доцент Матвеев А. В.

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, Россия

Фармакокинетическое моделирование при динамической сцинтиграфии гепатобилиарной системы

Динамическая сцинтиграфия гепатобилиарной системы (ГБС) представляет собой комплексное исследование, включающее в себя оценку функционального состояния печени, концентрационной и двигательной функции желчного пузыря, проходимости желчных путей и наличия дисфункции сфинктера Одди. Наиболее широко применяемыми радиофармпрепаратами (РФП) для гепатобилисцинтиграфии являются меченные Tc-99m производные иминодиацетиловой кислоты – органические анионы, которые функционируют как бифункциональные хелатные комплексы. Диагностика выполняется с использованием гамма-камеры либо эмиссионного томографа. Запись производят в режиме 1 кадр/мин обычно в течение 90 мин, но оно может быть продлено по медицинским показаниям. Для стимуляции желчеоттока и опорожнения желчного пузыря пациенту во время исследования дают желчегонный завтрак либо внутривенно вводят холецистокинин. Относительно времени стимуляции в медицинском сообществе нет единого мнения. Из многих количественных параметров, которые описывают результаты гепатобилисцинтиграфии, наиболее информативными для клинической диагностики являются период полуочищения крови (клиренс), время максимального накопления РФП печенью, период полувыведения РФП из печени, время максимального накопления и период полувыведения РФП из холедоха и др. Огромное значение в оценке этих параметров имеет параллельное кинетическое моделирование транспорта РФП в организме.

Целью нашей работы стало создание математической модели фармакокинетики гепатотропного РФП (меброфенин, Tc-99m), определение транспортных констант, характеризующих скорость процессов поглощения-выделения РФП в разных отделах ГБС, и расчет на их основе соответствующих количественных показателей функционального состояния ГБС, а также графическое представление результатов в виде кривых «Активность-время». Для описания кинетики РФП с учетом выделения зон интереса при проведении гепатобилисцинтиграфии нами в данной работе используется пятикамерная модель, которая включает в себя: 1) камеру плазмы крови, 2) камеру печени, 3) камеру холедоха, 4) камеру кишечника и 5) камеру желчного пузыря (которая может отсутствовать при нецелесообразности определения активности в нем). Значения всех транспортных констант для каждого пациента являются индивидуальными и зависят от целого ряда их анатомо-физиологических и биохимических характеристик, наличия заболеваний ГБС и других патологий. Как правило, для их идентификации используются количественные клинические данные, полученные в процессе сцинтиграфии или анализа серии сцинтиграмм для зоны интереса. Также могут быть использованы эмпирические формулы и закономерности. В своей работе мы предложили несколько способов идентификации транспортных констант при сопоставлении модельных результатов с количественными радиометрическими данными. Подробнее ознакомиться с фармакокинетической моделью, методикой идентификации транспортных констант и алгоритмом построения кривых «Активность-время» можно в нашей работе [1].

В качестве примера, на рис. приведены рассчитанные в рамках нашей модели кривые «Активность-время» для пациентов с нормальной функцией гепатобилиарной системы. Учитывая, что в медицинской литературе существуют разные подходы ко времени начала стимуляции опорожнения желчного пузыря, как правило, это 60 мин, иногда 30 мин после начала исследования – мы приводим расчеты для двух этих времен (слева и справа). Кривая клиренса крови изображена сплошной линией, гепатограмма – штриховой. Отметим, что согласно нашим расчетам при нормальной функции гепатобилиарной системы весь РФП выводится из плазмы крови только к 35-40 мин (кривые слева на рис.), поэтому целесообразно стимулировать опорожнение желчного пузыря на 35-40 мин исследования, а не на 30 мин (кривые справа на рис.). К этому времени у здорового человека РФП в достаточном количестве накапливается в желчном пузыре (> 60%, штрих-дипунктирная кривая). Однако при нарушении выделительной функции печени время начала стимуляции целесообразно увеличить до 50-60 мин. После этого начинается активное сокращение желчного пузыря и поступление РФП с желчью сначала в холедох (штрих-пунктирная кривая) и через несколько минут в кишечник (пунктирная кривая), при нормальной проходимости желчных путей и функции сфинктера Одди.

Рис. Кривые «Активность-время», рассчитанные в рамках пятикамерной кинетической модели при гепатобилисцинтиграфии со стимуляцией опорожнения желчного пузыря через 60 мин (слева) и 30 мин (справа) после инъекции РФП «БРОМЕЗИДА-Tc-99m» (меброфенин). Пояснения даны в тексте.

Применение фармакокинетического моделирования при исследовании гепатобилиарной системы позволяет научно обосновать полученные в процессе радионуклидной диагностики количественные результаты и сцинтиграммы, связать их с определенными морфофункциональными характеристиками печени и желчевыводящей системы, показателями гемодинамики и дать, таким образом, их более объективную интерпретацию. Подробнее с результатами фармакокинетического моделирования и их анализом можно ознакомиться в нашей работе [1].

Литература:

1. Матвеев А.В., Корнеева М.Ю. Особенности моделирования кинетики радиофармпрепаратов при функциональном исследовании гепатобилиарной системы // Вестник Омского университета. 2015. № 3. С. 42-51.