Принципы радионуклидных методов диагностики

В основе радионуклидной диагностики лежит использование радионулидов или меченых ими химических соединений. Все радионуклидные методики связаны со введением радиофармацевтических препаратов в организм больного или в извлеченные из организма ткани и жидкости. Введенные в организм радионуклиды являются источниками g -излучения, которое регистрируется специальными детекторами. Затем производится обработка данных.

В составе радиодиагностических приборов выделяют три основных блока: 1) детектор, преобразующий излучение от объекта в электрические импульсы; 2) электронный блок, обеспечивающий необходимые преобразования (в частности усиление) импульсов детектора и их передачу на регистрирующее устройство; 3) регистрирующее устройство, отображающее диагностическую информацию в той или иной форме; к нему могут прилагаться дополнительные устройства для обработки и анализа информации.

К вводимым внутрь организма радиофармацевтическим препаратам должны предъявляться следующие требования:

1) При распаде радионуклид должен испускать частицы, которые легко регистрируются соответствующей аппаратурой. Альфа-активные радионуклиды для диагностических целей не пригодны – даже в весьма тонком слое биологической ткани они быстро поглощаются и не могут быть зарегистрированы. Бета-частицы можно зарегистрировать лишь при их испускании с тонких поверхностных слоев тела. Поэтому наибольшее значение в диагностике имеют гамма-излучающие радионуклиды, так как гамма-кванты за счет высокой проникающей способности легко детектируются, даже если они исходят от глубоко расположенных внутренних органов.

2) Продвигаясь с течением жидкостей организма или включаясь в обмен веществ, радиофармпрепараты, излучая гамма-кванты, должны отражать интересующую врача-диагноста функцию органа или организма.

3) Введенный препарат должен создавать минимальную лучевую нагрузку на организм. Это достигается применением радионуклидов с малым периодом полураспада и препаратов, которые достаточно быстро выводятся из организма. Период половинного исчезновения радионуклидов из организма за счет процессов физического распада и биологического выведения должен приближаться ко времени диагностического обследования.

Методы радионуклидой диагностики условно можно разделить на две группы: радиографию и гамма-топографию.

Радиография (гамма-хронография) - метод функционального исследования, в основе которого лежит изучение зависимости интенсивностигамма-излучения органа (после введения радиофармацевтического препарата)
от времени. Посредством таких исследований можно судить о движении крови по сосудам и камерам сердца, о функционировании печени, почек, легких и т.д.

Рассмотрим упрощенные примеры использования радиографии. При получении гамма-хронограммы сердца больного кладут на спину, а над его грудной клеткой устанавливают детектор гамма-излучения так, чтобы в детектор попадало гамма-излучение от сердца. В вену локтевого сгиба вводят радиоактивный препарат. Детектор вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный числу гамма-квантов, идущих от сердца за единицу времени, т.е. фиксирует скорость счета в зависимости от времени. Запись выходного сигнала детектора на ленте само­писца имеет вид, показанный на
рис. 2.8. Через несколько секунд после инъекции препарат достигает правого желудочка сердца. На ленте самописца начинается подъем кривой, который к 3-4-й секунде достигает максимума. Этот момент соответствует накоплению крови в правом желудочке сердца, затем препарат переходит с кровью в сосуды легких, что отражается снижением кривой. Заполнению левого желудочка соответствует следующий максимум графика, который из-за разбавления радионуклидов кровью будет меньше первого. Затем концентрация препарата снижается до некоторого стабильного уровня, соответствующего его равномерному распределению в крови. Обработка данных позволяет рассчитать целый ряд важнейших гемодинамических показателей: минутный объем крови, ударный объем, общее периферическое сопротивле­ние и др. Вид регистрируемой кривой изменяется в зависимости от характера патологии. Так, если имеется дефект межжелудочковой перегородки и кровь правого и левого желудочка переме­шивается до поступления в малый круг кровообращения, минимум на графике будет выражен слабо.

Рассмотрим еще один пример, связанный с радиографическим исследованием почек. Соответствующая гамма-хронограмма представлена на рис.2.9.

Радиоактивный препарат, введен­ный внутривенно, приносится с кровью в артерии почек. Это обу­славливает быстрое появление излучения над почками (возрастаю­щая часть кривой). Затем содержимое канальцев стекает, и в те­чение нескольких минут создается примерное равновесие между поступлением и убыванием радиоактивного препарата, чему соот­ветствует вершина кривой. В дальнейшем отток начинает преобладать над поступлением и количество гамма-квантов, поступающих на детектор за единицу времени, уменьшается - это вызывает снижение кривой.

Анализ получаемых таким методом данных дает подробную информацию о функционировании почки. Можно, например, обнаружить преимущественное нарушение поступления препарата в почку (по восходящей ветви кривой), либо нарушение выведения (по нисходящей ветви). Так, при мочекаменной болезни перекрытие мочеточника камнем приводит к тому, что нисходящая ветвь гамма-хронограммы идет почти параллельно оси абсцисс. Производя подобные измерения для каждой из двух почек, легко провести сравнительную оценку их функционирования.

Другой метод (авторадиография) не требует последовательных передвижений детектора. Его принцип (см. рис.2.12) состоит в том, что на исследуемый объект наносится слой чувствительной фотоэмульсии. При распаде радионуклидов, депонированных в объекте, испускаемые ионизирующие частицы или кванты оставляют следы в определенных участках фотоэмульсии, на которой фиксируется распределение радионуклидов в объекте исследования. Детектором гамма-излучения может служить также большой кристалл, на который попадает излучение всего исследуемого объекта. Под действием гамма-квантов в местах их попадания на кристалл возникают световые вспышки (сцинтилляции), изображение которых получают на экране осциллографа, пленке или фотобумаге.

Возможности гамма-топографии проиллюстрируем простейшим примером исследования печени. После внутривенного введения радиоактивного препарата печень здорового человека накаплива­ет его достаточно равномерно. Если же часть функ­ционирующей паренхимы печени заменена соединительной тканью (например, при циррозе), то в этих местах накопление радио­нуклида будет существенно меньше и очаги поражения проявляют­ся на гамма-топограмме. На рис. 2.13 представлена гамма-топограмма печени, где в ее левой доле наблюдается участок с пониженным накоплением радионуклидов.

Поиск по сайту: