.
Дальнейший скачок в развитии отрасли произошел с появлением 
совмещенных систем ПЭТ/КТ и ОЭКТ/КТ. Их появление стало след-
ствием клинической потребности, в основном онкологической — изо-
лированная КТ, несмотря на анатомическую детализацию, часто про-
пускает патологические очаги, а при ПЭТ и ОЭКТ зачастую вызывает 
трудности точная локализация найденных очагов повышенного вклю-
чения РФП. После успеха систем ПЭТ/КТ стали появляться аппараты 
ОЭКТ/КТ, более дешевые и легкие в управлении. КТ в этих томографах 
«отвечает» не только за анатомическую привязку патологических вклю-
чений РФП. С помощью рентгеновских лучей при КТ оцениваются 
поглощение и рассеивание излучения различными органами и тканями. 
Полученные таблицы коррекции поглощения (от англ. attenuation cor-
rection — AC) используют при реконструкции изотопных изображений, 
повышая их качество, информативность, одновременно снижая процент 
ложноположительных случаев.
Таким образом, в настоящее время радионуклидная диагностика 
переживает свое второе рождение, способствующее улучшению ранней 
неинвазивной диагностики в самых разных клинических сферах. В на-
стоящей работе рассматривается диагностическая значимость радиону-
клидных методик с различными РФП в оценке состояния нервной 
системы и патологических процессов, связанных с нейроэндокринны-
ми нарушениями.

1.2. получение  
диаГноСтичеСких радионуклидоВ йода

Из более чем десяти радионуклидов химического элемента йода 
практическое применение в ядерной медицине нашли четыре — 123I, 
124I, 125I, 131I. Для исследований кинетических процессов в организме 
и получения изображения внутренних органов при радионуклидной 
диагностике в настоящее время более приемлемым считается 123I из-за 
своих ядерно-физических и медико-биологических свойств. Впервые 
этот радионуклид был получен в 1949 г. (I. Perlman), а для использо-
вания в медицине предложен в 1962 г. (W.G. Myers, H.I. Anger). По-
требление 123I с каждым годом растет, несмотря на его большую стои-
мость и трудности получения высокой степени радионуклидной чи-
стоты. Основная причина потенциала изотопов йода заключается 
в том, что химическая связь C-I идентична связи C-H, поэтому атом 
йода может замещать атом водорода почти во всех органических сое-
динениях.
Основной задачей при наработке 123I является выбор таких опти-
мальных условий, при которых этот радионуклид как можно меньше 
был бы загрязнен другими его изотопами, а именно 124I (Т1/2 = 4,15 сут) 
и 125I (Т1/2 = 56 сут), присутствие которых значительно увеличивает 
радиационную нагрузку на пациента и влияет на качество изображений. 
Для наработки 123I известно около тридцати ядерных реакций, которые 
условно можно разделить на две группы: прямые, в результате которых 
непосредственно образуется 123I, и косвенные (непрямые), протекающие 
через образование промежуточных короткоживущих радионуклидов, 
например 123Xe (T1/2 = 2,08 ч) и 123Cs (Т1/2 = 6 с).
Прямые реакции могут быть реализованы на циклотронах средней 
и малой мощности. Это в основном реакции, протекающие на различ-
ных обогащенных стабильных нуклидах теллура:
124Te(p, 2n) → 123I;
122Te(d, n) → 123I;
123Te(p, n) → 123I.
К основным недостаткам этой группы ядерных реакций следует от-
нести появление примесей 124I, 125I, 126I и 130I, образующихся из-за про-
текания по конкурирующим реакциям из соответствующих стабильных 
нуклидных примесей теллура с массовыми числами 124–130 в матери-
але исходной мишени. При их общем содержании на уровне 3% примесь 
отдельных радионуклидов йода в целевом продукте может составлять 
0,6–1,5%.
Из приведенных прямых реакций только первая используется для 
коммерческого производства 123I, теоретический выход которого составляет 
6,5 мКи/(мкА⋅ч) при начальной энергии протонов Eр =  
= 22,4 МэВ.

Ядерные реакции, относящиеся ко второй группе, позволяют нарабатывать 
целевой продукт высокой радионуклидной чистоты. К ним 
относятся:
127I(p, 5n) → 123Xe → 123I;
127I(p, 6n) → 123Xe → 123I,
а также ядерные реакции с использованием в качестве мишенного вещества 
обогащенных стабильных нуклидов ксенона:
124Xe(p, 2n) → 123Сs → 123Xe → 123I;
126Xe(p, 4n) → 123Сs → 123Xe → 123I.
Основной примесью здесь является 125I в количестве 0,2–0,5%. Вместе 
с тем такие процессы требуют использования ускорителей с высокой 
энергией протонов — до 65 МэВ [1].
В национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» 
было разработано полностью автоматизированное мишенное устройство 
для наработки 124I из обогащенного 124Хе. Была реализована криогенная 
технология извлечения йода из распадного баллона, в которой все операции 
по перекачке 124Хе и 123Хе из газовой мишени в распадный баллон 
выполняются с использованием хладоагента (жидкого азота), что по-
зволяет нарабатывать до 1 Ки 123I за одно облучение.
Большие перспективы для крупномасштабного производства 123I 

имеют фотоядерные реакции при использовании высокообогащенных 
(вплоть до 99,9%) мишеней 124Xe:
124Xe(γ, n) → 123Xe → 123I;
124Xe(γ, p) → 123I[2].
С помощью таких реакций на сильноточном ускорителе электронов 
«Факел» (НИЦ «Курчатовский институт») были получены первые партии 
123I с активностью 830±50 мКи и суммарным содержанием примесей 
около 0,02%. Облучение ксеноновых мишеней проводилось тормозным 
γ-излучением от электронного пучка с энергией 30 МэВ и плотностью 
тока 350 мкА. При использовании таких мишеней ксенон после 
облучения извлекают потоком гелия, вымораживают в ловушках и выдерживают 
для накопления 123I, который затем смывается водой или 
раствором щелочи.
Первым из РФП на основе радиоактивного йода для оценки плотности 
адренергических рецепторов был синтезирован мета-йод-бензи-
лгуанидин (МИБГ), который в настоящее время применяется в клинической 
эндокринологии и онкологии не только с диагностической, 
но и с лечебной целью.

Глава 2 
мета-йод-бензилГуанидин  
В оценке СоСтояния  
СимпатичеСкой нерВной СиСтемы

2.1. общая характериСтика препарата

Мета-йод-бензилгуанидин (МИБГ) был разработан D. Wieland и со-
авт. [3] на основе гипотензивного средства гуанетидина — мощного 
блокатора нейрональной передачи, селективно действующего на сим-
патические нервные окончания. Соединение было получено методом 
присоединения бензиловой части бретилиума, антиаритмического сред-
ства III класса, к гуанидиновой группе гуанетидина с последующей 
меткой радиоактивным йодом. 131I-МИБГ является первым РФП, пред-
ложенным для визуализации нейроэндокринных опухолей (НЭО), 
но уже в середине 1980-х годов были предприняты первые попытки его 
применения для изучения симпатической активности (СА) сердца [4–6].
Для диагностики феохромоцитом (ФХЦ) и других катехоламин-про-
дуцирующих опухолей используют МИБГ, меченный как 123I, так и 131I. 
Сегодня 123I-МИБГ чаще используется для диагностики из-за низкой 
энергии излучения и короткого периода полураспада, а 131I-МИБГ при-
меняется преимущественно для лучевой терапии. Препараты представ-
ляют собой бесцветные, стерильные, нетоксичные, апирогенные рас-
творы, поставляемые фирмой-производителем в фасовках с различной 
активностью (в основном 150 и 300 МБк), с высокой степенью радио-
химической чистоты и с высокой удельной активностью в готовом к при-
менению виде. Следует строго соблюдать инструкцию производителя 
по применению РФП, использовать его в течение установленного вре-
мени. Основные дозиметрические характеристики РФП представлены 
в табл. 1.

Как уже отмечалось, для диагностических исследований СА мио-
карда предпочтительно применение 123I-МИБГ [7]. Энергия гамма-из-
лучения 123I составляет 159 кэВ и оптимальна для исследования на гам-
ма-камере, позволяя вводить большую активность, получая лучшее 

Таблица 1

дозиметрические характеристики радиофармпрепаратов

РПФ
Энергия излучения, кэВ
Т1/2
123I-МИБГ
159 (83%); 400 (2,87%); 529 (1,28%)
13,22 ч
131I-МИБГ
364
8,02 сут