Radiometrie clinică

Radiometria clinică este măsurarea radioactivității întregului corp sau a unei părți a acestuia după introducerea în organism a unui radiofarmaceutic. De obicei, în practica clinică se utilizează radionuclizi care emit raze gamma. După introducerea în organism a unui radiofarmaceutic care conține un astfel de radionuclid, radiația acestuia este captată de un detector de scintilație situat deasupra părții corespunzătoare a corpului pacientului. Rezultatele studiului sunt de obicei prezentate pe o tablă luminoasă ca număr de impulsuri înregistrate pe o anumită perioadă de timp sau ca rată de numărare (în impulsuri pe minut). În practica clinică, această metodă nu are o importanță deosebită. Este de obicei utilizată în cazurile în care este necesar să se identifice și să se evalueze încorporarea radionuclizilor atunci când aceștia pătrund accidental în corpul uman - din neglijență, în caz de dezastre.

O metodă mai interesantă este radiometria întregului corp. În timpul acestei metode, o persoană este plasată într-o cameră specială cu fond redus, care conține mai mulți detectori de scintilație special orientați. Aceasta permite înregistrarea radiațiilor radioactive din întregul corp și în condiții de influență minimă a fondului radioactiv natural, care, după cum se știe, poate fi destul de ridicat în unele zone ale suprafeței Pământului. Dacă în timpul radiometriei orice parte a corpului (organ) este acoperită cu o placă de plumb, atunci se poate evalua contribuția acestei părți a corpului (sau a organului situat sub placă) la radioactivitatea generală a corpului. În acest fel, este posibil să se studieze metabolismul proteinelor, vitaminelor, fierului și să se determine volumul de apă extracelulară. Această metodă este utilizată și în examinarea persoanelor cu încorporare accidentală de radionuclizi (în loc de radiometria clinică convențională).

Radiometrele automate sunt utilizate pentru radiometria de laborator. Acestea au eprubete cu material radioactiv pe un transportor. Sub controlul unui microprocesor, eprubetele sunt alimentate automat în fereastra contorului de godeuri; după finalizarea radiometriei, eprubetele sunt schimbate automat. Rezultatele măsurătorilor sunt calculate într-un computer și, după procesarea corespunzătoare, sunt trimise către un dispozitiv de imprimare. Radiometrele moderne efectuează automat calcule complexe, iar medicul primește informații gata făcute, de exemplu, despre concentrația de hormoni și enzime din sânge, indicând acuratețea măsurătorilor efectuate. Dacă volumul de lucru la radiometria de laborator este mic, atunci se utilizează radiometre mai simple cu mișcare manuală a eprubetelor și radiometrie manuală, în mod neautomat.

Diagnosticul radionuclidic in vitro (din latinescul vitrum - sticlă, deoarece toate studiile se efectuează în eprubete) se referă la microanaliză și ocupă o poziție de graniță între radiologie și biochimie clinică. Acesta permite detectarea prezenței diferitelor substanțe de origine endogenă și exogenă în fluidele biologice (sânge, urină), care se găsesc în concentrații neglijabile sau, cum spun chimiștii, în concentrații care dispar. Astfel de substanțe includ hormoni, enzime, medicamente introduse în organism în scopuri terapeutice etc.

În diverse boli, precum cancerul sau infarctul miocardic, în organism apar substanțe specifice acestor boli. Aceștia se numesc markeri (din engleza mark). Concentrația markerilor este la fel de neglijabilă ca cea a hormonilor: literalmente molecule individuale în 1 ml de sânge.

Toate aceste studii, unice prin acuratețea lor, pot fi realizate folosind analiza radioimunologică, dezvoltată în 1960 de cercetătorii americani S. Berson și R. Yalow, care ulterior au primit Premiul Nobel pentru această lucrare. Implementarea sa pe scară largă în practica clinică a marcat un salt revoluționar în microanaliză și diagnosticul radionuclidic. Pentru prima dată, medicii au primit oportunitatea, și una foarte reală, de a descifra mecanismele de dezvoltare ale multor boli și de a le diagnostica în cele mai incipiente stadii. Endocrinologii, terapeuții, obstetricienii și pediatrii au simțit cel mai vizibil importanța noii metode.

Principiul metodei radioimunologice constă în legarea competitivă a substanțelor dorite, stabile și marcate similar, cu un sistem receptor specific.

Pentru a efectua o astfel de analiză, se produc seturi standard de reactivi, fiecare dintre aceștia fiind conceput pentru a determina concentrația unei anumite substanțe.

După cum se poate observa în figură, sistemul de legare (de obicei anticorpi specifici sau antiser) interacționează simultan cu doi antigeni, dintre care unul este cel dorit, iar celălalt este analogul său marcat. Se utilizează soluții în care antigenul marcat conține întotdeauna mai mult de anticorpi. În acest caz, se desfășoară o adevărată luptă între antigenii marcați și cei nemarcați pentru legătura cu anticorpii. Aceștia din urmă aparțin imunoglobulinelor din clasa G.

Acestea trebuie să fie foarte specifice, adică să reacționeze doar cu antigenul studiat. Anticorpii acceptă doar antigene specifice la locurile lor de legare deschise și în cantități proporționale cu numărul de antigene. Acest mecanism este descris figurativ ca fenomenul „cheie și lacăt”: cu cât conținutul inițial al antigenului dorit este mai mare în soluțiile reactante, cu atât mai puțin analog radioactiv al antigenului va fi captat de sistemul de legare și cu atât mai mare este porțiunea sa nelegată.

Simultan cu determinarea concentrației substanței dorite în sângele pacientului, în aceleași condiții și cu aceiași reactivi, se efectuează un studiu al serurilor standard cu o concentrație precis determinată a antigenului dorit. Pe baza raportului dintre radioactivitățile componentelor reacționate, se construiește o curbă de calibrare, reflectând dependența radioactivității probei de concentrația substanței studiate. Apoi, prin compararea radioactivității probelor de material obținute de la pacient cu curba de calibrare, se determină concentrația substanței dorite din probă.

Analiza in vitro a radionuclizilor a început să fie numită radioimunologică, deoarece se bazează pe utilizarea reacțiilor imunologice antigen-anticorp. Cu toate acestea, ulterior au fost create și alte tipuri de studii in vitro, similare ca scop și metodologie, dar diferite în detalii. Astfel, dacă se utilizează un anticorp ca substanță marcată și nu un antigen, analiza se numește imunoradiometrică; dacă se utilizează receptori tisulari ca sistem de legare, se vorbește despre analiza radioreceptorilor.

Studiul in vitro al radionuclizilor constă în 4 etape.

• Prima etapă constă în amestecarea probei biologice analizate cu reactivi din kitul care conține antiser (anticorpi) și un sistem de legare. Toate manipulările cu soluții se efectuează folosind micropipete semiautomate speciale, în unele laboratoare acestea fiind efectuate cu ajutorul unor mașini.
• A doua etapă este incubarea amestecului. Aceasta continuă până la atingerea echilibrului dinamic: în funcție de specificitatea antigenului, durata acesteia variază de la câteva minute la câteva ore și chiar zile.
• A treia etapă este separarea substanțelor radioactive libere și legate. În acest scop, se utilizează sorbenții disponibili în kit (rășini schimbătoare de ioni, carbon etc.), care precipită complexe antigen-anticorp mai grele.
• A patra etapă este radiometria probelor, construirea curbelor de calibrare, determinarea concentrației substanței dorite. Toate aceste lucrări sunt efectuate automat folosind un radiometru echipat cu un microprocesor și o imprimantă.

După cum se poate observa din cele de mai sus, analiza radioimunologică se bazează pe utilizarea unui marker antigenic radioactiv. Cu toate acestea, în principiu, alte substanțe pot fi utilizate ca markeri antigenici sau anticorpi, în special enzime, luminofori sau molecule cu fluorescență ridicată. Aceasta stă la baza noilor metode de microanaliză: imunoenzime, imunoluminescență, imunofluorescență. Unele dintre ele sunt foarte promițătoare și concurează cu cercetarea radioimunologică.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]