Радионуклидная эмиссионная томография

7. Радионуклидная эмиссионная томография

Радионуклидная эмиссионная томография принадлежит к относительно новым способам радионуклидного исследования. Как и при обычной сцинтиграфии, при эмиссионной томографии производят регистрацию гамма-излучения введенных в организм РФП, но сбор информации осуществляют с помощью многих детекторов, расположенных вокруг больного, или одного - двух вращающихся вокруг него детекторов. Как и при рентгеновской компьютерной томографии, исследуемый объект рассматривают как совокупность тонких параллельных слоев. По характеру излучения используемого радионуклида все эмиссионные томографы разделяют на однофотонные и позитронные (двухфотонные).

Выбор РФП осуществляют при однофотонной томографии таким же образом, как и при обычной сцинтиграфии. В ротационной томокамере детекторы укреплены на вращающейся вокруг пациента раме. Компьютерная обработка данных позволяет получать изображение распределения радионуклида в различных слоях тела и количественно проанализировать изменения этого распределения во времени. При наличии достаточного числа поперечных «срезов» можно с помощью алгоритмов реорганизации данных отобразить распределение радионуклида в виде набора продольных и косых томограмм. Эмиссионная томография предоставляет врачу более точную информацию о распределении РФП, чем обычная сцинтиграфия, и позволяет изучать нарушения физиологических, биохимических и транспортных процессов, что важно для ранней диагностики патологических состояний.

Для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) в организм пациента вводят позитронизлучающий радионуклид. К позитронно-активным радионуклидам относятся короткоживущие изотопы углерода (период полураспада 20,4 мин), азота (10 мин), кислорода (2,03 мин), фтора (110 мин). Испускаемые этими нуклидами позитроны аннигилируют вблизи атомов с электронами. При аннигиляции пара позитрон — электрон исчезает, образуя два гамма-кванта, разлетающиеся в строго противоположном направлении. Каждый из этих квантов имеет энергию 511 кэВ. Эти два кванта регистрируются двумя противоположно расположенными детекторами. Одновременное появление в обоих детекторах сигналов приводит к срабатыванию схемы совпадений. Компьютерная обработка сигналов с большого числа детекторов, расположенных вокруг больного кольцом диаметром 45—65 см, или же с детекторов, совершающих движение вокруг больного, приводит к восстановлению изображения объекта. Чтобы представить себе сложность и красоту метода, достаточно указать, что для объекта диаметром 20 см необходимо получить 4000 проекций для компьютерной обработки. Но в этом случае возможно воссоздание объемного и цветного изображения объекта на дисплее.

Пространственное разрешение ПЭТ хуже, чем на компьютерных рентгеновских и магнитно-резонансных томографах, но чувствительность фантастическая. При ПЭТ удается констатировать изменение расхода глюкозы, меченной изотопом углерода, в «глазном центре» головного мозга при открывании глаз. Поэтому ПЭТ используют при исследовании тончайших метаболических процессов в мозге, вплоть до мыслительных. Но все позитронно-активные радионуклиды очень быстро распадаются. К тому же все они циклотронного происхождения. Следовательно, ПЭТ возможна только в радиологическом центре, связанном с циклотроном. В этом центре должны быть циклотрон, радиохимическая лаборатория, радиофармацевтическая лаборатория, позитронный томограф и компьютер для обработки информации.

Несмотря на все трудности технического порядка, ПЭТ представляется весьма перспективным методом для крупных научно-исследовательских и лечебных центров. С помощью ПЭТ изучают метаболизм глюкозы, жиров и белков в организме, кинетику переноса веществ через клеточные мембраны, динамику концентрации водородных ионов в клетках, усвояемость лекарственных препаратов. Большие надежды возлагают на ПЭТ в ранней диагностике заболеваний головного мозга, в том числе психических.

8. Оценка результатов радионуклидного исследования

Изучение сканограмм и сцинтиграмм проводится в соответствии с общей схемой анализа лучевых изображений.

Радиографические кривые должны быть проанализированы качественно и количественно. Наиболее простым способом является качественный анализ. Он заключается в сопоставлении формы и амплитуды кривых с соответствующими характеристиками эталонных кривых, записанных у здоровых людей. Такой анализ может быть выполнен как визуально, так и с помощью компьютера.

Количественный анализ кривых подразумевает использование различных параметров, которые характеризуют: 1) высоту ординаты кривых (т. е. их амплитуду); 2) временные интервалы между отдельными («характерными») точками кривых, например, началом исследования и максимальной высотой подъема, половиной спада кривой и т. д.; 3) величину площади под кривой или какой-то ее частью (например, на этапе подъема или, наоборот, спуска). Количественный анализ может быть выполнен либо ручным способом, либо с помощью ЭВМ. Естественно, что применение компьютера облегчает труд врача и обеспечивает большую точность измерений.

При всей привлекательности и кажущейся объективности оценки радиографических кривых на основе количественного анализа надо помнить, что все параметры кривых (временные, линейные, характеризующие площадь, абсолютные и относительные) являются характеристиками самих кривых, а не собственно функций органа. Используя любую, самую изощренную компьютерную обработку кривых, врач обязан вдумчиво и корректно оценить состояние органа, сопоставляя радионуклидные данные с результатами биохимических, радиохимических и других исследований и всегда имея в виду клиническую картину заболевания.

Наиболее точным и физиологически обоснованным способом анализа радиографических кривых является их интерпретация на основе математического моделирования транспорта РФП в соответствующих системах и органах. Для этой цели созданы специальные пакеты прикладных программ, которыми должны оснащаться лаборатории радионуклидной диагностики.

9. Радиоизотопная диагностическая лаборатория

Все радионуклидные диагностические исследования должны выполняться лишь в специальном подразделении - радиоизотопной диагностической лаборатории и обязательно специально обученным персоналом.

Согласно «Основным санитарным правилам работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» (1980), все работы с радиоактивными веществами разделяются на 3 класса. Они установлены в зависимости от токсичности радионуклидов и величин радиоактивности, с которыми приходится иметь дело на рабочем месте. Класс работ определяют по специальным таблицам.

Подавляющее большинство лабораторий медицинского назначения относится к наиболее низкому III классу, т. е. к тем лабораториям, к которым предъявляют наименее жесткие требования.

Объясняется это характером работы: в клинической медицине используют малотоксичные радионуклиды с преимущественно коротким периодом полураспада. Юридическим основанием для работы лаборатории является санитарный паспорт, выдаваемый на определенный срок территориальным органом санитарного контроля - СЭС.

Каждая радиоизотопная диагностическая лаборатория должна располагать необходимым перечнем помещений, обеспечивающих работу с РФП.

В лаборатории должно быть хранилище с защитными сейфами, в которых содержатся РФП. Необходима фасовочная, предназначенная для подготовки и приготовления РФП. Фасовочная оборудуется защитными боксами для манипуляций с РФП. Введение РФП больному осуществляется в радиоманипуляционной камере. Здесь имеется инструментарий для перорального и парентерального введения РФП: шприцы, стерилизаторы, лабораторная посуда и т. д. Последнее помещение в так называемой горячей зоне - моечная. В ней проводится обработка использованных инструментов и лабораторной посуды.

Рабочие помещения лаборатории включают в себя кабинеты, предназначенные для обследования больных. Их количество и подбор зависят от наличия технических средств для радионуклидных исследований и объема этих исследований. Обычно в составе лабораторий имеются один или несколько кабинетов для сцинтиграфии (в зависимости от того, каким количеством гамма-камер располагает учреждение), кабинет сканирования, кабинеты для радиометрии и радиографии. Если в лаборатории производится большое число радиоиммунологических исследований, то предусматривают выделение особого помещения, так как для микроанализа требуется большое число специальных приборов: центрифуг, миксеров, шейкеров, холодильников и др.

Работа с радиоактивными веществами в лечебном учреждении должна вестись аккуратно и тщательно. Персонал обязан облачаться в индивидуальные халаты, перчатки, шапочки, фартуки. Эту одежду помещают в индивидуальные шкафчики и систематически строго контролируют их радиационную чистоту. Препараты, содержащие радионуклиды, и генераторы РФП поставляются в лечебное учреждение специальной службой в транспортных контейнерах.

Радиоактивные вещества получает в лаборатории ответственное лицо, которое назначается приказом руководителя лечебного учреждения. Для учета поступления, хранения и расхода радиоактивных веществ предусмотрена специальная документация, правильность ведения которой постоянно контролируется администрацией учреждений. Для предотвращения загрязнения лаборатории радионуклидами в ней осуществляется постоянный дозиметрический контроль чистоты помещений и рабочих мест. Все сотрудники проходят индивидуальный дозиметрический контроль.