Отделение радионуклидных методов диагностики

Томографическая технология в радионуклидной диагностике

Наряду со сцинтиграфией, широкое применение на практике находят томографические направления радионуклидной диагностики:

• ОФЭКТ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография);
• ПЭТ (позитронная эмиссионная томография).

Метод ОФЭКТ чаще всего используется в кардиологии и неврологии. Его суть заключается в следующем: вокруг человека вращаются стандартные гамма-камеры, улавливающие излучения с разных позиций. Благодаря этому реконструируется объемное изображение, показывающее распределение радиоактивного вещества.

Метод ПЭТ является уникальным способом диагностики, появившимся недавно. Основное его достоинство — выявление заболевания на ранней стадии, уже тогда, когда это ещё невозможно при обследовании стандартными методами.

В процессе диагностики врач имеет возможность визуализировать не только размер и форму органов, но и их метаболизм и степень функционирования.

Чаще всего ПЭТ применяется в онкологии для своевременного обнаружения злокачественного процесса и наблюдения за его развитием.

Метод позитронной томографии основан на фиксировании реакции, имеющей название аннигиляция. Она представляет собой взаимодействие позитронов и электронов, испускаемых радионуклидами. Вокруг человека размещаются детекторы, улавливающие аннигиляцию. Данный способ настолько чувствителен, что с его помощью могут отслеживаться даже мыслительные процессы!

В ходе обследования происходит точная количественная оценка накопления радиофармпрепарата, что позволяет выявить самое начало опухолевого процесса и составить максимально эффективную противораковую схему лечения. С помощью ПЭТ возможно обследование как отдельного органа, так и всего тела.

Также этот метод эффективен при диагностике состояния головного мозга, когда у пациента отмечается потеря памяти неясного генеза. В сжатые сроки подтверждается или исключается рак мозга, обнаружение которого затруднено на самом раннем этапе обычными способами.

Главный недостаток ПЭТ — необходимость использования дорогостоящих радионуклидов.

1.3.1.1. Радионуклидное сканирование

 Радионуклидное
сканирование —
метод визуализации органов и тканей с
помощью введения в организм РФП.

Гамма-излучение
распределенного в теле человека
радионуклида регистрируют посредством
движущегося над телом сцинтилляционного
детектора. Прибор для радионуклидного
сканирования называется сканер.

Сканер
состоит из коллимированного
сцинтилляционного детектора,
приспособления для его перемещения над
исследуемым, пересчетной схемы и маркера,
жестко связанного с подвижным детектором
и отмечающего на бумаге штрихами, цифрами
или цветом зарегистрированную
радиоактивность.                 
Детектор построчно обходит исследуемую
часть тела с заранее установленными
скоростью и шагом. Когда детектор дошел
до конца изучаемого участка, каретка
сканера перемещается на заданное
расстояние («шаг») и детектор вновь
совершает движение по прямой, но уже к
другому краю этого участка. Скорость
движения устанавливают с учетом
интенсивности излучения. Чем больше
импульсов регистрирует прибор, тем
быстрее можно перемещать детектор.
Получаемое изображение называют
сканограммой .

К
сожалению, у сканирования есть определенные
ограничения. Главное из них — большая
продолжительность исследования. Она
достигает порой нескольких десятков
минут. Это обременительно для пациента,
который должен лежать неподвижно. Кроме
того, за такой срок меняется распределение
РФП в ряде органов и нет возможности
получать изображения органов с быстрым
прохождением по ним РФП. Эти ограничения
были сняты путем создания другого
прибора для радионуклидной визуализации
— гамма-камеры. Исследования на
гамма-камере получили название
сцинтиграфии.

Какими способами регистрируется распределение радиофармпрепарата в организме

Существует несколько разновидностей радионуклидной диагностики: радиометрия, радиография, томография, сцинтиграфия, радиоизотопное сканирование. Ключевое отличие между ними заключается в способе регистрации распределения радиофармпрепарата. Предлагаем вам подробнее ознакомиться с особенностями каждого из перечисленных выше видов исследования.

Что такое сцинтиграфия

Радиоизотопная сцинтиграфия является методом визуализации, позволяющим получать двухмерные изображения. Она бывает статической и динамической. В первом случае делают несколько сцинтиграмм (снимков), по которым изучают анатомо-топографическое состояние скелета, внутренних органов (почек, легких, щитовидной железы и так далее), а также обнаруживают в них очаги патологического скопления радиофармпрепарата.

Во втором случае с определенным интервалом выполняют серию двухмерных изображений. Путем их сложения получают динамические графики, отображающие характер перемещения радиоактивного вещества в исследуемом органе (к примеру, в почках, желчном пузыре, печени). Таким образом, удается оценить, насколько правильно он функционирует.

Сущность радиоизотопного сканирования «Whole body»

Радиоизотопное сканирование, выполняемое в режиме «Whole body», позволяет получать двухмерные изображения всего тела за счет использования особой гамма-камеры, обладающей большим полем зрения. Преимущество данного вида радиоизотопной диагностики, по сравнению со стандартной сцинтиграфией, заключается в большом объеме предоставляемых данных.

Для исследования не нужно несколько раз вводить радиофармпрепарат. Достаточно однократного его введения.

Что являет собой радиометрия

Радиометрией в медицине принято называть метод измерения концентрации радиофармпрепарата в органах и тканях организма за определенный промежуток времени. Различают клиническую и лабораторную радиометрию. Первая используется для обнаружения злокачественных опухолей, расположенных на коже, слизистых оболочках матки, желудка, гортани.

Радионуклид вводят в организм пациента, на определенном расстоянии от него размещают специальные детекторы, которые определяют интенсивность излучения над конкретным участком тела. Шкала прибора отображает цифры – количество зарегистрированных импульсов за единицу времени.

Лабораторная радиометрия применяется для исследования биологических жидкостей в пробирках, в которые введен радиофармпрепарат. Радионуклидный анализ проводится с использованием автоматизированных радиометров, на конвейерах которых устанавливаются пробирки. Фиксируя излучение над емкостью с биологической жидкостью, устройства определяют концентрацию ферментов, гормонов в крови пациента.

Радиография как разновидность радиоизотопной диагностики

Радиографией называется исследование, направленное на регистрацию динамики накопления и процесса перераспределения радиоактивного вещества, введенного в организм пациента. Данная разновидность радионуклидной диагностики используется с целью исследования быстротекущих процессов (в частности, вентиляции легких, кровообращения).

Особенности и виды томографии

Томография – разновидность исследования, позволяющая получать послойную картину распределения радиоактивного вещества в органах и на основании этого создавать объемные (3D) изображения. Выделяют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ). Отличие между ними заключается в том, что при ОФЭКТ после введения в организм пациента радиофармпрепарата стандартная камера захватывает по одному кванту (наименьшей частице энергии), исходящему от тела, а при ПЭТ – по два.

Томография как вид радионуклидной диагностики позволяет обнаруживать живые патологические ткани. Если, к примеру, после лечения рака на изображениях, полученных в ходе магнитно-резонансной томографии (МРТ) и компьютерной томографии (КТ), видны остатки разрушающейся опухоли, то ОФЭКТ и ПЭТ предоставляют возможность увидеть среди них даже единичные живые клетки.

Когда назначается?

Недавно метод мог применяться для определения состояния почек, гепатобилиарной системы, ЩЖ, а сейчас он используется во всех отраслях медицины: микро- и нейрохирургии, трансплантологии, онкологии и пр. Изотопное исследование может не только диагностировать, но и отслеживать результаты лечения, операций.

Радиоизотопная диагностика способна определять ургентные состояния, представляющие угрозу для жизни больного: ИМ, инсульты, ТЭЛА, острый живот, кровотечения в полости живота, указать на переход гепатита в цирроз; обнаружить рак на 1 стадии; найти признаки отторжения трансплантата. Радиоизотопная диагностика ценна тем, что она позволяет высветить мельчайшие нарушения в организме, которые другими методами обнаружить невозможно.

Детекторы определения находятся под специальным углом, поэтому изображение получается объемным.

Когда другие методы (УЗИ, рентген) дают информацию о статике органа, сцинтиграфия имеет возможность следить за функционированием органа. Методом изотопов можно определить опухоли мозга, воспаления в черепной коробке, сосудистые катастрофы, ИМ, коронарный склероз, саркому, преткновения на пути регионарного кровотока – в легких при ТБ, эмфиземе легких, болезни ЖКТ вплоть до кишечника. Сцинтиграфия очень широко применяется в Америке и Европе, но в России камень преткновения – дороговизна аппаратуры.

Подготовка

За 2–3 недели необходимо прекратить прием препаратов, назначенных в рамках гормонозаместительной терапии (Л-тироксин, Тиреодин, Эутирокс), а также тиреостатиков (Тирозол, Мерказолил, Пропицил)

Однако, принимая во внимание, специфику диагностической сцинтиграфии, которая проводится с целью дифференциации уже имеющегося диагноза, проводить столь длительную подготовку, как правило, нет необходимости

На практике, прием йодсодержащих препаратов прекращают за 1–2 суток до процедуры, при этом врач должен точно знать количество и дозировку принимаемых пациентом препаратов и учитывать эти данные при чтении результатов. Применение технеция 99mТс в качестве радиофармпрепарата, позволяет не проводить длительную подготовку к обследованию, так как данный радионуклид не участвует в йодовом и гормональном обменах, а отражает естественные процессы, протекающие в организме.

При том, что сцинтиграфическая томография требует обстоятельной подготовки, сама процедура проста, приготовление к ней не нарушает привычного распорядка и уклада жизни. Четкое следование правилам способствует точному результату анализа обследования. Подготовка к сцинтиграфии щитовидной железы предусматривает следующее:

• За три месяца не рекомендованы прочие исследования с применением рентген контрастных веществ (урографии, ангиографии, МРТ).
• За месяц до проведения исключаются из рациона морепродукты, насыщенные йодом.
• За 3-6 месяцев отменяется Амиодарон (Кордарон).
• За 1-2 месяца прекращается прием медикаментов, содержащих йод, в том числе тиреоидных гормонов – за 3 недели.
• За неделю нежелательно применять лекарства: Аспирин, Пропилтиоурацил, Антибиотики, Мерказолил, Нитраты.

Последовательность сцинтиграфии:

1. Утром за сутки до того, как сделать процедуру, радиоизотоп йода выпивается натощак или ставится внутривенная инъекция, через 30 мин можно кушать.
2. На другой день проводится сканирование.
3. Перед началом снимают ювелирные украшения, зубные протезы, прочие предметы из металла.
4. Пациент укладывается на спину, вся процедура длится около получаса.

Подготовка к сцинтиграфии щитовидной железы, во время которой используется  изотоп технеция 99Tcm, не требуется.

Если же в исследовании будут применяться изотопы йода, то:

1. За месяц до предполагаемого исследования вы прекращаете прием тиреоидных гормонов и препаратов, в состав которых входит йод. Этот момент обязательно оговаривается с лечащим врачом.
2. Если вы принимаете Кордарон или др. антиаритмические препараты на основе амиодарона, по согласованию с лечащим врачом, они исключаются из вашего листа назначений минимум за 3 месяца до обследования.
3. За неделю до сцинтиграфии нежелательно применение сульфаниламидов, аспирина, мерказолила, препаратов, содержащих нитратную составляющую (нитросорбит, нитроглицерин, кардикет и пр.).

В манипуляционном кабинете пациенту внутривенно вводят Пертехнат или дают принять внутрь радиоактивный изотоп йода – I-123 или I-131.

После в/в введения радиофармакологического препарата к исследованию можно приступать спустя 20-30 минут, а после приема изотопа I-123 внутрь – только через 2-4 часа. Если используется препарат йода-131, то к диагностике приступают лишь на 2-3 сутки.

Во время процедуры больной находится в горизонтальном положении. Общая продолжительность диагностических манипуляций обычно не превышает 20-30 минут; многое зависит от характера патологических изменений и некоторых индивидуальных особенностей пациента. В ходе обследования делают серию двумерных снимков. Оценка результатов занимает около получаса, после чего заключение диагноста выдается пациенту на руки.

Морфологическое обследование на рак

В современной онкологии установление характера патологического процесса проводят с обязательным использованием морфологических методов. Онкологический диагноз всегда должен быть верифицирован морфологически.

Особое значение в настоящее время приобрело цитологическое обследование на рак, позволяющее быстро и эффективно верифицировать процесс без оперативного вмешательства.

С конца 1960-х гг. цитологическая диагностика получила широкое распространение в различных областях медицины и прежде всего в онкологии и хирургии.

Клиническая практика доказала высокую информативность цитологического метода. Совпадение цитологических и гистологических заключений при опухолях основных локализаций достигает 93 — 99 %. Дополняя и обогащая традиционное патогистологическое исследование, цитологический метод имеет свою специфику и преимущества прежде всего потому, что объектом исследования являются не ткани, а клетки, которые легко получить без оперативного вмешательства относительно простыми способами: пункцией тканей тонкой иглой, взятием соскобов или отпечатков с поверхности патологического образования и т.п. Это исключает опасность повреждения органов и делает доступными для исследования практически все анатомические образования.

При опухолях наружных локализаций применяют инцизионную или эксцизионную биопсию, диагностическую пункцию, взятие соскоба, отпечатков с поверхности язв и ран.

Информативный материал для цитологического исследования можно получить с помощью эксфолиативной биопсии при исследовании патологических выделений: мокроты, мочи, асцитической и плевральной жидкостей, самостоятельных выделений из соска молочной железы и т.п.

С появлением эндоскопической техники доступными для биопсии стали внутренние органы (желудок, кишечник, легкое, гениталии и др.) во время диагностических процедур (гастроскопия, лапароскопия, бронхоскопия, колоноскопия).

Можно выделить пять этапов морфологической диагностики в онкологии.

Первый этап {амбулаторный) на основе цитологического исследования позволяет сформировать три группы больных: 1) с доброкачественными процессами; 2) с подозрением на рак; 3) со злокачественными новообразованиями.

Второй этап {клиническая диагностика) предназначен для уточнения параметров уже выявленной опухоли (гистотип, степень шфференцировки, наличие метастазов в регионарных лимфатических узлах, определение характера экссудатов и т.п.). Эти пока-(атели являются решающими при выборе оптимального плана лечения (операция, предоперационное или самостоятельное лучение лечение, химиотерапевтическое или гормональное воздействие).

Третий этап (интраоперационный) является важным во всех отношениях. Экспрессное интраоперационное цитологическое исследование помогает решить несколько вопросов:

• определить анатомическую форму роста опухоли;
• верифицировать распространение опухолевого процесса на соседние органы;
• исследовать все регионарные лимфатические узлы;
• путем изучения отпечатков с краев резецированного органа составить объективное представление о радикальности хирургического вмешательства;
• исследованием отпечатков со дна и краев раны определить абластичность хирургической операции.

Экспрессное цитологическое обследование на рак способствует морфологической верификации и объективному уточнению стадии заболевания уже во время операции, что обеспечивает своевременный и адекватный объем хирургического лечения.

Четвертый этап (послеоперационный), на котором выполняют плановое гистологическое исследование удаленного препарата, позволяет установить:

• гистотип опухоли;
• степень злокачественности и дифференцировки;
• степень прорастания органа опухолью;
• поражение регионарных лимфатических узлов;
• состояние иммуногенных зон в лимфатических узлах;
• степень патоморфоза после лучевого или лекарственного лечения.

Пятый этап (в периоде реабилитации) использует цитологическое обследование на рак, которое способствует раннему выявлению прогресса заболевания в виде рецидивов и метастазов.

Так, при обнаружении уплотнений в области проведенной ранее операции или увеличении регионарных или супрарегионарных лимфатических узлов выполняют диагностическую пункцию. Морфологический контроль проводят при любом визите онкологического больного к врачу. Больным, оперированным по поводу рака желудка, кишечника, регулярно проводят эндоскопическое исследование с биопсией подозрительных участков.

Способы регистрации распределения радиоактивных веществ

Существуют следующие виды радионуклидной диагностики:

• сцинтиграфия;
• сканирование;
• радиометрия;
• радиография.

Сцинтиграфия — метод, используемый в радионуклидной диагностике чаще всего. Он даёт возможность визуализировать орган и степень накопления препарата в нём, что позволяет оценить его функциональность и своевременно выявить патологический процесс.

Данный способ диагностики осуществляется с помощью гамма-камеры. Основной принцип её работы – регистрация излучения радиофармпрепарата при помощи йодида натрия. Этот компонент в виде кристалла большого размера (примерно 60 см в диаметре) чутко реагирует на излучение вещества. Перемещение препарата проецируется на кристалл в виде вспышек света, которые далее попадают на фотоумножитель, преобразовывающий их в электрические импульсы. С помощью регистрации этих импульсов создаётся изображение, показывающее распределение радионуклида. Гамма-камеры позволяют получать как аналоговые, так и цифровые изображения.

Метод сцинтиграфии предполагает введение меченого вещества внутривенно, за исключением тех случаев, когда необходимо обследование лёгких. Для их сцинтиграфии выбирается ингаляционный путь введения препарата.

Метод сканирования позволяет получить двухмерное изображение распределения радионуклида. Детектор сканера улавливает и регистрирует излучения, они при помощи специального блока преобразуются в штрихи, которые наносятся на обычную бумагу. Они называются сканограммой. О распределении препарата врач судит, исходя из вида штрихов.

Существует также метод цветного сканирования, когда цвет штрихов зависит от излучения, испускаемого радиофармпрепаратом.

Максимальная достоверность данного метода достигается при полной неподвижности пациента. Если это условие не соблюдается, сканер представляет искажённую картину.

Если цель диагностики – обнаружение метастазов, не выявленных клиническими исследованиями, применяется метод профильного сканирования. Его суть заключается в следующем: датчики профильного сканера перемещаются над исследуемой частью тела. В результате на бумаге появляются не штрихи, а кривая линия, показывающая накопление препарата по направлению перемещения датчиков.

На сегодняшний день метод сканирования всё реже находит применение на практике. Это обусловлено тем, что он требует больше времени, чем сцинтиграфия, с помощью которой информация предоставляется за короткий промежуток времени.

Чтобы тщательно изучить степень функционирования органа, применяют радиометрию.

Она подразделяется на виды:

• лабораторная – у пациента осуществляется забор биоматериала (кровь, моча, кал и пр.), после чего его изучают на предмет уровня накопления радионуклида;
• медицинская (клиническая) – с её помощью возможно изучить как все системы человеческого организма сразу, так и отдельный орган.

Для лабораторного исследования применяется радиометр. После того как пробирка с биологическим материалом устанавливается у счётчика, радиометр выдаёт на бумаге результат, обработанный микрокомпьютером. Главное достоинство лабораторного метода – точные расчёты, не требующие доработки врачом.

Медицинская радиометрия подразумевает введение радиоактивного вещества внутрь. Датчик радиометра фиксирует степень излучения над диагностируемой частью тела. Информация выдаётся на приборе в виде числового значения зарегистрированных импульсов. Полученный результат оценивается в процентах.

Если необходимо провести радионуклидную диагностику всего тела, используют несколько детекторов. Перемещаясь вдоль тела, они дают информацию о степени функционирования сразу всех систем и органов.

Недостатком радиометрии является то, что она не даёт информацию о кровотоке в исследуемом органе, вентиляции лёгких и пр., т. е. о быстропротекающих процессах в организме.

Чтобы зарегистрировать скорость перемещения радиофармпрепарата, используют метод радиографии. Динамика изменения излучения фиксируется детекторами и переносится на бумагу в виде кривой линии.

Главное достоинство радиографии – простота диагностики. Но в то же время не представляется возможным расположить детекторы строго на границах исследуемого органа. С помощью радиографа не осуществляется визуализация органа, поэтому интерпретация результатов может быть затруднена.