Penelitian radionuklida

Membuka riwayat diagnostik radionuklida

Depresi lama terasa jarak antara laboratorium fisik, tempat ilmuwan mendaftarkan jejak partikel nuklir, dan praktik klinis sehari-hari. Gagasan tentang kemungkinan menggunakan fenomena nuklir-fisik untuk pemeriksaan pasien bisa tampak, jika tidak gila, maka fantastis. Namun, ide seperti itu lahir dalam eksperimen ilmuwan Hungaria D.Heveshi, yang kemudian menjadi pemenang Hadiah Nobel. Pada salah satu hari di musim gugur tahun 1912, E.Reserford menunjukkan kepadanya tumpukan klorida timbal, terbaring di ruang bawah tanah laboratorium, dan berkata: "Ini, ambil tumpukan ini. Cobalah untuk membedakan Radium dari garam timbal. "

Setelah banyak percobaan yang dilakukan oleh D.Heveshi bersama dengan ahli kimia Austria A.Panet, menjadi jelas bahwa tidak mungkin memisahkan timbal dan radium D secara kimiawi, karena ini bukan unsur individual, tapi isotop satu unsur - timah. Mereka hanya berbeda dalam salah satunya radioaktif. Disintegrasi, ia memancarkan radiasi pengion. Oleh karena itu, isotop radioaktif, radionuklida, dapat digunakan sebagai tanda saat mempelajari perilaku kembar non-radioaktifnya.

Sebelum dokter membuka prospek yang menggoda: masuk ke radionuklida tubuh pasien, untuk memantau lokasi mereka dengan bantuan instrumen radiometrik. Dalam waktu yang relatif singkat, diagnostik radionuklida telah menjadi disiplin medis independen. Di luar negeri, diagnostik radionuklida yang dikombinasikan dengan penggunaan terapeutik radionuklida disebut obat nuklir.

Metode radionuklida adalah metode untuk mempelajari keadaan organ dan sistem fungsional dan morfologi dengan bantuan radionuklida dan indikator berlabel. Indikator-indikator ini - yang disebut radiofarmasi (RFP) - disuntikkan ke dalam tubuh pasien, dan kemudian menggunakan berbagai instrumen menentukan kecepatan dan sifat gerakan, fiksasi dan pemindahan dari organ dan jaringan.

Selain itu, potongan jaringan, darah dan pelepasan pasien dapat digunakan untuk radiometri. Meskipun ada sejumlah indikator yang sangat kecil (seperseratus dan seperseribu mikrogram) yang tidak mempengaruhi proses kehidupan normal, metode ini memiliki sensitivitas yang sangat tinggi.

Radiofarmasi adalah senyawa kimia yang diizinkan untuk diberikan kepada seseorang dengan tujuan diagnostik, di dalam molekul dimana radionuklida terkandung. Radionut harus memiliki spektrum radiasi energi tertentu, menentukan beban radiasi minimum dan mencerminkan kondisi organ yang sedang diselidiki.

Dalam hal ini, radiofarmasi dipilih dengan mempertimbangkan farmakodinamik (perilaku di dalam tubuh) dan sifat fisik-nuklir. Farmakodinamika dari radiofarmasi ditentukan oleh senyawa kimia berdasarkan yang disintesis. Kemungkinan pendaftaran RFP tergantung pada jenis pembusukan radionuklida yang diberi label.

Memilih radiofarmasi untuk penelitian, dokter pertama-tama harus mempertimbangkan fokus fisiologis dan farmakodinamiknya. Anggap ini misalnya pengenalan RFP dalam darah. Setelah disuntikkan ke dalam pembuluh darah, radiofarmasi pada awalnya didistribusikan secara merata ke dalam darah dan dibawa ke semua organ dan jaringan. Jika dokter tertarik pada hemodinamik dan pengisian organ dalam darah, dia akan memilih indikator yang beredar untuk waktu yang lama di aliran darah tanpa meninggalkan dinding pembuluh di jaringan sekitarnya (misalnya albumin serum manusia). Saat memeriksa hati, dokter akan memilih senyawa kimia yang secara selektif ditangkap oleh organ ini. Beberapa zat ditangkap dari darah oleh ginjal dan diekskresikan dalam urin, sehingga berfungsi untuk mempelajari ginjal dan saluran kemih. Radiofarmi perorangan bersifat tropik pada jaringan tulang, dan oleh karena itu sangat diperlukan dalam penelitian aparatus osteoartikular. Mempelajari persyaratan transportasi dan sifat distribusi dan pemindahan radiofarmaka dari tubuh, dokter menilai keadaan fungsional dan ciri-ciri topografi struktural dari organ-organ ini.

Namun, tidak cukup hanya memperhitungkan farmakodinamika dari radiofarmaka. Hal ini diperlukan untuk mempertimbangkan sifat nuklir-fisik radionuklida yang masuk ke dalam komposisinya. Pertama-tama, ia harus memiliki spektrum radiasi tertentu. Untuk mendapatkan gambar organ, hanya radionuklida yang memancarkan sinar γ atau sinar X karakteristik yang digunakan, karena radiasi ini dapat didaftarkan dengan deteksi eksternal. Semakin banyak quanta kuarsa atau kuarsa X yang terbentuk dalam peluruhan radioaktif, semakin efektif radiofarmasi ini dalam arti diagnostik. Pada saat yang sama, radionuklida harus memancarkan sesedikit mungkin radiasi corpuskular - elektron yang diserap di tubuh pasien dan tidak berpartisipasi dalam pencitraan organ. Radionuklida dengan transformasi nuklir tipe transisi isomerik lebih disukai dari posisi ini.

Radionuklida, yang umur paruhnya beberapa lusin hari, dianggap berumur panjang, beberapa hari berumur menengah, beberapa jam berumur pendek, dan beberapa menit hidup dengan ultrashort. Untuk alasan yang mudah dimengerti, mereka cenderung menggunakan radionuklida berumur pendek. Penggunaan radionuklida berumur panjang dan terutama, terkait dengan peningkatan beban radiasi, penggunaan radionuklida hidup ultrashort terhambat karena alasan teknis.

Ada beberapa cara untuk mendapatkan radionuklida. Beberapa di antaranya terbentuk di reaktor, beberapa di akselerator. Namun, cara yang paling umum untuk mendapatkan radionuklida adalah generator, mis. Produksi radionuklida langsung di laboratorium diagnostik radionuklida dengan bantuan generator.

Parameter yang sangat penting dari radionuklida adalah energi kuanta radiasi elektromagnetik. Quanta energi sangat rendah dipertahankan di jaringan dan, oleh karena itu, jangan sampai di detektor perangkat radiometrik. Quanta energi yang sangat tinggi sebagian terbang melalui detektor, sehingga efektivitas pendaftaran mereka juga rendah. Kisaran optimum energi kuantum dalam diagnostik radionuklida adalah 70-200 keV.

Persyaratan penting untuk radiofarmasi adalah beban radiasi minimum saat diberikan. Diketahui bahwa aktivitas radionuklida yang diterapkan menurun karena aksi dua faktor: pembusukan atomnya, mis. Proses fisik, dan mengeluarkannya dari tubuh - proses biologis. Waktu pembusukan dari setengah atom radionuklida disebut paruh paruh T 1/2. Waktu dimana aktivitas obat, dimasukkan ke dalam tubuh, dikurangi setengahnya karena ekskresinya, disebut periode eliminasi setengah biologis. Waktu dimana aktivitas RFP diperkenalkan ke dalam tubuh berkurang setengahnya karena peluruhan dan eliminasi fisik disebut masa kerja paruh efektif (TEF)

Untuk studi diagnostik radionuklida, radiofarmasi dengan T 1/2 yang paling lama dicari. Hal ini dapat dimengerti karena beban radial pada pasien tergantung pada parameter ini. Namun, waktu paruh fisik yang sangat singkat juga tidak nyaman: perlu waktu untuk mengirimkan RFP ke laboratorium dan melakukan penelitian. Aturan umumnya adalah: Obat harus mendekati durasi prosedur diagnostik.

Seperti yang telah dicatat, sekarang di laboratorium, metode generator untuk mendapatkan radionuklida digunakan lebih sering, dan pada 90-95% kasusnya adalah radionuklida ^99m Tc, yang diberi label dengan sebagian besar preparat radiofarmasi. Selain radioaktif teknetium, ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , kadangkala sangat jarang radionuklida lain yang digunakan.

RFP, yang paling umum digunakan dalam praktik klinis.

RFP	Lingkup aplikasi
99m Tc Albumin	Pemeriksaan aliran darah
Eritrosit berlabel Titer 99m	Pemeriksaan aliran darah
99m T -colloids (secara teknis)	Pemeriksaan hati
99m Tc-butyl-IDA (bromeside)	Pemeriksaan sistem ekskresi empedu
99m Ts-pirofosfat (technifor)	Pelajari kerangkanya
99m Ts-MAA	Pemeriksaan paru
133 Хе	Pemeriksaan paru
67 Ga-sitrat	Tumorotropik obat, pemeriksaan jantung
99m Ts-sestamibi	Obat tumor
Antibodi monoklonal 99m	Obat tumor
201 T1-klorida	Kajian jantung, otak, obat tumorotropika
99m Tc-DMSA (technemek)	Pemeriksaan ginjal
131 T-Hippuran	Pemeriksaan ginjal
99 Tc-DTPA (pententech)	Studi tentang ginjal dan pembuluh darah
99m Tc-MAG-3 (teche)	Pemeriksaan ginjal
99m Ts-Pertehnetat	Penelitian kelenjar tiroid dan kelenjar ludah
18F-DG	Belajar otak dan jantung
123 Aku mengirim	Studi kelenjar adrenal

Untuk melakukan penelitian radionuklida, berbagai instrumen diagnostik telah dikembangkan. Terlepas dari tujuan spesifik mereka, semua perangkat ini disusun sesuai dengan satu prinsip: mereka memiliki detektor yang mengubah radiasi pengion menjadi pulsa listrik, unit pemrosesan elektronik dan unit representasi data. Banyak perangkat radiodiagnostik dilengkapi dengan komputer dan mikroprosesor.

Scintillator atau, yang lebih jarang, counter gas biasanya digunakan sebagai detektor. The scintillator adalah zat di mana cahaya berkedip-kilau-dihasilkan oleh aksi partikel bermuatan cepat atau foton. Scintillations ini ditangkap oleh pengganda fotolistrik (PMT), yang mengubah cahaya menjadi sinyal listrik. Kristal gemerlapan dan photomultiplier ditempatkan dalam casing logam pelindung, kolimator yang membatasi "bidang penglihatan" kristal seukuran organ atau bagian yang dipelajari dari tubuh pasien.

Biasanya perangkat radiodiagnostik memiliki beberapa kolimator yang dapat diganti, yang dipilih dokter, tergantung pada tugas penelitian. Pada collimator ada satu lubang besar atau beberapa lubang kecil dimana radiasi radioaktif menembus ke detektor. Pada prinsipnya, semakin besar lubang pada collimator, semakin tinggi sensitivitas detektornya, i. Kemampuannya untuk mendeteksi radiasi pengion, tapi pada saat bersamaan daya penyelesaiannya lebih rendah, yaitu. Membedakan sumber radiasi kecil. Pada kolimator modern ada beberapa puluhan lubang kecil, posisi yang dipilih dengan mempertimbangkan optimal "penglihatan" objek investigasi! Pada perangkat yang dirancang untuk menentukan radioaktivitas sampel biologis, detektor kilau digunakan dalam bentuk yang disebut penghitung sumur. Di dalam kristal ada saluran silinder dimana tabung dengan bahan yang akan diperiksa diletakkan. Perangkat detektor semacam itu secara signifikan meningkatkan kemampuannya untuk menangkap radiasi lemah dari sampel biologis. Untuk mengukur radioaktivitas cairan biologis yang mengandung radionuklida dengan radiasi β lunak, digunakan alat penggosok cairan.

Semua studi diagnostik radionuklida dibagi menjadi dua kelompok besar: studi di mana RFP diperkenalkan ke tubuh pasien, studi in vivo, dan studi tentang darah, fragmen jaringan dan penelitian tentang pengeluaran pasien-in vitro.

Saat melakukan studi in vivo, persiapan psikologis pasien diperlukan. Dia perlu mengklarifikasi tujuan prosedur, pentingnya diagnosis, dan prosedurnya. Sangat penting untuk menekankan keselamatan penelitian ini. Dalam pelatihan khusus, sebagai aturan, tidak perlu. Hanya perlu memperingatkan pasien tentang perilakunya selama penelitian berlangsung. Studi in vivo, berbagai metode pemberian RFP tergantung pada tujuan prosedur yang digunakan. Pada kebanyakan metode, RFP disuntikkan terutama ke dalam vena, apalagi ke dalam arteri, organ parenkim, dan jaringan lainnya. RFP juga digunakan secara oral dan dengan menghirup (inhalasi).

Indikasi untuk penelitian radionuklida ditentukan oleh dokter yang hadir setelah berkonsultasi dengan ahli radiologi. Sebagai aturan, ini dilakukan setelah prosedur radiasi klinis, laboratorium dan non-invasif lainnya, saat menjadi jelas kebutuhan data radionuklida mengenai fungsi dan morfologi organ tersebut atau organ lainnya.

Kontraindikasi terhadap diagnostik radionuklida tidak ada, hanya ada batasan yang diberikan oleh instruksi dari Kementerian Kesehatan.

Metode radionuklida membedakan antara metode pencitraan radionuklida, radiografi, radiometri klinis dan laboratorium.

Istilah "visualisasi" berasal dari kata bahasa Inggris "vision". Mereka menunjuk akuisisi gambar, dalam hal ini oleh nuklida radioaktif. Pencitraan radionuklida adalah penciptaan gambaran distribusi spasial RFP di organ dan jaringan saat diperkenalkan ke dalam tubuh pasien. Metode utama pencitraan radionuklida adalah gamma scintigraphy (atau hanya scintigraphy), yang dilakukan pada aparatus yang disebut kamera gamma. Sebuah varian dari scintigraphy yang dilakukan pada kamera gamma khusus (dengan detektor bergerak) adalah pencitraan radionuklida berlapis - foton emisi tunggal foton. Jarang, terutama karena kompleksitas teknis untuk memperoleh radionuklida positronisasi ultrafort yang hidup, tomografi emisi dua foton juga dilakukan pada kamera gamma khusus. Terkadang metode pencitraan radionuklida yang sudah usang digunakan - pemindaian; itu dilakukan pada alat yang disebut pemindai.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]