Пристрої для дослідження часових характеристик транспортування індикатора в організмі

Всю апаратуру для дослідження часових параметрів розподілу індикатора в організмі - тобто апаратуру для так званих динамічних досліджень ділять на дві групи. До першої відноситься гама - хронографи загального типу - пристрої, які дозволяють вивчати тільки тимчасові параметри характеру надходження, накопичення і виведення з органу радіонукліду - радіографи.

Радіографи мають один або декілька сцинтиляційних детекторів, з циліндричним коліматором. На реєструючому пристрої радіографа видаються результати обстеження або у вигляді кривих з допомогою самописців, або у вигляді цифр, відображаючих число імпульсів, зареєстрованих послідовно за рівні проміжки часу. В такому вигляді дані зручні для вводу в ЕОМ з метою подальшої обробки.

З допомогою радіографів вивчається функція органів, фізіологічні процеси в яких проходять швидко: легені, нирки. Результат оформляється у вигляді кривої, яку викреслює самописець на папері. По ній, наприклад, визначається швидкість доставки по судинах радіонукліду в орган - судинний сегмент. Характер накопичення радіонукліду в паренхімі органу - секреторний сегмент, а також швидкість виділення радіонукліду з органу - екскреторний сегмент.

До другої групи належать гама - хронографи на основі гама - камери,

за допомогою яких можна одночасно досліджувати як часові, так і просторові характеристики /характер розповсюдження радіонукліду в органі/, процеси транспорту РФП, введеного в організм пацієнта. Результати вимірювання такої динаміки видають звичайно у вигляді так званого функціонального зображення, тобто у вигляді серії сцинтіграм /кадрів/ через окремі проміжки часу. Після закінчення вимірювань проводять виділення хронограм з певних зон зацікавлення. Місце знаходження, конфігурацію зон зацікавлення задають або по проміжному зображенню, або по сумарному зображенню за допомогою світлового пера. Виділені хронограми виводяться на екран телевізора у вигляді кривої, а у випадку необхідності вони надходять на ЕОМ для подальшої обробки.

Пристрої для дослідження просторового розподілення індикатору в організмі

Тепер в радіонуклідній діагностиці використовуються пристрої для топографічних досліджень тільки за гама - випромінюванням, бета - топографи використовуються рідко.

Всі гама топографічні пристрої розділяють на три групи: сканери, гама-камери і гама - томографи /емісійні і двофотонні/.

Сканери

Сканери мають детектор з малим полем зору, який дозволяє спостерігати в даний момент і виміряти радіоактивність малого об'єму досліджуваного органу. Для одержання повного зображення досліджуваного об'єкту детектор пересувають над пацієнтом за певною траєкторією. В найпростішому сканері з штриховим друком даних є штанга, на одному кінці якої закріплений сцинтиляційний детектор з коліматором, а на другому реєструючий електро-механічний пристрій, який видає результати вимірювань на папері у вигляді штрихів або цифр.

З допомогою цієї системи детектор /і реєструючий пристрій/ з рівномірною швидкістю рухається над органом по прямій лінії - рядку, поки не дійде до краю досліджуваної ділянки. Далі детектор зсувається на невелику відстань /крок між рядками/ в напрямку, перпендикулярному рядкам руху, після чого розпочинає рухатись в зворотному напрямку. При проходженні детектора через всю досліджувану частину тіла буде сформоване гама-топографічне зображення у вигляді сукупності таких штрихів, чорнобіле або кольорове, відбиваючи сумаційну плоскісну проекцію розміщення радіофармпрепаратів /РФП/ в органі.

Швидкість переміщення детектора встановлюється з врахуванням інтенсивності випромінювання. Чим більше реєструється імпульсів, тим швидше дозволяється переміщати детектор. При отриманні чорнобілого зображення, чим більше реєструється детектором імпульсів, тим частіше розміщуються один відносно одного. При одержанні кольорового зображення кількість записуваних імпульсів кодується кольором. Наприклад червоні штрихи відповідають найбільшій кількості опромінення.

При характеристиці зображення органу, записаного при скануванні, оцінюють: положення, розміри, контури, інтенсивність і структуру.

Головний недолік сканерів - значна тривалість дослідження /десятки хвилин/, обумовлена великою затратою часу на дослідження ділянок з низьким рівнем накопичення індикатора. Сканування як правило проводять тільки тихорганів, в яких накопичення індикатора закінчилося або суттєво не відрізняється на початку і в кінці запису.

Ці недоліки були усунені з уведенням в практику приладів з більшим детектором, який не потрібно рухати над органом, так як опромінення з будь-якої крапки потрапляє на детектор. Такі прилади отримали назву гама - камери.

Гама - камера

Реєстрація випромінювання на гама - камері здійснюється сцинтиляційним кристалом більш 50 см в діаметрі, що дозволяє одночасно реєструвати випромінювання зі всього обстежуваного органу. Гама - кванти, котрі випромінюють радіонукліди, накопичені в органі, генерують кванти світла в кристалі. Останні реєструються великою кількістю фотоелектронних помножувачів /ФЕП/, котрі рівномірно розташовані над поверхнею кристалу.

Електричні імпульси, отримані у ФЕУ, посилюються, виділені в дискримінаторі сигнали певної амплітуди направляються в блок аналізатора, котрий утворює спалахисвітла на екрані телевізора. Координати крапки, що світиться на екрані телевізора, співпадають з координатами світлового спалаху в сцинтиляторі, тобто відповідають положенню атома радіонукліда в органі. Таким чином на екрані телевізора виникає радіонуклідна сцинтіграма, котру потім друкують з допомогою принтерів. Сцинтиляційний кристал оточений свинцевою оболонкою, яка захищає детектор від попадання в нього стороннього випромінювання. Для реєстрації випромінювання переважно в межах заданого поля зору попереду кристалу встановлюють діафрагмуючий пристрій - коліматор. Захисна свинцева оболонка, сцинтиляційний кристал та коліматор утворюють детектуючу голівку гама - камери. Голівка закріплена на штативі, який дозволяє встановлювати її в вибраному положенні. Детектуюча голівка електрично зв'язана з пультом управління, де розташовані системи накопичення, обробки та представ-лення даних.

В процесі накопичення даних сцинтіграфії формується цифрова матриця зображення, елементами якої є числа зареєстрованих гама - квантів. Матрицю зображення найчастіше формують з 64х64 = 4096 елементів зображення.

ЕОМ приладу дозволяє проводити по заданих програмах різні математичні операції з числами, які знаходяться в комірках пам'яті та таким шляхом здійснювати обробку даних сцинтіграфії у відповідності із завданням дослідження /сумація вмісту комірок пам'яті; віднімання фону; виділення зон інтересу і т.п./.

Розрізняють статичну та динамічну сцинтіграфію. При проведенні статичної сцинтіграфії виготовляють невелику кількість зображень органу переважно для вивчення морфологічних показників, до останніх відносяться: положення органу відносно анатомічних орієнтирів, його розміри, форма, характер контурів, структура. Про структуру судять по виявленню ділянок з підвищеним чи пониженим накопиченням радіонукліду /"гарячі" і "холодні" ділянки/.

В принципі кожна сцинтіграма в тій чи іншій мірі характеризує функцію органу, оскільки радіофармпрепарати накопичуються і виділяються переважно нормальними і активно функціонуючими клітинами. Тому статична сцинтіграма - це функціонально-анатомічне зображення.

При дослідженні швидкоплинних процесів використовують динамічну сцинтіграфію. При цьому записують зображення безпосередньо або через деякі проміжки часу і зображують на цілій серії кадрів. Інтервали між кадрами вибирають з урахуванням швидкості досліджуваних процесів. Дані динамічної сцинтіграфії можуть бути представлені у вигляді гістограми чи безперервних кривих, відображаючих процеси в досліджуваному органі або зонах інтересу. Такі криві будуються автоматично на дисплеї ЕОМ або на папері принтеру.