Кафедра лучевой диагностики и лучевой терапии

РАДИОНУКЛИДНАЯ ДИАГНОСТИКА
ОСНОВЫ
И
ПРИНЦИПЫ

РАДИОНУКЛИДНАЯ ДИАГНОСТИКА - это самостоятельный научно- обоснованный клинический раздел медицинской радиологии, пред-назначенный для распознавания патологических состояний отдель-ных органов и систем с помощью радионуклидов и меченных соединений

Эти исследования основаны на принципе регистрации и изме-рения излучений от введенных в организм радиофармацевтичес-ких препаратов (РФП) или радио-метрии биологических проб

Все методики радионуклидной диагностики можно разделить на следующие группы:
полностью обеспечивающие установление диагноза заболевания
определяющие нарушения функции исследуемого органа или системы, на основании которых разрабатывается план дальнейшего обследования
устанавливающие особенности анатомо-топографических положений внутренних органов
дающие возможность получить дополнительно
диагностическую информацию в комплексе
клинико-инструментального обследования
с целью более полного диагностического
заключения
1
2
3
4

Радиофармацевтическим препаратом (РФП ) называется химическое соедине-ние, содержащее в своей моле-куле определенный нуклид, и которое разрешено для введе-ния человеку с диагностической или лечебной целью

КРИТЕРИИ ВЫБОРА РАДИОАКТИВ-НОГО НУКЛИДА ДЛЯ МЕТКИ РФП
Определенный вид излучения
Низкая радиотоксичность
Определенный период полураспада
Удобная для регистрации энергия излучения
Необходимые биологические свойства
1
2
3
4
5

В настоящее время нашли наиболее широкое применение в клинической практике для метки следующие нуклиды::
Se75, In-111, In-113m, I-131, I-125 Xe-133, Au-198, Hg-197, Tc- 99m.
Наиболее пригодным для клинического исследования являются короткоживущие радинуклиды - Tc-99m и In -113m, которые возможно получить в специальных генераторах в лечебном учреждении непосредственно перед использованием

Условно РФП делятся на :
Органотропные
Туморотропные или специфи-чески тропные
Без выраженного селективного накопления в тканях и организме
1
2
3

В зависимости от способа и типа регистрации излучений все радиометрические приборы разделяются на следующие группы:
Лабораторные радиометры
Медицинские радиометры
радиографы
сцинтилляционные гамма-камеры
сканеры

Детектором
называется воспринимающая часть прибора, которая непос-редственно обращена к источ-нику

Электронный блок
управления позволяет поддер-живать необходимый уровень напряжения тока подаваемого к электродам ионизационного детектора или на ФЭУ

Дисплей
- блок представления данных из-мерений, который обеспечивает получение регистрируемого из-лучения в виде единиц скорости счета на электронном табло (им-пульс/минута), а также трансфор-мацию в виде кривых или анато-мо-топографического изображе-ния

Радионуклидная диагностика
Динамические
методы радионуклидной диагностики
in vivo

Методики, которые позволяют оценить главным образом сос-тояние функции органа или сис-тем относятся к методикам дина-мического радионуклидного ис-следования и носят название -
радиометрия, радиография или гамма - хронография

Показанием к динамическим радио-нуклидным исследованиям являются:
клинико - лабораторные данные о возмож-ном заболевании или поражении сердечно-сосудистой системы, печени, желчного пу-зыря, почек, легких
необходимость определения степени нару-шения функции исследуемого органа до на-чала лечения, в процессе лечения и катам-незе
1
2
3
необходимость изучения сохранившейся
функции исследуемого органа при обосно-вании операции

Методика, основанная на принципе определения состоя-ния функции отдельных орга-нов и систем путем получения относительных или абсолют-ных численных показателей и носит название -
радиометрия

Одноканальный радиометр

Положение больной при проведении теста захвата РФП щитовидной железой

Методики, основанные на принципе определения функ-ции отдельных органов и сис-тем путем получения записи кривой получили следующее название:

радиокардиография или
гамма - хронография сердца
радиоэнцефалография или
гамма - хронография черепа
радиоренография или
гамма - хронография почек
радиогепатография или
гамма - хронография печени
радиопульмонография или
гамма - хронография легких

Многоканальный радиограф

Нормальный захват ТС -99м

Гамма - хронограмма сердца

Положение больного при гаммахронографии почек

Радиоренограмма в норме и при нарушении накопительной функции почек

Статические радионуклидные
исследования

Методики, которые позволяют получить представление об анатомо-топографическом состоянии внутренних органов и систем относятся к статическим радионуклидным исследованиям и носят название -
гамма-топография или сканирование, сцинтиграфия

Показания к статическим методикам радионуклидной диагностики:
уточнение топографии внутренних органов (при диагностике пороков развития)
диагностика опухолевых процес-сов и кист
1
2
3
определение объема и степени поражения органа или системы

Исследования при статических исследованиях выполняют на сканерах (сканирование) или на гамма - камерах (сцинтиграфия), которые имеют примерно равные технические возможности в оценке анатомо-топографического состояния внутренних органов, однако сцинтиграфия имеет определенные преимущества

Венгерский гамматопограф

Принцип устройства гамма - топографа:
А - коллиматор ( сцинтилляционный датчик );
Б - объект исследования;
А 1-самописец;
Б1 - сканограмма

Положение больного при сканировании щитовидной железы

Положение больного при сканировании печени

Положение больного при исследовании печени с использованием гамма камеры

Сцинтиграфия выполняется более быстро
Сцинтиграфия дает возможность совмещать статические и динамические исследования

Сцинтиграмма печени

Схема анализа изображения
сканограмм и сцинтиграмм:
положение исследуемого органа в организме (обычное, смещенное вверх, вниз, латерально, медиально)
форма - обычная, деформированная за счет увеличения, уменьшения части органа или отсутствия отдельной части
величина или размеры органа:
оценка распределения РФП в изучаемом орга-не, которая определяется по степени интен-сивности черно-белого изображения или соче-тания различных цветов на многоцветном изображении

Изображение может быть:
равномерным и одинаковым по интенсивности
Нормальная нефросканограмма. Контрастность изображения равномерно и одинаковое по интенсивности.
Почки расположены симметрично по отношению к позвоночнику

Черно-белое изображение неизмененной щитовидной железы

Гамматопограмма нормальной печени

Сканограмма неизмененных почек
Изображение может быть:
равномерным, но неодинаковой интенсивности

Сканограммы неизмененной
щитовидной железы

Сканограмма неизмененного коленного сустава
Изображение может быть:
очагово-неравномерной интенсивности

Изображение может быть:
наличие отдельных очагов на фоне обычного распределения интенсивности изображения изучаемого органа
Смешанный зоб третьей степени
с наличием узлов
в правой и левой долях

” Холодный “ узел нижнего полюса левой доли щитовидной железы

“ Теплый “ или “ горячий “ узел правой доли щитовидной железы

Радионуклидная диагностика
in vitro

Радионуклидная диагностика
in vitro, в частности радиоиммуноанализ (РИА) базируется на использовании меченных соединений (антитело), которые смешиваются в пробирке с анализируемой плазмой крови пациента (антиген) непосредственно в лаборатории и не вводятся в организм пациента

РИА - применяется:
эндокринологии
онкологии
кардиологии
аллергологии
акушерстве и гинекологии
педиатрии
токсикологии

Счетчик для исследования
“ in vitro”

Измерительная свинцовая колонка “ ГАММА”

ЭМИССИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
Подобно рентгеновской компьютерной томографии, у радионуклидной диагностики есть своя томографическая технология
Применяются два основных томографических метода:
1) однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ)
2) позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)

ОФЭКТ
Наименее сложные варианты ОФЭКТ основаны на вращении вокруг тела пациента обычной гамма-камеры, которая фиксирует радиоактивность при различных углах, что позволяет после компьютерной реконструкции получать трехмерное его изображение.
Этот метод приобретает огромное значение, при кардиологических, неврологических, психиатрических и нейрохирургических заболеваниях

ПЭТ
Потенциальными возможностями по изучении функционального состояния органов располагает позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)
Суть метода заключается в высокоэффективном способе слежения за чрезвычайно малыми концентрациями ультракороткоживущих радионуклидов (УКЖР) и основан на использовании неустойчивости ядер , в которых количество протонов превышает количество нейтронов

При переходе
При переходе ядра в устойчивое состояние оно излучает позитрон, свободный пробег которого заканчивается столкновением с электроном и их аннигиляцией
Позитроно-излучающие УКЖР принимают самое активное участие в большинстве биологических процессов человеческого организма
Выбранный УКЖР может быть метаболическим субстратом или одной из жизненно выжных в биологическом отношении молекул

Есть несколько элементов, участвующих в важных биохимических процессах и имеющих позитронно-эмитирующие изотопы (например 11С, 13N, 15О).
Основные недостатки радионуклидов для ПЭТ – это необходимость использования для их производства дорогих циклотронов с коротким периодом полураспада (периоды полураспада 15О и 18F составляют 2 мин и 110 мин, соответственно)

дл
Применение УКЖР позволяет минимизировать время исследования и радиационную нагрузку на больного, хотя активность радионуклидов относительно велика, они практически полностью распадаются уже во время исследования

ло
ПЭТ позволяет осуществлять количественную оценку концентрации радионуклидов и заключает в себе колоссальные потенциальные возможности по изучению метаболических процессов на разных стадиях заболевания т.е.уже на стадии нарушения функции, до развития анатомо-структурных изменений органа

Радионуклидная диагностика щитовидной
железы

Иодид натрия I 131
Пертехнетат Tc 99m
Применяемые РФП:
радиометрическое исследование
сканирование
сцинтиграфия
Методики радионуклидного исследования:

Неорганическая фаза этапа йодного обмена позволяет определить:
поступление в организм неорганических соединений йода
циркуляцию неорганических соединений йода в организме
поглощение и концентрацию неоргани-ческих соединений йода щитовидной железой
выделение почками и другими органами неорганических соединений йода
1
2
3
4

Транспортно- органическая фаза йодного обмена позволяет определить:
выведение тиреоидных гормонов в кровь
циркуляцию тиреоидных гормонов в организме с белками крови
1
2
3
подведение гормонов щитовидной железы к тканям

Клеточный этап йодного цикла позволяет определить:
использование гормонов щитовидной железы тканями, вплоть до их распада
превращение гормонов щитовидной железы в неорганический йод
1
2
Йодопоглотительный тест прово-дится натощак после приема паци-ентом раствора йодида натрия I131 общей активностью 74 кБк

Через 2, 4 и 24 часа после приема йода выполняется радиометрическое исследо-вание щитовидной железы. Результаты фантома принимаются за 100% и относи-тельно этой величины рассчитывают про-цент накопления йода в щитовидной железе исследуемого
В норме через 2 часа в щитовидной желе-зе накапливается 10 -15% йода, через 4 –
20 - 30% и через 24 часа - 25 - 30%. При снижении функции эти показатели ниже, а при повышенной увеличены

Показаниями для сканирования и сцинтиграфии являются:
наличие узлов в щитовидной железе для определения их функциональной активности
поиск атипически расположенной железы
определение характера опухолевых образований, пальпируемых в области шеи, их связи со щитовидной железой
подозрение на наличие загрудинного расположения щитовидной железы
1
2
3
4

Дисплазия и дистопия щитовидной железы в прямой проекции

Аномалия развития щитовидной железы

Аберрантная ткань щитовидной железы

Аплазия левой доли щитовидной железы

Гипоплазия правой доли щитовидной железы

Состояние после струмэктомии

Состояние после субтотальной резекции правой доли щитовидной железы

Диффузное увеличение щитовидной железы 2 ст. с равномерным распределе-нием РФП

Диффузное увеличение щитовидной железы
2 - 3 ст.
с нерав-номерным распределе-нием РФП

Диффузное увеличение правой доли щитовидной железы 2 ст. с неравномерным распределением РФП в левой

Диффузное увеличение перешейка 2 - 3 ст. с неравномерным распределением РФП

“Холодный” узел правой доли при аденоме

Диффузно-узловой
зоб V ст. “Холодный “ узел
при раке щитовидной железы

Диффузно-узловой зоб
IV ст.
“ Холодный “ узел правой доли
щитовидной железы при аденокарци-номе

Сканограмма щитовидной железы при декомпенси-рованной аденоме до проведения теста стимуляции