Nghiên cứu hạt nhân phóng xạ

Mở lịch sử chẩn đoán radionuclide

Chán nản dường như khoảng cách giữa các phòng thí nghiệm vật lý, nơi các nhà khoa học đăng ký các bài hát của hạt nhân hạt nhân, và thực hành lâm sàng hàng ngày. Ý tưởng về khả năng sử dụng các hiện tượng vật lý hạt nhân để kiểm tra bệnh nhân có thể có vẻ, nếu không điên thì tuyệt vời. Tuy nhiên, đúng như ý tưởng đó đã được sinh ra trong các thí nghiệm của nhà khoa học người Hungari D.Heveshi, sau đó là người đoạt giải Nobel. Một trong những ngày mùa thu năm 1912 E.Reserford cho thấy anh ta một đống chì clorua, nằm trong tầng hầm của phòng thí nghiệm, và nói: "Đây, lấy đống này. Cố phân biệt Radium từ muối chì. "

Sau nhiều thí nghiệm được tiến hành D.Heveshi cùng với nhà hóa học người Áo A.Panetom, nó trở nên rõ ràng rằng về mặt hóa học không thể chia chì và radium D, vì đây không phải là yếu tố và đồng vị của một nguyên tố riêng biệt - chì. Chúng khác biệt chỉ ở một trong số đó là phóng xạ. Tan rã, nó phát ra bức xạ ion hóa. Do đó, một đồng vị phóng xạ - hạt nhân phóng xạ - có thể được sử dụng như một nhãn trong nghiên cứu hành vi của không phóng xạ song sinh của nó.

Trước khi các bác sĩ mở ra một triển vọng hấp dẫn: giới thiệu radionuclide của bệnh nhân, để theo dõi vị trí của họ với sự trợ giúp của dụng cụ đo phóng xạ. Trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, chẩn đoán bằng radionuclide đã trở thành một kỷ luật y học độc lập. Ở nước ngoài, chẩn đoán bằng radionuclide kết hợp với việc sử dụng chất phóng xạ phóng xạ được gọi là y học hạt nhân.

Phương pháp radionuclide là một phương pháp nghiên cứu trạng thái chức năng và hình thái học của các cơ quan và hệ thống với sự trợ giúp của radionuclides và các chỉ thị được dán nhãn. Các chỉ số này được gọi là dược phẩm phóng xạ (RFPs) - được tiêm vào cơ thể bệnh nhân, và sau đó sử dụng các dụng cụ khác nhau để xác định tốc độ và tính chất của sự di chuyển, định hình và loại bỏ các cơ quan và mô.

Ngoài ra, các mô mô, máu và xả của bệnh nhân có thể được sử dụng để đo phóng xạ. Mặc dù việc đưa ra một lượng nhỏ chỉ số (phần trăm và phần nghìn của một microgram) không ảnh hưởng đến quá trình bình thường của quá trình sống, phương pháp này có độ nhạy cao đặc biệt.

Dược chất phóng xạ là hợp chất hoá học được phép sử dụng cho người có mục đích chẩn đoán, trong phân tử có chứa một radionuclide. Radionut nên có một phổ của bức xạ có một lượng năng lượng nhất định, xác định tải lượng bức xạ tối thiểu và phản ánh tình trạng của cơ quan đang điều tra.

Về vấn đề này, dược phẩm phóng xạ được chọn có tính đến dược động học (hành vi của nó trong cơ thể) và các đặc tính vật lý-hạt nhân. Dược động học của dược phẩm phóng xạ được xác định bởi hợp chất hóa học trên cơ sở đó được tổng hợp. Khả năng đăng ký RFP phụ thuộc vào loại phân rã của radionuclide mà nó được dán nhãn.

Chọn dược phẩm phóng xạ để nghiên cứu, bác sĩ trước tiên cần phải chú ý tới trọng tâm sinh lý và dược động học của mình. Xem xét điều này ví dụ như việc giới thiệu RFP trong máu. Sau khi tiêm vào tĩnh mạch, dược phẩm phóng xạ ban đầu được phân bố đều trong máu và vận chuyển đến tất cả các cơ quan và mô. Nếu bác sĩ quan tâm đến huyết động và nguồn cung cấp máu của cơ quan, ông sẽ chọn một chỉ báo rằng một thời gian dài lưu thông trong máu, mà không đi bên ngoài các bức tường của các mạch máu vào các mô xung quanh (ví dụ, con người albumin huyết thanh). Khi kiểm tra gan, bác sĩ sẽ thích một hợp chất hóa học được chọn lọc bởi cơ quan này. Một số chất được lấy từ máu bởi thận và bài tiết qua nước tiểu, do đó chúng dùng để nghiên cứu thận và đường tiết niệu. Các dược phẩm phóng xạ cá nhân là nhiệt đới với mô xương, và do đó chúng là điều không thể thiếu trong nghiên cứu dụng cụ bộ xương. Nghiên cứu các điều khoản vận chuyển và bản chất của việc phân phối và loại bỏ dược phẩm phóng xạ ra khỏi cơ thể, bác sĩ đánh giá trạng thái chức năng và các đặc tính địa hình cấu trúc của các cơ quan này.

Tuy nhiên, không chỉ tính đến dược động học của dược phẩm phóng xạ. Cần phải tính đến các đặc tính vật lý-hạt nhân của radionuclide đi vào thành phần của nó. Trước hết, nó phải có một phổ bức xạ nhất định. Để có được hình ảnh của các cơ quan, chỉ sử dụng radionuclides phát ra tia X hoặc tia X đặc trưng, vì những bức xạ này có thể được đăng ký với sự phát hiện bên ngoài. Tần số γ-quanta hoặc tia X được hình thành trong phân rã phóng xạ, thì loại dược phẩm phóng xạ này hiệu quả hơn theo nghĩa chẩn đoán. Cùng lúc đó, radionuclide sẽ phát ra ít nhất là các chất phóng xạ của cơ thể - hấp thụ trong cơ thể bệnh nhân và không tham gia vào hình ảnh của các cơ quan. Radionuclides với một sự chuyển đổi hạt nhân của loại chuyển đổi isomeric là thích hợp hơn từ các vị trí này.

Radionuclides, có thời gian bán thải là vài chục ngày, được coi là sống lâu, vài ngày là trung bình, vài giờ ngắn, và vài phút là cực kỳ sống. Vì những lý do dễ hiểu họ có xu hướng sử dụng radionuclides trong thời gian ngắn. Việc sử dụng radionuclides trung bình và đặc biệt là tuổi thọ kéo dài liên quan đến việc tăng tải bức xạ, việc sử dụng radionuclides sống sót bị cản trở vì các lý do kỹ thuật.

Có một số cách để có được radionuclides. Một số trong số chúng được hình thành trong lò phản ứng, một số trong máy gia tốc. Tuy nhiên, cách phổ biến nhất để thu được radionuclides là máy phát điện, tức là sản xuất radionuclides trực tiếp trong phòng thí nghiệm của radionuclide chẩn đoán với sự giúp đỡ của máy phát điện.

Một thông số rất quan trọng của radionuclide là năng lượng của lượng bức xạ điện từ. Quanta năng lượng rất thấp được giữ lại trong các mô, và do đó, không đến được máy dò của thiết bị đo phóng xạ. Quanta năng lượng rất cao bay một phần qua máy dò, vì vậy hiệu quả của việc đăng ký của họ cũng thấp. Phạm vi tối ưu của năng lượng lượng tử trong chẩn đoán radionuclide là 70-200 keV.

Một yêu cầu quan trọng đối với dược phẩm phóng xạ là tải lượng bức xạ tối thiểu khi được sử dụng. Được biết, hoạt tính của radionuclide được áp dụng giảm do tác động của hai yếu tố: sự phân rã các nguyên tử của nó, tức là quá trình vật lý và loại bỏ nó khỏi cơ thể - quá trình sinh học. Thời gian phân rã của một nửa nguyên tử radionuclide được gọi là thời gian bán hủy thực của T 1/2. Thời gian mà hoạt tính của thuốc, đưa vào cơ thể, được giảm đi một nửa do bài tiết, được gọi là thời kỳ nửa thải trừ sinh học. Thời gian trong đó hoạt động của RFP đưa vào cơ thể giảm một nửa do phân hủy vật lý và loại bỏ được gọi là thời gian bán hủy hiệu quả (TEF)

Đối với các nghiên cứu chẩn đoán phóng xạ, một dược chất phóng xạ với T 1/2 ngắn nhất được tìm kiếm. Điều này là dễ hiểu vì tải xuyên tâm trên bệnh nhân phụ thuộc vào tham số này. Tuy nhiên, thời gian bán hủy ngắn rất ngắn cũng không tiện lợi: cần có thời gian để chuyển RFP tới phòng thí nghiệm và tiến hành nghiên cứu. Nguyên tắc chung là: Thuốc phải tiếp cận khoảng thời gian của quy trình chẩn đoán.

Như đã đề cập, nó hiện đang trong phòng thí nghiệm ngày càng sử dụng phương pháp tái tạo của hạt nhân phóng xạ sản xuất, và trong 90-95% các trường hợp - là hạt nhân phóng xạ ^99m Tc, được dán nhãn với đại đa số các radiopharmaceuticals. Ngoài technetium phóng xạ, ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , đôi khi rất hiếm khi các radionuclides khác được sử dụng.

RFP, thường được sử dụng trong thực hành lâm sàng.

RFP	Phạm vi áp dụng
99m Albumin Tc	Kiểm tra dòng máu
99m 'hồng cầu có nhãn Tc	Kiểm tra dòng máu
99m T - colloids (kỹ thuật)	Kiểm tra gan
99m Tc-butyl-IDA (bromeside)	Kiểm tra hệ thống bài tiết mật
99m Ts-pyrophosphate (technifor)	Nghiên cứu bộ xương
99m Ts-MAA	Kiểm tra phổi
133 ее	Kiểm tra phổi
67 ga-citrate	Thuốc gây mê, kiểm tra tim
99m Ts-sestamibi	Thuốc gây mê
99m kháng thể monoclonal Tc	Thuốc gây mê
201 T1-clorua	Nghiên cứu về tim, não, thuốc chống khối u
99m Tc-DMSA (technemek)	Khám thận
131 T-Hippuran	Khám thận
99 Tc-DTPA (pententech)	Nghiên cứu thận và các mạch máu
99m Tc-MAG-3 (teche)	Khám thận
99m Ts-Pertehnetat	Nghiên cứu tuyến giáp và tuyến nước bọt
18 F-DG	Nghiên cứu về bộ não và trái tim
123 Tôi đã gửi	Nghiên cứu tuyến thượng thận

Để thực hiện nghiên cứu phóng xạ, các công cụ chẩn đoán khác nhau đã được phát triển. Bất kể mục đích cụ thể của chúng, tất cả các thiết bị này được sắp xếp theo một nguyên tắc duy nhất: chúng có một máy dò chuyển đổi bức xạ ion hoá thành xung điện, một đơn vị xử lý điện tử và một đơn vị dữ liệu. Nhiều thiết bị radiodiagnostic được trang bị máy vi tính và bộ vi xử lý.

Sốc lốm đốm hoặc hiếm khi hơn, các bình gas thường được sử dụng như một máy dò. Chất kích thích là một chất trong đó ánh sáng nhấp nháy-sét-được tạo ra bởi hoạt động của các hạt hoặc photon sạc nhanh. Những scintillations được chụp bởi multipliers quang điện (PMTs), trong đó chuyển đổi ánh sáng nhấp nháy thành tín hiệu điện. Tinh thể lấp lánh và bộ quang phổ được đặt trong vỏ kim loại bảo vệ, một collimator giới hạn "trường nhìn" của tinh thể đến kích thước của cơ quan hoặc phần nghiên cứu của cơ thể bệnh nhân.

Thông thường, thiết bị radiodiagnostic có một số collimators thay thế, mà bác sĩ lựa chọn, phụ thuộc vào các nhiệm vụ nghiên cứu. Trong collimator có một lỗ lớn hoặc một vài lỗ thông qua đó bức xạ phóng xạ thâm nhập vào máy dò. Về nguyên tắc, càng lớn lỗ trong collimator, càng cao độ nhạy của máy dò, i. E. Khả năng phát hiện ra bức xạ ion hoá, nhưng đồng thời sức giải quyết của nó thấp hơn, tức là phân biệt giữa các nguồn phóng xạ nhỏ. Trong các collimators hiện đại có hàng chục lỗ nhỏ, vị trí của nó được lựa chọn có tính đến "tầm nhìn" tối ưu của đối tượng điều tra! Trong các thiết bị được thiết kế để xác định tính phóng xạ của các mẫu sinh học, các máy dò sét đánh được sử dụng dưới dạng các quầy gọi. Bên trong tinh thể có một ống hình trụ để đưa một ống với vật liệu được kiểm tra. Thiết bị phát hiện như vậy tăng đáng kể khả năng chụp bức xạ yếu từ các mẫu sinh học. Để đo độ phóng xạ của chất lỏng sinh học có chứa radionuclid với bức xạ β mềm, sử dụng các chất kích thích dạng lỏng.

Tất cả các nghiên cứu hạt nhân phóng xạ chẩn đoán được chia thành hai nhóm lớn: một nghiên cứu trong đó dược phẩm phóng xạ được dùng cho một bệnh nhân, - các nghiên cứu in vivo, và xét nghiệm máu, mảnh mô và chất tiết của bệnh nhân - nghiên cứu in vitro.

Khi thực hiện bất kỳ nghiên cứu in vivo nào, cần chuẩn bị tâm lý của bệnh nhân. Anh ta cần làm rõ mục đích của thủ tục, tầm quan trọng của việc chẩn đoán và thủ tục. Điều đặc biệt quan trọng là nhấn mạnh sự an toàn của nghiên cứu. Trong đào tạo đặc biệt, theo nguyên tắc, không cần thiết. Chỉ cần cảnh báo bệnh nhân về hành vi của mình trong quá trình nghiên cứu. Trong hầu hết các phương pháp, RFP được tiêm chủ yếu vào tĩnh mạch, ít gặp hơn vào động mạch, mô màng phổi, và các mô khác. RFP cũng được sử dụng bằng đường uống và qua đường hít (hít).

Các chỉ định cho nghiên cứu phóng xạ được quyết định bởi bác sĩ chăm sóc sau khi tham vấn với bác sĩ X quang. Theo nguyên tắc, nó được thực hiện sau các thủ tục xạ trị, xét nghiệm và không xâm lấn khác, khi nó trở nên rõ ràng sự cần thiết về dữ liệu radionuclide về chức năng và hình thái học của nó hoặc các cơ quan khác.

Chống chỉ định đối với chẩn đoán phóng xạ phóng xạ không có mặt, chỉ có những biện pháp hạn chế theo hướng dẫn của Bộ Y tế.

Phương pháp Radionuclide phân biệt giữa các phương pháp hình ảnh radionuclide, chụp X quang, Xạ trị lâm sàng và Xét nghiệm.

Từ "visualization" có nguồn gốc từ từ tiếng Anh "vision". Họ chỉ định việc mua lại một hình ảnh, trong trường hợp này bằng phóng xạ nuclid. Hình ảnh phóng xạ là hình ảnh phân bố không gian của RFP trong các cơ quan và mô khi nó được đưa vào cơ thể bệnh nhân. Phương pháp chính của hình ảnh radionuclide là chẩn đoán gamma (hoặc chỉ đơn giản là scintigraphy), được thực hiện trên một thiết bị được gọi là một máy ảnh gamma. Một biến thể của scintigraphy được thực hiện trên một máy ảnh gamma đặc biệt (với một máy dò di động) là lớp hình ảnh radionuclide - photon phát xạ đơn photon. Hiếm khi, chủ yếu là do sự phức tạp về kỹ thuật của việc thu được radionuclides positronizing cực ngắn, chụp quang tuyến phát xạ hai photon cũng được thực hiện trên một máy ảnh gamma đặc biệt. Đôi khi một phương pháp đã được lỗi thời của hình ảnh radionuclide được sử dụng - quét; nó được thực hiện trên một bộ máy được gọi là máy quét.

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