Cercetarea radionuclizilor

Diagnosticarea radionuclizilor din istoria de deschidere

Depresiv de mult părea distanța dintre laboratoarele fizice, unde oamenii de știință au înregistrat urme de particule nucleare și practica clinică de zi cu zi. Ideea însăși a posibilității de a folosi fenomenele fizico-nucleare pentru examinarea pacienților ar putea părea, dacă nu nebună, atunci fantastic. Cu toate acestea, exact o astfel de idee sa născut în experimentele omului de știință maghiar D. Heveshi, mai târziu câștigătorul Premiului Nobel. Într-una din zilele de toamnă din 1912, E.Reserford ia arătat o grămadă de clorură de plumb, situată în subsolul laboratorului, și a spus: "Ia-o aici, ia-o. Încercați să distingeți Radium de sarea plumbului. "

Dupa mai multe experimente conduse D.Heveshi impreuna cu chimistul austriac A.Panetom, a devenit clar că chimic imposibil să împartă plumb și radiu D, deoarece acestea nu sunt elemente și izotopi ai unui element separat - plumb. Ele diferă doar prin faptul că unul dintre ele este radioactiv. Se dezintegrează, emite radiații ionizante. Prin urmare, un izotop radioactiv, un radionuclid, poate fi folosit ca un semn atunci când studiază comportamentul gemenei sale non-radioactive.

Înainte ca medicii să deschidă o perspectivă tentantă: introducerea în radionuclizii organismului pacientului, pentru a monitoriza localizarea acestora cu ajutorul instrumentelor radiometrice. Într-o perioadă relativ scurtă, diagnosticarea radionuclizilor a devenit o disciplină medicală independentă. În străinătate, diagnosticarea radionuclizilor în combinație cu utilizarea terapeutică a radionuclizilor se numește medicină nucleară.

Metoda de radionuclizi este o metodă pentru studierea stării funcționale și morfologice a organelor și sistemelor cu ajutorul radionuclizilor și a indicatorilor etichetați. Acești indicatori - se numesc produse radiofarmaceutice (RFP) - se injectează în corpul pacientului și apoi se utilizează diferitele instrumente care determină viteza și natura mișcării, fixării și îndepărtării din organe și țesuturi.

În plus, bucăți de țesut, sânge și evacuarea pacientului pot fi utilizate pentru radiometrie. În ciuda introducerii unor cantități neglijabile de mică valoare a indicatorului (sute și mii de micrograme) care nu afectează procesele normale de viață, metoda are o sensibilitate extrem de ridicată.

Un produs radiofarmaceutic este compusul chimic permis pentru administrare unei persoane cu scop diagnostic, în moleculă a căruia este conținut un radionuclid. Radionut ar trebui să aibă un spectru de radiații cu o anumită energie, să determine sarcina minimă de radiație și să reflecte starea organului investigat.

În acest sens, radiofarmaceuticul este ales ținând cont de proprietățile sale farmacodinamice (comportamentul în organism) și de proprietățile fizico-nucleare. Farmacodinamica unui produs radiofarmaceutic este determinată de compusul chimic pe baza căruia este sintetizat. Posibilitatea de înregistrare a RFP depinde de tipul de degradare a radionuclidului cu care este etichetată.

Alegerea unui produs radiofarmaceutic pentru cercetare, un medic ar trebui să țină seama, în primul rând, de fiziologia lui și de farmacodinamică. Luați în considerare, de exemplu, introducerea RFP în sânge. După injectarea în vena, produsul radiofarmaceutic este inițial distribuit uniform în sânge și transportat la toate organele și țesuturile. În cazul în care un medic interesat de hemodinamica și furnizarea de sânge de organe, el va alege un indicator că o lungă perioadă de timp circula in sange, fără a merge în afara zidurilor vaselor de sânge în țesutul înconjurător (de exemplu, albumină serică umană). La examinarea ficatului, medicul va prefera un compus chimic capturat selectiv de acest organ. Unele substanțe sunt captate din sânge de către rinichi și excretate în urină, astfel încât ele servesc la studiul rinichilor și a tractului urinar. Produsele radiofarmaceutice individuale sunt tropice pentru țesutul osos și, prin urmare, ele sunt indispensabile în studiul aparatului osteoarticular. Studiind condițiile de transport și natura distribuției și îndepărtării radiofarmaceuticelor din corp, medicul judecă starea funcțională și trăsăturile structural-topografice ale acestor organe.

Cu toate acestea, nu este suficient să se ia în considerare numai farmacodinamica produsului radiofarmaceutic. Este necesar să se țină cont de proprietățile nucleare-fizice ale radionuclizilor care intră în compoziția sa. Mai întâi, trebuie să aibă un anumit spectru de radiație. Pentru a obține imagini ale organelor, se utilizează numai radionuclizi care emit raze-gamma sau radiații X caracteristice, deoarece aceste radiații pot fi înregistrate cu detecție externă. Cu cât mai multe quanta-uri sau cuantele de raze X formate în decăderea radioactivă, cu atât este mai eficient acest produs radiofarmaceutic în sens diagnostic. În același timp, radionuclida ar trebui să emită cât mai puțin posibil radiații corporale - electroni care sunt absorbiți în corpul pacientului și nu participă la imagistica organelor. Radionuclizii cu transformare nucleară a tipului de tranziție izomerică sunt preferați de aceste poziții.

Radionuclidele, a căror timp de înjumătățire este de câteva zeci de zile, sunt considerate a fi de lungă durată, câteva zile sunt de viață medie, câteva ore sunt de scurtă durată și câteva minute sunt foarte scurte. Din motive de înțeles, acestea tind să utilizeze radionuclizi cu durată scurtă de viață. Utilizarea radionuclizilor cu durată medie de viață și, în special, a radionuclizilor cu durată lungă de viață este asociată cu o încărcătură crescută prin radiație, utilizarea radionuclizilor cu ultrascurtă este împiedicată din motive tehnice.

Există mai multe modalități de a obține radionuclizii. Unele dintre ele sunt formate în reactoare, unele în acceleratoare. Cu toate acestea, cel mai obișnuit mod de obținere a radionuclizilor este generatorul, adică producția de radionuclizi direct în laboratorul de diagnosticare a radionuclizilor cu ajutorul generatoarelor.

Un parametru foarte important al radionuclidului este energia cuantică a radiațiilor electromagnetice. Cuantele energiilor foarte scăzute sunt reținute în țesuturi și, prin urmare, nu ajung la detectorul dispozitivului radiometric. Cuantele energiilor foarte mari parcurg parțial prin detector, astfel încât eficiența înregistrării lor este de asemenea scăzută. Gama optimă de energie cuantică în diagnosticarea radionuclizilor este de 70-200 keV.

O cerință importantă pentru un produs radiofarmaceutic este încărcarea minimă a radiațiilor atunci când este administrată. Se știe că activitatea radionuclizilor aplicate scade datorită acțiunii a doi factori: decăderea atomilor săi, adică procesul fizic și îndepărtarea acestuia din corp - procesul biologic. Timpul de dezintegrare a jumătății atomilor de radionuclizi este numit timpul de înjumătățire fizic al T1 / 2. Timpul pentru care activitatea medicamentului, introdusă în organism, este redusă la jumătate datorită excreției sale, se numește perioada de eliminare biologică. Timpul în care activitatea RFP introdusă în organism este redusă la jumătate datorită dezintegrării fizice și eliminării se numește perioada de înjumătățire efectivă (TEF)

Pentru studiile de diagnostic cu radionuclizi, se caută un produs radiofarmaceutic cu T1 / 2 cel mai puțin prelungit. Acest lucru este de înțeles deoarece sarcina radială a pacientului depinde de acest parametru. Cu toate acestea, un timp de înjumătățire fizic foarte scurt este, de asemenea, incomod: este necesar să avem timp să livrăm RFP la laborator și să efectuăm un studiu. Regula generală este următoarea: Medicamentul trebuie să abordeze durata procedurii de diagnosticare.

După cum sa menționat deja, este în prezent în laboratoarele utilizează din ce în ce metodă de regenerare a radionuclizi care produc, iar în 90-95% din cazuri - este radionuclid ^99m Tc, care este marcat cu marea majoritate a radiofarmaceutice. În plus față de technețiul radioactiv, ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , uneori foarte rar se folosesc și alți radionuclizi.

RFP, cel mai frecvent utilizat în practica clinică.

RFP	Domeniul de aplicare
99m Tc Albumin	Examinarea fluxului de sânge
99m 'eritrocite marcate cu Tc	Examinarea fluxului de sânge
99m T- coloizi (tehnic)	Examinarea ficatului
99m Tc-butil-IDA (bromură)	Examinarea sistemului de eliminare a bilei
99m Ts-pirofosfat (tehnifor)	Studiul scheletului
99m Ts-MAA	Examinarea pulmonară
133 ee	Examinarea pulmonară
67 Ga-citrat	Medicament tumorotropic, examinare inimă
99m Ts-sestamibi	Medicament tumorotropic
99m anticorpi monoclonali Tc	Medicament tumorotropic
201 de clorură de T1	Studiul inimii, creierului, medicamentului tumorotrop
99m Tc-DMSA (tehnemek)	Test de rinichi
131 T-Hippuran	Test de rinichi
99 Tc-DTPA (pententech)	Studiul rinichilor și vaselor de sânge
99m Tc-MAG-3 (teche)	Test de rinichi
99m Ts-Pertehnetat	Testele glandelor tiroide și glandelor salivare
18 F-DG	Studiul creierului și inimii
123 Am trimis	Studiul glandelor suprarenale

Pentru efectuarea studiilor cu radionuclizi, au fost dezvoltate diferite instrumente de diagnosticare. Indiferent de scopul lor specific, toate aceste dispozitive sunt aranjate în conformitate cu un singur principiu: au un detector care convertește radiațiile ionizante în impulsuri electrice, o unitate de procesare electronică și o unitate de reprezentare a datelor. Multe dispozitive de radiodiagnostic sunt echipate cu computere și microprocesoare.

Scintilatoarele sau, mai rar, contoarele de gaze sunt folosite de obicei ca detector. Scintilatorul este o substanță în care lumina clipește - scintilații - este produsă prin acțiunea particulelor sau fotonilor încărcați rapid. Aceste scintilații sunt capturate de multiplicatori fotoelectrici (PMT), care transformă semnalele luminoase în semnale electrice. Cristal scintilator și tub fotomultiplicator -lea este plasat într-o carcasă metalică de protecție - colimatorul delimitând „câmpul vizual“ a dimensiunilor corpului cristalului sau partea a studiat corpul pacientului.

De obicei, dispozitivul radiodiagnostic are mai multe colimatoare detașabile, pe care medicul le alege, în funcție de sarcinile de cercetare. În colimator există un orificiu mare sau mai multe, prin care radiația radioactivă penetrează în detector. În principiu, cu cât este mai mare gaura din colimator, cu atât este mai mare sensibilitatea detectorului, i. E. Capacitatea sa de a detecta radiațiile ionizante, dar, în același timp, puterea de rezolvare este mai mică, adică distinge între sursele mici de radiații. În colimatoarele moderne există câteva zeci de găuri mici, a căror poziție este aleasă ținând seama de "viziunea" optimă a obiectului investigației! În dispozitivele proiectate pentru a determina radioactivitatea probelor biologice, se folosesc detectoare de scintilație sub formă de așa numite contoare de godeuri. În interiorul cristalului există un canal cilindric în care este amplasat un tub cu materialul care urmează să fie examinat. Un astfel de dispozitiv detector crește semnificativ abilitatea sa de a capta radiații slabe din probele biologice. Pentru a măsura radioactivitatea fluidelor biologice care conțin radionuclizi cu radiații β moi, se utilizează scintilații lichizi.

Toate studiile de diagnosticare cu radionuclizi sunt împărțite în două grupe mari: studii în care RFP-urile sunt introduse în corpul pacientului, studii in vivo și studii de sânge, fragmente de țesut și studii de descărcare a gestiunii pacientului in vitro.

La efectuarea oricărui studiu in vivo, este necesară pregătirea psihologică a pacientului. Trebuie să clarifice scopul procedurii, importanța acesteia pentru diagnosticare și procedura. Este deosebit de important să se sublinieze siguranța studiului. În formare specială, de regulă, nu este nevoie. Este necesar să avertizăm pacientul despre comportamentul său în timpul studiului. In studiile in vivo folosind diferite metode de administrare a medicamentului radiofarmaceutic conform cu probleme de procedură în majoritatea metodelor prevede injectarea radiofarmaceutic în mod avantajos intravenos, mult mai puțin în artera, parenchimului organelor, alte țesuturi. RFP este, de asemenea, utilizat pe cale orală și prin inhalare (prin inhalare).

Indicațiile pentru cercetarea cu radionuclizi sunt determinate de medicul curant după consultarea radiologului. De regulă, se efectuează după alte proceduri clinice, de laborator și non-invazive, când devine clar necesitatea datelor radionuclidice privind funcția și morfologia acelui sau a oricărui alt organ.

Contraindicații la diagnosticarea radionuclizilor nu sunt prezente, există doar restricții furnizate de instrucțiunile Ministerului Sănătății.

Metodele de radionuclizi fac distincția între metodele de imagistică cu radionuclizi, radiografia, radiometria clinică și de laborator.

Termenul "vizualizare" derivă din cuvântul englez "viziune". Ele desemnează achiziționarea unei imagini, în acest caz a nuclidelor radioactive. Imagistica cu radionuclizi este crearea unei imagini a distribuției spațiale a RFP în organe și țesuturi atunci când este introdusă în corpul pacientului. Principala metodă de imagistică a radionuclizilor este scintigrafia gamma (sau pur și simplu scintigrafia), care este efectuată pe un aparat numit aparat de fotografiat gamma. O variantă de scintigrafie efectuată pe o cameră gama specială (cu un detector mobil) este imagistica radionuclidă stratificată - tomografie de emisie cu un singur foton. Rareori, în principal din cauza complexității tehnice a obținerii radionuclizilor cu radiații ultraviolete de radiații ultraviolete, tomografia cu emisie de două fotoni este efectuată și pe o cameră gama specială. Uneori se utilizează o metodă deja depășită de imagistică cu radionuclizi - scanare; se efectuează pe un aparat numit scaner.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7],