Radionuklīdu izpēte

Vēstures radionuklīdu diagnostikas atvēršana

Depresīvi ilgi šķita attālums starp fiziskajām laboratorijām, kur zinātnieki reģistrēja kodolieroču daļiņas un ikdienas klīnisko praksi. Pati ideja par iespēju izmantot kodolmateriālu fizikālās parādības pacientu pārbaudei varētu šķist, ja ne tik neprātīga, tad fantastiska. Tomēr tieši šāda ideja radās Ungārijas zinātnieka Dž. Heveshi, vēlāk Nobela prēmijas laureāta eksperimentos. Vienā no 1912. Gada rudens dienām E.Reserfords parādīja viņam svina hlorīda kaudzi, kas atrodas laboratorijas pagrabā, un teica: "Šeit ņem šo kaudzi. Centieties nošķirt radiju no svina sāls. "

Pēc tam, kad daudzi eksperimenti veikti D.Heveshi kopā ar Austrijas ķīmiķis A.Panetom, kļuva skaidrs, ka ķīmiski iespējams sadalīt vadošo un Radium D, jo tie nav atsevišķi elementi un izotopi viena elementa - vadībā. Tie atšķiras tikai tad, ja viens no tiem ir radioaktīvs. Izkliedējot, tas izstaro jonizējošo starojumu. Tādējādi radioaktīvo izotopu, radionuklīdu, var izmantot kā zīmi, kad tiek pētīts tā neradioaktīvā dvīņu uzvedība.

Pirms ārsti atklāja vilinošu izredžu: ievest pacienta organismā radionuklīdus, novērot to atrašanās vietu ar radiometrisko instrumentu palīdzību. Relatīvi īsā laika posmā radionuklīdu diagnostika ir kļuvusi par neatkarīgu medicīnas disciplīnu. Ārzemēs radionuklīdu diagnostika kombinācijā ar radionuklīdu terapeitisko lietošanu sauc par kodolmedicīnu.

Radionukleīdu metode ir metode, kā pētīt orgānu un sistēmu funkcionālo un morfoloģisko stāvokli, izmantojot radionuklīdus un marķētus indikatorus. Šie indikatori - tie tiek saukti par radiofarmaceitiskiem preparātiem (RFP) - ievadīti pacienta ķermenī, un tad, izmantojot dažādus instrumentus, nosaka kustības ātrumu un dabu, fiksāciju un izņemšanu no orgāniem un audiem.

Bez tam radiometrijas nolūkos var izmantot audu gabalus, asinis un pacienta izplūdi. Neskatoties uz nelielu daudzumu indikatora (simtiem un tūkstošdaļu no mikrogramiem) ieviešanas, kas neietekmē parasto dzīvesveida procesu, metodei ir ārkārtīgi augsta jutība.

Radiofarmaceitiskais preparāts ir ķīmiskais savienojums, ko atļauts ievadīt personai ar diagnosticējošu mērķi, kuras molekulā ir radionuklīds. Radionātam jābūt noteiktas enerģijas starojuma spektram, jānosaka minimālā radiācijas slodze un jāatspoguļo izmeklētā orgāna stāvoklis.

Šajā sakarā radiofarmaceitisko preparātu izvēlas, ņemot vērā tā farmakodinamisko raksturu (uzvedību organismā) un kodolfizikālās īpašības. Radiofarmaceitiskā preparāta farmakodinamiku nosaka ķīmiskais savienojums, pamatojoties uz kuru tas tiek sintezēts. Iespēja reģistrēt RFP ir atkarīga no tā radionuklīda, ar kuru tā ir marķēta, noplūdes veida.

Radiofarmaceitiskā preparāta izvēle pētījumiem ārstiem vispirms jāņem vērā viņa fizioloģiskais uzsvars un farmakodinamika. Aplūkosim, piemēram, RFP ieviešanu asinīs. Pēc injekcijas vēnā radiofarmaceitiskais līdzeklis sākotnēji vienmērīgi tiek sadalīts asinīs un tiek transportēts uz visiem orgāniem un audiem. Ja ārsts ieinteresēts hemodinamiku un orgānu asins apgādi, viņš izvēlēsies indikatoru, kas ilgu laiku cirkulē asinīs, nedodoties ārpus asinsvadu sieniņām uz apkārtējiem audiem (piemēram, cilvēka seruma albumīniem). Pārbaudot aknas, ārsts dod priekšroku ķīmiskajam savienojumam, ko selektīvi uztver šis orgāns. Dažas vielas no nierēm tiek noņemtas no asinīm un izdalās ar urīnu, tāpēc tās ļauj pētīt nieres un urīnceļus. Atsevišķi radiofarmaceitiski līdzekļi ir tropiski saistīti ar kaulu audiem, tāpēc tie ir obligāti osteoartikulārā aparāta pētījumā. Pārbaudot transporta nosacījumus un radiofarmaceitisko preparātu izplatīšanas un izņemšanas no ķermeņa raksturu, ārsts vērtē šo orgānu funkcionālo stāvokli un strukturāli-topogrāfiskās īpašības.

Tomēr nepietiek, lai ņemtu vērā tikai radiofarmaceitisko preparātu farmakodinamiku. Jāņem vērā radionuklīda kodolfizikālās īpašības, kas nonāk tā sastāvā. Pirmkārt, tam jābūt noteiktai radiācijas spektram. Lai iegūtu orgānu attēlus, tiek izmantoti tikai tādi radionuklīdi, kas izstaro γ starus vai raksturīgus rentgenstarus, jo šo starojumu var reģistrēt ar ārēju detektoru. Jo vairāk γ-kvantu vai rentgena kvantu, kas veidojas radioaktīvā sabrukšanā, jo efektīvāks šis radiofarmaceitiskais preparāts ir diagnostikas ziņā. Tajā pašā laikā radionuklīīds izstaro pēc iespējas mazāku korpuskulāro starojumu - elektronus, kas absorbējas pacienta ķermenī un nepiedalās orgānu attēlveidošanā. No šīm pozīcijām ir ieteicams radionuklīdus ar izomeriskā pārejas tipa kodolpārvērtību.

Radionuklīdi, kuru pusperiods ir vairākas desmit dienas, tiek uzskatīts par ilgstošiem, vairākas dienas ir vidēja garuma, vairākas stundas ir īslaicīgas, un dažas minūtes ir pārāk ilga. Saprotamu iemeslu dēļ viņi mēdz izmantot īslaicīgi radionuklīdus. Vidēja garuma un, jo īpaši, ilgu pussabrukšanas radionuklīdu izmantošana ir saistīta ar paaugstinātu starojuma slodzi, tehnisku iemeslu dēļ tiek kavēta ultrumtransportēto radionuklīdu izmantošana.

Ir vairāki veidi, kā iegūt radionuklīdus. Daži no tiem ir veidoti reaktoros, daži paātrinātājos. Tomēr visizplatītākais radionuklīdu iegūšanas veids ir ģenerators, t.i. Radionuklīdu ražošana tieši radionuklīdu diagnostikas laboratorijā ar ģeneratoru palīdzību.

Ļoti svarīgs radionuklīda parametrs ir elektromagnētiskā starojuma kvantu enerģija. Ļoti zemu enerģiju daudzums tiek saglabāts audos un tāpēc nepārsniedz radiometriskās ierīces detektoru. Daļēji ar detektoru izlido ļoti augstu enerģiju daudzums, tāpēc arī to reģistrācijas efektivitāte ir zema. Kvantu enerģijas optimālais diapazons radionuklīdu diagnostikā ir 70-200 keV.

Svarīga prasība radiofarmaceitiskajai vielai ir minimālā radiācijas slodze, kad tā tiek ievadīta. Ir zināms, ka izmantoto radionuklīdu aktivitāte samazinās, pateicoties divu faktoru iedarbībai: tās atomu sabrukšana, t.i. Fiziskais process, un to noņemšana no ķermeņa - bioloģiskais process. Puse radionuklīdu atomu pusspirstes laiku sauc par T 1/2 fizisko pussabrukšanas periodu. Laika posms, kādā ķermenī ievestās zāles tiek samazinātas par pusi no tās izdalīšanās, tiek saukts par bioloģiskās pusi likvidēšanas periodu. Laika posms, kad ķermeņa ievadītā ķermeņa aktivitāte pamazām samazinās, un to elimināciju sauc par efektīvo pussabrukšanas periodu (TEF)

Radionuklīdu diagnostikas pētījumos viņi cenšas izvēlēties radiofarmaceitisko preparātu ar vismazāk pagarināto T 1/2. Tas ir saprotams, jo radiālā slodze uz pacientu ir atkarīga no šī parametra. Tomēr arī ļoti īss fiziskais pussabrukšanas periods ir neērts: ir nepieciešams laiks, lai RFP piegādātu laboratorijai un veiktu pētījumu. Vispārējais noteikums ir šāds: narkotikai ir jāatrodas diagnozes procedūras laikā.

Kā jau tika minēts, tagad laboratorijās biežāk tiek izmantota radionuklīdu iegūšanas metode, un 90-95% gadījumu tas ir ^99m Tc radionuklīds , kas tiek marķēts ar lielāko daļu radiofarmaceitisko preparātu. Papildus radioaktīvam tehnēcijam izmanto ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , reizēm ļoti reti izmanto citus radionuklīdus.

RFP, kas visbiežāk tiek izmantota klīniskajā praksē.

RFP	Piemērošanas joma
99m Tc albumīns	Asins plūsmas pārbaude
99m Tc-marķēti eritrocīti	Asins plūsmas pārbaude
99m T- kolloīdi (tehniski)	Aknu eksāmens
99m Tc-butil-IDA (bromesīds)	Žults izdales sistēmas pārbaude
99m Ts-pirofosfāts (tehnifors)	Skeleta izpēte
99m Ts-MAA	Plaušu izmeklēšana
133 ее	Plaušu izmeklēšana
67 Ga-citrāts	Tumorotropijas zāles, sirds izmeklēšana
99m Ts-sestamibi	Tumorotropijas zāles
99m Tc-monoklonālās antivielas	Tumorotropijas zāles
201 T1-hlorīds	Sirds, smadzeņu, tumorotropu zāļu izpēte
99m Tc-DMSA (technemek)	Nieres pārbaude
131 T-Hippuran	Nieres pārbaude
99 Tc-DTPA (pententech)	Nieru un asinsvadu pētīšana
99m Tc-MAG-3 (teche)	Nieres pārbaude
99m Ts-Pertehnetat	Vairogdziedzera un siekalu dziedzera pētījumi
18 F-DG	Smadzeņu un sirds izpēte
123 I nosūtīts	Narkotiku pētīšana

Lai veiktu radionuklīdu pētījumus, ir izstrādāti dažādi diagnostikas instrumenti. Neatkarīgi no to īpašā mērķa, visas šīs ierīces ir sakārtotas pēc viena principa: tām ir detektors, kas pārveido jonizējošo starojumu elektriskos impulsos, elektronisko apstrādes bloku un datu pārstāvēšanas vienību. Daudzas radiodiagnostikas ierīces ir aprīkotas ar datoriem un mikroprocesoriem.

Kā detektors parasti tiek izmantoti scintilatori vai, retos gadījumos, gāzes skaitītāji. Scintilators ir viela, kurā mirgo zibspuldzes - scintilācijas - rodas, strauji uzliesmojošu daļiņu vai fotonu iedarbībā. Šos scintilācijas fotografē fotoelektriskie reizinātāji (PMT), kas gaismas signālus pārvērš elektriskos signālos. Stiklojuma kristāls un fotomultivators tiek novietots aizsargājošā metāla korpusā, kas ir kolimators, kas ierobežo kristāla "redzes lauku" līdz orgāna izmēram vai pacienta ķermeņa izpētītajai daļai.

Parasti radiodiagnostikas ierīcei ir vairāki noņemami kolimatori, kurus ārsts izvēlas, atkarībā no pētījuma uzdevumiem. Kolimatorā ir viens liels vai mazs mazs caurums, caur kuru radioaktīvais starojums iekļūst detektorā. Principā, jo lielāks kolimatora caurums, jo augstāks detektora jutīgums, i. E. Tās spēja noteikt jonizējošo starojumu, bet tajā pašā laikā tā izšķiršanas spēja ir zemāka, t.i. Nošķir mazus starojuma avotus. Mūsdienu kolimatoros ir vairāki desmiti mazu caurumu, kuru pozīciju izvēlas, ņemot vērā pētījuma objekta optimālo "vīziju"! Ierīcēs, kuru mērķis ir noteikt bioloģisko paraugu radioaktivitāti, centilācijas detektori tiek izmantoti tā saukto labo skaitītāju veidā. Kristāla iekšpusē ir cilindrisks kanāls, kurā ievietota caurule ar pārbaudāmo materiālu. Šāda detektora ierīce ievērojami palielina spēju uzņemt vāju starojumu no bioloģiskiem paraugiem. Lai mērītu bioloģisko šķidrumu, kas satur radionuklīdus ar mīkstu β-starojumu, radioaktivitāti, tiek izmantoti šķidrie scintilatori.

Visi radionuklīdu diagnostikas pētījumi ir iedalīti divās lielās grupās: pētījumi, kuros RFP tiek ievadīti pacienta organismā, in vivo pētījumi un asins analīzes, audu fragmenti un pacienta izdalīšanās-in vitro pētījumi.

Veicot jebkuru in vivo pētījumu, ir nepieciešama pacienta psiholoģiskā sagatavošana. Viņam jāprecizē procedūras mērķis, tā nozīme diagnozē un procedūra. Īpaši svarīgi uzsvērt pētījuma drošību. Speciālajā apmācībā, kā likums, nav vajadzības. Pētījuma laikā ir nepieciešams tikai brīdināt pacientu par viņa uzvedību. In vivo pētījumos, izmantojot dažādas metodes radiofarmaceitiskā administrēšanu saskaņā ar procedūru problēmas vairumā metodes paredz injekciju radioaktīvu medikamentu izdevīgi intravenozi, daudz mazāk artērijā, orgānu parenhīmā, citos audos. RFP lieto arī iekšķīgi un ieelpojot (ieelpojot).

Radionukleīdu izpētes indikācijas nosaka ārsts, kurš pēc apspriešanās ar radiologu. Parasti to veic pēc citām klīniskām, laboratorijas un neinvazīvām radiācijas procedūrām, kad kļūst skaidrs, ka nepieciešami radionuklīdu dati par šīs vai citu orgānu funkciju un morfoloģiju.

Kontrindikācijas radionuklīdu diagnostikai nav, tikai Veselības ministrijas norādījumi ir paredzēti.

Radionuklīdu metodes atšķir radionuklīdu attēlveidošanas metodes, radiogrāfiju, klīnisko un laboratorijas radiometriju.

Termins "vizualizācija" ir iegūts no angļu valodas vārda "redze". Viņi apzīmē attēlu, šajā gadījumā ar radioaktīvo nukleīdu iegūšanu. Radionuklīdu attēlveidošana ir attēla izveidošana par RFP telpisko sadalījumu orgānos un audos, kad to ievada pacienta ķermenī. Galvenā radionuklīdu attēlveidošanas metode ir gamma scintigrāfija (vai vienkārši scintigrāfija), kas tiek veikta aparātā, ko sauc par gamma kameru. Speciālās gamma kameras (ar kustīgu detektoru) scintigrāfijas variants ir slāņveida radionuklīdu attēlojums - vienas fotonu emisijas tomogrāfija. Retos gadījumos, galvenokārt pateicoties zemas dzīves rezistences radionuklīdu iegūšanas tehniskajai sarežģītībai, divu fotonu emisijas tomogrāfija tiek veikta arī ar īpašu gamma kameru. Dažreiz tiek izmantota jau novecojusi radionuklīdu attēlveidošanas metode - skenēšana; to veic ar aparātu, ko sauc par skeneri.

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