Медицинская радиология. Основы лучевой диагностики и лучевой терапии

масляную эмульсию йодистого соединения - вводят в сосуд со скоростью

0,25—0,5 мл/мин. Рентгенограммы лимфатических сосудов делают спустя

15—20 мин, а рентгенограммы лимфатических умов — через 24 ч.

Показания к лимфографии сравнительно узки. К ней прибегают при

системных и опухолевых заболеваниях для уточнения локализации, степени

и характера поражения лимфатических узлов. В частности, такая необходи-

мость может возникнуть при планировании лучевой терапии у онкологичес-

ких больных. Однако благодаря развитию компьютерной томографии, по-

зволяющей получить четкое изображение лимфатических узлов, в настоящее

время применение лимфографии в онкологической клинике ограничено.

2. РАДИОНУКЛИДНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Наше проникновение в мир атомов можно сравнить с ве-

ликими, полными открытий кругосветными путешест-

виями и дерзкими исследованиями астрономов, проникших

в глубины мирового пространства.

Нильс Бор

Удручающе длинной казалась дистанция между физическими лаборато-

риями, где ученые регистрировали треки ядерных частиц, и будничной
клинической практикой. Сама мысль о возможности использования ядер-
но-физических феноменов для обследования больных могла показаться
если не сумасбродной, то сказочной. Однако именно такая идея родилась в

опытах венгерского ученого Д.Хевеши, впоследствии лауреата Нобелевской
премии. В один из осенних дней 1912 г. Э.Резерфорд показал ему груду хло-

рида свинца, валявшуюся в подвале лаборатории, и сказал: «Вот, займитесь
этой кучей. Постарайтесь из соли свинца выделить радий D».

После множества опытов, проведенных Д.Хевеши совместно с австрий-

ским химиком А.Панетом, стало ясно, что химическим способом разделить
свинец и радий D невозможно, так как это не отдельные элементы, а изо-
топы одного элемента — свинца! Они различаются только тем, что один из
них радиоактивный. Распадаясь, он испускает ионизируюшее излучение.
Значит, радиоактивный изотоп — радионуклид — можно применять как
метку при изучении поведения его нерадиоактивного близнеца.

Перед врачами открылись заманчивые перспективы: вводя в организм

больного радионуклиды, наблюдать за их местонахождением с помощью
радиометрических приборов. За сравнительно короткий срок радионуклид-
ная диагностика превратилась в самостоятельную медицинскую дисципли-
ну. За рубежом радионуклидную диагностику в сочетании с лечебным при-
менением радионуклидов называют ядерной медициной.

Радионуклидный метод — это способ исследования функционального и

морфологического состояния органов и систем с помощью радионук-

лидов и меченных ими индикаторов. Эти индикаторы — их называют

радиофармацевтическими препаратами (РФП) — вводят в организм

больного, а затем с помощью различных приборов определяют ско-

рость и характер перемещения, фиксации и выведения их из органов и

тканей.

106

Кроме того, для радиометрии могут быть использованы кусочки тка-

ней, кровь и выделения больного. Несмотря на введение ничтожно

малых количеств индикатора (сотые и тысячные доли микрограмма)

не оказывающих влияния на нормальное течение жизненных процес-

сов, метод обладает исключительно высокой чувствительностью.

Радиофармацевтическим препаратом называют разрешенное для введения

человеку с диагностической целью химическое соединение, в молекуле которого

содержится радионуклид. Радионуютд должен обладать спектром излучения

определенной энергии, обусловливать минимальную лучевую нагрузку и отра-

жать состояние исследуемого органа.

В связи с этим РФП выбирают с учетом его фармакодинамических (по-

ведение в организме) и ядерно-физических свойств. Фармакодинамику

РФП определяет то химическое соединение, на основе которого он синте-

зирован. Возможности же регистрации РФП зависят от типа распада радио-

нуклида, которым он помечен.

Выбирая РФП для исследования, врач должен прежде всего учесть его

физиологическую направленность и фармакодинамику. Рассмотрим это на

примере введения РФП в кровь. После инъекции в вену РФП первоначаль-

но равномерно распределяется в крови и транспортируется по всем орга-

нам и тканям. Если врача интересуют гемодинамика и кровенаполнение

органов, то он выберет индикатор, который длительное время циркулирует

в кровеносном русле, не выходя за пределы стенок сосудов в окружающие

ткани (например, альбумин человеческой сыворотки). При исследовании

печени врач предпочтет химическое соединение, которое избирательно

улавливается этим органом. Некоторые вещества захватываются из крови

почками и выделяются с мочой, поэтому они служат для исследования

почек и мочевых путей. Отдельные РФП тропны к костной ткани, в связи с

чем они незаменимы при исследовании костно-суставного аппарата (рис.

11.27). Изучая сроки транспортировки и характер распределения и выведе-

ния РФП из организма, врач судит о функциональном состоянии и струк-

турно-топографических особенностях этих органов.

Однако недостаточно учитывать лишь фармакодинамику РФП. Нужно

обязательно принимать во внимание ядерно-физические свойства входя-

щего в его состав радионуклида. Прежде всего он должен иметь определен-

ный спектр излучения. Для получения изображения органов применяют

только радионуклиды, испускающие γ-лучи или характеристическое рент-

геновское излучение, так как эти излучения можно регистрировать при на-

ружной детекции. Чем больше γ-квантов или рентгеновских квантов обра-

зуется при радиоактивном распаде, тем эффективнее данный РФП в диа-

гностическом отношении. В то же время радионуклид должен испускать по

возможности меньше корпускулярного излучения — электронов, которые

поглощаются в теле пациента и не участвуют в получении изображения ор-

ганов. С этих позиций предпочтительны радионуклиды с ядерным превра-

щением по типу изомерного перехода — ""'Тс,

l l 3 m

In.

Радионуклиды, период полураспада которых — несколько десятков

дней, принято считать долгоживущими, несколько дней — среднеживущими,

несколько часов — короткоживущими, несколько минут — ультракоротко-

живущими. По понятным соображениям стремятся использовать короткожи-

вущие радионуклиды. Применение среднеживуших и тем более долгоживу-

107

Рис. 11.27. Сцинтиграммы скелета после

введения остеотропного РФП.

полувыведения (T^J. Время, за которое активность препарата, введенного в
организм, снижается наполовину за счет его выведения, именуют периодом
биологического полувыведении. Время, в течение которого активность введен-
108

щих радионуклидов связано с по-

вышенной лучевой нагрузкой,

использование ультракороткожи-

вуших радионуклидов затруднено

по техническим причинам.

Существует несколько спо-

собов получения радионуклидов.

Часть из них образуется в реак-

торах ("Ч,

3 2

Р,

Хе,

i 2 i

I), часть

— в ускорителях ("Ga, "Чп,

| ! 3

1 ,

| 5

О, "С,

1 J

N). Однако наиболее

распространенным способом по-

лучения радионуклидов является

генераторный, т.е. изготовление

радионуклидов непосредственно

в лаборатории радионуклидной

диагностики с помощью генера-

торов. Таким образом получают

самый распространенный радио-

нуклид — "'"Тс, а также

"'1п.

Очень важный параметр ра-

дионуклида — энергия квантов

электромагнитного излучения.

Кванты очень низких энергий

задерживаются в тканях и, сле-

довательно, не попадают на де-

тектор радиометрического при-

бора. Кванты же очень высоких

энергий частично пролетают де-

тектор насквозь, поэтому эффек-

тивность их регистрации также

невысока. Оптимальным диапа-

зоном энергии квантов в радио-

нуклидной диагностике считают

70-200 кэВ.

Важным требованием к РФП

является минимальная лучевая

нагрузка при его введении. Из-

вестно, что активность приме-

ненного радионуклида уменьша-

ется вследствие действия двух

факторов: распада его атомов, т.е.

физического процесса, и выведе-

ния его из организма — биологи-

ческого процесса. Время распада

половины атомов радионуклида

называют физическим периодом

ного в организм РФП уменьшается наполовину вследствие физического рас-

пада и выведения, называют эффективным периодом полувыведения (Тм.)

Для радионуклидных диагностических исследований стремятся вы-

брать РФП с наименее продолжительным T ^ . Это и понятно' ведь от дан-

ного параметра зависит лучевая нагрузка на больного. Однако очень корот-

кий физический период полураспада также неудобен: нужно успеть доста-

вить РФП в лабораторию и провести исследование. Общее же правило та-

ково: Τ,φφ препарата должен приближаться к продолжительности диагнос-

тической процедуры.

Как уже отмечалось, в настоящее время в лабораториях чаще использу-

ют генераторный способ получения радионуклидов, причем в 90—95 % слу-

чаев — это радионуклид "'"Тс, которым метят подавляющее большинство

РФП. Кроме радиоактивного технеция, иногда применяют "Ч,

Хе, "Ga,

очень редко — другие радионуклиды.

Ниже приведены РФП, наиболее часто используемые в клинической

практике.

РФП

99m

Тс-альбумин

99m

'Тс-меченные эритроциты

99m

Тс-коллоид (тсхнифит)

99m

Тс-бутил-ИДА (бромезида)

99m

Тс-пирофосфат (технифор)

99m

Тс-МАА

133

Хе

G а-цитрат

99m

Тс-сестамиби

99m

Тс-моноклональные антитела

201

Т1-хлорид

99m

Tc-DMSA (технемек)

131

Ί-гиппуран

99m

Tc-DTPA (пентатех)

99m

Tc-MAG-3 (технемаг) .

99m

Тс-пертехнетат

F-DG

123

I-MIBG

Область применения

Исследование кровотока

Исследование печени

Исследование желчевыделительной системы

Исследование скелета

Исследование легких

Туморотропный препарат, исследование сердца

Туморотропный препарат

Исследование сердца, головного мозга, туморо-

тропный препарат

Исследование почек

Исследование почек и сосудов

Исследование почек

Исследование щитовидной железы и слюнных

желез

Исследование головного мозга и сердца

Исследование надпочечников

Однажды во время своего обучения в Геттингене

Нильс Бор плохо подготовился к коллоквиуму и его вы-

ступление оказалось слабым. Однако Бор не пал

духом и в заключение с улыбкой сказал: -Я выслушал

здесь столь плохие выступления, что прошу рассмат-

ривать мое нынешнее как месть».

(ФИЗИКИ шутят.— М.: Мир, 1966)

Для выполнения радионуклидных исследований разработаны разно-

образные диагностические приборы. Независимо от их конкретного
назначения все эти приборы устроены по единому принципу: в них есть де-

109

Рис. 11.28. Детектор с коло-

дезным кристаллом йодида

натрия

! — счетная пробирка; 2 —

радиоактивная проба; 3 —

коллиматор. ФЭУ — фото-

электронный умножитель.

тектор, преобразующий ионизирующее из-

лучение в электрические импульсы, блок

электронной обработки и блок представле-

ния данных. Многие радиодиагностические

приборы оснащены компьютерами и микро-

процессорами.

В качестве детектора обычно исполь-

зуют сцинтилляторы или, реже, газовые

счетчики. Сцинтиллятор — это вещество,

в котором под действием быстро заря-

женных частиц или фотонов возникают

световые вспышки — сцинтилляции. Эти

сцинтилляции улавливаются фотоэлек-

тронными умножителями (ФЭУ), кото-

рые превращают световые вспышки в

электрические сигналы. Сцинтилляцион-

ный кристалл и ФЭУ помещают в защит-

ный металлический кожух — коллима-

тор, ограничивающий «поле видения»

кристалла размерами органа или изучае-

мой части тела пациента.

Обычно у радиодиагностического прибо-

ра имеется несколько сменных коллиматоров,

которые подбирает врач в зависимости от

задач исследования. В коллиматоре имеется одно большое или несколько

мелких отверстий, через которые радиоактивное излучение проникает в де-

тектор. В принципе, чем больше отверстие в коллиматоре, тем выше чувст-

вительность детектора, т.е. его способность регистрировать ионизирующее

излучение, но одновременно ниже его разрешающая способность, т.е.

свойство раздельно различать мелкие источники излучения. В современных

коллиматорах имеется несколько десятков мелких отверстий, положение

которых выбрано с учетом оптимального «видения» объекта исследования!

В приборах, предназначенных для определения радиоактивности био-

логических проб, применяют сцинтилляционные детекторы в виде так на-

зываемых колодезных счетчиков (рис. 11.28). Внутри кристалла имеется ци-

линдрический канал, в который помещают пробирку с исследуемым мате-

риалом. Такое устройство детектора значительно повышает его способ-

ность улавливать слабые излучения биологических проб. Для измерения ра-

диоактивности биологических жидкостей, содержащих радионуклиды с

мягким β-излучением, применяют жидкие сцинтилляторы.

Все радионуклидные диагностические исследования делят на две боль-

шие группы: исследования, при которых РФП вводят в организм паци-

ента,— исследования in vivo, и исследования крови, кусочков ткани и

выделений больного — исследования in vitro.

При выполнении любого исследования in vivo требуется психологи-

ческая подготовка пациента. Ему необходимо разъяснить цель процедуры,
ее значение для диагностики, порядок проведения. Особенно важно под-
110

черкнуть безопасность исследования. В специальной подготовке как пра-

вило, нет необходимости. Следует лишь предупредить пациента о его по-

ведении во время исследования. При исследованиях in vivo применяют

различные способы введения РФП в зависимости от задач процедуры

В большинстве методик предусматривается проведение инъекции РФП

преимущественно в вену, гораздо реже в артерию, паренхиму органа, дру-

гие ткани. РФП применяют также перорально и путем вдыхания (ингаля-

ция).

Показания к радионуклидному исследованию определяет лечащий врач

после консультации с радиологом. Как правило, его проводят после других

клинических, лабораторных и неинвазивных лучевых процедур, когда ста-

новится ясна необходимость радионуклидных данных о функции и морфо-

логии того иди иного органа.

Противопоказаний к радионуклидной диагностике нет, имеются лишь

ограничения, предусмотренные инструкциями Министерства здравоохра-

нения Российской Федерации.

Среди радионуклидных методов различают: методы радионуклидной

визуализации, радиографию, клиническую и лабораторную радиомет-

рию.

Термин «визуализация» образован от английского слова vision (зре-

ние). Им обозначают получение изображения, в данном случае с помо-

щью радиоактивных нуклидов. Радионуклидная визуализация — это со-

здание картины пространственного распределения РФП в органах и тка-

нях при введении его в организм пациента. Основным методом радио-

нуклидной визуализации является гаммасцинтиграфия (или просто

сцинтиграфия), которую проводят на аппарате, называемом гамма-ка-

мерой. Вариантом сцинтиграфии, выполняемой на специальной гамма-

камере (с подвижным детектором), является послойная радионуклид-

ная визуализация — однофотонная эмиссионная томография. Редко,

главным образом из-за технической сложности получения ультрако-

роткоживущих позитронизлучающих радионуклидов, проводят двухфо-

тонную эмиссионную томографию также на специальной гамма-камере.

Иногда применяют уже устаревший метод радионуклидной визуализа-

ции — сканирование; его выполняют на аппарате, называемом скане-

ром.

Сцинтиграфия — это получение изображения органов и тканей па-

циента посредством регистрации на гамма-камере излучения, испуска-

емого инкорпорированным радионуклидом.

Физиологической сущностью сцинтиграфии является органотроп-

ность РФП, т.е. способность его избирательно аккумулироваться в оп-

ределенном органе — накапливаться, выделяться или проходить по

нему в виде компактного радиоактивного болюса.

Гамма-камера (рис. 11.29) представляет собой сложное техническое

устройство, насыщенное микроэлектроникой и компьютерной техникой.

В качестве детектора радиоактивных излучений применяют сцинтилляци-

онный кристалл (обычно йодид натрия) больших размеров - диаметром

до 50 см. Это обеспечивает регистрацию излучения одномоментно над

111

вательно, расположению радионуклида в органе. Одновременно с помо-

щью электроники анализируется момент возникновения каждой сцинтил-

ляции, что дает возможность определить время прохождения радионукли-

да по органу.

Важнейшей составной частью гамма-камеры, безусловно является спе-

циализированный компьютер, который позволяет производить разнообраз-

ную компьютерную обработку изображения: выделять на нем заслуживаю-

щие внимания поля — так называемые зоны интереса — и проводить в них

различные процедуры: измерение радиоактивности (общей и локальной),

определение размеров органа или его частей, изучение скорости прохожде-

ния РФП в этом поле. С помощью компьютера можно улучшить качество

изображения, выделить на нем интересующие детали, например питающие

орган сосуды.

При анализе сцинтиграмм широко применяют математические методы,

системный анализ, камерное моделирование физиологических и патологи-

ческих процессов. Естественно, все полученные данные не только отобра-

жаются на дисплее, но также могут быть перенесены на магнитные носи-

тели, переданы по компьютерным сетям.

Заключительным этапом сцинтиграфии обычно является создание

твердой копии изображения на бумаге (с помощью принтера) или пленке

(посредством фотокамеры).

В принципе каждая сцинтиграмма в той или иной степени характери-

зует функцию органа, так как РФП накапливается (и выделяется) пре-

имущественно в нормальных и активно функционирующих клетках,

поэтому сцинтиграмма — это функционально-анатомическое изображе-

ние. В этом уникальность радионуклидных изображений, отличающая

их от получаемых при рентгенологическом и ультразвуковом исследо-

ваниях, магнитно-резонансной томографии. Отсюда вытекает и основ-

ное условие для назначения сцинтиграфии — исследуемый орган обя-

зательно должен быть хотя бы в ограниченной степени функционально

активным. В противном случае сцинтиграфическое изображение не

получится. Вот почему бессмысленно назначать радионуклидное ис-

следование печени при печеночной коме.

Сцинтиграфию широко применяют практически во всех разделах кли-

нической медицины: терапии, хирургии, онкологии, кардиологии, эндо-

кринологии и др.— там, где необходимо «функциональное изображение»

органа. В том случае, если выполняют один снимок, то это статическая

сцинтиграфия. Если же задачей радионуклидного исследования является

изучение функции органа, то выполняют серию сцинтиграмм с различны-

ми временными интервалами, которые могут измеряться в минутах или се-

кундах. Такую серийную сцинтиграфию называют динамической. Проана-

лизировав на компьютере полученную серию сцинтиграмм, выбрав в каче-

стве «зоны интереса» весь орган или его часть, можно получить на дисплее

кривую, отображающую прохождение РФП через этот орган (или его

часть). Такие кривые, построенные на основании результатов компьютер-

ного анализа серии сцинтиграмм, именуют гистограммами. Они предназна-

чены для изучения функции органа (или его части). Важным достоинством

113

гистограмм является возможность обрабатывать их на компьютере: сглажи-

вать, выделять отдельные составляющие части, суммировать и вычитать,

оцифровывать и подвергать математическому анализу.

При анализе сцинтиграмм, в основном статических, наряду с топогра-

фией органа, его размерами и формой определяют степень однород-

ности его изображения. Участки с повышенным накоплением РФП на-

зывают горячими очагами, или горячими узлами (рис. II.30). Обычно им

соответствуют избыточно активно функционирующие участки орга-

на — воспалительно измененные ткани, некоторые виды опухолей, зо-

ны гиперплазии. Если же на сиинтиграмме выявляется область пони-

женного накопления РФП, то, значит, речь идет о каком-то объемном

образовании, заместившем нормально функционирующую паренхиму

органа,— так называемые холодные узлы (рис 11.31). Они наблюдаются

при кистах, метастазах, очаговом склерозе, некоторых опухолях.

Синтезированы РФП, избирательно накапливающиеся в опухолевой

ткани,— туморотропные РФП, которые включаются преимущественно в

клетки, обладающие высокой митотической и метаболической активнос-

тью. Вследствие повышенной концентрации РФП опухоль будет вырисовы-

ваться на сцинтиграмме в виде горячего очага. Такую методику исследова-

ния называют позитивной сцинтиграфией. Для нее создан ряд РФП (см.

ранее).

Сцинтиграфия с мечеными моноклональными антителами носит на-

звание иммуносцинтиграфии.

Разновидностью сцинтиграфии является бинуклидное исследование, т.е.

получение двух сцинтиграфических изображений с использованием одно-

временно вводимых РФП. Такое исследование проводят, например, для

более отчетливого выделения мелких паращитовидных желез на фоне более

массивной ткани щитовидной железы. С этой целью одновременно вводят

два РФП, один из которых —

20|

Т1-хлорид — накапливается в обоих орга-

нах, другой —

Вт

Тс-пертехнетат — только в щитовидной железе. Затем с

помощью дискриминатора и компьютера из первого (суммарного) изобра-

жения вычитают второе, т.е. выполняют процедуру субтракции, в результа-

те чего получают итоговое изолированное изображение парашитовидных

желез.

Существует особый тип гамма-камер, предназначенный для визуализа-

ции всего тела пациента. При этом датчик камеры перемещается над обсле-

дуемым пациентом (или, наоборот, пациент перемещается под датчиком).

Получающаяся при этом сцинтиграмма будет содержать информацию о

распределении РФП во всем теле больного. Таким путем получают, напри-

мер, изображение всего скелета, выявляя при этом скрытые метастазы.

Для исследования сократительной функции сердца применяют гамма-

камеры, снабженные специальным устройством — триггером, который под

управлением электрокардиографа включает сцинтилляционный детектор

камеры в строго заданные фазы сердечного цикла — систолу и диастолу.

В результате этого после компьютерного анализа полученной информации

на экране дисплея появляются два изображения сердца — систолическое и

диастолическое. Совместив их на дисплее, можно изучить сократительную

функцию сердца.

114

Среднее время, которое ученый отдает работе

Среднее время жизни человека— 60 лет

Детство (школа, колледж, университет)—24 года

Сон (8 часов в сутки; сон во время научных

дискуссий, лекций и семинаров не учиты-

вается)— 20 лет
Отпуск (плюс выходные дни и праздники,

73 дня в год)— 12 лет

Еда (1 час в день)— 2,5 года

Прочие потребности (0,5 ч в день)— 1,5 года

И т о г о . . . —59,75 года

Чистое рабочее время — 0,25 года, т.е. около 90 дней.

Ученый в среднем работает 1,5 дня в год или, если

исключить детство,— 2,5 дня в год.

(Физики продолжают шутить.— М.: Мир, 1968)

Однофотонная эмиссионная томография (ОФЭТ) постепенно вытесня-

ет обычную статическую сцинтиграфию, так как позволяет с таким же
количеством того же РФП добиться лучшего пространственного разре-
шения, т.е. выявлять значительно более мелкие участки поражения ор-
гана — горячие и холодные узлы. Для выполнения ОФЭТ применяют

специальные гамма-камеры (рис. 11.32). От обычных они отличаются
тем, что детекторы (чаще два) камеры вращаются вокруг тела больного.
В процессе вращения сцинтилляционные сигналы поступают на ком-
пьютер из разных ракурсов съемки, что дает возможность построить на

экране дисплея послойное изображение органа (как при другой по-
слойной визуализации — рентгеновской компьютерной томографии).

ОФЭТ предназначена для тех же целей, что и статическая сцинтигра-

фия, т.е. для получения анатомо-функционального изображения органа, но
отличается от последней более высоким качеством изображения. Она по-
зволяет выявить более мелкие детали и, следовательно, распознать заболе-
вание на более ранних стадиях и с большей достоверностью. При наличии

достаточного числа поперечных «срезов», полученных за короткий период

времени, с помощью компьютера можно построить на экране дисплея трех-
мерное объемное изображение органа, позволяющее получить более точное
представление о его структуре и функции (рис. 11.33).

Существует еще один вид послойной радионуклидной визуализации —
позитронная двухфотонная эмиссионная томография (ПЭТ). В качестве
РФП используют радионуклиды, испускающие позитроны, в основном
ультракороткоживущие нуклиды, период полураспада которых состав-

ляет несколько минут,— "С (20,4 мин), "N (10 мин),

О (2,03 мин),

1 8

(ПО мин). Испускаемые этими радионуклидами позитроны аннигили-
руют вблизи атомов с электронами, следствием чего является возник-
новение двух гамма-квантов — фотонов (отсюда и название метода),

разлетающихся из точки аннигиляции в строго противоположных на-
правлениях. Разлетающиеся кванты регистрируются несколькими де-

текторами гамма-камеры, располагающимися вокруг обследуемого.

116

Рис. 11.32. Ротационная гамма-камера для эмиссионной томографии.

Основным достоинством ПЭТ является то, что используемыми при ней

радионуклидами можно метить очень важные в физиологическом отноше-

нии лекарственные препараты, например глюкозу, которая, как известно,

активно участвует во многих метаболических процессах. При введении в

организм пациента меченой глюкозы она активно включается в тканевый

обмен головного мозга и сердечной мышцы. Регистрируя с помощью ПЭТ

поведение этого препарата в названных органах, можно судить о характере

метаболических процессов в тканях. В головном мозге, например, таким

образом выявляют ранние формы нарушения кровообращения или разви-

тия опухолей и даже обнаруживают изменение физиологической активнос-

ти мозговой ткани в ответ на действие физиологических раздражителей —

света и звука (рис. 11.34). В сердечной мышце определяют начальные про-

явления нарушения метаболизма.

Распространение этого важного и весьма перспективного метода в кли-

нике сдерживается тем обстоятельством, что ультракороткоживушие радио-

нуклиды производят на ускорителях ядерных частиц — циклотронах. Ясно,

что работать с ними можно только в том случае, если циклотрон располо-

жен непосредственно в лечебном учреждении, что, по понятным причи-

117

несколько сантиметров в диаметре, поэтому для обозрения всего исследуе-

мого органа приходится перемещать этот кристалл последовательно строка

за строкой (например, как электронный пучок в электронно-лучевой труб-

ке). Движения эти медленные, вследствие чего продолжительность иссле-

дования составляет десятки минут, иногда 1 ч и более Качество получае-

мого при этом изображения низкое, а оценка функции - лишь приблизи-

тельная. По этим причинам сканирование в радионуклидной диагностике

применяют редко, в основном там, где отсутствуют гамма-камеры.

Для регистрации функциональных процессов в органах — накопле-

ния, выведения или прохождения по ним РФП - в некоторых лаборато-

риях применяют радиографию. Радиограф имеет один или несколько

сцинтилляционных датчиков, которые устанавливают над поверхностью

тела пациента. При введении в организм больного РФП эти датчики улав-

ливают гамма-излучение радионуклида и преобразуют его в электричес-

кий сигнал, который затем записывается на диаграммной бумаге в виде

кривых.

Однако простота устройства радиографа и всего исследования в целом

перечеркивается весьма существенным недостатком — низкой точностью

исследования. Дело в том, что при радиографии в отличие от сцинтиграфии

очень трудно соблюсти правильную «геометрию счета», т.е. расположить

детектор точно над поверхностью исследуемого органа. В результате подоб-

ной неточности детектор радиографа часто «видит» не то, что нужно, и эф-

фективность исследования оказывается низкой.

Под клинической радиометрией понимают измерение радиоактивности

всего тела или его части после введения в организм РФП. Обычно в кли-

нической практике используют гамма-излучающие радионуклиды. После

введения в организм РФП, содержащего такой радионуклид, его излуче-

ния улавливаются сцинтилляционным детектором, расположенным над

соответствующей частью тела пациента. Результаты исследования обычно

представляются на световом табло в виде количества импульсов, зареги-

стрированных за определенный промежуток времени, либо в виде скорос-

ти счета (в импульсах в минуту). В клинической практике данный метод

не имеет большого значения. Обычно его используют в тех случаях, когда

необходимо выявить и оценить инкорпорацию радионуклидов при слу-

чайном их попадании в организм человека — по неосторожности, при ка-

тастрофах.

Более интересный метод — радиометрия всего тела. При ее проведении

человека помещают в специальную низкофоновую камеру, содержащую не-

сколько специально ориентированных сцинтилляционных детекторов. Это

позволяет регистрировать радиоактивное излучение всего тела, причем в

условиях минимального влияния естественного радиоактивного фона, ко-

торый, как известно, в некоторых областях поверхности Земли может быть

весьма высоким. Если во время выполнения радиометрии закрыть свинцо-

вой пластиной какую-либо часть тела (орган), то можно оценить вклад

именно этой части тела (или располагающегося под пластинкой органа)

в общую радиоактивность организма. Таким путем удается изучить мета-

болизм белков, витаминов, железа, определить объем внеклеточной воды.

Этот метод применяют также при обследовании людей со случайной

инкорпорацией радионуклидов (вместо обычной клинической радиоме-

трии).

119

Рис. 11.35. Аппаратура для радиоиммунологического анализа.

Для лабораторной радиометрии используют автоматизированные ра-

диометры (счетчики проб; рис. 11.35). В них на конвейере располагают-

ся пробирки с радиоактивным материалом. Под управлением микро-

процессора пробирки автоматически подаются к окну колодезного

счетчика; после выполнения радиометрии происходит автоматическая

смена пробирок. Результаты измерения подсчитываются в компьютере,

и после соответствующей обработки они поступают на печатающее

устройство. В современных радиометрах в автоматическом режиме

производятся сложные расчеты, и врач получает готовую информацию,

например о концентрации в крови гормонов и ферментов с указанием

точности выполненных измерений. Если объем работы по лаборатор-

ной радиометрии невелик, то применяют более простые радиометры с

ручным перемещением пробирок и выполнением радиометрии вруч-

ную, в неавтоматическом режиме.

Радионуклидная диагностика in vitro (от лат. vitrum — стекло, по-

скольку все исследования проводят в пробирках) относится к микро-

анализу и занимает пограничное положение между радиологией и кли-

нической биохимией. Она позволяет обнаружить присутствие в биоло-

гических жидкостях (кровь, моча) различных веществ эндогенного и

экзогенного происхождения, находящихся там в ничтожно малых или,

как говорят химики, исчезающих концентрациях. К таким веществам

относятся гормоны, ферменты, лекарственные препараты, введенные в

организм с лечебной целью, и др.

При различных заболеваниях, например при раке или инфаркте мио-

карда, в организме появляются вещества, специфические для этих заболе-

ваний. Их называют маркерами (от англ. mark — метка). Концентрация

маркеров столь же ничтожно мала, как и гормонов: буквально единичные

молекулы в 1 мл крови.

120

Все эти уникальные по своей точности исследования могут быть вы-

полнены с применением радиоиммунологического анализа, разработанного в

1960 г. американскими исследователями С. Берсоном и Р. Ялоу, которым

впоследствии за эту работу была присуждена Нобелевская премия Широ-

кое внедрение его в клиническую практику ознаменовало собою революци-

онный скачок в микроанализе и радионуклидной диагностике Впервые

врачи получили возможность, причем весьма реальную, расшифровывать

механизмы развития многих заболеваний и диагностировать их на самых

ранних стадиях. Наиболее зримо ощутили значение нового метода эндо-

кринологи, терапевты, акушеры, педиатры

Принцип радиоиммунологического метода состоит в конкурентном

связывании искомых стабильных и аналогичных им меченых веществ

со специфической воспринимающей системой.

Для выполнения такого анализа выпускают стандартные наборы реа-

гентов, каждый из которых предназначен для определения концентрации

какого-либо одного конкретного вещества.

Схема радиоиммунологического исследования представлена на рис.

11.36. Как видно на рисунке, связывающая система (чаще всего это специ-

фические антитела или антисыворотка) вступает во взаимодействие одно-

временно с двумя антигенами, один из которых искомый, другой — его ме-

ченый аналог. В качестве метки по ряду соображений наиболее часто ис-

пользуют гамма-излучатель

| 2 5

1, реже — бета-излучатель

Н. Применяют

растворы, в которых меченого антигена содержится всегда больше, чем

антител. В этом случае разыгрывается настоящая борьба меченого и неме-

ченого антигенов за связь с антителами. Последние относятся к иммуно-

глобулинам класса G.

Они должны быть узкоспецифическими, т.е. реагировать только с ис-

следуемым антигеном. Антитела акцептируют на своих открытых связыва-

ющих местах (сайтах) лишь специфичные для них антигены, причем в ко-

личествах, пропорциональных количеству антигенов. Этот механизм образ-

но описывают как феномен «замка и ключа»: чем больше исходное содер-

жание искомого антигена в реагирующих растворах, тем меньше радиоак-

тивного аналога антигена будет захвачено связывающей системой и тем

большая его часть останется несвязанной.

Одновременно с определением концентрации искомого вещества в

крови пациента в тех же условиях и с теми же реагентами проводят иссле-

дование стандартных сывороток с точно установленной концентрацией ис-

комого антигена. По соотношению радиоактивностей прореагировавших

компонентов строят калибровочную кривую, отражающую зависимость ра-

диоактивности пробы от концентрации исследуемого вещества. Затем, со-

поставляя радиоактивность проб материала, полученного от пациента, с ка-

либровочной кривой, определяют концентрацию искомого вещества в

пробе.

Подробнее см.- Гринин Л. С, Рыбаков С.С Радиоиммунологический аналих-

М.: Энергоатомиздат, 1984; Ткачева ГЛ., Балаболкин МИ, Ларичева ИМГ Ра-

диоиммунологические методы исследования.— М: Медицина, 1983; Чард I.

Радиоиммунологический анализ: Пер. с англ.— М.: Мир, 1981.

121

Медицинская радиология. Основы лучевой диагностики и лучевой терапии - часть 7