Рубидий-82 ( 82 Rb) представляет собой радиоактивный изотоп из рубидия . 82 Rb широко используется в визуализации перфузии миокарда . Этот изотоп быстро поглощается миокардиоцитами , что делает его ценным инструментом для выявления ишемии миокарда при визуализации с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). 82 Rb используется в фармацевтической промышленности и продается как хлорид рубидия-82 под торговыми названиями RUBY-FILL и CardioGen-82.
Общий | |
---|---|
Символ | 82 руб. |
Имена | рубидий-82, Rb-82 |
Протоны | 37 |
Нейтронов | 45 |
Данные о нуклидах | |
Период полураспада | 1,273 мин |
Родительские изотопы | 82 Sr |
Продукты распада | 82 кр |
Изотопная масса | 81.9182098 u |
Вращение | +1 |
Режимы распада | |
Режим распада | Энергия распада ( МэВ ) |
Изотопы рубидия Полная таблица нуклидов |
История
В 1953 году было обнаружено, что рубидий обладает биологической активностью, сопоставимой с калием . [1] В 1959 году доклинические испытания на собаках показали, что поглощение этого радионуклида миокардом прямо пропорционально кровотоку в миокарде. [2] В 1979 году Яно и др. сравнили несколько ионообменных колонок, которые будут использоваться в автоматическом генераторе 82 Sr / 82 Rb для клинических испытаний. [3] Примерно в 1980 г. начались доклинические испытания с использованием 82 Rb в ПЭТ. В 1982 году Селвин и др. исследовали связь между перфузией миокарда и поглощением рубидия-82 во время острой ишемии у шести собак после коронарного стеноза, у пяти добровольцев и пяти пациентов с ишемической болезнью сердца . [4] Миокардиальные томограммы , записанные в покое и после физической нагрузки в добровольцах показали однородное поглощение в воспроизводимом и повторяемом сканировании. Рубидий-82 показал значительную точность, сравнимую с точностью 99m Tc - SPECT . [5] [6] В 1989 году FDA одобрило генератор 82 Rb / 82 Sr для коммерческого использования в США. [7] С увеличением производственных возможностей 82 Sr, использование 82 Rb увеличилось за последние 10 лет и сейчас одобрено несколькими органами здравоохранения по всему миру.
Производство
Рубидий-82 образуется в результате бета-распада его родительского ядра, стронция-82 . Генератор содержит ускоритель, произведенный 82 Sr, адсорбированный на оксиде олова в экранированной свинцом колонке, и обеспечивает средства для получения стерильных апирогенных растворов RbCl (форма галогенидной соли, допускающая инъекцию). Количество (в милликюри) 82 Rb, полученное при каждом элюировании, будет зависеть от эффективности генератора. При элюировании со скоростью 50 мл / мин каждый генераторный элюат в конце элюирования не должен содержать более 0,02 микрокюри стронция 82 Sr и не более 0,2 микрокюри 85 Sr на милликюри инъекции 82 RbCl, но не более 1 микрограмм олова на мл элюата. [8]
Фармакология
Механизм действия
82 Rb имеет активность, очень похожую на активность иона калия (K + ). Попадая в миокард , он является активным участником натрий-калиевого обменного насоса клеток. Он быстро выводится миокардом пропорционально кровотоку. Его радиоактивность увеличивается в жизнеспособных клетках миокарда, что отражает задержку клеток, в то время как индикатор быстро выводится из некротизированной или поврежденной ткани . [8]
Фармакодинамика
При клинических испытаниях в миокарде в течение первой минуты внутривенной инъекции обнаруживается 82 Rb. Когда миокард поражен ишемией или инфарктом, они будут визуализированы в течение 2–7 минут. Эти пораженные участки будут показаны на ПЭТ-сканировании как фотонно-дефицитные. 82 Rb проходит через все тело при первом проходе кровообращения и заметно поглощается такими органами, как почки, печень, селезенка и легкие. Это связано с высокой васкуляризацией этих органов. [8]
Использование в ПЭТ
Рубидий быстро извлекается из крови и поглощается миокардом в связи с перфузией миокарда, что требует энергии для поглощения миокардом посредством Na + / K + -АТФазы, аналогичной таллию-201. 82 Rb способен производить четкое изображение перфузии, подобное однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) -MPI, потому что это извлекаемый индикатор. Короткий период полураспада требует быстрого получения изображения вскоре после введения индикатора, что сокращает общее время исследования. [9] Короткий период полураспада также позволяет уменьшить облучение пациента. Стандартная визуализация визуализации перфузии основана на определении регионального поглощения относительно максимального поглощения в миокарде. Важно отметить, что ПЭТ с 82 Rb также имеет прогностическую ценность у пациентов с ожирением, чей диагноз остается неопределенным после SPECT-MPI.
Ожидается, что количественное определение кровотока в миокарде с 82 Rb улучшит выявление многососудистой ишемической болезни сердца . [9] 82 Rb / ПЭТ - ценный инструмент для идентификации ишемии . Ишемия миокарда - это недостаточное кровоснабжение сердца. 82 Rb / ПЭТ можно использовать для количественной оценки резерва миокардиального кровотока в желудочках, что затем позволяет медицинскому работнику поставить точный диагноз и сделать прогноз для пациента. Различные исследования вазореактивности стали возможными благодаря визуализации 82 Rb / ПЭТ благодаря количественной оценке кровотока в миокарде. По тем же соображениям можно количественно оценить уровень стресса у пациентов. [10] Недавно было показано, что метастаз нейроэндокринной опухоли можно визуализировать с помощью 82 Rb из-за его способности количественно определять кровоток в миокарде (MBF) во время покоя и фармакологического стресса, обычно выполняемого с помощью аденозина. [11]
Преимущества
Одно из главных преимуществ 82 Rb - доступность в отделениях ядерной медицины . Этот изотоп доступен после 10-минутной элюции из более 82 Sr колонке; это позволяет производить достаточно образцов для инъекций примерно 10–15 пациентам в день. [7] Еще одним преимуществом 82 Rb является его высокая плотность в ткани миокарда. 82 Rb / ПЭТ показал большую однородность и плотность счета, чем 99m Tc-SPECT при исследовании миокарда. Это приводит к большей достоверности интерпретации и большей точности. Это позволяет количественно оценить резерв коронарного кровотока и миокардиальный кровоток. 82 Rb также имеет преимущество в том, что он имеет очень короткий период полураспада, что приводит к гораздо более низкому облучению пациента. Это особенно важно, поскольку использование изображений миокарда в области медицины растет. Когда дело доходит до пациентов, 82 Rb полезно использовать, когда пациент страдает ожирением или физически не может выполнить стресс-тест. Он также имеет побочные эффекты, ограниченные незначительным раздражением вокруг места инъекции. [12]
Ограничения
Серьезным ограничением в 82 руб. Будет его стоимость. В настоящее время 99m Tc стоит в среднем 70 долларов за дозу, при этом требуется две дозы; тогда как 82 рубля стоят около 250 долларов за дозу. Еще одно ограничение этого изотопа заключается в том, что для него нужна специальная камера ПЭТ / КТ, а в таких местах, как Европа, где генератор 82 Sr / 82 Rb все еще не утвержден, может быть трудно найти. [7]
Рекомендации
- ^ С любовью, WD; Берч, GE (1953). «Сравнение калия 42, рубидия 86 и цезия 134 как индикаторов калия при изучении катионного метаболизма эритроцитов человека in vitro». Журнал лабораторной и клинической медицины . 41 (3): 351–62. PMID 13035272 .
- ^ Кэрнс, А.Б. младший; С любовью, WD; Берч, GE (1960). «Влияние ацетилстрофантидина на кинетику калия и Rb 86 в миокарде собак». Американский журнал сердца . 59 (3): 404–11. DOI : 10.1016 / 0002-8703 (60) 90303-3 . PMID 13806832 .
- ^ Яно, У; Рот, EP (1979). " Генератор колонки глинозема 82 Rb" . Международный журнал прикладной радиации и изотопов . 30 (6): 382–385. DOI : 10.1016 / 0020-708X (79) 90026-7 .
- ^ Селвин, AP; Аллан, РМ; L'Abbate, A; Хорлок, П; Camici, P; Кларк, Дж; О'Брайен, штат Джорджия; Грант П.М. (1982). «Связь между региональным поглощением рубидия-82 миокардом и перфузией: Абсолютное снижение поглощения катионов при ишемии». Американский журнал кардиологии . 50 (1): 112–121. DOI : 10.1016 / 0002-9149 (82) 90016-9 . PMID 6979917 .
- ^ Polte, CL; Берк, я; Gjertsson, P; Ломский, М; Nekolla, SG; Нагель, Э (2016). "Кардио-позитронно-эмиссионная томография: клиническая перспектива". Текущие отчеты о сердечно-сосудистой визуализации . 9 (3). DOI : 10.1007 / s12410-016-9371-3 .
- ^ Бейтман, Т; Heller, G; Макги, А; Фридман, Дж; Case, J; Bryngelson, J; Гертенштейн, G; Moutray, K; Рид, К; Каллом, S (2006). «Диагностическая точность ПЭКТ перфузии миокарда с контролем Rb-82 с ЭКГ-контролем покоя / стресса: сравнение с Tc-99m sestamibi SPECT с синхронизацией ЭКГ». Журнал ядерной кардиологии . 13 (1): 24–33. DOI : 10.1016 / j.nuclcard.2005.12.004 . PMID 16464714 .
- ^ а б в г Chatal, JF; Rouzet, F; Хаддад, Ф; Bourdeau, C; Матье, C; Ле Гурудек, Д. (2015). «История рубидия-82 и преимущества ПЭТ-визуализации перфузии миокарда» . Границы медицины . 2 : 65. DOI : 10,3389 / fmed.2015.00065 . PMC 4566054 . PMID 26442267 .
- ^ а б в "Генератор рубидия Rb 82 CardioGen-82" (PDF) . Диагностика Бракко . 2000 . Проверено 27 марта 2016 года . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ а б Yoshinaga, K; Klein, R; Тамаки, Н. (2009). «Генераторная позитронно-эмиссионная томография с рубидием-82, визуализация перфузии миокарда - от основных аспектов до клинического применения» . Журнал кардиологии . 55 (2): 163–73. DOI : 10.1016 / j.jjcc.2010.01.001 . PMID 20206068 .
- ^ Зиади, MC; deKemp, RA; Уильямс, KA (2011). «Нарушение резерва миокарда при визуализации с помощью позитронно-эмиссионной томографии с рубидием-82 предсказывает неблагоприятные исходы у пациентов, у которых диагностирована ишемия миокарда» (PDF) . Журнал Американского колледжа кардиологии . 58 (7): 740–748. DOI : 10.1016 / j.jacc.2011.01.065 . PMID 21816311 .
- ^ Hasbak, P; Эневольдсен, LH; Fosbøl, MØ; Skovgaard, D; Книгге, УП; Kjr, A (2015). «Поглощение рубидия-82 метастазами из нейроэндокринных опухолей: отсутствие реакции потока на аденозин». Журнал ядерной кардиологии . 23 (4): 840–2. DOI : 10.1007 / s12350-015-0251-Z . PMID 26358083 .
- ^ Сэмпсон, Великобритания; Дорбала, S; Лимай, А; Квонг, Р; Ди Карли, MF (2007). «Диагностическая точность визуализации перфузии миокарда с рубидием-82 с помощью гибридной позитронно-эмиссионной томографии / компьютерной томографии при обнаружении ишемической болезни сердца» . Журнал Американского колледжа кардиологии . 49 (10): 1052–8. DOI : 10.1016 / j.jacc.2006.12.015 . PMID 17349884 .
дальнейшее чтение
- Efseaff, M; Klein, R; Зиади, MC; Beanlands, RS; ДеКемп, РА (2012). «Кратковременная повторяемость измерений кровотока в миокарде в состоянии покоя с использованием ПЭТ-изображений с рубидием-82». Журнал ядерной кардиологии . 19 (5): 997–1006. DOI : 10.1007 / s12350-012-9600-3 . PMID 22826134 .
- Мак-Ардл, BA; Доусли, Т.Ф .; deKemp, RA; Уэллс, Джорджия; Бинлендс, RS (2012). «Обладает ли ПЭТ с рубидием-82 более высокой точностью, чем визуализация перфузии ОФЭКТ для диагностики обструктивной коронарной болезни ?: систематический обзор и метаанализ» . Журнал Американского колледжа кардиологии . 60 (18): 1828–37. DOI : 10.1016 / j.jacc.2012.07.038 . PMID 23040573 .