Радионуклидная диагностика (РНД).

2.1. Принцип радионуклидной диагностикизаключается во введении радионуклидов или радиофармпрепаратов (РФП – химическое соединение, меченное радинуклидом с известными фармакологическими и фармакокинетическими характеристиками) в организм больного или во взятые от него биологические субстанции (кровь, кусочки тканей, выделения) с последующей регистрацией радиоактивного излучения.

2.2. Методы радионуклидной диагностики.

Существуют две группы методов РНД:

а) методы «in-vivo» диагностики, т.е. прижизненное изучение кинетики и распределения введенного в организм РФП, и

б) методы «in-vitro» диагностики, т.е. измерение радиоактивности биологических образцов вне организма, после их смещивания в пробирке с РФМ - радиоиммунологический анализ (РИА).

При проведении исследований «in-vivo» РФП вводится в организм, чаще всего, внутривенно. РФП предъявляется ряд требований. Первое требование состоит в том, чтобы РФП, включаясь в обмен веществ или, перемещаясь с током крови, отражал бы какую-либо функцию организма (или отдельного органа). Согласно второму требованию, РФП должен создавать минимальную лучевую нагрузку в организме пациента. Активность введенного в организм человека РФП со временем уменьшается как вследствие физического процесса распада его атомов, так и в связи с выведением его из организма. Время, в течение которого активность введенного препарата уменьшается вдвое за счет обоих процессов, называют эффективным периодом полу-выведения (Т_эфф). Для радиодиагностических исследований обычно используют радионуклиды, испускающие гамма-лучи с коротким Т_эфф. Очень важно и третье требование: радионуклид должен испускать такие фотоны, которые удобно регистрировать методом наружной регистрации. Существуют следующие виды радиоунклидных исследований «in vivo».

Сцинтрафия. Метод визуализации органа по пространственному распределению в нём РФП с последующей регистрацией фотонов с помощью сцинтилляционного детектора или детекторов. Метод даёт возможность оценить морфологическое и функциональное состояние органа. Выделяют несколько видов сцинтиграфии.

Статическая планарная сцинтиграфия. Самый простой вид сцинтиграфии. Здесь, после введения радиоиндикатора,регистраруется распределение его в органе неподвижным детектором, захватывающим в поле зрения весь орган. Определяют форму, размер и характер контуров органа, и, самое главное, участки аномального накопления индикатора – высокого или низкого («горячие» или «холодные» очаги). Метод применятся для выявления опухолевых поражений паренхиматозных органов.

Сцинтиграфия всего тела. Вариант статической сцинтиграфии, однако здесь стол с пациентом или детектор перемещаются в горизонтальной плоскости, что позволяет провести регистрацию фотонов радиоиндикатора со всего организма или какой-то его части. Широко применяется при исследовании костного скелета - остеосцинтиграфия с целью выявления множественного поражения патологическим процессом, например поиск метастазов.

Динамическая сцинтиграфия. В отличие от статической, здесь выполняется серия сцинтиграмм с определённым временным интервалом. Это позволяет, помимо анатомических, изучать и функциональные характеристики органов, напр. выделительную функцию печени, фильтрационную и экскруторную функцию почек и т.д.

Иммуносцинтиграфия – визуализация опухолей по моноклональным антителам, которые получают путём иммунизации на животных вытяжек антигенов из удалённых злокачественных опухолей. Достаточно точный метод диагностики злокачественных новообразований. Шировое применение метода тормозится ограниченным набором специфических моноклональных антител.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ, томосцинтиграфия).В дланном случае регистрация фотонов радиоиндикатора из исследуемого органа осуществляется с помощью одного, двух или трёх детекторов, вращающихся вокруг тела пациента по какой-то орбите (круговой, эллиптической или сложно-адаптивной). Число получаемых срезов от 32 до 128, толщина срезов от 4 до 10 мм, реконструкция возможна в различных проекциях. Это позволяет получать не только анатомо-топографические характеристики органа, но и позволяет изучать биохимические, физиологические и транспортные процессы. Применяют для диагностики объёмных образований и сосудистых нарушений головного мозга, для раннего выявления ТЭЛА, для выявления участков нарущения кровообращения при ИБС.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) – метод радионуклидной диагностики, основанный на применении ультра короткоживущих РФП, меченых позитронными излучателями - ¹⁵О, ¹³N, ¹¹С, 18F-ФДГ. Т_эфф. этих препаратов составляет 2, 10, 20,4 и 110 минут. Это ПЭТ дает возможность изучать функциональные изменения и жизнедеятельность тканей на молекулярном уровне, например метаболизм глюкозы, утилизацию кислорода, оценка кровтока и перфузии, оценка концентрации и сродства специфических рецепторов. А так как функциональные изменения предшествуют морфологическим, изучение клеточного метаболизма дает возможность диагностировать ряд заболеваний ранее, чем с помощью КТ и МРТ. По существу это единственный метод для оценки метаболических процессов in vivo. Метод применяется в кардиологии для изучение перфузии и кровтока в миокарде при ишемической болезни, для опрелеления жизнеспособности миокарад после инфракта миокарда; в неврологии для выявления эпилептогенных фокусов и в диагностике различных видов деменции; в онкологии при диагностике и стадирования опухолей головного мозга, лёгких, молочной железы, толстой кишки, для оценки результатов химиотерапии, для выявления рецидивов опухолей.

Ниже (таблица 2) перечислены РФП и методики РНД «in vivo”, используемые в настоящее время в клинической практике.

Таблица 2. Методы РНД «in vivo”.

Радиоиммунный анализ - РИА. При проведении исследований «in-vitro» РФП в организм не вводится, т.е. это неионизационный метод лучевого исследования. РФП добавляются в биологические субстанции, чаще всего в кровь, взятую у пациента из вены. РИА позволяет определить содержание различных веществ экзогенного и эндогенного происхождения в крови - лекарственные препараты, гормоны, микроэлементы, ферменты, и др. Для проведения РИА необходим набор реагентов (немеченый антиген,меченый антиген, стандартные растворы, антисыворотка, реактивы для разделения комплекса «антиген-антитело» от непрореагировавших компонентов). Для каждого определяемого компонента необходим свой набор реагентов.

Методика проведения исследования включает следующие основные этапы: - подготовка образцов и стандартов, разведение, пипетирование, добавление антисыворотки, добавление метки, инкубация, добавление разделяющего агента, процедура разделения, радиометрия проб, расчет результатов. Общее время исследования может занимать одну-две недели от момента взятия крови у больного.

Радиоиммунологический анализ по сравнению с биологическими и биохимическими методами исследования имеет ряд преимуществ: высокая чувствительность, позволяющая определить малые количества вещества (10^-9–10^-13 г/мл); специфичность, обусловленная принципом иммунологических реакций; высокая точность и воспроизводимость метода. К недостаткам относится сравнительная дороговизна стандартного набора реагентов для каждого конкретного компонента крови.