Здоровое излучение
Ядерные технологии ассоциируются в основном с энергетикой, атомными ледоколами, работающими в Арктике, кто-то вспомнит Большой адронный коллайдер и опреснение морской воды. А еще мирный атом используется в медицине: благодаря ему врачи спасают сотни тысяч людей ежегодно и решают сложнейшие задачи в онкологии, кардиологии, эндокринологии, неврологии и других дисциплинах.
Луч света в темном царстве
В конце XIX века в науке произошли три серьезных открытия, повлиявших на развитие медицины в целом и предопределивших ядерную ее часть. В 1895 году немецкий физик Вильгельм Рентген изучил и впервые описал основные свойства излучения, названного им «икс-лучами» (с немецкого X-Strahlen — «неизвестные лучи»). Кстати, «рентгеновскими» их стали называть с легкой руки его ученика, российского физика Абрама Федоровича Иоффе. В 1896 году впервые была обнаружена и описана естественная радиоактивность. А еще через два года, в 1898-м, супруги Пьер и Мария Кюри открыли новый химический элемент, названный радием, то есть «лучистым». Его радиоактивность в миллион раз выше, чем у урана.
Каждое из этих трех открытий позже было удостоено Нобелевской премии — таким значительным оказалось их влияние на целый ряд наук. В среде ученых и медиков возник большой интерес к возможностям, которые открывает радиация. Например, действие рентгеновских лучей и радия было замечено сразу, и их стали использовать для уничтожения злокачественных опухолей уже на следующий год после открытия.
В силу и возможности радиации верили не только ученые. Начало ХХ века ознаменовалось многочисленными попытками заработать на важном открытии. В начале XX века большой популярностью пользовались минеральная вода и даже зубная паста, содержащие радиоактивные вещества.
Однако ни шарлатанство, ни попытки нажиться на загадочной радиации не могли остановить прогресс. В 1918 году в Петрограде под руководством Иоффе основано одно из первых в мире специализированных научных и лечебных учреждений рентгенорадиологического профиля (сейчас это Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. академика А. М. Гранова). Здесь были проведены основополагающие научные исследования, посвященные влиянию рентгеновских лучей на организм, заложены основы лучевой терапии заболеваний.
Техническая революция
Следующие важные открытия были сделаны в 1930-е. Сначала были разработаны методы внутривенного и внутримышечного введения радионуклидов при лечении рака, а затем американские ученые Гленн Теодор Сиборг и Эмилио Джино Сегре впервые выделили новый элемент — технеций‑99m (Тс‑99m), с помощью которого и по сей день производится более 80% всех процедур в области ядерной медицины. Эта наука отныне стала развиваться в двух направлениях: лечение и диагностика.
Начиная с 1940-х по обе стороны океана велись разработки по созданию оборудования, без которого сегодня трудно представить себе современную медклинику. После открытия ядерного магнитного резонанса в жидкостях и твердых телах (Нобелевская премия 1952 года) был создан прототип современного томографа (МРТ). Позже в США построили первый прототип позитронно-эмиссионного томографа (ПЭТ), а в СССР выпустили гамма-терапевтический аппарат для облучения глубоко расположенных опухолей. С середины 1980-х годов как само производство радионуклидов, так и их применение в терапии уже были поставлены на поток.
Диагностика и лечение
Сегодня под ядерной медициной в узком смысле подразумеваются диагностика и терапия, использующие радиоактивные вещества. Оба эти направления клинической медицины развивались одновременно.
Диагностику проводят как in vitro (в пробирке), так и in vivo (в теле). В первом случае образцы тканей взаимодействуют с радиоактивными изотопами — такой метод называется радиоиммунным анализом. Во втором случае исследования осуществляют с помощью диагностических аппаратов: делают радиометрию, сцинтиграфию (наиболее простой способ аппаратной радионуклидной диагностики, обеспечивающий двухмерную картину), однофотонную эмиссионную компьютерную томографию, которая обеспечивает более высокое разрешение и точную локализацию очагов поражения, позитронно-эмиссионную томографию, а также широко известную компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ). Ядерные технологии помогают выявить опухоли, метастазы и рецидивы, определить степени распространенности опухолевого процесса и оценить эффективность терапии.
Лучевая терапия обычно применяется к раковой опухоли: она может повредить ДНК раковой ткани, что приводит к гибели клеток. Чтобы избавить от облучения здоровые ткани, сформированные пучки излучения направляются под несколькими углами воздействия. Они пересекаются именно на опухоли, обеспечивая там гораздо большую поглощенную дозу, чем в окружающей здоровой ткани.
Ядерная медицина и Росатом
Технологии ядерной медицины представлены в мире широко, и Россия как одна из ведущих стран — носителей атомных технологий играет в этой сфере важную роль. Центр научнотехнических и производственных компетенций в ядерной медицине — Госкорпорация «Росатом». Наша компания — крупнейший игрок на мировом рынке по количеству и объему поставляемых сырьевых изотопов. Российская радиоизотопная продукция поставляется более чем в 20 стран мира. Госкорпорация производит закрытые источники ионизирующего излучения для медицины и источники для использования производителями при эксплуатации медицинских установок, обеспечивает изготовление нескольких видов конечных форм лекарственных препаратов и выпуск радиоизотопных генераторов. Разрабатываются и готовятся к запуску серийного производства новые виды медтехники, используемой в лучевой терапии, например для гамма-терапевтических аппаратов, комплексов лучевой терапии и другой аппаратуры.
Модернизацией и созданием новых образцов медицинской техники занимается компания «Русатом Хэлскеа» (дивизион Госкорпорации, аккумулирующий экспертизу в области здравоохранения). Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации, входящий в «Русатом Хэлскеа», еще в 1970-х производил аппарат для контактной лучевой терапии «АГАТ». Сегодня ему на смену пришло новое поколение аппаратов: гамма-терапевтический комплекс «Брахиум», а в 2022 году регистрационное удостоверение получит комплекс лучевой терапии на базе ускорителя электронов «Оникс» — 6 МэВ (КЛТ-6). Кроме того, компания запустила проект по разработке отечественных магнитно-резонансных томографов. Серийное производство планируется к 2026 году.
У отечественной ядерной медицины богатая история и перспективное будущее, поскольку потребность в высокотехнологичной ядерной диагностике и терапии растет с каждым годом. У нас есть все возможности для развития собственных отечественных технологий, организации полноценного производства современной медицинской техники и высокотехнологичного оборудования. Росатом планирует построить сеть центров ядерной медицины по всей стране. Если планы осуществятся, можно будет смело сказать, что ожидания отцов — основателей отрасли мы оправдали.
