Методи радіонуклідної діагностики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методи радіонуклідної діагностики

1. Радіонуклідна діагностика

Радіонуклідна (радіоізотопна) діагностика - самостійний науково обґрунтований клінічний розділ медичної радіології, який призначений для розпізнавання патологічних процесів окремих органів і систем за допомогою радіонуклідів і мічених сполук. Дослідження ґрунтуються на можливості реєстрації та вимірі випромінювань від введених в організм радіофармацевтичних препаратів (РФП) або радіометрії біологічних проб. Застосовувані при цьому радіонукліди відрізняються від своїх аналогів - стабільних елементів, що містяться в організмі або надходять в нього з харчовими продуктами, лише фізичними властивостями, тобто здатністю розпадатися і давати випромінювання. Ці дослідження з використанням невеликих індикаторних кількостей радіоактивних нуклідів виробляють кругообіг елементів в організмі, не впливаючи на перебіг фізіологічних процесів. Перевагою радіонуклідної діагностики, в порівнянні з іншими методиками, є її універсальність, оскільки дослідження застосовні для визначення захворювань і пошкоджень різних органів і систем, можливістю дослідження біохімічних процесів і анатомо-функціональних змін, тобто всього комплексу можливих порушень, що нерідко виникають при різних патологічних станах.

Особливо ефективним є застосування радіоімунологічних обстежень, виконання яких не супроводжується введенням РФП пацієнтові і, отже, виключає променеве навантаження. Враховуючи той факт, що дослідження проводяться частіше з плазмою крові, ці методики отримали назву радіоімунологічного аналізу (РІА) in vitro. На відміну від цієї методики інші способи радіонуклідної діагностики in vivo супроводжуються введенням РФП пацієнту переважно внутрішньовенним способом. Такі дослідження природно супроводжуються променевим навантаженням на пацієнта.

Всі методики радіонуклідної діагностики можна розділити на групи:

Ш повністю забезпечують встановлення діагнозу захворювання;

Ш визначають порушення функції досліджуваного органу або системи, на підставі яких розробляється план подальшого обстеження;

Ш виявляють особливості анатомо-топографічного положення внутрішніх органів;

Ш дозволяють отримати додатково діагностичну інформацію в комплексі клініко-інструментального обстеження.

Радіофармацевтичними препаратами називаються хімічні сполуки, що містять у своїй молекулі певний радіоактивний нуклід, дозволений для введення людині з діагностичною метою. Кожен РФП проходить клінічні випробування, після чого затверджується Фармакологічним комітетом Міністерства охорони здоров'я. При виборі радіоактивного нукліда зазвичай враховуються певні вимоги: низька радіотоксичність, відносно короткий період напіврозпаду, зручне умова для реєстрації гамма-випромінювання і необхідні біологічні властивості. В даний час знайшли найбільш широке застосування в клінічній практиці для мітки наступні нукліди: ⁷⁵Se, ¹¹¹In, ¹¹³In, ¹³¹І, ¹²⁵І, ¹³³Хе, ¹⁹⁸Au, ¹⁹⁷Hg, ⁹⁹Tc. Найбільш придатні для клінічного дослідження - короткоживучі радіонукліди: ⁹⁹Тс і ¹¹³In, які одержують у спеціальних генераторах в лікувальному закладі безпосередньо перед використанням.

У залежності від способу і типу реєстрації випромінювань всі радіометричні прилади поділяються на такі групи:

· для реєстрації радіоактивності окремих проб різних біологічних середовищ і зразків (лабораторні радіометри);

· для вимірювання величини абсолютної радіоактивності зразків або розчинів радіонуклідів (дозкалібратори);

· для вимірювання радіоактивності тіла досліджуваного або окремого органу хворого (медичні радіометри);

· для реєстрації динаміки переміщення РФП в органах та системах з подання інформації у вигляді кривих (радіографії);

· для реєстрації розподілу РФП в тілі хворого або у органі з отриманням даних у вигляді зображень (сканери) або у вигляді кривих розподілу (профільні сканери);

· для реєстрації динаміки переміщення, а також для вивчення розподілу в тілі хворого та досліджуваного органу РФП (сцинтиляційних гамма-камера).

Виділяють шість основних методів радіоізотопної діагностики:

* сканування та сцинтиграфія

* клінічна радіометрія

* радіографія

* радіометрія всього тіла

* визначення радіоактивності біологічних проб

* радіоізотопне дослідження біологічних проб в пробірці.

Методи радіонуклідної діагностики поділяються на методики динамічного і статичного радіонуклідного дослідження.

2. Статичне радіонуклідне дослідження

Даний вид досліджень дозволяє визначити анатомо-топографічний стан внутрішніх органів, встановити положення, форму, розміри і наявність нефункціонуючих ділянок або, навпаки, патологічних вогнищ підвищеної функції в окремих органах і тканинах і використовується в тих випадках коли необхідно:

Ш уточнити топографію внутрішніх органів, наприклад при діагностиці вад розвитку;

Ш виявити пухлинні процеси (злоякісні або доброякісні);

Ш визначити обсяг і ступінь ураження органу або системи.

Для виконання статичних радіонуклідних досліджень використовують РФП, які після введення в організм пацієнта характеризуються стабільним розподілом в органах і тканинах, або дуже повільним перерозподілом. Дослідження виконують на сканерах (сканування) або на гамма-камерах (сцинтиграфія). Сканування та сцинтиграфія мають приблизно рівні технічні можливості в оцінці анатомо-топографічного стану внутрішніх органів, проте сцинтиграфія має деякі переваги.

Сцинтиграфія і сканування призначені для отримання зображення органів, вибірково концентрують препарат. Отримана картина розподілу та накопичення радіонукліда дає уявлення про топографію, форму та розміри органу, а також про наявність у ньому патологічних вогнищ.

Сцинтиграфія застосовується для розпізнавання патологічних змін в організмі людини за допомогою радіоактивних сполук. Сцинтиграфія побудована на реєстрації і вимірі випромінювань від введених в організм препаратів. З їх допомогою вивчають роботу органів і систем, обмін речовин, швидкість руху крові та інші процеси. У радіоізотопної діагностики використовують два способи:

1) Хворому вводять радіофармацевтичний препарат з подальшим дослідженням його руху або неоднаковою концентрації в органах і тканинах.

2) У пробірку з досліджуваною кров'ю додають мічені речовини, оцінюючи їх взаємодію. Це так званий скринінг-тест для раннього виявлення різних захворювань у необмежено великого контингенту осіб.

Показаннями до сцинтиграфії є захворювання залоз внутрішньої секреції, органів травлення, а також кісткової, серцево-судинної, кровотворної систем, головного і спинного мозку, легень, органів виділення, лімфатичного апарату. Проводять його не тільки при підозрі на якусь патологію або при відомому захворюванні, а й для уточнення ступеня ураження та оцінки ефективності лікування.

Протипоказань до сцинтиграфічних дослідження немає, існують лише деякі обмеження. Велике значення має зіставлення даних сцинтиграфії, рентгенологічних та ультразвукових.

3. Динамічне радіонуклідне дослідження

Даний вид досліджень дозволяє оцінити випромінювання перерозподілу РФП і є досить точним способом для оцінки стану функції внутрішніх органів. До показань для їх використання належать:

Ш клініко-лабораторні дані про можливе захворювання або ураженні серцево-судинної системи, печінки, жовчного міхура, нирок, легенів;

Ш необхідність визначення ступеня порушень функції досліджуваного органу до початку лікування, в процесі лікування;

Ш необхідність вивчення збереженої функції досліджуваного органу при обґрунтуванні операції.

Клінічна радіометрія визначає концентрацію радіофармацевтичних препаратів в органах і тканинах організму, вимірюючи радіоактивність в інтервалі часу. Призначена для діагностики пухлин, що розташовуються на поверхні шкіри, очей, на слизовій оболонці гортані, стравоході, шлунка, матки та інших органів.

Радіографія - реєстрація динаміки накопичення і перерозподілу органом введеного радіоактивного препарату. Застосовується для процесів, що швидко протікають, такі, як кровообіг, вентиляція легень та ін.

Радіометрія всього тіла - здійснюється за допомогою спеціального лічильника. Метод призначений для вивчення обміну білків, вітамінів, функції шлунково-кишкового тракту, а також для дослідження природної радіоактивності організму і його забрудненості продуктами радіоактивного розпаду.

Визначення радіоактивності біологічних проб - призначено для вивчення функції органу. Розглядається абсолютна або відносна радіоактивність сечі, сироватки крові, слини і ін.

Радіоізотопне дослідження в пробірці - визначення концентрації гормонів та інших біологічно активних речовин у крові.

Найбільш широко для динамічних радіонуклідних досліджень використовуються радіометрія і радіографія - способи безперервної реєстрації зміни активності.

Радіометрію (визначення концентрації радіоізотопів в органах і тканинах) застосовують для вивчення функціонального стану щитоподібної залози, визначаючи накопичення радіоактивного йоду.

Радіографію (реєстрація накопичення, розподілу та виведення з органу ізотопу) використовують для дослідження функції легень, печінки, нирок, для аналізу стану кровообігу і вентиляції легень.

При цьому методики залежно від мети дослідження отримали різні назви:

Ш радіокардіографія - реєстрація швидкості проходження через камери серця для визначення хвилинного об'єму лівого шлуночка та інших параметрів серцевої діяльності;

Ш радіоренографія - реєстрація швидкості проходження РФП через праву і ліву нирки для діагностики порушення секреторно-екскреторної функції нирок;

Ш радіогепатографія - реєстрація швидкості проходження РФП через паренхіму печінки для оцінки функції полігональних клітин;

Ш радіоенцефалографія - реєстрація швидкості проходження РФП через праву і ліву півкулі головного мозку для виявлення порушення мозкового кровообігу;

Ш радіопульмонографія - реєстрація швидкості проходження РФП через праву і ліву легеню, а також через окремі сегменти для вивчення вентиляційної функції кожної легені і його окремих сегментів.

4. Радіонуклідна діагностика in vitro, радіоімунологічний аналіз (РІА)

радіонуклідний діагностика препарат

Даний вид досліджень ґрунтується на використанні мічених сполук, які не вводяться в організм досліджуваного, а змішуються в пробірці з аналізованим середовищем пацієнта.

В даний час для методики РІА розроблені для понад 400 сполук різної хімічної природи і застосовуються в наступних областях медицини:

Ш в ендокринології для діагностики цукрового діабету, патології гіпофізарно-надниркової і тиреоїдної систем, виявлення механізмів інших ендокринно-обмінних порушень;

Ш в онкології для ранньої діагностики злоякісних пухлин і контролю за ефективністю лікування шляхом визначення концентрації альфа-фітопротеїну, раковоембріонального антигену, а також більш специфічних туморальних маркерів;

Ш в кардіології для діагностики інфаркту міокарда, шляхом визначення концентрації міоглобіну, контролю лікування препаратами догіксин, дигітокосин;

Ш в педіатрії для визначення причин порушень розвитку у дітей та підлітків (визначення самототропоного гормону, тиреотропного гормону гіпофіза);

Ш в акушерстві та гінекології для контролю за розвитком плоду шляхом визначення концентрації естріолу, прогестерону, в діагностиці гінекологічних захворювань і виявлення причин безпліддя жінок (визначення лютеїнізуючого та фолікуло-стимулюючого горомона);

Ш в алергології для визначення концентрації імуноглобулінів Е і специфічних реагентів;

Ш в токсикології для вимірювання концентрації в крові лікарських речовин і токсинів.

Радіонуклідна ренографія дає графічне зображення динаміки накопичення і виведення кожною ниркою радіофармацевтичного препарату. Дослідження проводять у положенні хворого сидячи (або лежачи на животі); метод не потребує спеціальної підготовки. Використовують гіпуран, мічений ¹³¹І або ¹²⁵І, який вводять внутрішньовенно з розрахунку 0,2-0,3 мкКі на 1 кг маси тіла хворого, але не більше 1 мл. Прилади автоматично фіксують на графіку основні етапи транспорту радіофармацевтичного препарату з крові через нирки в сечовий міхур, а також виведення його з крові. Дослідження триває 16-20 хв. Ренограма має три сегменти: судинний, секреторний і видільний, які характеризують функції різних анатомічних відділів нирки. (рис 1).

Рис. 1. Радіонуклідна ренограма у нормі

Судинний сегмент демонструє характер проходження радіонукліда в системі ниркової артерії. Він має крутий підйом протягом 15-20 с і відображує стан кровопостачання нирки і оточуючих її тканин. Секреторний сегмент відображує секрецію препарату епітелієм канальців нефронів. Для нього характерний поступовий підйом. За його висотою і швидкістю досягнення судять про функціональну здатність канальців нефронів.

Видільний сегмент характеризує процес виведення радіонукліда з чашечково-мискової системи в сечовий міхур. Цей сегмент має вигляд низхідної кривої і дозволяє оцінити стан уродинаміки.

У дітей грудного віку ці криві плоскі, секреторний сегмент розтягнутий у часі, що пояснюється зниженням секреторної активності канальців.

Крива Кліренса крові складається з двох сегментів і характеризує сумарну функцію нирок.

Основними кількісними амплітудно-часовими показниками ренограм є час максимального накопичення міченої сполуки в нирці (3-5 хв) і період напіввиведення радіонукліда з нирки (6-10 хв). Крива Кліренса крові оцінюється за часом напівочищення крові від радіонукліда (4 хв) і показником Вінтера (47-50%). Ренографічні криві можна оцінювати за кінетичними параметрами з визначенням константи швидкості очищення крові (0,025-0,032), секреції (0,054-0,094) і екскреції (0,266-0,405).

Радіонуклідна ренографія показана практично при всіх захворюваннях нирок і сечових шляхів. Зміни ренограм є не абсолютно характерними для окремих нозологічних форм, проте вони дають об'єктивну інформацію про діяльність нирок.

Останнім часом радіонуклідна ренографія дедалі ширше застосовується при невідкладних станах. Вана дозволяє диференціювати ниркову кольку і гострі хірургічні захворювання органів черевної порожнини, анурію і гостру затримку сечі, в складних випадках уточнити сторону пошкодження при травмах нирок.

Особливу цінність має ренографія при різних порушеннях уродинаміки. У хворих на гідронефроз частіше спостерігаються криві трьох видів. Для обструкції мисково-сечовідного сегмента характерна крива висхідного типу. Якщо уродинаміка збережена, але порушена, на ренограмі відзначається зниження судинного, розтягнутість секреторного і видільного сегментів. При задавненому гідронефрозі ренографічна крива набуває ізостенуричного або афункціонального вигляду.

У хворих на нефроптоз дослідження доцільно проводити в положенні лежачи і стоячи. Якщо ренографію виконують у вертикальному положенні хворого, її амплітудно-часові параметри завжди погіршуються.

Важливу інформацію про функціональний стан паренхіми і уродинаміку нирки дає радіонуклідна ренографія у хворих на сечокам'яну хворобу. При каменях ниркової миски частіше змінюються всі три параметри ренограм, що свідчить про порушення функції судин нирки, канальців нефронів і сечових шляхів. Якщо камінь закупорює вихід з ниркової миски, ренограма має такий самий вигляд, як і при гідронефрозі. Характер змін залежить не від розмірів каменів нирки чи сечовода, а від їх локалізації, ступеня порушення відтоку сечі і атрофічних процесів у паренхімі.

Радіонуклідна ренографія належить до найбільш об'єктивних методів функціональної діагностики пієлонефриту. За характером змін на ренограмі можна визначити бік ураження і ступінь пригнічення функції нирки. При хронічному пієлонефриті цілком змінюється секреторний сегмент ренограми, причому верхівка кривої втрачає загострену форму.

Важливу інформацію надає ренографія під час дослідження хворих на недостатність нирок, при якій традиційні методи дослідження малоінформативні і їх важко виконати. Якщо недостатність нирок виражена, ренографія дозволяє виявити приховані ресурси нирки в тих випадках, коли результати урографії і хромоцистоскопії вказують на повну відсутність її функції. Крім того, за допомогою ренографії можна виявити ранні прояви недостатності нирок. При цьому, як правило, змінюються всі сегменти ренограми, але найбільше - секреторний. У хворих з глибокими порушеннями функції нирок ренографічні криві набувають ізостенуричного вигляду, а показник Вінтера і період напівочищення крові різко зростають.

Великою перевагою радіонуклідної ренографії є можливість одночасно визначити сумарну і роздільну функції кожної нирки. Завдяки простоті і нешкідливості цей метод є одним з найцінніших при динамічному спостереженні за змінами функції нирок у процесі лікування. За його допомогою можна стежити за функцією оперованих нирок у післяопераційний період і запобігти ускладненням.

Єдиним протипоказанням до застосування радіонуклідної ренографії є схильність хворого до алергічних реакцій.

5. Радіонуклідне серійне (динамічне) сканування нирок (нефро-сцинтиграфія)

Для виявлення анатомічних змін використовують методи радіонуклідного сканування і сцинтиграфії. Це варіанти одного методу, але виконують їх на різній апаратурі і з різними радіонуклідами. Дослідження, яке проводять за допомогою апарата з автоматично рухомими детекторами (сканерами), дістало назву сканування, а те, що здійснюється за допомогою нерухомих детекторів (гамма-топографів), - сцинтиграфії.

Сканування нирок - метод одержання зображення нирок на папері (сканограми) шляхом графічної реєстрації г-випромінювання радіофармацевтичного препарату (неогідрину або промерану, міченого ¹⁹⁷Hg чи ²⁰³Hg). Принцип його полягає у вибірковому поглинанні незміненими ділянками ниркової паренхіми введеного радіонукліда. Протипоказань до застосування цього методу практично не існує.

Радіонуклід вводять: внутрішньовенно в дозі 1-2 мкКі/кг. Дослідження виконують через 30-60 хв після введення препарату в положенні хворого лежачи на животі. Метод дозволяє одержати дані про анатомічний і функціональний стан нирок, (рис. 2) наявність змін як дифузного, так і локального характеру.

Рис. 2. Сканограма нирок у нормі

Показання: пухлини нирок, які потрібно диференціювати з новоутвореннями черевної порожнини і заочеревинного простору; різні аномалії кількості, розташування, взаєморозташування і структури нирок; стани, при яких потрібно уточнення характеру і ступеня функціональних і морфологічних змін під час обтурації сечових шляхів, специфічних і неспецифічних запальних процесів.

Використання ¹⁹⁷Hg-npомеранy протипоказане у разі вираженої недостатності нирок.

Останнім часом широко застосовують динамічну комп'ютерну сцинтиграфію (за допомогою гамма-топографів) із введенням гіпурану або промераиу, мічених ¹³¹І або ¹²⁵І. При дослідженні цим методом здійснюють запис, зберігання і обробку інформації щодо 13 зон нирки. Це дозволяє оцінити гемодинаміку, секреторні та екскреторні процеси кожної нирки.

Сцинтиграма має вигляд кольорового зображення на екрані дисплея або графіків. З екрана дисплея можна зробити моментальну фотографію. Максимальне накопичення радіонукліда в нирці настає через 3-5 хв після введення його введення. (рис. 3)

Рис. 3. Сцинтиграма нирок у нормі

Комп'ютерна сцинтиграфія дозволяє виявити різницю у функції нирок, яка дорівнює 5%.

Сцинтиграфія із застосуванням ¹³¹І-гіпурану, а особливо ¹⁹⁷Hg-промерану, є цінним діагностичним методом при пухлинах і кістах нирок. У разі кісти нирки на сцинтиграмі спостерігається чіткий дефект у паренхімі, при пухлині зображення дефекту не таке чітке, а при тотальному ураженні нирка не накопичує препарату.

Великого значення набуває сцинтиграфія під час діагностики різних аномалій нирок. Так, при аномаліях можна одержати зображення зрощених нирок і встановити ступінь функціонування кожної їх половини й перешийка. Ця інформація необхідна для визначення об'єму оперативного втручання.

На сцинтиграмі чітко виявляються різні форми дистонії нирок. При цьому можна провести диференціальну діагностику дистопії і нефроптозу, обстежуючи дитину в положенні стоячі і лежачи.

У разі подвоєння нирок метод дозволяє чітко визначити їх розміри і форму, а також функцію кожного сегмента.

Досить інформативна сцинтиграфія при сечокам'яній хворобі. Якщо камені наявні у сечоводі, на сцинтиграмі простежуються контури нирки і сечовода до рівня обтурації його каменем, Можливість досліджувати структуру і функції різних зон нирки дозволяє ширше застосовувати органозберігаючі операції при сечокам'яній хворобі, специфічних і неспецифічних ураженнях нирок.

Радіонуклідне лімфосканування грунтується на вибірковому накопиченні колоїдних часточок у лімфатичних вузлах. Для дослідження застосовують дрібнодисперсний препарат ¹⁹⁹Аu. Його вводять під шкіру в проміжок між І і II пальцями тилу обох стоп і через 12 і 24 год виконують сканування і сцинтиграфію. У нормі радіонуклід рівномірно розподіляється в пахових, клубових, паракавальних, парааортальних лімфатичних вузлах і в печінці.

Радіонуклідне сканування (сцинтиграфія) яєчок - метод реєстрації розподілу радіонукліда, який поглинається паренхімою яєчка. Застосовують 10-15% розчин ⁹⁹Тс-пертехнітату: 5-7 мКі (при розташуванні яєчок у мошонці) або 10-15 мКi (при їх локалізації в черевній порожнині) препарату вводять внутрішньовенно і виконують сканування і сцинтиграфію. За сцинтиграмою вдається не лише визначити накопичення радіонукліда, а й встановити при комп'ютерній обробці розміри яєчка і його функцію.

Метод дає змогу вчасно виявити метастази в печінці, кістках, лімфатичних вузлах. На сцинтиграмах вони мають вигляд дефектів накопичення.

Для раннього виявлення метастазів у кістки застосовують радіонукліди стронцію - метаболічного аналога кальцію. Сканування виконують через 5-7 діб після введення 80-100 мкКі препарату. На рівні метастазів з'являються осередки інтенсивного його накопичення. Рентгенологічно ці метастази можна виявити значно пізніше - через 3-6 місяців.

Ультразвукове сканування (ехографія) грунтується на реєстрації сигналів, відбитих на межах тканин і органів. Це дає змогу за допомогою ультразвукових хвиль вдержати інформацію про розміри, глибину розташування, взаєморозташування органів і тканин, а також про структуру патологічних змін у них. Залежно від виду обробки відбитих сигналів розрізняють одно- і двовимірну ехографію. Деякі ультразвукові установки дозволяють одночасно одержувати одно- і двовимірне зображення органів.

За допомогою ехографії можна розпізнати аномалії і захворювання нирок, сечового міхура, органів мошонки.

Размещено на Allbest.ru