2) положительно заряженные β
3) отрицательно заряженные β (+)
4) низкоэнергетические γ
В классической радионуклидной терапии широко применяются радиофармацевтические препараты, содержащие β−-излучающие радионуклиды. Отрицательно заряженные β-частицы представляют собой электроны, испускаемые ядром при β−-распаде. Проходя через ткани, они теряют энергию преимущественно за счёт ионизации и возбуждения молекул, что приводит к образованию свободных радикалов, повреждению ДНК и гибели клеток, накопивших радиофармпрепарат.
Важное преимущество β−-излучателей состоит в относительно небольшой глубине пробега частиц в тканях, обычно от долей миллиметра до нескольких миллиметров в зависимости от их энергии. Благодаря этому формируется локальная поглощённая доза в патологическом очаге при сравнительно ограниченном облучении окружающих органов. К типичным терапевтическим β−-радионуклидам относятся 131I, применяемый при заболеваниях щитовидной железы и дифференцированном раке щитовидной железы, 177Lu для радиолигандной терапии и 90Y для лечения ряда опухолевых процессов.
Гамма-излучение обладает значительно большей проникающей способностью и преимущественно используется для визуализации и дозиметрического контроля, а позитроны β+ лежат в основе позитронно-эмиссионной томографии. В современной ядерной медицине существуют также α-эмиттеры, например 223Ra или 225Ac, обладающие высокой линейной передачей энергии, однако в традиционной классификации терапевтических радионуклидов основную группу составляют именно β−-излучатели.
| Вид излучения | Физическая характеристика | Основное применение в ядерной медицине |
|---|---|---|
| β− | Поток электронов; умеренный пробег в тканях | Радионуклидная терапия опухолевых и некоторых неопухолевых заболеваний |
| α | Тяжёлые положительно заряженные частицы; очень короткий пробег, высокая линейная передача энергии | Таргетная α-терапия, в том числе при отдельных онкологических заболеваниях |
| γ | Электромагнитное излучение с высокой проникающей способностью | Сцинтиграфия, ОФЭКТ, визуализация распределения радиофармпрепарата |
| β+ | Позитроны, аннигилирующие с электронами с образованием двух γ-квантов | Позитронно-эмиссионная томография |
| 131I | Испускает β−-частицы и γ-кванты | Терапия тиреотоксикоза и дифференцированного рака щитовидной железы |
| 177Lu | β−-излучатель с сопутствующим γ-излучением | Радиолигандная терапия нейроэндокринных опухолей и рака предстательной железы |
Эффективность радионуклидной терапии определяется не только видом излучения, но и селективностью накопления радиофармпрепарата в ткани-мишени, физическим периодом полураспада и энергией частиц. β−-излучение обеспечивает так называемый эффект перекрёстного облучения, при котором повреждаются также соседние опухолевые клетки, даже если они накопили меньше радиофармпрепарата. Это особенно важно при неоднородном распределении мишени в опухоли. Выбор конкретного радионуклида проводится с учётом биологии заболевания, размеров очагов и допустимой лучевой нагрузки на критические органы.