Radionuklidne raziskave

Odpiranje zgodovine radionuklidne diagnostike

Depresivno dolgo se je zdelo razdalja med fizičnimi laboratoriji, kjer so znanstveniki registrirali sledi jedrskih delcev in vsakodnevno klinično prakso. Zamisel o možnosti uporabe jedrsko-fizikalnih pojavov za pregled bolnikov bi se lahko zdela, če ne bi bila nor, potem fantastična. Toda ravno taka zamisel je nastala v eksperimentih madžarskega znanstvenika D.Heveshija, kasneje Nobelovega nagrajenca. V enem od jesenskih dni leta 1912 ga je E.Reserford pokazal kupu svinčevega klorida, ki leži v kleti laboratorija in rekel: »Tukaj vzemite ta kup. Poskusite razlikovati Radium od soli svinca. "

Po mnogih poskusih izvaja D.Heveshi skupaj z avstrijskim kemik A.Panetom, je postalo jasno, da kemično mogoče razdeliti svinca in radij D, saj ne gre za ločeni elementi in izotopi enega elementa - svinca. Razlikujejo se le v tem, da je eden od njih radioaktiven. Dezintegrira, oddaja ionizirajoče sevanje. Zato lahko radioaktivni izotop, radionuklid, uporabimo kot znamko pri proučevanju obnašanja nereaktivnih dvojčkov.

Preden so zdravniki odprli mamljivo perspektivo: uvedbo radionuklidov v bolnikovo telo, spremljati njihovo lokacijo s pomočjo radiometričnih instrumentov. V relativno kratkem obdobju je bila diagnostika radionuklidov neodvisna medicinska disciplina. V tujini se radionuklidna diagnostika v kombinaciji s terapevtsko uporabo radionuklidov imenuje jedrska medicina.

Radionuklidna metoda je metoda za proučevanje funkcionalnega in morfološkega stanja organov in sistemov s pomočjo radionuklidov in označenih indikatorjev. Ti indikatorji - ti se imenujejo radiofarmacevtiki (RFPs) - se injicirajo v bolnikovo telo, nato pa z uporabo različnih instrumentov določajo hitrost in naravo gibanja, fiksiranja in odstranitve iz organov in tkiv.

Poleg tega se lahko za radiometrijo uporabijo kosi tkiva, krvi in izpuščaja pacienta. Kljub uvedbi zanemarljivo majhnih količin indikatorja (stotin in tisočina mikrogramov), ki ne vplivajo na normalni potek življenjskih procesov, ima metoda izjemno visoko občutljivost.

Radiofarmacevtik je kemična spojina, ki je dovoljena za dajanje osebam z diagnostičnim namenom, v molekuli katere vsebuje radionuklid. Radionut mora imeti spekter sevanja določene energije, določiti najmanjšo obremenitev sevanja in odražati stanje preiskovanega organa.

V zvezi s tem se radiofarmacevtik izbere ob upoštevanju njegovega farmakodinamičnega (obnašanja v telesu) in jedrsko-fizikalnih lastnosti. Farmakodinamiko radiofarmacevta določi s kemično spojino, na osnovi katere se sintetizira. Možnost registracije RFP-jev je odvisna od vrste razpada radionuklida, s katerim je označena.

Pri izbiri radiofarmakovca za raziskave mora zdravnik najprej upoštevati njegovo fiziološko usmerjenost in farmakodinamiko. Upoštevajte to na primer uvedbo RFP v krvi. Po injiciranju v radiofarmak vene prvotno enakomerno porazdeli v krvi in odpelje na vse organe in tkiva. Če zdravnik zanima hemodinamskih in prekrvitve organov, bo izbral indikator, ki dolgo časa kroži v krvnem obtoku, ne da bi zunaj zidov krvnih žil v okoliško tkivo (npr človeški serum albumin). Pri preučevanju jeter bo zdravnik raje kemično spojino, ki jo selektivno zajema ta organ. Nekatere snovi se ujamejo iz krvi skozi ledvice in se izločajo z urinom, zato služijo za preučevanje ledvic in sečil. Posamezni radiofarmacevtski izdelki so tropi v kostno tkivo in so zato nepogrešljivi pri preučevanju osteoartikularnega aparata. Pri preučevanju pogojev prevoza in narave distribucije in odstranitve radiofarmaka iz telesa zdravnik oceni funkcionalno stanje in strukturo-topografske lastnosti teh organov.

Vendar pa ni dovolj, da se upošteva samo farmakodinamika radiofarmakauta. Treba je upoštevati jedrsko-fizikalne lastnosti radionuklida, ki vstopajo v njegovo sestavo. Najprej mora imeti določen obseg sevanja. Za pridobivanje slik organov se uporabljajo samo radionuklidi, ki oddajajo γ-žarke ali značilne rentgenske žarke, saj je to sevanje mogoče registrirati z zunanjo detekcijo. Čim več γ-kvantnih ali rentgenskih kvantov nastane v radioaktivni razpad, bolj učinkovito je ta radiofarmacevtik v diagnostičnem smislu. Hkrati naj bi radionuklid oddaja čim manj korpuskularnega sevanja - elektronov, ki se absorbirajo v pacientovo telo in ne sodelujejo pri slikanju organov. Radionuklidi z jedrsko preoblikovanje izomerne prehodne vrste so prednostni od teh položajev.

Radionuklidi, katerih razpolovna doba je več ducat dni, se štejejo za dolgotrajne, nekaj dni so srednje živi, nekaj ur je kratkotrajno in nekaj minut je ultrahortizirano. Iz razumljivih razlogov skušajo uporabljati kratkotrajne radionuklide. Uporaba srednjeročnih in še posebej dolgoživih radionuklidov je povezana s povečano obsevanostjo sevanja, zaradi uporabe tehničnih razlogov je uporaba ultrašportnih radionuklidov ovirana.

Obstaja več načinov za pridobitev radionuklidov. Nekateri od njih so oblikovani v reaktorjih, nekateri v pospeševalnikih. Vendar je najpogostejši način pridobivanja radionuklidov generator, t.j. Izdelava radionuklidov neposredno v laboratoriju diagnostike radionuklidov s pomočjo generatorjev.

Zelo pomemben parameter radionuklida je energija kvantov elektromagnetnega sevanja. Količina zelo nizkih energij se zadrži v tkivih in zato ne doseže detektorja radiometrične naprave. Količina zelo visokih energij deloma potuje skozi detektor, zato je tudi učinkovitost njihove registracije nizka. Optimalno območje kvantne energije v radionuklidni diagnostiki je 70-200 keV.

Pomembna zahteva za radiofarmacevtsko sredstvo je najmanjša obremenitev sevanja, kadar se daje. Znano je, da se aktivnost uporabljenega radionuklida zmanjša zaradi delovanja dveh dejavnikov: razpad njegovih atomov, t.j. Fizični proces in odstranitev iz telesa - biološki proces. Čas razpadanja polovice radionuklidnih atomov se imenuje fizični razpolovni čas T 1/2. Čas, za katerega se aktivnost zdravila, ki je vnesena v telo, zaradi izločanja zmanjša za polovico, se imenuje obdobje biološke pol-eliminacije. Čas, v katerem se aktivnost RFP, ki je vnesena v telo, zaradi fizičnega razpada in izločanja zmanjša za polovico, se imenuje učinkovita razpolovna doba (TEF)

Pri radionuklidnih diagnostičnih študijah želijo izbrati radiofarmacevtiko z najmanj podaljšanim T 1/2. To je razumljivo, ker je radialna obremenitev bolnika odvisna od tega parametra. Vendar je tudi zelo kratka fizična razpolovna doba neprimerna: čas, da se laboratorij prenese RFP in izvede študija. Splošno pravilo je to: Zdravilo se mora približati trajanju diagnostičnega postopka.

Kot smo že omenili, da je trenutno v laboratorijih pogosteje uporabljajo regenerativno Postopek izdelave radionuklidov, in v 90-95% primerov - je radionuklid ^99m Tc, ki je označena z veliko večino radiofarmacevtskih izdelkov. Poleg radioaktivnega tehnecija se uporabljajo ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , včasih zelo redko drugi radionuklidi.

RFP, ki se najpogosteje uporablja v klinični praksi.

RFP	Področje uporabe
99m Tc Albumin	Pregled krvnega pretoka
99m "Tc-označeni eritrociti	Pregled krvnega pretoka
99m T- koloidi (tehnično)	Pregled jeter
99m Tc-butil-IDA (bromzid)	Pregled žolčnega sistema za izločanje
99m Ts-pirofosfat (tehnika)	Študija okostja
99m Ts-MAA	Pljučni pregled
133 Хе	Pljučni pregled
67 Ga-citrat	Tumotropno zdravilo, srčni pregled
99m Ts-sestamibi	Tumotropno zdravilo
99m Tc-monoklonska protitelesa	Tumotropno zdravilo
201 T1-klorid	Študija srca, možganov, tumorrotropskih zdravil
99m Tc-DMSA (technemek)	Pregled ledvic
131 T-Hippuran	Pregled ledvic
99 Tc-DTPA (pententech)	Študija ledvic in krvnih žil
99m Tc-MAG-3 (teche)	Pregled ledvic
99m Ts-Pertehnetat	Raziskave ščitnice in slinavke
18 F-DG	Študija možganov in srca
123 sem poslal	Študija nadledvičnih žlez

Za izvedbo radionuklidnih študij smo razvili različne diagnostične instrumente. Ne glede na njihov poseben namen so vse te naprave urejene v skladu z enim samim načelom: imajo detektor, ki pretvarja ionizirajoče sevanje v električne impulze, elektronsko procesno enoto in enoto za predstavljanje podatkov. Veliko radiodiagnostičnih naprav je opremljeno z računalniki in mikroprocesorji.

Scintilatorji ali, bolj redko, števci plinov se običajno uporabljajo kot detektor. Scintilator je snov, v kateri nastajajo svetlobne bliskavice-scintilacije z delovanjem hitro napolnjenih delcev ali fotonov. Te scintilacije zajamejo fotoelektrični množitelji (PMT), ki pretvarjajo svetlobo v električni signal. Scintilacijski kristal in fotomultiplator sta nameščena v zaščitno kovinsko ohišje, kolimator, ki omejuje "vidno polje" kristala na velikost organa ali preučevanega dela telesa pacienta.

Običajno ima radiodiagnostična naprava več zamenljivih kolimatorjev, ki jih zdravnik izbere, odvisno od raziskovalnih nalog. V kolimatorju je ena velika ali več manjših lukenj, skozi katere radioaktivno sevanje vstopi v detektor. Načeloma je večja luknja v kolimatorju, večja je občutljivost detektorja, tj. Njegova sposobnost odkrivanja ionizirajočega sevanja, hkrati pa je njena razreševalna moč nižja, tj. Razlikovati med majhnimi viri sevanja. V sodobnih kolimatorjih je nekaj deset majhnih lukenj, katerih položaj je izbran ob upoštevanju optimalne "vizije" predmeta preiskave! V napravah, namenjenih določanju radioaktivnosti bioloških vzorcev, se detektorji scintilacije uporabljajo v obliki tako imenovanih štetij za dobro počutje. V kristalu je valjasti kanal, v katerega se namesti cev z materialom, ki ga je treba pregledati. Taka detektorska naprava bistveno poveča svojo sposobnost zajetja šibkega sevanje iz bioloških vzorcev. Za merjenje radioaktivnosti bioloških tekočin, ki vsebujejo radionuklide z mehkim β-sevanjem, se uporabljajo tekoči scintilatorji.

Vse diagnostični radionuklida študija je razdeljena v dve veliki skupini: študija, v kateri je radiofarmacevtik damo pacientu, - študije in vivo, in krvne teste, koščke tkiva in izločki bolnikov - raziskave in vitro.

Pri izvajanju katere koli študije in vivo je potrebna psihološka priprava bolnika. Potrebno je pojasniti namen postopka, njegov pomen za diagnozo, postopek. Še posebej pomembno je poudariti varnost študije. Pri posebnem usposabljanju praviloma ni potrebe. Pacientu je treba opozoriti le na njegovo vedenje med študijem. V študijah in vivo so uporabljeni različni načini dajanja RFP glede na cilje postopka. Pri večini metod je vbrizganje RFP namenjeno predvsem veni, še manj pa v arteriji, parenhimskem organu in drugih tkivih. RFP se uporablja tudi oralno in z vdihavanjem (vdihavanje).

Indikacije za raziskave radionuklidov določi zdravnik, ki se je posvetoval po posvetovanju z radiologom. Praviloma se izvaja po drugih kliničnih, laboratorijskih in neinvazivnih postopkih sevanje, ko postane jasno, da so potrebni radionuklidni podatki o funkciji in morfologiji tega ali drugega organa.

Kontraindikacije za diagnostiko radionuklidov niso prisotne, obstajajo samo omejitve, ki jih dajejo navodila Ministrstva za zdravje.

Radionuklidne metode razlikujejo med metodami slikanja radionuklidov, radiografijo, klinično in laboratorijsko radiometrijo.

Izraz "vizualizacija" izhaja iz angleške besede "vizija". Označujejo pridobitev slike, v tem primeru radioaktivnih nuklidov. Radionuklidno slikanje je ustvarjanje slike prostorske porazdelitve RFP v organih in tkivih, ko se vnese v pacientovo telo. Glavna metoda radionuklidnega slikanja je gama scintigrafija (ali preprosto scintigrafija), ki se izvaja na napravi, imenovani gama kamera. Različica scintigrafije, izvedene na posebni gama kameri (z gibljivim detektorjem), je slojevito slikanje radionuklidov - enofotonska emisijska tomografija. Redko, predvsem zaradi tehnične zapletenosti pridobivanja ultrashort živih positronizirajočih radionuklidov, se na posebni gammatski kameri izvaja tudi dvofotonska emisijska tomografija. Včasih se uporablja že zastarela metoda slikanja radionuklidov - skeniranje; se izvaja na napravi, imenovani skener.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7],