Klinična radiometrija

Klinična radiometrija je merjenje radioaktivnosti celotnega telesa ali njegovega dela po vnosu radiofarmacevtika v telo. V klinični praksi se običajno uporabljajo radionuklidi, ki oddajajo gama sevanje. Po vnosu radiofarmacevtika, ki vsebuje tak radionuklid, v telo njegovo sevanje zajame scintilacijski detektor, ki se nahaja nad ustreznim delom bolnikovega telesa. Rezultati študije so običajno prikazani na svetlobni tabli kot število impulzov, registriranih v določenem časovnem obdobju, ali kot hitrost štetja (v impulzih na minuto). V klinični praksi ta metoda ni zelo pomembna. Običajno se uporablja v primerih, ko je treba identificirati in oceniti vnos radionuklidov, ko po nesreči vstopijo v človeško telo - zaradi malomarnosti, v nesrečah.

Zanimivejša metoda je radiometrija celotnega telesa. Pri tej metodi osebo namestijo v posebno komoro z nizkim ozadjem, ki vsebuje več posebej usmerjenih scintilacijskih detektorjev. To omogoča snemanje radioaktivnega sevanja celotnega telesa in to pod pogoji minimalnega vpliva naravnega radioaktivnega ozadja, ki je, kot je znano, lahko na nekaterih območjih zemeljske površine precej visoko. Če je med radiometrijo kateri koli del telesa (organ) prekrit s svinčeno ploščo, se lahko oceni prispevek tega dela telesa (ali organa, ki se nahaja pod ploščo) k celotni radioaktivnosti telesa. Na ta način je mogoče preučevati presnovo beljakovin, vitaminov, železa in določati količino zunajcelične vode. Ta metoda se uporablja tudi pri pregledovanju ljudi z nenamerno vključitvijo radionuklidov (namesto običajne klinične radiometrije).

Za laboratorijsko radiometrijo se uporabljajo avtomatizirani radiometri. Na tekočem traku so epruvete z radioaktivnim materialom. Pod nadzorom mikroprocesorja se epruvete samodejno dovajajo v okno števca vdolbin; po končani radiometriji se epruvete samodejno zamenjajo. Rezultati meritev se izračunajo v računalniku in po ustrezni obdelavi pošljejo v tiskalno napravo. Sodobni radiometri samodejno izvajajo kompleksne izračune, zdravnik pa prejme pripravljene informacije, na primer o koncentraciji hormonov in encimov v krvi, kar kaže na točnost opravljenih meritev. Če je obseg dela pri laboratorijski radiometriji majhen, se uporabljajo enostavnejši radiometri z ročnim premikanjem epruvet in ročno radiometrijo v neavtomatskem načinu.

Radionuklidna diagnostika in vitro (iz latinskega vitrum - steklo, saj se vse študije izvajajo v epruvetah) se nanaša na mikroanalizo in zavzema mejni položaj med radiologijo in klinično biokemijo. Omogoča odkrivanje prisotnosti različnih snovi endogenega in eksogenega izvora v bioloških tekočinah (kri, urin), ki so tam prisotne v zanemarljivih ali, kot pravijo kemiki, izginjajočih koncentracijah. Takšne snovi vključujejo hormone, encime, zdravila, ki jih v telo vnašamo v terapevtske namene itd.

Pri različnih boleznih, kot sta rak ali miokardni infarkt, se v telesu pojavijo snovi, specifične za te bolezni. Imenujejo se markerji (iz angleške besede »mark«). Koncentracija markerjev je prav tako zanemarljiva kot koncentracija hormonov: dobesedno posamezne molekule v 1 ml krvi.

Vse te študije, edinstvene po svoji natančnosti, je mogoče izvesti z uporabo radioimunološke analize, ki sta jo leta 1960 razvila ameriška raziskovalca S. Berson in R. Yalow, ki sta za to delo kasneje prejela Nobelovo nagrado. Njena široka uporaba v klinični praksi je pomenila revolucionaren preskok v mikroanalizi in radionuklidni diagnostiki. Zdravniki so prvič dobili priložnost, in to zelo resnično, da dešifrirajo mehanizme razvoja številnih bolezni in jih diagnosticirajo v najzgodnejših fazah. Endokrinologi, terapevti, porodničarji in pediatri so najbolj opazno občutili pomen nove metode.

Načelo radioimunološke metode je sestavljeno iz kompetitivne vezave želenih stabilnih in podobno označenih snovi na specifičen receptorski sistem.

Za izvedbo takšne analize se proizvajajo standardni kompleti reagentov, od katerih je vsak zasnovan za določanje koncentracije določene snovi.

Kot je razvidno iz slike, vezni sistem (običajno specifična protitelesa ali antiserum) hkrati interagira z dvema antigenoma, od katerih je eden želeni, drugi pa njegov označen analog. Uporabljajo se raztopine, v katerih označen antigen vedno vsebuje več kot protiteles. V tem primeru se odvija pravi boj med označenimi in neoznačenimi antigeni za povezavo s protitelesi. Slednji spadajo v imunoglobuline razreda G.

Biti morajo zelo specifični, tj. reagirati morajo le z antigenom, ki ga preučujemo. Protitelesa na svojih odprtih vezavnih mestih sprejemajo le specifične antigene in v količinah, sorazmernih s številom antigenov. Ta mehanizem je figurativno opisan kot pojav "ključavnice in ključa": večja kot je začetna vsebnost želenega antigena v reagirajočih raztopinah, manj radioaktivnega analoga antigena bo zajel vezavni sistem in večji njegov delež bo ostal nevezan.

Hkrati z določanjem koncentracije želene snovi v pacientovi krvi se pod enakimi pogoji in z enakimi reagenti izvede študija standardnih serumov z natančno določeno koncentracijo želenega antigena. Na podlagi razmerja radioaktivnosti reagiranih komponent se konstruira umeritvena krivulja, ki odraža odvisnost radioaktivnosti vzorca od koncentracije preučevane snovi. Nato se s primerjavo radioaktivnosti vzorcev materiala, pridobljenih od pacienta, s umeritveno krivuljo določi koncentracija želene snovi v vzorcu.

Radionuklidna in vitro analiza se je začela imenovati radioimunološka, saj temelji na uporabi imunoloških reakcij antigen-protitelo. Vendar so kasneje nastale tudi druge vrste in vitro študij, podobne po namenu in metodologiji, vendar se razlikujejo po podrobnostih. Če se torej kot označena snov uporablja protitelo in ne antigen, se analiza imenuje imunoradiometrična; če se kot vezavni sistem uporabljajo tkivni receptorji, govorimo o radioreceptorski analizi.

Študija radionuklidov in vitro je sestavljena iz 4 faz.

• Prva faza je mešanje analiziranega biološkega vzorca z reagenti iz kompleta, ki vsebuje antiserum (protitelesa) in vezavni sistem. Vse manipulacije z raztopinami se izvajajo s posebnimi polavtomatskimi mikropipetami, v nekaterih laboratorijih pa s stroji.
• Druga faza je inkubacija mešanice. Nadaljuje se, dokler ni doseženo dinamično ravnovesje: odvisno od specifičnosti antigena se njeno trajanje giblje od nekaj minut do nekaj ur in celo dni.
• Tretja faza je ločevanje prostih in vezanih radioaktivnih snovi. V ta namen se uporabljajo sorbenti, ki so na voljo v kompletu (ionske izmenjevalne smole, oglje itd.), ki oborijo težje komplekse antigen-protitelo.
• Četrta faza je radiometrija vzorcev, izdelava kalibracijskih krivulj, določanje koncentracije želene snovi. Vsa ta dela se izvajajo samodejno z uporabo radiometra, opremljenega z mikroprocesorjem in tiskalnikom.

Kot je razvidno iz zgoraj navedenega, radioimunološka analiza temelji na uporabi radioaktivnega antigenskega označevalca. Vendar pa se načeloma lahko kot antigenski ali protitelesni označevalec uporabijo tudi druge snovi, zlasti encimi, luminoforji ali visoko fluorescentne molekule. To je osnova za nove metode mikroanalize: imunoencimsko, imunoluminiscenčno in imunofluorescenčno. Nekatere od njih so zelo obetavne in konkurirajo radioimunološkim raziskavam.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]