Экспериментальная кристалломика моделирование биокристаллогенеза

прикрепляли микрощипцы. Направитель стереотаксического аппарата под визуальным контролем жестко фиксировали к его дуге винтом в положении, при котором рабочие поверхности микрощипцов находились в проекции костного дефекта. Затем микрощипцами, подводимыми по направителю стереотаксиче-ского аппарата, извлекали фрагмент головного мозга животного в проекции костного дефекта. Микрощипцы снимали с направите-ля стереотаксического аппарата. При этом образовывалась полость в мозге объемом 2-3 мм3. Затем осуществляли гемостаз 3% раствором Н2О2. Далее гомогенаты опухоли объемом 1 мм3 брали стерильной одноразовой медицинской иглой соответствующего диаметра, присоединенной к одноразовому шприцу, и вводили на глубину 2 мм в сформированную полость до стенки бокового желудочка. Для избегания миграции гомогената через трепанаци-онное отверстие его закрывали снаружи фрагментом гомеостатической губки. Мягкие ткани ушивали узловыми швами.

Через 1,5-2 мес. после трансплантации при появлении неврологических нарушений у животных брались биоптаты из головного мозга стереотаксическим аппаратом для подтверждения факта привития опухоли и гистологической верификации. Биопсийный материал фиксировали в 10% растворе формалина и заливали в парафин. С парафиновых блоков готовили серийные гистологические срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином и микроскопировали ( «Leica», Германия).

Результаты проведенного эксперимента показали, что через 1,5-2 мес. после трансплантации, по данным гистологического исследования биопсийного материала, у 25 (7,2%) животных (на фоне введения гидрокортизона) опухоли привились и отмечался их инфильтрирующий рост: глиобластомы - у 19 (5,5%), астроцитомы - у 6 (1,7%) крыс. Нами установлено, что микроскопическая картина привившегося опухолевого трансплантата была подобна исходной опухоли. По данным литературы [3], привитие злокачественных опухолей головного мозга, пересаженных от человека, но морским свинкам отмечалось в 28,5% случаях. При этом привившиеся опухоли имели инфильтрирующий рост и были идентичны исходной. На нашем материале трансплантированные глиальные опухоли не прижились и рассосались у 177 (51,4%) животных. У 145 крыс на месте трансплантата определялась кистовидная полость, а у 32 - глиомезенхи-мальный рубец, что согласуется с данными литературы [3]. По мнению многих исследователей [1-3], опухоли трансплантированные от человека животным не прививаются и не растут в большей части случаев в связи с иммунными реакциями, развивающимся в ответ на пересаженную опухоль, независимо от ее локализации в организме реципнента.

У животных после трансплантации опухолей головного мозга гнойные осложнения (менингоэнцефалит, абсцесс мозга) регистрировались в 6 (1,7%) случаях. Погибли от травмы мозга (в результате кровотечения) 142 (41,2%) животных. По результатам исследований других авторов [3], в 0,5% и 5% случаях соответственно. Результаты собственного исследования показали, что через 2 мес. после трансплантации опухолей головного мозга, приживления и роста, размеры их составляли от 0,5х0,3 см до

0,6х0,4 см, что совпадает с данными литературы [3]. В наших материалах воспалительная реакция в мозговой ткани животного вокруг инвазивно растущей опухоли мозга человека была слабо выраженной либо отсутствовала, что согласуется с данными [3].

Выводы. При внутримозговой трансплантации злокачественных глиальных опухолей головного мозга человека в мозг крыс, подвергнутых действию гидрокортизона, рост новообразований получен в 7,2% наблюдений: глиобластомы - в 5,5%, астроцитомы - в 1,7%. По данным морфологического анализа, трансплантированные глиобластома и астроцитома человека имели инфильтрирующий рост, размеры до 0,8х0,6 см и соответствовали исходной опухоли. Рост этих опухолей шел с развитием неврологических нарушений в виде периодических судорожных движений, гемипарезов конечностей, тремора.

Литература

1. ОтеллинВ.А. // Морфол.- 1999.- Т. 115, №3.- С. 7-17.

2. Полежаев Л.В., Александрова М.А., Трансплантация ткани мозга в биологии и медицине.- М.: Наука, 1993.

3. Яблоновская Л.Я. Экспериментальные опухоли головного мозга, полученные методом гетеротрансплантации и индуцирования.- Л.: Медицина, 1967.

УДК 616-076: 577.1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ КРИСТАЛЛОМИКА - МОДЕЛИРОВАНИЕ БИОКРИСТАЛЛОГЕНЕЗА

А. К. МАРТУСЕВИЧ, Ю.В. ЗИМИН*

В настоящее время внимание медиков привлекают кристаллографические методы исследования, базирующиеся на феномене кристаллизации биологических жидкостей для получения интегративной информации, имеющей диагностическое значение.

Большинство исследователей, занимающихся данной проблемой, работают в направлении выделения качественных маркеров функционального или патологического состояния организма человека [9, 16, 17]. Количественный анализ результатов кри-сталлогенеза как способ объективизации кристаллоскопического мониторинга физико-химических свойств и состава биологических жидкостей реализуется лишь в варианте компьютерной цифровой обработки данных микроскопии [5, 8]. Единственными качественно-количественными методами оценки образцов являются в настоящее время поясная кристаллоскопия и методика А. Л. Волчецкого с соавт. [8]. Методы качественного определения химических соединений по данным признакам были предложены Т. Е. Ловицем, учеником М. В. Ломоносова, еще в 1804 г. В своих работах он описал два оригинальных теста для качественного анализа структуры исследуемых веществ. Это - «метод выветренных налетов солей» (кристаллических структур) и учет микрокристаллических реакций. Первый тест и был положен в основу разработанного позже способа качественного определения лекарственных препаратов. Методика микрокристаллических реакций сейчас нашла применение в судебной медицине.

Однако применение данных методик в качестве диагностического теста до недавнего времени рассматривалось лишь немногими исследователями. Наиболее значительный вклад в изучение данной проблемы внесли сотрудники Московского областного научно-исследовательского клинического института (МОНИКИ) им. М. Ф. Владимирского. Ими была разработана методика кристаллоскопического анализа биологических субстратов, которая по сути представляла собой тезиографический тест. Принципиальное отличие его от предложенного Т. Е. Лови-цем подхода состоит в том, что в последнем случае для инициации процесса кристаллизации используются различные по химической природе вещества, в большинстве своем это нейтральные соли, тогда как оригинальный метод не требует добавления каких-либо реагентов. Сейчас установлен ряд закономерностей метаморфозы биогенеза на воздействия (электромагнитное поле [5], высокочастотные излучения, дегидратация в условиях вакуума, температурных режимов [2]; объем капли, тип подложки [4,15-16], способ удаления жидкой части среды, изоляция высушиваемого образца от влияния внешней среды [3], аутоволновые процессы [20] и пр. факторы). Часто специалисты ограничиваются исследованиями, проводимыми in vitro (на стекле), но их с некоторым приближением можно экстраполировать на реакции жидких сред организма человека.

Теоретическое обоснование представлений о кристаллизации биологических жидкостей у человека ставит вопрос актуальности ее при диагностике различных патологических состояний [8]. В настоящее время существуют несколько подходов к использованию данных по кристаллогенезу в диагностических и дифференциально-диагностических целях. В связи с этим в медицинской практике сейчас используются кристаллоскопические методы исследования, имеющие своей целью расшифровку метаболической информации, сокрытой в качественноколичественном составе и физико-химических свойствах биологических сред, по которым составляется интегральный «кристаллографический портрет» организма человека (рис. 1).

Кристаллографические методы исследования - совокупность методических подходов к извлечению информации о гомеостатических особенностях метаболизма организма, основанных на феномене свободного или инициированного кристаллообразования при дегидратации жидкого или гомогенизированного биоматериала с последующей интерпретацией результатов.

Российского ожогового центра История применения кристаллографических методов исследования в медицине и биологии

* «Нижегородский НИИ травматологии и ортопедии Росмедтехнологий»

насчитывает около 35 лет, однако большинство работ в этом плане имеют практическую направленность, тогда как экспериментальный аспект проблемы биокристаллогенеза остается мало освещенным [5, 11, 14, 15, 17]. Лишь единичные публикации посвящены данному вопросу [3-5, 18]. В целом структуру научных исследований, касающихся кристаллографии можно подразделить на уровни: I уровень - оценка свободного кристаллогенеза биосред; II уровень - исследование инициированного биожидкостью кристаллообразования базисного вещества; III уровень -изучение влияния экзогенных и эндогенных факторов на результат дегидратации биосубстратов.

Рис. 1. Кристаллоскопический «портрет» организма человека как совокупность кристаллограмм отдельных его биологических сред

В экспериментальной кристалломике можно выделить нескольких уровней воздействий, трансформирующих процесс и результат биокристаллогенеза. I уровень включает дегидратацию биосреды в стандартных условиях; при измененном атмосферном давлении, разной температуре. Последний вариант может реализоваться искусственным созданием изолированной или закрытой термодинамической системы «биологическая жидкость - базисное вещество». Это способствует ее полной или частичной изоляции от внешних влияний по параметрам энерго- и массообмена

- ее замкнутости на действующие эндогенные характеристики данной тезиосистемы. Кроме того, I уровень охватывает нетрадиционные подходы к теории образования кристаллов, например, кристаллогенез при замораживании. Наиболее физиологичным, на наш взгляд, является применение в качестве базисного кристаллообразующего вещества хлорида натрия изотонической концентрации (II уровень). В этом случае сопоставимым с составом биосреды оказывается и его ионный спектр. Представляет интерес вопрос инициации биосубстратами гипо- и гипертонических растворов хлорида натрия. Замена какого-либо компонента или всего вещества сложного состава может способствовать большему извлечению информационной емкости, сокрытой в качественном и количественном составе биожидкости, что и реализуется в методе дифференциальной тезиграфии, предусматривающей одновременное использование разных базисных веществ при оценке инициации кристаллообразования биосреды и выполняемой на одном предметном стекле [15].

Лишь единичные исследования посвящены проблеме экспериментальной (в нашем определении) кристаллографии (III уровень). В частности, М. Э. Бузоверя с соавторами [5] проведено изучение действия импульсных полей на кристаллогенез сыворотки крови. Несмотря на очевидную актуальность, раскрытие механизма дегидратационных свойств биосред, например, определение состава отдельных кристаллических структур, практически не проводилось [13], хотя это позволило бы описать химическую сторону кристаллогенеза. Представляется возможным моделирование жидкокристаллических состояний in vivo путем применения кристаллографии in vitro, что трактуется нами как экспериментальная кристалломика [8, 12]. В экспериментальной оценке результатов свободного и инициированного кристаллообразования наиболее важную роль играют условия проведения дегидратационного процесса. Они существенны в детерминации тезиграфической фации. В отношении данного способа регистрации и интерпретации физико-химических свойств биосред нами выделены следующие факторы:

А. Внутренние факторы (микроокружение): 1. Осмотическая характеристика среды - идентификация возможна только при использовании единого тест-вещества (базисного вещества) (рис. 2). При этом оценивается «поведение» биологических жидкостей в условиях измененной осмотичности среды.

2. Ионный состав среды: замена катиона (например, использование 4% раствора хлорида калия, обладающего изоосмо-

тичностью, вместо 0,9% раствора хлорида натрия - традиционного базисного вещества);замена аниона (в частности, применение р-ра гидрокарбоната натрия - КаИСОз вместо 0,9% р-ра КаС1).

3. Наличие диссоциации компонентов: введение способных к ионообразованию соединений (большинство из них минеральной природы, наиболее подходящими являются соли); включение в дегидратирующуюся систему недиссоциирующих веществ, которые, в свою очередь, должны быть подразделены на биологически активные, химически активные и инертные.

Рис. 2. Концентрация и осмотическая характеристика растворов базисных веществ на примере хлорида натрия

Б. Внешние факторы: термические факторы; барометрическое давление; др. изменения среды (скорость потоков воздуха, влажность, присутствие в окружающей среде химически значимых для оцениваемой системы соединений и т. д.). В индикации инициаторной способности биосреды имеет значение подбор и применение инициируемого ряда базисных веществ для дифференциальной тезиграфии. Индикаторный ряд по 5 индикаторным соединениям должен соответствовать требованиям: создание физиологических условий - путем включения в биосистему 0,9% р-ра хлорида натрия, которым обеспечивается внесение в дегидратирующуюся биосреду солей, имеющихся в ее составе при сохранении изотоничности; изменение осмотичности среды с применением в качестве базисного вещества 10% р-ра хлорида натрия, что способствует сохранению ионного состава среды, но потере изотоничности вновь образуемой тезиосистемы (смеси); использование биоактивного вещества в качестве кристаллообра-зователя (0,1% р-р адреналина) для исследования взаимодействия с компонентами системы; образование тезисистемы с химически инертным соединением - применение в качестве базисного вещества 2% р-ра новокаина; изучение инициации биосредой органического кристаллообразователя - включение в дегидратирующийся образец 40% р-ра этилового спирта.

Условия, определяющие протекания дегидратационного процесса, - физические и химические (компонентный состав) характеристики, детерминирующие динамику и результат свободного и инициированного кристаллообразования биологических жидкостей. С учетом этого, существуют ряд вариантов отклонения от физиологического состояния: изменение только физических параметров, что возможно произвести созданием биосистемы с включением гипо- или гипертонического раствора хлорида натрия [17]; изменение только химического компонента, когда в качестве базисного вещества применяют, например, 5% раствор £-аминокапроновой кислоты; изменение химических и физических характеристик системы реализуется путем использования в качестве кристаллообразователя вещества, не содержащегося в исходной биологической жидкости (например, 2% раствор новокаина). Несмотря на фактический материал и многочисленные методики кристаллографического исследования биосубстратов, считаем нужным разработать простые, не требующие специального оборудования и дорогостоящих реактивов подходы к оценке информационной емкости биожидкостей. Это позволит облегчить проведение и интерпретацию результатов кристалло-генеза. Также интерес представляло исследование возможностей альтернативных способов изучения кристаллообразующих и инициирующих свойств биожидкостей с помощью предлагаемых тестов.

Для этого нами предложена методика хромокристаллографии, основанная на введении в субстрат красителя, обладающего свойствами: окрашивание (или связывание) одного или нескольких компонентов биосреды одним красителем; возможность дифференцированной окраски составляющих биосубстрата при применении набора красителей с учетом доступности их приобретения и экономичности используемых реагентов. Хромокри-

сталлоскопия (ХКС) может быть выполнена в трех основных вариантах: фоновая ХКС - способ выполнения ХКС, основанный на предварительном нанесении и высушивании красителя на подложке с последующим наслоением дегидратирующегося биосубстрата, системная ХКС - выполнение ХКС, базирующийся на создании на подложке жидкой системы «биосреда - краситель» с совместной ее дегидратацией, постдегидратационная ХКС - способ ХКС, в основе которого - высушивание красителя на уже дегидратированном образце биожидкости

В результате исследования эмпирического материала полученного у практически здоровых лиц и пациентов с различными заболеваниями установлено, что при ХКС исследователь может: путем окрашивания визуализировать элементы аморфного компонента; окрашивать некоторые виды одиночных (преимущественно) и дендритных (в меньшей степени) кристаллических структур. Нами установлено, что анализ результатов кристалло-генеза биосред, в частности, смешанной слюны, можно производить качественно-количественным методом по критериям, разработанным ранее по классической кристаллоскопии (единая идентификационная таблица и система дополнительных параметров оценки), однако необходимо введение особых дополнительных показателей, таких как, например, особенности текстуры фации, целостности ее структуры и т. д. Метод ХКС расширяет возможности кристаллографических исследований в плане изменения хода дегидратационного процесса и увеличения объема извлекаемой информации о физико-химических свойствах биосреды.

Для получения интегральных представлений о физикохимических характеристиках исследуемой биосреды нами введено понятие инициаторного потенциала биосубстрата, определяемое как его скрытая способность влиять на кристаллогенез базисных веществ (инициируемого ряда). Инициаторный потенциал практически реализуется в форме инициаторного профиля, связанного с определенным функциональным состоянием (физиологическим или патологическим) организма. Он представляет совокупность значений (паттерн) и тенденций по различным шкалам, в т.ч. по градации «инициация - ингибирование».

Таблица

Модель координированного анализа инициаторного профиля биологических жидкостей на примере смешанной слюны и мочи лиц с альвеококкозом с преимущественным поражением печени

Базисное вещество

NaCl 0,1% адреналин 2% новока- ин 40% этило- вый спирт

0,9% 10%

Q Слюна + + (выраженная трансформа- ция элементов) - -

Моча + + + - -

Р Слюна * <2 2< >2 >2

Моча <2 2< <2 2< =2

Примечание: инициация кристаллогенеза - «+», ингибирование кристаллообразования - «-»; неоднозначный результат изучения коэффициента поясности - «*»

Применение инциаторного профиля проиллюстрировано нами на примере изучения кристаллогенеза смешанной слюны и мочи с помощью методики дифференциальной тезиографии по 5 базисным веществам у пациентов с альвеококкозом (таблица 1). В качестве оценочных параметров анализа были выбраны основной тезиографический коэффициент Q и коэффициент поясности Р. Изучены соответствия между ними как раздельно по биосредам, так и комплексно. Обнаруженное соотношение коэффициентов Q и Р указывает на то, что трансформация свойств биологических жидкостей, а, следовательно, и их инициаторного потенциала, вследствие наличия альвеококкоза демонстрирует сходные тенденции (установленные по параметру Q) при существенно различающемся компонентом составе (косвенно оцениваемом по показателю Р). Данный факт свидетельствует об общности структурных перестроек фаций различных биосред, несмотря на неоднородность их состава. Это подтверждается практически полным соответствием между инициаторной / ингибиторной активностью смешанной слюны и мочи пациентов в отношении всего ряда

базисных веществ, обладающих, как показано выше, различными значимыми для кристаллообразования физико-химическими характеристиками, что проявляется по коэффициенту Q. В то же время коэффициент Р указывает на вариабельность (разброс) молекулярных масс веществ-компонентов анализируемой биосистемы. Он меняется по абсолютному большинству кристаллообразующих соединений. Это связано с разнородным составом по соотношению между органическими и минеральными элементами биосубстрата. Критический уровень Р=2 отражает баланс между ними; при меньшем значении Р преобладает минеральный компонент, при большем - органический.

Создание биосистемы с раствором NaCl, входящего в состав обеих биологических жидкостей (слюны и мочи), проявляется инициацией кристаллообразования базисного вещества. При этом по тезиграфическим коэффициентам реакция биосубстрата на введение последнего не зависит от осмотического давления, что подтверждается при использовании 0,9% (изотонического) и 10% (гипертонического) раствора NaCl. Смешанная слюна и моча обладают положительным модулирующим (инициирующим) эффектом на хлорид натрия изо- и гипертонической концентрации (базисное вещество минерального состава) и 0,1% раствор адреналина (биологически активный агент), тогда как химически инертный (2% раствор новокаина) и органический кристаллооб-разователь (40% раствор этилового спирта) ими ингибируются.

Все вышеперечисленное подчеркивает определенную значимость дифференциальной тезиграфии в комплексной оценке физико-химических свойств анализируемой биологической жидкости. Возникает необходимость дальнейших изысканий, касающихся расшифровки биологической информативности кристаллогенеза биосубстратов организма человека и животных.

Экспериментальная кристалломика - формирующееся направление в кристаллографии биожидкостей, способное увеличить объем информации о физико-химических свойствах биосред организма человека и животных путем изучения «поведения» биожидкостей в различных условиях микро- и макроокружения.

Литература

1Агафонов В.А., Багров С.Н. Трансцилиарная хирургия хрусталика и стекловидного тела: Сб. науч. ст.- М., 1982.- С. 158.

2Алексеева В.И. Халькоз глаза: Моногр.- М.,1965.- С. 103.

3Антропова И.П., Габинский Я.Л. // Клин. лаб. диагностика.- 1997.- №8.- С. 36-38.

4.Барер Г.М. и др. // Бюл. эксперим. биол. и медицины.-1998.- Т. 126, №12.- С. 693-696.

5.Бузоверя М.Э. и др.// Мат-лы III Всерос. научно-практ. конф. Функциональная морфология биологических жидкостей.-М., 2004.- С. 14-16.

6.Буйко А.С. и др. // Офтальмологический ж.- 1977.- Т. 32, №2.- С. 110-114.

I.Быстревская А.А., Деев Л.А. // Мат-лы III Всерос. научно-практ. конф.- М., 2004.- С. 17-19.

8.Волчецкий А.Л. и др. // Экол. Чел-ка.- 1999.- №3.- С. 38.

9.Воробьева ВА. и др. Закономерность формирования кристаллографической картины при взаимодействии биологической жидкости человека и гомеопатического препарата с кристаллообразующим раствором / Открытие.- Диплом №231. (Приоритет от 8.06.2002).

10.Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций.- М.: Мир, 1978.- 512 с.

II.Де Же В. Физические свойства жидкокристаллических веществ.- М.: Мир, 1982.- 175 с.

12Дэйвисон М. Многомерное шкалирование: методы наглядного представления данных. М.: Медицина, 1998.- 352 с.

13.Еричев И.В. и др. / В кн.: Труды респ. центра функциональной хир. гастроэнтерологии.- Краснодар, 1999.- С. 35-41.

14.Залесский М.Г. и др. // Клин. лаб. диагностика.- 2004.-№8.- С. 20-24.

15Azoury R. et al. // J. Urol.- 1986.- Vol. 136, № 1.- P. 150.

16.ChernovA.A. // Acta Crystallography.- 1998.- №1.- P. 859.

17.Blundel T.L., Jonson L.N. Protein crystallography.- New York, 1976.- 341p.

ULanzalaco A.C. et al. // J. Urol.- 1988.- № 1.- P. 190-195.

19.Scurr D.S., Robertson W.G. // J. Urol.- 1986.- №2.- P. 505.

20.Shabalin V.N. et al. // Phys. Chem. Biol. Med.- 1995.-Vol. 2, № 1.- P. 6-9.

TO THE QUESTION ABOUT EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF THE BIOCRYSTALLIZATION

A. K. MARTUSEVICH, YU. V. ZIMIN Summary

In this article conception of the experimental crystallography was formulated on the basis of own numerous crystalloscopic investigations. Algorithm of the «teziocrystalloscopic portrait» generation was described in the confines of this direction. Classification of the factors, determinating biosubstrata crystallogenesis was adduced. The essence of new method of biofluids crystallization estimation - chro-mocrystalloscopy - was researched.

Key words: biosubstrata crystallogenesis, biofluids

УДК 616-441

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РАДИОЙОДТЕРАПИИ ПАЦИЕНТОВ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ.

О.П.ВЛАСОВА, А.Н.КЛЁПОВ, Е.С.МАТУСЕВИЧ, Е.П. ПОЦУЛКО*

Изучение накопления радиойода в ЩЖ больных проведено в течение 2-6 дней с использованием сцинтилляционной гамма-камеры. Полученные результаты кинетики 123! в ЩЖ пересчитали на 1311 Для математической обработки экспериментальных данных использовалась трехкамерная модель обмена радиойода. Были рассчитаны сформированные в ЩЖ и отдельно в каждой доле поглощенные дозы на 1мКи введенной активности 131!, а также дозовые нагрузки на кровь и на все тело обследуемых пациентов.

В последнее время в клинической практике радионуклидной терапии (РНТ) активно развивается направление, связанное с разработкой и внедрением методик индивидуального дозиметрического планирования (ИДП). [8, 2]. В подавляющем большинстве случаев в мировой врачебной практике придерживаются стандартных протоколов назначения лечебной активности: либо одинаковой для всех пациентов, либо одинаковой удельной (на массу ЩЖ). Неоднократно была продемонстрирована бесперспективность планирования клинического эффекта в первом случае и весьма ограниченная - во втором [5, 3].

Успешность проведения радиойодтерапии больным с заболеваниями щитовидной железы (ЩЖ) зависит от того, удалось ли реализовать лечебную поглощенную дозу в органе - мишени, которая в свою очередь зависит от того, насколько точно определена кинетика накопления радиойода в нем [4, 7, 5].

Гарантии клинического предсказания РНТ могут быть обеспечены только при последовательном применении методик ИДП. Хотя часть клиницистов признает необходимость дозиметрического планирования, в своей практике они используют весьма упрощенные методики определения дозиметрических характеристик. Этим можно объяснить значительное количество неэффективных случаев прогноза РНТ [3]. Основная погрешность предсказанной дозы в ЩЖ возникает вследствие некорректной оценки масс автономно функционирующих участков тиреоидной ткани и определении доли радиойода в них. Стандартное радиометрическое оборудование позволяет определять только общую активность накапливаемого радиойода в ЩЖ, что не охватывает всего возможного разнообразия клинических ситуаций. Часто наблюдаемое значительное различие в функциональной активности долей ЩЖ, или наличие активных автономных образований при узловом зобе, требует более внимательного и дифференцированного подхода к оценке накопления. Этим обстоятельством может быть обусловлено существенное различие в величине формирующейся локальной поглощенной дозы и дозы, усредненной по ЩЖ, обычно используемой в клинической практике.

Цель работы - использование математического моделирования кинетики радиойода по результатам сцинтиграфического исследования пациентов для восстановления поглощенной дозы в долях ЩЖ.

*

Государственный технический университет атомной энергетики; Калужская область, г.Обнинск, Студгородок 1

Материалы и методы. Исследование проведено у 14 пациентов (12 женщин и 2 мужчин в возрасте от 27 до 57 лет), с диагнозами: диффузный многоузловой эутиреоидный зоб (МЭЗ) - 7; диффузный токсический зоб (ДТЗ) - 5; узловой токсический зоб (УТЗ) - 2. Пяти из них в дальнейшем была назначена радиойод-терапия с 1311 Диагностика проводилась с использованием 123Р

За 5-7 дней до исследования отменялись тиреостатики, а йодсодержащие лекарства и продукты за 3-4 недели. Пациенты натощак принимали водный раствор препарата Ха123! с диагностической активностью (50-70) МБк. Изучение накопления радиойода (раствора Ха123^ в ЩЖ больных проведено [1] с использованием сцинтилляционной гамма-камеры МВ 9200 (Венгрия) с характеристиками: поле видения - 381 мм; системное разрешение

- 5 мм; энергетическое разрешение по линии 99тТс - 13%; нелинейность по полю изображения ± 3%. Пациенты обследовались в течение 2-6 дней. Фиксировались фронтальная и боковая проекции сканирования. Калибровочные измерения проводили на базе стандарта, содержащего водный раствор Ха12^ той же активности, что и вводили пациентам [1]. Эффективность регистрации у-квантов гамма-камерой Кэф находилась следующим образом:

Кэфй) = Х0Й) / Ай) ,

где А(^) - известная активность стандарта [Бк]; N0^) - скорость счета у-квантов от стандарта регистрируемая в различные моменты времени = ^ [имп/с]; Кэф = (0,3 ± 0,03)* 10-4 [имп/(с*Бк)]. Для обработки сцинтиграфических изображений ЩЖ и определения скорости зарегистрированных гамма-квантов в зонах интереса было использовано программное обеспечение ЗСШТ (версия 4.4), разработки ООО «Гелмос» [6]. Данный комплекс позволяет определить скорости счета в любой выделенной области (зоне интереса) планарной сцинтиграфической картинки.

Рис. 1. Сцинтиграфия ЩЖ пациента Г.Ю.Н. с диффузно узловым токсическим зобом; ї = 26 ч

По скорости счета у-квантов определяли активность радиофармпрепарата 1231, накопленную ЩЖ. Фон в зонах интереса принимался равным скорости счета вне зоны концентрации РФП. Его вклад не превышал 5% [1]. В качестве примера результаты определения зависимости полной активности от времени в ЩЖ для семи пациентов представлены на рис.2.

600 * 500 Ц 400 Т 300

S 200 І

га 100 0

0 20 40 60 80 100

время, ч

Рис.2 Изменение активности РФП йода-123 в Щ.Ж

При расчете поглощенных доз с использованием в качестве терапевтического РФП по результатам измерения с 123I в ЩЖ больных, предположили, что поведение в ЩЖ радиойода биологически подобно для различных изотопов.

131А = 123 а *ехр{^

где 131А - активность йода-131 [Бк]; 123 А1 активность йода-123 [Бк]; 1231 - постоянная распада для 12*1 = 0,0525 [ч-1]; 1311 -постоянная распада для 134 = 0,0036 [ч-1]; t - время, прошедшее после введения РФП [ч]

Математическое моделирование. С целью последующей математической обработки экспериментальных данных и построения временных зависимостей использовалась трехкамерная модель обмена радиойода, включающая в себя: q1 - камеру