Рубидий-82 ( 82Rb ) — радиоактивный изотоп рубидия . 82Rb широко используется в визуализации перфузии миокарда . Этот изотоп быстро поглощается миокардиоцитами , что делает его ценным инструментом для выявления ишемии миокарда при позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). 82Rb используется в фармацевтической промышленности и продается как хлорид рубидия-82 под торговыми наименованиями RUBY-FILL и CardioGen-82.
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] Около 1980 года 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 и у пяти добровольцев и пяти пациентов с ишемической болезнью сердца . [4] Томограммы миокарда , записанные в состоянии покоя и после нагрузки у добровольцев, показали однородное поглощение при воспроизводимых и повторяемых сканированиях. 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 ростом возможностей производства 82 Sr использование 82 Rb возросло за последние 10 лет и в настоящее время одобрено несколькими органами здравоохранения по всему миру.
Рубидий-82 производится путем захвата электронов его родительского ядра, стронция-82 . Генератор содержит ускоритель, произведенный 82 Sr, адсорбированный на оксиде олова в колонке, защищенной свинцом, и обеспечивает средство для получения стерильных непирогенных растворов хлорида рубидия (форма галогенидной соли, пригодная для инъекции). Количество (млкюри) 82 Rb, полученное при каждой элюции, будет зависеть от мощности генератора. При элюировании со скоростью 50 мл/минуту каждый элюат генератора в конце элюции не должен содержать более 0,02 мкюри стронция 82 Sr и не более 0,2 мкюри 85 Sr на милликюри инъекции 82 RbCl и не более 1 мкг олова на мл элюата. [8]
82 Rb имеет активность, очень похожую на активность иона калия (K + ). Попав в миокард , он становится активным участником в насосе обмена натрия и калия клеток. Он быстро извлекается миокардом пропорционально кровотоку. Его радиоактивность увеличивается в жизнеспособных клетках миокарда, отражая клеточную задержку, в то время как трассер быстро выводится из некротической или инфарктной ткани . [8]
При клиническом тестировании 82 Rb обнаруживается в миокарде в течение первой минуты внутривенной инъекции. Когда миокард поражен ишемией или инфарктом, они будут визуализированы в течение 2–7 минут. Эти пораженные области будут показаны как дефицитные фотоны на ПЭТ-сканировании. 82 Rb проходит через все тело при первом прохождении кровообращения и имеет видимое поглощение в таких органах, как почки, печень, селезенка и легкие. Это связано с высокой васкуляризацией этих органов. [8]
Рубидий быстро извлекается из крови и поглощается миокардом в связи с перфузией миокарда, которая требует энергии для поглощения миокардом через Na + /K + -АТФазу, подобно таллию-201. 82 Rb способен создавать четкое изображение перфузии, похожее на однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (SPECT)-MPI, поскольку он является извлекаемым индикатором. Короткий период полураспада требует быстрого получения изображения вскоре после введения индикатора, что сокращает общее время исследования. [9] Короткий период полураспада также позволяет меньшему облучению, получаемому пациентом. Стандартная визуальная оценка перфузионной визуализации основана на определении регионального поглощения относительно максимального поглощения в миокарде. Важно, что 82 Rb PET также, по-видимому, обеспечивает прогностическое значение у пациентов с ожирением, диагноз которых остается неопределенным после SPECT-MPI.
Ожидается, что количественная оценка миокардиального кровотока 82 Rb улучшит обнаружение многососудистого ишемического заболевания сердца . [9] 82 Rb/ПЭТ является ценным инструментом для идентификации ишемии . Ишемия миокарда - это недостаточное кровоснабжение сердца. 82 Rb/ПЭТ может использоваться для количественной оценки резерва миокардиального кровотока в желудочках, что затем позволяет медицинскому работнику поставить точный диагноз и составить прогноз для пациента. Различные исследования вазореактивности стали возможны с помощью визуализации 82 Rb/ПЭТ благодаря ее количественной оценке миокардиального кровотока. Можно количественно оценить стресс у пациентов по тем же причинам. [10] Недавно было показано, что метастазы нейроэндокринных опухолей можно визуализировать с помощью 82 Rb благодаря ее способности количественно оценивать миокардиальный кровоток (MBF) во время покоя и фармакологического стресса, обычно выполняемого с аденозином. [11]
Одним из главных преимуществ 82 Rb является его доступность в отделениях ядерной медицины . Этот изотоп доступен после 10-минутной элюции колонки 82 Sr; это позволяет производить достаточно образцов для инъекций примерно 10–15 пациентам в день. [7] Другим преимуществом 82 Rb является его высокая плотность подсчета в ткани миокарда. 82 Rb/ПЭТ показал большую однородность и плотность подсчета, чем 99m Tc-SPECT при исследовании миокарда. Это приводит к более высокой интерпретационной уверенности и большей точности. Он позволяет количественно оценить резерв коронарного кровотока и миокардиальный кровоток. 82 Rb также имеет преимущество в том, что у него очень короткий период полураспада, что приводит к гораздо более низкому облучению пациента. Это особенно важно, поскольку использование визуализации миокарда увеличивается в медицинской сфере. Что касается пациентов, 82 Rb полезно использовать, когда пациент страдает ожирением или физически неспособен выполнить стресс-тест. У него также есть побочные эффекты, ограничивающиеся незначительным раздражением вокруг места инъекции. [12]
Серьёзным ограничением 82 Rb будет его стоимость. В настоящее время 99m Tc стоит в среднем 70 долларов за дозу, требуя двух доз; тогда как 82 Rb стоит около 250 долларов за дозу. Другим ограничением этого изотопа является то, что для него нужна специальная камера ПЭТ/КТ, и в таких местах, как Европа, где генератор 82 Sr/ 82 Rb ещё не одобрен, его может быть трудно найти. [7]