Общая радионуклидная диагностика

Радионуклидная диагностика базируется на применении радиофармацевтических препаратов (РФП), вводимых в организм пациента (исследования in vivo) или взаимодействующих с биологическими средами in vitro.

Методы радионуклидных исследований подразделяются на визуализирующие (гамма-топография) и невизуализирующие (радиометрия, радиография). Невизуализирующие методы исследования включают радиоиммунный анализ (радиометрия in vitro), определение объема циркулирующей крови, исследование продолжительности жизни эритроцитов, изучение эритросеквестрирующей функции селезенки, определение объема желудочно-кишечной кровопотери, диагностика потери белка желудочно-кишечным трактом, оценка абсорбции витамина В-12 в желудочно-кишечном тракте, изучение метаболизма железа, определение скорости клубочковой фильтрации и эффективного почечного плазмотока, измерение йодопоглотительной функции щитовидной железы. Визуализирующие методы – гамма-топография различных органов и всего тела.

Радиофармацевтический препарат это химическое соединение, предназначенное для введения человеку с диагностической или лечебной целью и содержащее в своей молекуле определенный радиоактивный нуклид.

Известно около 80 радионуклидов, которые применялись ранее или используются в настоящее время для получения РФП для ядерной медицины. Однако наибольшее практическое значение для радиоизотопной диагностики сохранили на сегодня только 99м-технеций, 123-йод, радиоизотопы индия и таллия, которые по своим физическим, химическим и биологическим свойствам признаны оптимальными для проведения однофотонных сцинтиграфических исследований.

 

Требования к РФП

1. Обладать периодом полураспада примерно равным 1\3 продолжительности исследования. Это должно ограничить воздействие излучения на пациента после завершения исследования.

F

Период полураспада - это время, в течение которого распадается половина ядер данного вещества и его активность уменьшается вдове. Период полувыведения - это время, в течение которого активность вещества, введенного в организм, уменьшается вдвое за счет выведения. Эффективный период полувыведения - это время, в течение которого активность вещества, введенного в организм, уменьшается вдвое за счет распада и выведения.

2. Удобство регистрации излучения РФП. Для целей визуализации предпочтительнее использовать радионуклиды испускающие гамма лучи. Альфа излучатели не используются из-за высокого их поглощения тканями и крайне низкой проникающей способности. Бета излучатели используются ограниченно.

3. РФП должны включаться в обмен веществ или переноситься с током крови.

4. Препараты должны быть безвредны и не нарушать обычного течения физиологических и биологических процессов.

 

РФП могут быть подразделены на органотропные, тропные к патологическому очагу и соединения без выраженной селективности. По способу получения нуклиды подразделяют на реакторные, циклотронные и генераторные.

 

Характеристика радионуклидов, используемых для радионуклидной диагностики

Радионуклиды	Способ получения	Тип излучения	Период полураспада	Названия препаратов	Особенности применения
^67Ga	Циклотрон	γ	78 часов	Галлия цитрат	Гамма-топография
^123I	Циклотрон	γ	13 часов	Натрия йодид альбумин-йод макроагрегаты Бенгальский розовый, Гиппуран	Радиометрия Радиография Гамма-топография
^131I	Реактор	γ, β	8 суток
^111In	Циклотрон	γ	2.8 суток	Белковые препараты, меченые индием	Гамма-топография
^113mIn	Генератор	γ	100 минут
^81mKr	Генератор	γ	13 секунд	воздушно-криптоновая смесь	Радиография Гамма-топография
^99mTc	Генератор	γ	6 часов	Пертехнетат натрия Пирофосфат Технефит Технемек	Радиография Гамма-топография
^201Tl	Циклотрон	γ	73.5 часа	Таллия хлорид	Гамма-топография
^199Tl	Циклотрон	γ	7.4 часа
^133Xe	Реактор	γ, β	5.3 суток	воздушно-ксеноновая смесь	Радиография Гамма-топография

 

Генераторные нуклиды являются короткоживущими и образуются из изотопов с длительным периодом полураспада, помещенных в свинцовый контейнер (генератор). Преимуществом использования генераторов является возможность их транспортировки на большие расстояния с последующим выделением дочернего нуклида непосредственно в диагностической лаборатории ex tempore.

Элюированием называется процесс получения из генератора стерильного раствора натрия пертехнетата (Na^99mTcO₄) путем промывания колонки генератора физиологическим раствором (элюэнтом). Выделенный элюат может быть использован как в качестве самостоятельного РФП, так и для изготовления различных препаратов с помощью специальных наборов реагентов.

 

 

Методы радионуклидных исследований.

 

Радиометрия
	Радиометрия in vivo - это метод радионуклидного исследования, при котором в организм вводится радиофармацевтический препарат, а затем производится измерение активности над исследуемым органом или над всем телом пациента.
Результат исследования получается в виде числового значения - процент накопления изотопа (за 100% принимается всё введенное количество препарата).
Лабораторная радиометрия - радиоиммунологический анализ - группа лабораторных исследований, при которых происходит взаимодействие радиофармацевтических препаратов с биологическими средами в пробирке (in vitro) по механизму взаимодействия антиген-антитело. Основное применение – определение концентрации гормонов, ферментов, антител и других биологически активных веществ в плазме крови.
Радиография
	Радиография - это метод радионуклидной диагностики, при котором производится введение радиофармпрепарата в организм с последующим непрерывным или дискретным измерением активности над исследуемым органом или над всем телом.
Результат исследования - в виде графика накопления и выведения препарата.
Гамма-топография
	Радиоизотопное сканирование - метод радионуклидного исследования с использованием сканера. Радиофармпрепарат вводится в организм. Детектор сканера движется над исследуемой зоной измеряя активность «по строчкам».
Одновременно по бумаге движется печатающая головка. На получающемся изображении густота штриховки и ее цвет отображают уровень зарегистрированной активности.
	Радиоизотопная сцинтиграфия - метод радионуклидного исследования с использованием гамма-камеры. Радиофармпрепарат вводится в организм. Детектор гамма-камеры имеет большие размеры и регистрирует активность сразу над большой площадью.
Гамма-кванты взаимодействуют со сцинтилляционным кристаллом в детекторе гамма-камеры, создавая микроскопические вспышки видимого света (сцинтилляции) которые регистрируются и усиливаются фотоэлектронными умножителями. Элнектрические сигналы проходят компьютерную обработку и формируют изображение на экране.
	Позитронно-эмиссионная томография (PET) - томографическое радионуклидное исследование, позволяющее получать изображение с отдельно выбранного слоя тканей. При данном исследовании используются радиофармпрепараты, образующие при своем распаде позитроны. Образующиеся позитроны взаимодействуют с электронами в тканях организма. При этом взаимодействии (аннигиляция) образуются парные гамма-кванты, которые регистрируются детекторами. Для исследования применяются ультракороткоживущие радионуклиды ^11C (период полураспада 20 минут), ^13N (9 минут), ^15О (2 минуты), ^18F (110 минут).
Продольное и поперечное изображение сердца

 

Отличительной чертой методов ядерной медицины является их функциональность. Сцинтиграммы способны отражать физиологические и патофизиологические изменения, происходящие в организме. Это достигается за счет использования радиофармпрепаратов, способных накапливаться в определенных морфологических структурах или отражать динамику протекающих в органе физиологических или биохимических процессов.

 

F	Гамма-топография - единственный метод, позволяющий определить количество и распределение функционирующей паренхимы.

 

Патологические процессы, выявляемые при гамма-топографии могут отображаться как диффузные изменения, либо как холодные и горячие очаги (очаги гипо- и гиперфиксации РФП).

	Холодный очаг ( очаг гипофиксации РФП) - это отграниченный участок органа или ткани, накопление препарата в котором меньше, чем в окружающих тканях, или вообще отсутствует.
	Горячий очаг (очаг гиперфиксации РФП) - это отграниченный участок органа или ткани, накопление препарата в котором больше, чем в окружающих тканях.

 

F

Термины «горячий очаг» и «холодный очаг» являются общепринятыми в радиоизотопной диагностике, но они не имеют отношения к температуре. Очаги с повышенным накоплением традиционно чаще отображаются оттенками красного цвета (красный - цвет пламени - «горячий»), а очаги с пониженным накоплением – оттенками синего или зеленого цвета (синий - цвет льда, «холодный»). Другие возможные названия – очаги «функционирующие» и «нефункционирующие».