Radioisotope diagnosis of bone tumors

Abstract

Until recently, the leading role in the in vivo detection of destructive processes of the skeletal system belonged to X-ray examination. However, despite significant advances in the diagnosis of primary and secondary tumor lesions of the skeleton, this method cannot be considered perfect, since it allows detecting bone tissue lesions during decalcification in 30–45% [5, 12].

Full Text

До последнего времени ведущая роль в прижизненном выявлении деструктивных процессов костной системы принадлежала рентгенологическому исследованию. Однако, несмотря на значительные успехи в диагностике первичных и вторичных опухолевых поражений скелета, этот метод нельзя считать совершенным, так как он позволяет выявлять поражения костной ткани при декальцинации в 30—45% [5, 12]. Как отме­чают некоторые отечественные и зарубежные исследователи [1, 3], рентгенологически поражение костей скелета удается определить лишь через 3—12 месяцев после появ­ления начальных клинических симптомов. Поэтому разработка и усовершенствование методов раннего распознавания опухолевого поражения костей представляют практи­ческий интерес.

Одним из новых методов выявления патологических изменений костной системы является радиоизотопная диагностика. С помощью радиоизотопных способов исследо­вания можно обнаружить участки с перестройкой костной ткани в 7—10% [6]-

Как известно, основную массу кости составляет кальций, поэтому было целесооб­разно вести поиски изотопов, метаболизм которых был бы аналогичен метаболизму кальция.

Наибольшее распространение для радиоизотопной диагностики поражений кост­ной системы получил стронций-85 [2, 4, 9]. Начиная с 1964 г. ведутся исследования короткоживущего изотопа стронция-87м, получаемого при помощи иттриевого гене­ратора. Оба эти изотопа, являясь метаболическими аналогами кальция, включаются в костную ткань, в которой происходят активные обменные процессы.

В 1970 г. появились первые работы, посвященные экспериментальному исследова­нию изотопа редкоземельного элемента самария-153 [И, 13].

Нами обследовано 108 больных при помощи различных остеотропных изотопов. Сделано 125 скеннограмм (табл. 1). Предварительно все больные были обследованы рентгенологически.

Таблица 1

Характер поражения	Реактивные изотопы			Итого
	стронций-85	стронций-87м	самарий-153
Первичные	26	12	1	39
Вторичные	42	13	14	69
Всего:        больных	68	25	15	108
скеннограмм	84	26	15	125

Исследование проводили радиометрическим контролем и плоскостным скеннированием.

1. Радиометрический контроль. Этот вид диагностики заключается во внешнем подсчете количества импульсов за 1 мин. над симметричными участками скелета с помощью высокочувствительного сцинтилляционного датчика. Активность над позвоночным столбом мы измеряли через каждые 5 см. При применении стронция-85 исследование проводили спустя 48—72 часа после введения изотопа, при применении самария-153 — спустя 24 часа, при использовании стронция-87м — через 20—40 мин.

На основании наших наблюдений и данных литературы можно прийти к за­ключению, что участки скелета, над которыми разница в интенсивности излучения пре­вышает 20% по сравнению с контрольной симметричной зоной, должны рассматри­ваться как подозрительные на малигнизацию.

2. Плоскостное скеннирование осуществляли на отечественном гамма- топографе «ГТ-2», венгерском скеннере с многоцветной цифропечатающей регистрацией «Сцинтикарт-Нумерик» и быстродействующем скеннере — «Dynapix». Для «ГТ-2» при­меняли цилиндрический коллиматор с отверстием в 15 мм, скорость — 3 мм/сек., шаг—1 мм, для «Сцинтикарт-Нумерик» — 37-канальный коллиматор с фокусным рас­стоянием в 10 см, пересчет 64/8; для «Dynapix» технические условия выбирали в зави­симости от количества введенной активности, физических характеристик изотопа и распределения его в отдельных участках скелета. Использовали коллиматор «Ultra».

При применении стронция-85, стронция-87м, самария-153 в комплексе с НЕДТА предварительная подготовка больных заключалась в очищении кишечника и опорож­нении мочевого пузыря непосредственно перед исследованием-.

Скеннирование осуществляли через 45—60 мин. после введения стронция-87м, спустя 24 часа после применения самария-153 в комплексе с НЕДТА, через 5—7 суток при использовании стронция-85. За это время основная часть препаратов выводится мочой и калом, а в поврежденных участках скелета изотопы включаются в костную ткань как метаболические аналоги Са. Препарат изотопа стронция-87м в первые 1—2 часа циркулирует в крови и интенсивно выводится мочой и калом. Этот факт объясняет значительное повышение фоновой активности, что существенно затрудняет получение объективной скеннографической картины состояния костей таза и пояснич­ного отдела позвоночника. Получить четкое изображение указанных участков скелета при применении скеннеров с относительно малой скоростью перемещения датчика довольно сложно, так как для исследования всего скелета на аппаратах типа «ГТ-2» и «Сцинтикарт-Нумерик» затрачивается от 3 до 5 часов. Мы согласны с авторами, считающими, что исследование скелета при применении стронция-87м нужно произ­водить лишь на быстродействующих скеннерах типа «Dynapix» или гамма-камере. «Скеннирование костной системы на аппаратах типа «ГТ-2» рекомендуется лишь при исследовании костей конечностей и для выявления распространенности бластоматозного процесса.

При внутривенном введении самария-153 в комплексе с НЕДТА мы проводили скеннирование скелета через 24 часа, так как за это время около 50% введенной ак­тивности откладывается в пораженных костях, а остальная часть выводится мочой и калом. Принимая во внимание относительно низкую энергию гамма-квантов (0,103 МЭВ), для исследования костной системы необходимы высокочувствительные аппараты типа «Сцинтикарт-Нумерик», «Dynapix», гамма-камеры.

При исследовании больных с помощью стронция-85 скеннирование производили через 5—7 суток, так как к этому времени изотоп остается только в поврежденных участках скелета, и значение фоновой активности несущественно. Вследствие того, что стронций-85 имеет значительную энергию гамма-квантов и временной фактор при исследовании не имеет практического значения, для скеннирования пригодны все; типы гамма-топографов.

Во всех случаях поле для скеннирования выбирали с таким расчетом, чтобы захватить и здоровые участки скелета. При подозрении на поражение позвоночного столба исследовали все его отделы.

В табл. 2 сопоставлены данные радиоизотопного исследования костной системы и рентгенологического обследования.

Таблица 2

Сопоставление результатов скеннирования и рентгенографии при исследовании костной системы 108 больных
(125 скеннограмм)

Результаты исследования	Радиоактивные изотопы			Всего
	строн­ций-85	стронций-87м	сама­рий-153
Совпадение данных рентгенографии и скеннирования	40	6	10	56
Очаговое накопление изотопа выявлено при отсутствии изменений на рентгено­граммах	25	5	2	32
Накопление изотопа не выявлено при рентгенологически отмеченных измене­ниях	11	10	2	23
На скеннограммах выявлена большая распространенность процесса, чем при рентгенологическом исследовании	8	5	1	14
Итого	84	26	15	125

Оказалось, что наилучшие результаты обеспечивает стронций-85. У 32 больных из 125 при применении всех трех изотопов на скеннограммах было выявлено очаговое накопление препарата при отсутствии изменений на рентгенограммах.

У 14 больных на скеннограммах отмечена значительно большая распространенность бластоматозного процесса, чем на рентгенограммах. В 34 наблюдениях данные скеннирования подтвердили наличие рентгенологически выявленных участков перестройки костной ткани, в 23 при рентгенологически выявленных изменениях костей не удалось отметить очагового накопления изотопа. В 15 наблюдениях этой группы были обнару­жены остеолитические изменения, в 3—явления деформирующего артроза, в 1 — остеохондрома, в 4 при применении стронция-87м из-за высокой фоновой активности в кишечнике и мочевом пузыре судить о наличии или распространенности бластома­тозного процесса не представлялось возможным. Наши данные совпали с результата­ми исследований других авторов [7, 8, 10], которые также отмечали отсутствие на­копления изотопа при остеолитическом поражении костной ткани и деформирующих артрозах.

На основании сопоставления скеннограмм, полученных после введения стронция-85, стронция-87м и самария-153 в комплексе с НЕДТА, и данных рентгенологического- исследования мы пришли к заключению, что для радиоизотопной диагностики пере­стройки костной структуры по типу разряжения или уплотнения наиболее пригоден стронций-85.

Метод радиометрического контроля имеет большое диагностическое значение, однако при этом виде исследования нельзя судить о протяженности процесса, а мел­кие (менее 3см в диаметре) очаги деструкции могут вообще не выявиться. Наши- исследования показали, что радиометрический метод и скеннирование после введения различных остеотропных изотопов позволяют выявлять поражение костной ткани на- 3—8 месяцев раньше, чем они выявляются рентгенологически.

Методы радиоизотопного и рентгеновского исследования костей скелета являются взаимодополняющими, и применение их способствует более раннему и точному выяв­лению поражений костной ткани.