Радионуклидные методы исследования

импульсы из ФЭУ через усилитель и дискриминатор передаются в блок анализатора, который формирует сигнал на экране электронно-лучевой трубки. При этом координаты светящейся на экране точки точно соответствуют координатам световой вспышки в сцинтилляторе и, следовательно, расположению распавшегося ядра атома радионуклида в органе. Так создается радионуклидное изображение — сцинтиграмма.

Принято различать статическую и динамическую сцинтиграфию. Под статической визуализацией имеют в виду изготовление небольшого числа изображений органа с преимущественной задачей изучить его морфологию и выявить в нем участки с повышенным или пониженным накоплением радионуклида («горячие» и «холодные» очаги, зоны).

При динамической сцинтиграфии информацию записывают непрерывно или через короткие промежутки времени и отражают на целой серии кадров. Интервалы между кадрами выбирают с учетом скорости изучаемых процессов. РФП для динамического исследования обычно вводят в кровь в малом концентрированном объеме («болюсе»).

В принципе каждая сцинтиграмма в той или иной степени характеризует функцию органа - ведь РФП накапливается и выделяется преимущественно нормальными и активно функционирующими клетками. Поэтому сцинтиграмма — это функционально-анатомическое изображение. Этим оно отличается от рентгеновского и ультразвукового изображения. Но, тем не менее, когда врача интересуют главным образом морфологические и топографические параметры органа, он прибегает к статической сцинтиграфии. Когда же необходимо исследовать быстро протекающие процессы, используют динамическую регистрацию изображений.

Некоторые гамма-камеры снабжены движущимся столом. Находясь на нем во время исследования, пациент «просматривается» детектором камеры с головы до ног. Накапливающаяся в результате такой процедуры информация отражает распределение РФП во всем организме. Данный метод особенно эффективен при поиске скрытых метастазов в скелете или случайно инкорпорированных радиоактивных веществ.

Качественный скачок в радионуклидной визуализации был сделан в результате введения в структуру гамма-камеры специализированного компьютера. Стало возможным проводить компьютерную обработку изображений, переносить их на магнитные носители. При анализе сцинтиграмм начали широко применять математические методы, системный анализ, камерное моделирование физиологических и патологических процессов.

Все нарастающее значение приобретает сцинтиграфия в диагностике злокачественных опухолей. Первоначально эта диагностика основывалась на том, что опухолевая ткань утрачивает способность захватывать из крови РФП, который поглощают здоровые окружающие клетки. Например, раковый узел в печени не концентрирует 99 m Тс - коллоид, хотя окружающая его ткань по-прежнему улавливает РФП из крови. В подобных случаях опухоль может быть выявлена как очаг пониженной радиоактивности («холодный» узел). Но этот симптом неспецифичен, так как любой процесс, ведущий к замещению функционирующей паренхимы органа, тоже обусловливает участок пониженной радиоактивности. Скажем, в печени к этому ведет развитие абсцесса, кисты, очагового склероза.

Гораздо привлекательнее выглядит другая идея: вводить в организм туморотропный препарат, т. е. РФП, который включается главным образом в клетки с высокой степенью митотической и метаболической активности. Благодаря повышенной концентрации РФП опухоль будет вырисовываться на сцинтиграммах как очаг высокой радиоактивности («горячий» очаг). Такую методику выявления опухолей назвали позитивной сцинтиграфией . Подсчитано, что для уверенной диагностики необходимо, чтобы в опухоли накопилось не менее 30% введенной в организм активности. При этом соотношение радиоактивности опухоли и окружающей ткани должно быть не менее 3:1.

Позитивную сцинтиграфию производят для выявления первичных злокачественных опухолей, обнаружения метастазов и установления рецидивов после хирургическог или лучевого лечения.

Весьма заманчивой кажется новая идея позитивной сцинтиграфии - введение в организм больного химических соединений, меченных моноклональными антителами. Эта методика получила наименование радиоиммуносцинтиграфии . Первые публикации, касающиеся ее применения при колоректальном раке и опухолях молочных желез, обнадеживают. Развитию позитивной сцинтиграфии опухолей способствуют также новые способы визуализации органов - одно- и двухфотонная эмиссионная томография.

7. Радионуклидная эмиссионная томография

Радионуклидная эмиссионная томография принадлежит к относительно новым способам радионуклидного исследования. Как и при обычной сцинтиграфии, при эмиссионной томографии производят регистрацию гамма-излучения введенных в организм РФП, но сбор информации осуществляют с помощью многих детекторов, расположенных вокруг больного, или одного - двух вращающихся вокруг него детекторов. Как и при рентгеновской компьютерной томографии, исследуемый объект рассматривают как совокупность тонких параллельных слоев. По характеру излучения используемого радионуклида все эмиссионные томографы разделяют на однофотонные и позитронные (двухфотонные).

Выбор РФП осуществляют при однофотонной томографии таким же образом, как и при обычной сцинтиграфии. В ротационной томокамере детекторы укреплены на вращающейся вокруг пациента раме. Компьютерная обработка данных позволяет получать изображение распределения радионуклида в различных слоях тела и количественно проанализировать изменения этого распределения во времени. При наличии достаточного числа поперечных «срезов» можно с помощью алгоритмов реорганизации данных отобразить распределение радионуклида в виде набора продольных и косых томограмм. Эмиссионная томография предоставляет врачу более точную информацию о распределении РФП, чем обычная сцинтиграфия, и позволяет изучать нарушения физиологических, биохимических и транспортных процессов, что важно для ранней диагностики патологических состояний.

Для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) в организм пациента вводят позитронизлучающий радионуклид. К позитронно-активным радионуклидам относятся короткоживущие изотопы углерода (период полураспада 20,4 мин), азота (10 мин), кислорода (2,03 мин), фтора (110 мин). Испускаемые этими нуклидами позитроны аннигилируют вблизи атомов с электронами. При аннигиляции пара позитрон — электрон исчезает, образуя два гамма-кванта, разлетающиеся в строго противоположном направлении. Каждый из этих квантов имеет энергию 511 кэВ. Эти два кванта регистрируются двумя противоположно расположенными детекторами. Одновременное появление в обоих детекторах сигналов приводит к срабатыванию схемы совпадений. Компьютерная обработка сигналов с большого числа детекторов, расположенных вокруг больного кольцом диаметром 45—65 см, или же с детекторов, совершающих движение вокруг больного, приводит к восстановлению изображения объекта. Чтобы представить себе сложность и красоту метода, достаточно указать, что для объекта диаметром 20 см необходимо получить 4000 проекций для компьютерной обработки. Но в этом случае возможно воссоздание объемного и цветного изображения объекта на дисплее.

Пространственное разрешение ПЭТ хуже, чем на компьютерных рентгеновских и магнитно-резонансных томографах, но чувствительность фантастическая. При ПЭТ удается констатировать изменение расхода глюкозы, меченной изотопом углерода, в «глазном центре» головного мозга при открывании глаз. Поэтому ПЭТ используют при исследовании тончайших метаболических процессов в мозге, вплоть до мыслительных. Но все позитронно-активные радионуклиды очень быстро распадаются. К тому же все они циклотронного происхождения. Следовательно, ПЭТ возможна только в радиологическом центре, связанном с циклотроном. В этом центре должны быть циклотрон, радиохимическая лаборатория, радиофармацевтическая лаборатория, позитронный томограф и компьютер для обработки информации.

Несмотря на все трудности технического порядка, ПЭТ представляется весьма перспективным методом для крупных научно-исследовательских и лечебных центров. С помощью ПЭТ изучают метаболизм глюкозы, жиров и белков в организме, кинетику переноса веществ через клеточные мембраны, динамику концентрации водородных ионов в клетках, усвояемость лекарственных препаратов. Большие надежды возлагают на ПЭТ в ранней диагностике заболеваний головного мозга, в том числе психических.

8. Оценка результатов радионуклидного исследования

Изучение сканограмм и сцинтиграмм проводится в соответствии с общей схемой анализа лучевых изображений.

Радиографические кривые должны быть проанализированы качественно и количественно. Наиболее простым способом является качественный анализ. Он заключается в сопоставлении формы и амплитуды кривых с соответствующими характеристиками эталонных кривых, записанных у здоровых людей. Такой анализ может быть выполнен как визуально, так и с помощью компьютера.

Количественный анализ кривых подразумевает использование различных параметров, которые характеризуют: 1) высоту ординаты кривых (т. е. их амплитуду); 2) временные интервалы между отдельными («характерными») точками кривых, например, началом исследования и максимальной высотой подъема, половиной спада кривой и т. д.; 3) величину площади под кривой или какой-то ее частью (например, на этапе подъема или, наоборот, спуска). Количественный анализ может быть выполнен либо ручным способом, либо с помощью ЭВМ. Естественно, что применение компьютера облегчает труд врача и обеспечивает большую точность измерений.

При всей привлекательности и кажущейся объективности оценки радиографических кривых на основе количественного анализа надо помнить, что все параметры кривых (временные, линейные, характеризующие площадь, абсолютные и относительные) являются характеристиками самих кривых, а не собственно функций органа. Используя любую, самую изощренную компьютерную обработку кривых, врач обязан вдумчиво и корректно оценить состояние органа, сопоставляя радионуклидные данные с результатами биохимических, радиохимических и других исследований и всегда имея в виду клиническую картину заболевания.

Наиболее точным и физиологически обоснованным способом анализа радиографических кривых является их интерпретация на основе математического моделирования транспорта РФП в соответствующих системах и органах. Для этой цели созданы специальные пакеты прикладных программ, которыми должны оснащаться лаборатории радионуклидной диагностики.

9. Радиоизотопная диагностическая лаборатория

Все радионуклидные диагностические исследования должны выполняться лишь в специальном подразделении - радиоизотопной диагностической лаборатории и обязательно специально обученным персоналом.

Согласно «Основным санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» (1980), все работы с радиоактивными веществами разделяются на 3 класса. Они установлены в зависимости от токсичности радионуклидов и величин радиоактивности, с которыми приходится иметь дело на рабочем месте. Класс работ определяют по специальным таблицам.

Подавляющее большинство лабораторий медицинского назначения относится к наиболее низкому III классу, т. е. к тем лабораториям, к которым предъявляют наименее жесткие требования.

Объясняется это характером работы: в клинической медицине используют малотоксичные радионуклиды с преимущественно коротким периодом полураспада. Юридическим основанием для работы лаборатории является санитарный паспорт, выдаваемый на определенный срок территориальным органом санитарного контроля - СЭС.

Каждая радиоизотопная диагностическая лаборатория должна располагать необходимым перечнем помещений, обеспечивающих работу с РФП.

В лаборатории должно быть хранилище с защитными сейфами, в которых содержатся РФП. Необходима фасовочная, предназначенная для подготовки и приготовления РФП. Фасовочная оборудуется защитными боксами для манипуляций с РФП. Введение РФП больному осуществляется в радиоманипуляционной камере. Здесь имеется инструментарий для перорального и парентерального введения РФП: шприцы, стерилизаторы, лабораторная посуда и т. д. Последнее помещение в так называемой горячей зоне - моечная. В ней проводится обработка использованных инструментов и лабораторной посуды.

Рабочие помещения лаборатории включают в себя кабинеты, предназначенные для обследования больных. Их количество и подбор зависят от наличия технических средств для радионуклидных исследований и объема этих исследований. Обычно в составе лабораторий имеются один или несколько кабинетов для сцинтиграфии (в зависимости от того, каким количеством гамма-камер располагает учреждение), кабинет сканирования, кабинеты для радиометрии и радиографии. Если в лаборатории производится большое число радиоиммунологических исследований, то предусматривают выделение особого помещения, так как для микроанализа требуется большое число специальных приборов: центрифуг, миксеров, шейкеров, холодильников и др.

Работа с радиоактивными веществами в лечебном учреждении должна вестись аккуратно и тщательно. Персонал обязан облачаться в индивидуальные халаты, перчатки, шапочки, фартуки. Эту одежду помещают в индивидуальные шкафчики и систематически строго контролируют их радиационную чистоту. Препараты, содержащие радионуклиды, и генераторы РФП поставляются в лечебное учреждение специальной службой в транспортных контейнерах.

Радиоактивные вещества получает в лаборатории ответственное лицо, которое назначается приказом руководителя лечебного учреждения. Для учета поступления, хранения и расхода радиоактивных веществ предусмотрена специальная документация, правильность ведения которой постоянно контролируется администрацией учреждений. Для предотвращения загрязнения лаборатории радионуклидами в ней осуществляется постоянный дозиметрический контроль чистоты помещений и рабочих мест. Все сотрудники проходят индивидуальный дозиметрический контроль.




8-09-2015, 23:29

Страницы: 1 2
Разделы сайта