Радіофармацевтичні препарати.

Кров: 51Cr для меткі ерітроцітів, наприклад¹³¹J-МАА/ макроагрегати альбуміну людської сироватки/ для визначення об’єму циркулюючої крові.

Серцево-судинна система: для визначення насосної функції серця і характеру руху стінок серця з ¹³¹J; перфузійна сцинтіграфія міокарду для оцінки міокардіального кровообігу /ішемія/ з ²⁰¹TL; дослідження периферійного і тканинного /мікроциркуляції/ кровотоку з ^99МТс-пертехнетатом.

Дихальна система: оцінка стану зовнішнього дихання /альвеолярної вентиляції, альвеолярно-капілярної дифузії та капілярного кровотоку /перфузії/ системи легеневих артерій з ¹³³Xe із ¹³¹J-МАА/ макроагрегати альбуміну людської сироватки/ при діагностиці раку легень, тромбоемболії, пневмонії.

Шлунково-кишкового тракту: характеристика моторики стравоходу, шлунка і кишок, виявлення гастроезофагіального рефлюксу з ^99МТс-колоідом; візуалізація стінок шлунку та ектопованої слизової шлунку у стравохід або дивертикулі подвздошної кишки з ^99МТс-пертехнетатом; визначення дуоденогастрального рефлюксу з ^99МТс-ХИДА /похідне імінодіоцетової кислоти/, всмоктування в тонкій кишці вітаміну В12 з допомогою ⁵⁸Со-В-12,а також нейтральних жирів та жирних кислот з допомогою ¹³¹J тріолеат гліцерину та олеїнової кислоти.

Печінка: для оцінки бар'єрної функції ретикулоендотеліальних клітин, виявлення об'ємних утворень та дифузних уражень з допомогою ^99МТс-коллоіду; характеристика жовчоутворюючої та жовчовидільної функції, диференціація механічної та паренхіматозної жовтяниці з ^99МTc-ХИДА і ¹³¹J з бенгальським рожевим /калійна сіль тетрайодтетрахлорфлюоресціну/, ¹⁹⁸Аи (радиоактивне золото) для оцінки стану ретікулоендотеліальних клітин.

 

Підшлункова залоза: визначення об'ємних уражень, хронічних запальних процесів з ⁷⁵Se-метіоніном.

Залози: щитовидна залоза - діагностика об'ємних та дифузних уражень органу, виявлення ектопічно розміщених елементів залози з ¹²³J,¹³¹J, ^99МТс-пертехнетатом; паращитовидної залози – знаходження об'ємних уражень з ²⁰¹Tl хлоридом і ^99МTс-пертехнетатом /зображення одержане з пертехнетатом віднімають із зображення, отриманого з талієм/; надниркової залози - діагностика об'ємних утворень при дослідженні кори з ⁷⁵Se-6-селенометілнорхолестеролом, ¹³¹J – 19 йодхолестеролом.

Сечовидільна система: при урологічній та нефрологічній патології, а також інших захворюваннях, перебіг та лікування яких вимагають контролю за станом нирок, при статичній візуалізації з ^99МТс ДТПА, при динамічній - для оцінки клубочковоЇ фільтрації з ^99МТс ДТПА, та канальцевої секреції з ^99МТс-МАГ-З, ¹³¹ J-гіпураном.

Головний мозок, обстеження мозкового кровообігу, виявлення об’ємних уражень з ^99МТс-пертехнетатом; перфузії головного мозку з ¹³¹Хе; цистернографія з ^99МТс-ДТПК /дієтілентріаміноцетова кислота, яка не поглинається тканинами мозку/; виявлення вогнищ ішемії за допомогою ^99МТс-ТСК-5/ макроагрегати альбуміну/; спинний мозок -визначення прохідності підпавутинного простору з ¹³³Хе.

Кістяк: оцінка інтенсивності деструктивно - репаративних процесів при первинних і вторинних пухлинах скелету, а також захворюваннях неонкологічного характеру для виявлення ділянок зниження накопичення РФП /інфаркт, асептичний некроз/ та ділянок підвищення накопи­чення РФП /остеомієліт, артрит/ з ⁹⁹Тс - пірофосфатом.

Протипоказання до радіонуклідного дослідження.

Радіонуклідні дослідження не повинні проводитися вагітним жінкам, дітям до 16 років, яким радіонуклідне дослідження призначається з метою профілактичного або наукового дослідження.

Прилади для радіонуклідної діагностики.

Схема приладів для радіонуклідної діагностики - клінічних радіометрів - завжди складається з трьох основних блоків.

1.Один або декілька приладів, сприймаючих гама - або бета - випромінювання - детекторів, які перетворюють енергію цього випромінювання в електричні імпульси.

2-.Пристрій перетворення та відбору сигналів, що дозволяє посилити, перетворити і відібрати електричні імпульси з характерними параметрами із послідовності імпульсів, які надходять від детектора.

З.Один або декілька реєструючих пристроїв, які перетворюють імпульси, що надходять від приладу відбору сигналів в інформацію, що призначена або для візуального прийняття, або для обробки за допомогою ЕОМ.

В більшості приладів для радіонуклідної діагностики застосовуються сцинтиляційні детектори. Такий детектор має два основних елементи: сцинтилятор і фотоелектронний помножувач. У сцинтиляторі при поглинанні в ньому гамма квантів або бета - частинок виникають світлові спалахи - сцинтиляції дуже низької інтенсивності. Реєструють такі спалахи за допомогою фотоелектронних помножувачів, в яких квант світла, що виник в сцинтиляторі, спочатку вибиває з фотокатоду електрон, кількістьяких потім багаторазово збільшується. Для реєстрації випромінювань використовуються оптично прозорі кристали йодиду натрію, активованого талієм Na J /TL/.

Для реєстрації бета-випромінювань в ролі сцинтиляторів використовують або органічні кристали типу антрацену, або прозорі пластмаси /полістирол/, або рідкі сцинтилятори, в які вміщують біосередовища, що містять радіонукліди з м'якими бета-випромінюваннями, наприклад, тритій.

Менш часто використовуються в радіонуклідній діагностиці іонізаційні детектори, наприклад, лічильники Гейгера-Мюллера.У деяких випадках в радіодіагностичних приладах використовують напівпровідникові детектори з кристалів германію чи кремнію.

Чутливість /т. б. здатність реєструвати випромінювання/ напівпроводникових детекторів до гама - випромінювання нижча ніж у сцинтиляційних детекторів з органічними кристалами, а енергетичний дозвіл розрішення /т. б. можливість відрізняти дві близькі за енергіями лінії гама-випромінювання/ у них значно кра-щий ніж у сцинтиляційних.

Чутливість напівпровідникових детекторів та органічних сцинтиляторів до бета-випромінювання приблизно однакова, але напівпровідникові детектори на відміну від сцинтиляційних використовують в мініатюрних датчиках, які можна вводити в різні порожнини.

З боку досліджуваного об'єкта кристали закриті коліматорами, в яких знаходиться один чи декілька каналів. Коліматори виготовляють зі сплавів вольфраму або свинцю. Через коліматор на сцинтилятор попадають тільки ті гама- кванти, які пройшли через канали, а інші затримуються металом і не реєструються. Коліматор захищає кристал і від природного радіаційного фону.

Чим більший отвір коліматора, тим вища чутливість, але одночасно нижча його просторова розрізнююча здатність.

В другому блоці, де здійснюється перетворення та відбір сигналу,є такі прилади:

1.лінійний посилювач імпульсів;

2.дискримінатори, призначення яких відбирати із всієї послідовності імпульсів, що надходять від посилювача тільки такі, які несуть корисну інформацію;

3.вимірювачі середньої частоти імпульсів /ВСЧ/, вони вимірюють число імпульсів за одиницю часу і представляють їх або в аналоговому вигляді /у вигляді напруги або струму, пропорційного середній частоті імпульсів/ або у цифровій формі;

4.аналогово-цифрові перетворювачі;

5.цифроаналогові перетворювачі після яких сигнал надходить на реєструючії пристрої.

В третьому блоці реєструючого пристрою цифрові або аналогові /сили струму або напруги/ сигнали видаються або у вигляді цифр, графіка, або у вигляді площинного зображення на екрані телевізору, або на папері, або ж вони надходять на ЕОМ для подальшої обробки результатів вимірювання.

Медична та лабораторна радіометрія

Прилади для вимірювання величини гама - та бета - активності індикатора, називаються радіометрами.

Гама - радіометри мають один або декілька сцинтиляційних детекторів з коліматорами. В бета - радіометрах використовують кремнієві напівпровідникові детектори. Реєструючий пристрій видає інформацію або в абсолютних величинах - кількості імпульсів, або у відсотках від введеної активності.

Радіометри поділяються на медичні –in vivo, та прилади для радіометрії біологічних проб – in vitro. За допомогою медичних радіометрів вивчають стан органів, функціональні процеси в яких протікають повільно, наприклад, в щитовидній залозі.

Медичні радіометри складаються з двох груп: для радіометрії всього тіла і для радіометрії окремих його частин.

Найчастіше в клінічній практиці використовують гама – випромінюючі індикатори, наприклад,¹³¹J.

При діагностиці характеру патологічного процесу і встановленні кордонів пухлин використовують бета - випромінюючі радіонукліди, наприклад,³²Р. Оскільки середня довжина пробігу бета-частин ³²Р в м'яких тканинах складає ≈ 3 мм, детектор радіометра має бути розміщеним в безпосередній близькості від досліджуваної ділянки тканини. Такі детектори розміщують на шкірі, або вводять всередину порожнин, чи безпосередньо всередину тканини. Це здійснюється за допомогою бета-зондів, в якихв теперішній час використовується напівпровідниковий детектор.

За допомогою радіометрів всього тіла визначають величину активності та розповсюдження в окремих частинках як спеціально введених пацієнту РФП, так і деяких мічених елементів, які знаходяться в організмі, наприклад, ⁴⁰Кa.

В гама - радіометрах всього тіла використовують великих розмірів/ 25 см в діаметрі і товщиною 10 см/ детектори з монокристалами /NaJ/TL/,які розміщують на відстані 1,5-2 м від хворого, який знаходиться на увігнутому ложі.

В більш досконалих приладах для радіометрії всього тіла використовують 4 детектори, які розміщуються над ліжком на відстані кількох десятків см. Спочатку проводять вимірювання на спині, потім на животі, після чого визначають середнє арифметичне результатів для обох положень. Іноді в радіометрах всього тіла замість статичного положення детекторів використовують лінійно-поступальне переміщення детекторів.

З мeтою визначення рівня накопичення індикатора в окремих органах його радіоактивність обчислюють як різницю результатів двох вимірювань. Перше з них є звичайним вимірюванням радіоактивності всього тіла, а друге проводиться при наявності між органом і детектором свинцевого екрана.

Крім визначеннярадіоактивності тіла пацієнта з допомогою радіометрів всього тіла проводять і вирахування відносних змін всієї активності у процесі транспортування радіоактивного індикатора,наприклад, для характеристики різних етапів обміну йоду в організмі, вивчення метаболізму білків, вітамінів, заліза і т.п.

Якщо радіометр всього тіла призначений для вимірювання природної радіоактивності людини, то він повинен бути розміщений у низькофоновий захисній камері, в якій для захисту від зовнішньої радіації використовують шари сталі завтовшки до 200 мм з низьким вмістом радіоактивних речовин. Всередині камеру покривають послідовно шарами свинцю, кадмію, міді та обклеюють пластиком. Повітря, що надходить до камери по вентиляційній системі, спеціальними фільтрами очищують від радіоактивних аерозолей.

Лабораторні радіометри призначені для вимірювання радіоактивності біологічних проб та зразків іn vitro.Для вимірювання активності проб плазми крові і продуктів екскреції найбільш часто використовують гама-радіометри зі сцинтиляційним кристалом з /NaJ/TL/, що містить в центрі циліндричну порожнину, в яку вводять пробу, що підлягає аналізу, в пробірці. Для проведення серії вимірювань відібраних проб випускають гама - радіометри з автоматичною зміною зразків і цифродрукуванням вимірювань, з ЕОМ, яка може розраховувати роздільні активності двох чи трьох радіонуклідів, вводить поправку на радіоактивний розпад, будувати калібровочний графік при радіоімунних дослідженнях, визначати питому активність в пробах.

У бета-радіометрах in vitro вимірювання питомої активності бета-випромінювачів / ³Н,¹⁴С,³²Р/ в різних біопробах використовуються рідкі органічні сцинтилятори. Вимірюваний зразок або безпосередньо розчиняють в сцинтиляторі, або його поміщають в пробірку, стінки якої не затримують бета-випромінювання.

Лабораторні радіометри використовуються при проведенні радіоіму-нологічного аналізу /РІА/. Радіоімунологічний аналіз - це метод "in vitro" діагностики, оснований на конкурентній реакції між міченими і неміченими речовинами /мічений антиген -*АГ і немічений антиген - АГ/ за зв'язок зі специфічною сприймаючою системою /антитілом - АТ/.

Основними компонентами, необхідними для проведення РІА є:

1. немічений антиген - АГ- речовина, кількість якої визначають в досліджуваній пробі;

2.мічений антиген * АГ- аналог речовини, яку визначають, /в різних концентраціях речовина(до 10 ступенів розведення),що мічена радіонуклідом;;

3.система роз'єднування - /адсорбенти-активоване вугілля; речовини, спричиняючі фракційне осадження – поліетиленгліколь /ПЕГ/, етиловий спирт, центрифугування, іонообміни системи/;

4.антисироватка /сироватка, яка містить антитіла - АТ/;

5.буферний розчин.

Принципова схемарадіоімунологічного аналізу включає в себе 5 основних етапів:

І.піпетування і змішування реагентів *АГ.АТ.АГ;

2.інкубація;

3.розподілення вільних і зв ' язаних фаз. Вільна фаза:-*АГ і АГ, не зв'язані з АТ, зв'язана фаза: комплекс *АГ+АТ+АГ;

4.вимірювання радіоактивності комплексу -*АГ+АТ+АГ;

5.розрахунок результатів вимірювань і їх інтерпретація.

Під час першого етапу радіоімунологічного аналізу в аналітичні пробі в буферний розчин додаються:

І. в першу групу пробірок /10-20/ точно дозований немічений антиген - стандарт /різні розведення/ - для побудови калібруючої кривої;

2.в другу групу пробірок /80-90/ досліджувані проби /наприклад, сироватки крові хворих/;

3.в перші і другі пробірки додають сироватку, яка містить антитіла і мічений антиген, після чого вміст пробірок ретельно перемішується.

Другий етап /інкубація/- необхідний для досягнення динамічної рівноваги імунологічної реакції в існуючому середовищі: *АГ+АТ+АГ *АГ-АТ-АГ.

В цей період мічені і немічені антигени конкурують між собою за зв'язок зі специфічним антитілом. Час, необхідний для рівноваги, різний, від декількох хвилин до декількох діб.

На третьому етапі проводиться розділення вільної і зв'язаної фаз інкубаційного середовища. Вільна фаза являє собою не зв'язаний з антитілом мічений та немічений антигени. Зв'язана фаза - це комплекс *АГ+АТ+АГ. Наприклад, молекули вільного антигена можливо адсорбувати - активованим вугіллям, а комплекс антиген-антитіло осаджувати спиртом.

На четвертому етапі РІА проводиться радіометрія зв'язаної фази або вільної.

На п'ятому етапі за результатами вимірювання радіоактивності стандартних проб будують колібровочний графік, який показує залежність між радіоактивністю комплекса *АГ+АТ+АГ від кількості неміченого антигена-стандарта.

В цьому графіку по осі ординат відкладається відносна радіоактивність стандартних проб, а по осі абсцис кількість досліджуваної речовини, яка є в цих пробах. Далі на графіку по радіоактивності проби сироватки хворого знаходять відповідне їй значення кількості досліджуваної речовини. Переваги РІА.

1.Висока чутливість, яка дозволяє визначати мінімальні кількості речовин /10^-9- 10^-12 г/мл/.

2.Висока специфічність – здібність системи вимірювати тільки одну, строго визначену субстанцію, зумовлена принципом імунологічних реакцій.

З.Висока точність(воспроізводимість одержаних результатів) та відтворюваність методу.

4. Висока надійність – здібність визначати істину кількість речовини.

5.Простота виконання аналізу.

6.Можливість автоматизації більшості етапів РІА.

7.Відсутність променевого навантаження на організм хворого.

8.Висока клінічна інформативність.

9.Можливість транспортування та зберігання /по 6-12 місяців/

біоматериалу.

 

Для організації радіоімунологічної лабораторії потрібні такі прилади:

1.Радіометр з колодязним сцинтиляційним кристалічним детектором. При реєстрації b-випромінювання використовуються рідинні детектори бета-частинок.

2.Центрифуга з охолодженням.

3.Холодильник з температурою в камері зберігання не нижче - 18°. 4.Автоматичні піпетки для дозування реагентів.

Класи речовин, що визначаються з допомогою РІА.

1.Пухлинні маркери, наприклад, альфафетапротеїн /АФП/. 2.Білки, наприклад, тіроксин - зв'язуючий глобулін /ТЗГ/. 3.Гормони, наприклад, тіротропін /ТТГ/. 4.Нейропептиди, наприклад, бета-ендорфін. 5. Жовчні кислоти, наприклад, глікохолева кислота. 6. Вітаміни, наприклад, вітамін В12. 7.Біологічно активні речовини, наприклад, брадикінін. 8.Ліки і антибіотики. 9.Аміноглікозиди, наприклад, амікоцин. ІО. Ферменти, наприклад, амілаза. 11.Алергени, наприклад, харчових, пилових речовин.

Іммунорадіометрічний аналіз відрізняється від радіоіммунологічного аналізу практично тільки тим, що для нього мітять не антиген, а антитіло.

Переваги: 1.молекули антитіл більш крупні, відносно стабільніші і не так підтверджені ушкодженню в процесі йодування; 2.антитіла знаходяться у комплексі з іммуносорбентами і їх антигензвязуючи ділянки захищені

Недоліки: 1.приготування основних реагентів займає багато часу і потребує високої технічної кваліфікації; 2.витрачаються великі кількості реагентів, в зв’язку з чим метод не може бути використан при дефіциті реагентів;3.метод не пригідний для систем, в яких комплекс антиген-антитіло володіє високої константної дисоціації, оскільки добавлення надміру іммобілізованого антитіла наприкінці інкубації може порушити рівновагу первинної реакції антиген-антитіло.

Конкурентне білкове зв’язування(КБЗ). При вимірюванні концентрації деяких речовин в системі радіотестування in vitro заміст антитіл застосовують натуральні специфічні зв’язуючи білки: транспортні білки плазми або рецепторні білки. Останні дозволили розробити методи близки до РІА і названі конкурентним білковим зв’язуванням (КБЗ) і радіо рецепторним аналізом.

Радіорецепторний аналіз. Метод заснований на конкурентному зв’язуванні міченої і неміченої речовини (наприклад пролактину) специфічними мембранними рецепторами (наприклад із молочних залоз вагітної крільчихи).

Перевага: зв’язуючи агенти легко доступні.

Недоліки:1. КБЗ мають менш високі константи сродства, тому вони менш чутливі до низьких концентрацій визначаемої речовини; 2.при КБЗ необхідно видаляти перекрестно реагуючи білки і інші перекрестно реагуючи агенти, а антитіла самі вибірково зв’язують антигени.