6. Ядерно-медицинские аппараты

В зависимости от способа и типа регистрации излучений все приборы делят на шесть групп:

• медицинские радиометры - для регистрации относительной радиоактивности в органе или в пробах биологических сред (радиометрия щитовидной железы, радиометрия гормонов в крови и др.);

• медицинские радиографы - для регистрации динамики перемещения РФП в организме с представлением информации в виде кривых (ренография, гепатография, кардиография и др.);

• дозкалибраторы - для измерения абсолютной величины активности РФП, вводимой пациенту;

• счетчики всего тела - для измерения общей активности РФП в теле пациента (определение эффективного периода полураспада нуклида, оценка тканевого этапа йодного обмена и др.)

• скеннеры, профильные скеннеры - для регистрации распределения РФП в органе или теле больного с представлением данных в виде рисунка (скеннограм) или кривых (определение участка повышенного накопления РФП при профильном сканировании);

• сцинтилляционная -камера, оснащенная ЭВМ - для регистрации динамики перемещения и распределения РФП с одновременным получением на дисплее ЭВМ изображения органа и кривых, отражающих его функцию. По своим функциональным возможностям заменяет радиограф и сканер.

Принципиальная схема устройства всех типов ядерно-медицинских приборов одинакова и позволяет выделить три части:

• детектор - воспринимающая часть прибора, обращенная непосредственно к источнику излучения - пациенту, которому введен РФП. Сцинтилляционный детектор в качестве основных элементов имеет коллиматор, кристалл йодида натрия (сцинтиллятор), фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). -кванты РФП, попадая на детектор, вызывают в кристалле образование световых вспышек (сцинтилляций) низкой интенсивности. Преобразование слабого светового сигнала в электрический осуществляется ФЭУ;

• электронная схема усиления сигналов от детектора;

• регистрирующее устройство позволяет получить информацию на фотобумаге, цифровую или графическую запись на бумаге или дисплее ЭВМ.

Радионуклидная диагностика (синоним радиоизотопная диагностика) — лучевое исследование, основанное на использовании соединений, меченных радионуклидами. В качестве таких соединений применяют разрешенные для введения человеку с диагностической и лечебной целями радиофармацевтические препараты (РФП) — химические соединения, в молекуле которых содержится определенный радионуклид. Наиболее часто используют короткоживущий радионуклид технеция.

В клинической практике применяют следующие виды радионуклидных исследований: визуализацию органов, т.е. получение их радионуклидных изображений; измерение накопления РФП в организме и его выведения; измерение радиоактивности биологических проб жидкостей и тканей человеческого организма, тесты in vitro.

Визуализацию органов осуществляют путем сцинтиграфии и сканирования. В основе сцинтиграфии лежит избирательное накопление и выведение РФП исследуемым органом. Она позволяет изучить топографию органа, выявить в нем морфологические, функциональные и метаболические нарушения (см.Сцинтиграфия).

Сканирование, выполняемое для получения статических радионуклидных изображений, так же как и сцинтиграфия, отображает распределение РФП в органе, характеризуя величину органа, его топографию, наличие патологических очагов. Однако, в отличие от сцинтиграфии, этот метод не позволяет провести анализ функциональных нарушений. Отрицательными свойствами данного метода являются большая продолжительность получения сканограммы (несколько десятков минут), а также невозможность обработать полученные данные на ЭВМ, что также снижает информативность исследования (см. Сканирование).

Измерение накопления РФП в организме и его выведения, предназначенное в основном для получения информации о функциональном состоянии органа, осуществляют с помощью радиометрии и радиографии. Радиометрия заключается в определении с помощью радиометра величины накопления данного РФП в интересующем органе или патологическом очаге. Результаты исследования выражают в относительных величинах, чаще всего в процентах, по отношению к количеству РФП, введенного в организм пациента, либо по сравнению с симметричным участком тела больного или окружающими тканями. Типичным примером данного вида радионуклидного исследования является изучение функции щитовидной железы методом радиометрии накопленного в ней радиоактивного йода. Радиография, выполняемая на одно- и многоканальных радиографах, позволяет изучить динамику концентрации (накопления и/или выведения) РФП в органе либо прохождения РФП по органу с током жидкости (крови, мочи и др.). Результаты выражаются в виде кривой (или серии кривых), на оси абсцисс которой откладывают временные интервалы (в секундах, минутах), на оси ординат — величину радиоактивности (в импульсах в 1 с, в импульсах в 1 мин). Информация, получаемая с помощью радиографии, идентична полученной при динамической сцинтиграфии, однако точность ее значительно ниже, чем при исследовании в гамма-камере. Преимуществом радиографии являются невысокая стоимость метода и простота исследования. Наиболее широко ее применяют при исследовании почек.

Измерение радиоактивности биологических проб (крови, мочи, цереброспинальной жидкости, фекалий и др.) производят для определения функционального состояния систем пищеварения, кроветворения, мочевыделения и др. С этой целью больному различными способами (в вену, внутрь) вводят радиофармацевтический препарат, который благодаря метаболическим превращениям или путем механического переноса может оказаться в той или иной биологической среде. Затем с помощью радиометра определяют активность стандартного количества биологического материала. Таким методом, например, исследуют всасываемость в кишечнике меченых радиоактивных жиров.

Тесты in vitro предназначены для определения в биологических жидкостях, чаще всего в крови, биологически активных веществ (гормонов, ферментов, лекарственных препаратов и др.). Метод отличается исключительно высокой точностью. Для выполнения теста in vitro у больного производят забор около 1 мл исследуемой жидкости (плазмы, сыворотки, мочи), которая должна быть использована для анализа немедленно либо быстро заморожена. В последнем случае при соблюдении необходимых условий (температура хранения не выше минус 20°) материал может храниться до 2 мес. Тесты in vitro проводят с помощью специально выпускаемых стандартных наборов реагентов (см. Радиоиммунный анализ).

Все медицинские исследования, связанные с использованием радионуклидов, проводят в специальных лабораториях радиоиммунной диагностики. Лаборатории оснащаются средствами и оборудованием, обеспечивающими защиту персонала от излучения и предотвращение загрязнения радиоактивными веществами. Проведение радиодиагностических процедур регламентируется нормами радиационной безопасности для пациентов при использовании радиоактивных веществ с диагностической целью. В соответствии с этими нормами выделены 3 группы обследуемых лиц — АД, БД и ВД. К категории АД относятся лица, которым радионуклидная диагностическая процедура назначается в связи с онкологическим заболеванием или подозрением на него, к категории БД — лица, которым диагностическая процедура проводится в связи с заболеваниями неонкологического характера, к категории ВД — лица. подлежащие обследованию, например с профилактической целью, по специальным таблицам лучевых нагрузок врач-радиолог определяет допустимость с точки зрения радиационной безопасности выполнения того и иного радионуклидного диагностического исследования. При этом доза облучения, полученная пациентом, обязательно вносится историю болезни или амбулаторную карту. Показания к радионуклидному диагностическому исследованию определяются лечащим врачом, а объем и характер диагностических процедур — врачом-радиологом.

Радионуклидная диагностика

Начало формы

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Конец формы

        

Радионуклидная диагностика – вид лучевой диагностики, позволяющий обеспечить раннюю диагностику непростых заболеваний. В чем же состоят ее принципы?

Исследования в ядерной медицине в корне отличаются от традиционных видов диагностики. Что происходит, когда мы проходим, например, исследование на рентгеновском оборудовании? Нас облучают Х-лучами в ядерной медицине все наоборот – пациенту вводят радионуклид (радиоактивное вещество) и человек сам начинает излучать гамма-кванты, аппарат лишь фиксирует их и в результате появляется изображение. Такое исследование дает возможность увидеть не только структуру органа, как например, при ультразвуковом или магнитно-резонансном исследовании, но рассмотреть его на молекулярном уровне, понять, как он функционирует. Для каждой ткани существует свое вещество, которое доставляет гамма-кванты к нужному месту. Сколько органов и систем в нашем организме – столько и препаратов.

«Мы можем зафиксировать функцию миокарда, кровоснабжение легких, увидеть дефекты накопления или объемные образования в печени, почках и в других крупных органах» - говорит врач-радиолог Виктор Кацев.

Преимущество радионуклидной диагностики по сравнению с другими методами диагностики – в её универсальности. Радионуклидная диагностика может использоваться для определения многих изменений и подходит для комплексного выявления различных проявлений болезней.

Виды радионуклидных исследований:

• визуализация органов (получение радионуклидных изображений);

• измерение накопления радиофармацевтических препаратов в организме;

• измерение радиоактивности проб жидкостей и тканей человека.

Визуализация органов

Визуализация органов проводится в сцинтилляционной камере (гамма-камере). Гамма-камера – основной инструмент радионуклидной диагностики. Используется с целью ранней диагностики сердечно-сосудисных, онкологических и прочих заболеваний. Процедура позволяет исследовать топографию органа, обнаружить функциональные, морфологические и метаболические нарушения.

Сканирование так же отображает распределение радиофармацевтических препаратов в органе, позволяя определить его величину, топографию, наличие патологии. Однако метод не дает возможности проанализировать функциональные нарушения.

Измерение накопления РФП

Измерение накопления радиофармацевтических препаратов в организме и его выведения, проводится для определения функциональности органа. Измерение проводят с помощью радиографии и радиометрии. Радиометрия показывает величину накопления в радиофармацевтических препаратов интересующем органе. Типичным примером такого вида исследования является исследование функции щитовидной железы, а именно накопленного в ней радиоактивного йода. Информация, которую получают с помощью радиографии, дает примерно такие же сведения, как сцинтиграфия, но точность исследования ниже. Основное преимущество метода – это сравнительно невысокая его стоимость. Чаще всего метод применяют в исследовании почек.

Измерение радиоактивности биологических проб

Под биологическими пробами подразумеваются кровь, моча, цереброспинальная жидкость, фекалии и прочие производные систем кроветворения, пищеварения и мочевыделения и др. Для проведения исследования пациенту вводят радиофармацевтический препарат, который попадает в ту или иную биологическую среду. На основании особенностей всасывания препарата делаются заключения. Подобным методом, к примеру, исследуется всасываемость меченых радиоактивных жиров в кишечнике.

Типы радионуклидного исследования

По типу методы радионуклидного исследования подразделяют на динамические и статические.

К динамическим методам прибегают, когда нужно оценить работу органов:

• при диагностике заболеваний сердца, печени, почек, желчного, легких;

• выявление степени функциональных нарушений органов;

• выявление степени сохранности органа и его функции.

К статическим методам прибегают:

• при определении объема и степени поражения органа или ткани;

• при определении местоположения органов (при пороках развития);

• при выявлении объемных новообразований (опухолей, нагноений, кист).

Развитие технологий не стоит на месте, методики исследования совершенствуются, становятся информативнее и безопаснее. Уже сегодня некоторые методики радиоизотопного исследования позволяют давать дозы в 10 и даже 20 раз ниже допустимых норм, т.е. безвредные. В современной ядерной медицине используются короткоживущие радионуклиды. Через 6 часов после введения они распадаются и выводятся из организма.

Основные преимущества радионуклидной диагностики:

• физиологичность исследований;

• высокая информативность;

• отсутствие травматичности;

• отсутствие осложнений;

• быстрота исследований;

• минимальное количество противопоказаний (только беременность, кормление грудью, менструация).

Подводя итог, следует отметить, что радионуклидная диагностика не только имеет право на существование, но зачастую является незаменимым методом в диагностике и выявлении патологий и даже составляет конкуренцию таким методам диагностики как КТ (компьютерная томография) и МРТ (магнитно-резонансная томография).