22. Радионуклидная диагностика

Радионуклидный метод — это способ исследования функционального и морфологического состояния органов и систем с помощью радионуклидов и меченных ими индикаторов. Эти индикаторы — их называют радиофармацевтическими препаратами (РФП) — вводят в организм больного, а затем с помощью различных приборов определяют скорость и характер перемещения, фиксации и выведения их из органов и тканей.

Кроме того, для радиометрии могут быть использованы кусочки тканей, кровь и выделения больного. Несмотря на введение ничтожно малых количеств индикатора (сотые и тысячные доли микрограмма) не оказывающих влияния на нормальное течение жизненных процессов, метод обладает исключительно высокой чувствительностью.

Радиофармацевтическим препаратом называют разрешенное для введения человеку с диагностической целью химическое соединение, в молекуле которого содержится радионуклид. Радионуютд должен обладать спектром излучения определенной энергии, обусловливать минимальную лучевую нагрузку и отражать состояние исследуемого органа.

Выбирая РФП для исследования, врач должен прежде всего учесть его физиологическую направленность и фармакодинамику. Рассмотрим это на примере введения РФП в кровь. После инъекции в вену РФП первоначально равномерно распределяется в крови и транспортируется по всем органам и тканям. Если врача интересуют гемодинамика и кровенаполнение органов, то он выберет индикатор, который длительное время циркулирует в кровеносном русле, не выходя за пределы стенок сосудов в окружающие ткани (например, альбумин человеческой сыворотки). При исследовании печени врач предпочтет химическое соединение, которое избирательно улавливается этим органом. Некоторые вещества захватываются из крови почками и выделяются с мочой, поэтому они служат для исследования почек и мочевых путей. Отдельные РФП тропны к костной ткани, в связи с чем они незаменимы при исследовании костно-суставного аппарата. Изучая сроки транспортировки и характер распределения и выведения РФП из организма, врач судит о функциональном состоянии и структурно-топографических особенностях этих органов.

Нужно обязательно принимать во внимание ядерно-физические свойства входящего в его состав радионуклида. Прежде всего он должен иметь определенный спектр излучения. Для получения изображения органов применяют только радионуклиды, испускающие γ-лучи или характеристическое рентгеновское излучение, так как эти излучения можно регистрировать при наружной детекции. Чем больше γ-квантов или рентгеновских квантов образуется при радиоактивном распаде, тем эффективнее данный РФП в диагностическом отношении. Радионуклиды, период полураспада которых — несколько десятков дней, принято считать долгоживущими, несколько дней — среднеживущими несколько часов — короткоживущими, несколько минут — ультракороткоживущими.

Очень важный параметр радионуклида — энергия квантов электромагнитного излучения. Кванты очень низких энерги задерживаются в тканях и, следовательно, не попадают на детектор радиометрического прибора. Кванты же очень высоких энергий частично пролетают детектор насквозь, поэтому эффективность их регистрации также невысока. Важным требованием к РФП является минимальная лучевая нагрузка при его введении.

Радионуклидное исследование в пробирке состоит из 4 этапов

Первый этап — смешивание анализируемой биологической пробы с ре-

агентами из набора, содержащего антисыворотку (антитела) и связываю-

шую систему. Все манипуляции с растворами проводят специальными

полуавтоматическими микропипетками, в некоторых лабораториях их осу-

ществляют с помощью автоматов.

Второй этап — инкубация смеси. Она продолжается до достижения ди-

намического равновесия: в зависимости от специфичности антигена ее

Третий этап — разделение свободного и связанного радиоактивного

вешества. С этой целью используют имеющиеся в наборе сорбенты (ионо-

обменные смолы, уголь и др.), осаждающие более тяжелые комплексы

антиген—антитело.

Четвертый этап - радиометрия проб, построение калибровочных кривых, определение концентрации искомого вещества. Все эти работы выполняются автоматически с помощью радиометра, оснащенного микропроцессором и печатающим устройством.

23. Принцип получения изображения. Виды радионуклидной диагностики (радиометрия, радиография, гамма-топография, эмиссионная компьютерная томография – однофотонная и позитронная). Диагностические возможности метода

Для выполнения радионуклидных исследований разработаны разнообразные диагностические приборы. Независимо от их конкретного назначения все эти приборы устроены по единому принципу: в них есть детектор, преобразующий ионизирующее излучение в электрические импульсы, блок электронной обработки и блок представления данных. Многие радиодиагностические приборы оснащены компьютерами и микропроцессорами. В качестве детектора обычно используют сцинтилляторы или, реже, газовые счетчики. Сцинтиллятор — это вещество в котором под действием быстро заряженных частиц или фотонов возникают световые вспышки — сцинтилляции. Эти сцинтилляции улавливаются фотоэлектронными умножителями (ФЭУ), которые превращают световые вспышки в электрические сигналы. Сцинтилляционный кристалл и ФЭУ помещают в защитный металлический кожух — коллиматор, ограничивающий «поле видения» кристалла размерами органа или изучаемой части тела пациента.

Обычно у радиодиагностического прибора имеется несколько сменных коллиматоров,которые подбирает врач в зависимости от задач исследования. В коллиматоре имеется одно большое или несколько мелких отверстий, через которые радиоактивное излучение проникает в детектор. В принципе, чем больше отверстие в коллиматоре, тем выше чувствительность детектора, т.е. его способность регистрировать ионизирующее излучение, но одновременно ниже его разрешающая способность, т.е. свойство раздельно различать мелкие источники излучения. В современных коллиматорах имеется несколько десятков мелких отверстий, положение которых выбрано с учетом оптимального «видения» объекта исследования!

Показания к радионуклидному исследованию определяет лечащий врач после консультации с радиологом. Как правило, его проводят после других клинических, лабораторных и неинвазивных лучевых процедур, когда становится ясна необходимость радионуклидных данных о функции и морфологии того иди иного органа. Противопоказаний к радионуклидной диагностике нет, имеются лишь ограничения, предусмотренные инструкциями Министерства здравоохра-нения Российской Федерации

Однофотонная эмиссионная томография (ОФЭТ) постепенно вытесняет обычную статическую сцинтиграфию, так как позволяет с таким же количеством того же РФП добиться лучшего пространственного разрешения, т.е. выявлять значительно более мелкие участки поражения органа — горячие и холодные узлы. Для выполнения ОФЭТ применяют специальные гамма-камеры (рис. 11.32). От обычных они отличаются тем, что детекторы (чаще два) камеры вращаются вокруг тела больного.

В процессе вращения сцинтилляционные сигналы поступают на компьютер из разных ракурсов съемки, что дает возможность построить на экране дисплея послойное изображение органа (как при другой послойной визуализации — рентгеновской компьютерной томографии). ОФЭТ предназначена для тех же целей, что и статическая сцинтиграфия, т.е. для получения анатомо-функционального изображения органа, но отличается от последней более высоким качеством изображения. Она позволяет выявить более мелкие детали и, следовательно, распознать заболевание на более ранних стадиях и с большей достоверностью. При наличии достаточного числа поперечных «срезов», полученных за короткий период времени, с помощью компьютера можно построить на экране дисплея трехмерное объемное изображение органа, позволяющее получить более точное представление о его структуре и функции.

Существует еще один вид послойной радионуклидной визуализации —позитронная двухфотонная эмиссионная томография (ПЭТ). В качестве РФП используют радионуклиды, испускающие позитроны, в основном ультракороткоживущие нуклиды, период полураспада которых составляет несколько минут,— "С (20,4 мин), "N (10 мин), 15О (2,03 мин), 18F (ПО мин). Испускаемые этими радионуклидами позитроны аннигилируют вблизи атомов с электронами, следствием чего является возникновение двух гамма-квантов — фотонов (отсюда и название метода), разлетающихся из точки аннигиляции в строго противоположных направлениях. Разлетающиеся кванты регистрируются несколькими детекторами гамма-камеры, располагающимися вокруг обследуемого.

Для регистрации функциональных процессов в органах — накопления, выведения или прохождения по ним РФП - в некоторых лабораториях применяют радиографию. Радиограф имеет один или несколько сцинтилляционных датчиков, которые устанавливают над поверхностью тела пациента. При введении в организм больного РФП эти датчики улавливают гамма-излучение радионуклида и преобразуют его в электрический сигнал, который затем записывается на диаграммной бумаге в виде кривых.

Однако простота устройства радиографа и всего исследования в целом перечеркивается весьма существенным недостатком — низкой точностью исследования. Дело в том, что при радиографии в отличие от сцинтиграфии очень трудно соблюсти правильную «геометрию счета», т.е. расположить детектор точно над поверхностью исследуемого органа. В результате подобной неточности детектор радиографа часто «видит» не то, что нужно, и эффективность исследования оказывается низкой.

Под клинической радиометрией понимают измерение радиоактивности всего тела или его части после введения в организм РФП. Обычно в клинической практике используют гамма-излучающие радионуклиды. После введения в организм РФП, содержащего такой радионуклид, его излучения улавливаются сцинтилляционным детектором, расположенным над соответствующей частью тела пациента. Результаты исследования обычно представляются на световом табло в виде количества импульсов, зарегистрированных за определенный промежуток времени, либо в виде скорости счета (в импульсах в минуту). В клинической практике данный метод не имеет большого значения. Обычно его используют в тех случаях, когда необходимо выявить и оценить инкорпорацию радионуклидов при случайном их попадании в организм человека — по неосторожности, при катастрофах.

Более интересный метод — радиометрия всего тела. При ее проведении человека помещают в специальную низкофоновую камеру, содержащую несколько специально ориентированных сцинтилляционных детекторов. Это позволяет регистрировать радиоактивное излучение всего тела, причем в условиях минимального влияния естественного радиоактивного фона, который, как известно, в некоторых областях поверхности Земли может быть весьма высоким. Если во время выполнения радиометрии закрыть свинцовой пластиной какую-либо часть тела (орган), то можно оценить вклад именно этой части тела (или располагающегося под пластинкой органа) в общую радиоактивность организма. Таким путем удается изучить метаболизм белков, витаминов, железа, определить объем внеклеточной воды. Этот метод применяют также при обследовании людей со случайной инкорпорацией радионуклидов (вместо обычной клинической радиометрии).

Для лабораторной радиометрии используют автоматизированные радиометры (счетчики проб; рис. 11.35). В них на конвейере располагаются пробирки с радиоактивным материалом. Под управлением микро- процессора пробирки автоматически подаются к окну колодезного счетчика; после выполнения радиометрии происходит автоматическая смена пробирок. Результаты измерения подсчитываются в компьютере, и после соответствующей обработки они поступают на печатающее устройство. В современных радиометрах в автоматическом режиме производятся сложные расчеты, и врач получает готовую информацию, например о концентрации в крови гормонов и ферментов с указанием точности выполненных измерений. Если объем работы по лабораторной радиометрии невелик, то применяют более простые радиометры с ручным перемещением пробирок и выполнением радиометрии вручную, в неавтоматическом режиме.

Статическая гамма-топография – позволяет получить изображение органа и исследовать однородность заполнения РФП, если есть «холодные» или «горячие» пятна – характер этих пятен, их гомогенность, характер границ, соответствие анатомическим долям органа.

Динамическая гамма-топография – последовательность статических сцинтиграмм. Метод обладает всеми преимуществами статической гамма-топографии, плюс к этому, позволяет проследить динамичность изменения концентрации РФП в том или ином очаге.

В основе методов радиоизотопной диагностики лежат следующие принципы:

1. оценка степени разведения радиоактивного препарата в жидких средах организма (определение объёма циркулирующей крови, водного обмена, обмена калия, натрия и др.)

2. определение изменения (во времени) уровня радиоактивности в органах и системах организма или очаге поражения (изучение центральной и периферической гемодинамики, гепатография, ренография, радиопневмография, определение внутритиреоидного этапа йодного обмена, изучение динамики относительного уровня фосфорного обмена в очаге поражения и др.)

3. визуализация распределения введённого в организм радиоактивного препарата (методы скaнирования и гаммасцинтиграфии органов и систем: головного мозга, щитовидной железы, лёгких, печени, почек, костного мозга, костей, лимфатической системы и др.)

4. определение выведения радиоактивных препаратов из организма или их перераспределения в его биологических средах (определение желудочно-кишечного кровотечения, белково-связанного йода в крови, всасывания нейтральных жиров и др.)

5. взаимодействие «in vitro» меченых соединений с составными частями биологических сред организма (без введения радиоактивных препаратов в организм), в частности взаимодействие по типу «антиген-антитело» (определение тироксинсвязывающей способности сыворотки, концентрации различных гормонов в крови и др.).

24) Лучевые исследования назначают по клиническим показаниям и с учетом сроков предшествующих исследований и их результатов. Врач должен четко сформулировать и записать в медицинской книжке (истории болезни) предполагаемый диагноз, клиническую цель (задачи) данного исследования и область тела (орган или систему органов), которая подлежит исследованию. План исследования и выбор конкретных методик и методических приемов определяет специалист по лучевой диагностике. Специальные, сложные и высокотехнологичные лучевые исследования назначают по строгим клиническим показаниям после обсуждения необходимости данного исследования лучевым диагностом и лечащим врачом.

Объем и структура лучевых исследований в основном определяются коечной емкостью и профилем лечебного учреждения. В каждом конкретном случае, исходя из характера патологии и цели исследования, лучевой диагност должен определить наиболее эффективные методики и методические приемы лучевого исследования конкретных органов и систем, а также установить наиболее рациональную последовательность их выполнения, обеспечивающую получение максимально полной диагностической информации.

Результаты лучевого исследования излагают в виде протокола, состоящего из описания лучевой картины выявленных изменений и диагностического заключения. Скиалогические симптомы следует обозначать ясными для врача любой специальности терминами. Желательно использовать только терминологию, употребляемую в нормальной и патологической анатомии и физиологии. При необходимости в заключение можно включить и рекомендации по дифференциальной диагностике и тактике дополнительного обследования пациента. Лучевой диагност несет личную ответственность за правильность интерпретации диагностических изображений и достоверность сформулированных в заключении выводов.

Уровни алгоритмов лучевых исследований

I

- Рентгенография

- УЗИ

- Томография

II

- Методики I уровня

- Спец. Методики УЗИ и рентгенографии

- КТ

- Маммография

- Ангиография

III

- Методики I и II уровня

- МРТ

- ПЭТ

Подготовка пациентов к исследованию:

Исследование органов брюшной полости проводится строго натощак, За день до исследования запрещается употреблять в пищу газированные напитки, молоко, черный хлеб. При исследовании мочевого пузыря, он должен быть максимально наполнен. При трансректальном исследовании (при УЗИ) проводят очистительную клизму.

25) Прогноз обосновывается данными. Полученными при исследовании больного. Он включает:

1) прогноз для здоровья (возможно ли выздоровление или ухудшение при хроническом заболевании и при каких условиях)

2) прогноз для жизни (угрожает ли заболевание жизни больного)

3) прогноз для работы (степень утраты трудоспособности – частичная или полная, временная или стойкая)

В соответствии с этим делается заключение о сроках временной нетрудоспособности или направления больного на МСЭК для определения группы инвалидности