打開歷史放射性核素診斷
令人沮喪的長時間似乎是物理實驗室之間的距離,科學家們在那裡註冊了核子粒子軌跡,以及日常的臨床實踐。使用核物理現象檢查患者的可能性似乎可能看起來,如果不是瘋狂的話,那就太棒了。然而,正是這樣一個想法誕生於匈牙利科學家D.Heveshi後來的諾貝爾獎獲得者的實驗中。在1912年秋天的一天,E.Reserford向他展示了一堆鉛氯化物,躺在實驗室的地下室,並說:“在這裡,拿這個堆。嘗試區分鐳和鉛鹽。“
D.Heveshi與奧地利化學家A.Panet一起進行了許多實驗後,很明顯,化學上不可能分離鉛和鐳D,因為這些不是單個元素,而是一種元素 - 鉛的同位素。它們之間的區別僅在於它們中的一個是放射性的。分解時,它發射電離輻射。因此,在研究其非放射性雙胞胎的行為時,可以使用放射性同位素放射性核素作為標記。
在醫生開闢了一個誘人的前景之前:將放射性核素引入患者體內,借助放射性儀器監測其位置。在相對較短的時間內,放射性核素診斷已成為獨立的醫學學科。在國外,放射性核素診斷與放射性核素的治療應用相結合被稱為核醫學。
放射性核素法是一種用放射性核素和標記指示劑幫助研究器官和系統的功能和形態狀態的方法。這些指標 - 它們被稱為放射性藥物(RFPs) - 被注入患者體內,然後使用各種儀器確定移動,固定和從器官和組織中移除的速度和性質。
另外,患者的組織,血液和排出物可以用於輻射測量。儘管引入了可忽略的少量指標(千分之一和千分之一微克),不影響正常的生命過程,但該方法具有非常高的靈敏度。
放射性藥物是允許給予診斷目的的化合物,其分子中含有放射性核素。Radionut應具有一定能量的輻射譜,確定最小輻射負載並反映被調查器官的狀況。
在這方面,放射性藥物的選擇要考慮到它的藥效(體內行為)和核物理性質。放射性藥物的藥效學是由化學化合物決定的,在此基礎上合成它。註冊RFP的可能性取決於它所標記的放射性核素的衰變類型。
選擇放射性藥物進行研究時,醫師應首先考慮到他的生理學重點和藥效學。例如考慮在血液中引入RFP。注入靜脈後,放射性藥物開始均勻地分佈在血液中,並被輸送到所有器官和組織。如果有興趣的血流動力學和器官的血液供應一名醫生,他將是一個很長一段時間在血液中循環,而不要去血管壁外進入周圍的組織(例如,人血清白蛋白)選擇一個指標。當檢查肝臟時,醫生會傾向於選擇性地被該器官捕獲的化合物。一些物質由腎臟從血液中捕獲並排泄到尿液中,因此它們用於研究腎臟和尿道。單個放射性藥物向骨組織回歸,因此它們在骨關節器械的研究中是不可或缺的。研究運輸條件和放射性藥物從體內的分佈和去除性質,醫生判斷這些器官的功能狀態和結構地形特徵。
然而,僅考慮放射性藥物的藥效學是不夠的。有必要考慮進入其組成的放射性核素的核物理特性。首先,它必須有一定的輻射光譜。為了獲得器官的圖像,僅使用發射γ射線或特徵X射線的放射性核素,因為這些放射線可以通過外部檢測來記錄。在放射性衰變中形成的γ量子或X射線量子越多,這種放射性藥物在診斷意義上越有效。同時,放射性核素應盡可能少地發射微粒輻射 - 吸收在患者體內並不參與器官成像的電子。具有異構過渡類型的核轉化的放射性核素從這些位置是優選的。
半衰期為數十天的放射性核素被認為是長壽命的,幾天是中等壽命的,幾個小時是短暫的,幾分鐘是超短壽命的。出於可以理解的原因,他們傾向於使用短壽命的放射性核素。使用中等壽命放射性核素尤其是長壽命放射性核素與輻射負荷增加有關,由於技術原因,超短壽命放射性核素的使用受到阻礙。
有幾種方法可以獲得放射性核素。其中一些在反應堆中形成,一些在加速器中。然而,獲得放射性核素的最常見方式是發生器,即 在發生器的幫助下直接在放射性核素診斷實驗室生產放射性核素。
放射性核素的一個非常重要的參數是電磁輻射量子的能量。量子能量非常低,保留在組織中,因此不會到達輻射測量設備的探測器。Quanta的高能量部分通過檢測器,因此它們的配準效率也很低。放射性核素診斷中量子能量的最佳範圍是70-200 keV。
放射性藥物的重要要求是施用時的最小輻射負荷。已知由於兩個因素的作用,施加的放射性核素的活性降低:其原子的衰變,即 物理過程,並將其從體內移除 - 生物過程。一半放射性核素原子的衰變時間稱為T 1/2的物理半衰期。引入體內的藥物活性由於其排泄而減少一半的時間稱為生物半消除期。由於物理衰減和消除,引入體內的RFP活動減半的時間稱為有效半衰期(TEF)
對於放射性核素診斷研究,尋求具有最小延長T 1/2的放射性藥物。這是可以理解的,因為患者的徑向負載取決於這個參數。然而,很短的實際半衰期也很不方便:有必要有時間將RFP送到實驗室進行研究。一般規則是這樣的:藥物必須接近診斷程序的持續時間。
如前所述,目前它是在實驗室中越來越多地使用生產放射性核素的方法再生,而在病例90-95% -是放射性核素99米锝,其中標有絕大多數的放射性藥物。除放射性锝外,133 Xe,67 Ga ,有時甚少使用其他放射性核素。
RFP,臨床實踐中最常用的。
RFP |
適用範圍 |
99m Tc白蛋白 | 血流檢查 |
99m'Tc標記的紅細胞 | 血流檢查 |
99米T-膠體(技術上) | 肝臟檢查 |
99m叔丁基-IDA(bromeside) | 檢查膽汁排泄系統 |
99m Ts-焦磷酸鹽(工藝) | 研究骨架 |
99米Ts-MAA | 肺部檢查 |
133次 | 肺部檢查 |
67鎵 - 檸檬酸鹽 | 腫瘤藥物,心臟檢查 |
99米Ts-sestamibi | 腫瘤藥物 |
99m Tc-單克隆抗體 | 腫瘤藥物 |
201T1-氯化物 | 研究心臟,腦,促腫瘤藥物 |
99m Tc-DMSA(technemek) | 腎臟檢查 |
131 T-Hippuran | 腎臟檢查 |
99 Tc-DTPA(pententech) | 研究腎臟和血管 |
99m Tc-MAG-3(teche) | 腎臟檢查 |
99m Ts-Pertehnetat | 甲狀腺和唾液腺研究 |
18 F-DG | 研究大腦和心臟 |
123我送 | 腎上腺的研究 |
為了進行放射性核素研究,已經開發了各種診斷儀器。無論其具體目的如何,所有這些設備都按照單一原則排列:它們具有將電離輻射轉換為電脈衝的檢測器,電子處理單元和數據表示單元。許多放射診斷設備都配有計算機和微處理器。
閃爍器或更少見的氣體計數器通常用作探測器。閃爍體是通過快速帶電粒子或光子的作用產生閃光 - 閃爍 - 的物質。這些閃爍由光電倍增器(PMT)捕獲,它將閃光轉換為電信號。閃爍晶體和光電倍增管放置在保護金屬外殼中,准直器將晶體的“視野”限製到器官或患者身體的研究部分的大小。
通常放射診斷設備有幾個可移動的准直器,醫生可以根據研究任務選擇。在准直儀中有一個或幾個小孔,放射性輻射通過它進入探測器。原則上,准直器中的孔越大,檢測器的靈敏度越高,即E. 其檢測電離輻射的能力,但同時其分辨能力較低,即 區分小的輻射源。在現代准直儀中有幾十個小孔,其位置是根據調查對象的最佳“視角”來選擇的!在設計用於確定生物樣品的放射性的裝置中,閃爍檢測器以所謂的計數器的形式使用。晶體內部有一個圓柱形通道,其中放置了一個待檢查材料的管子。這樣的檢測器裝置顯著提高了捕獲來自生物樣品的弱輻射的能力。為了測量含有具有軟β-輻射的放射性核素的生物流體的放射性,使用液體閃爍體。
所有的放射性核素診斷研究分為兩大組:將RFP引入患者體內的研究,體內研究以及血液,組織碎片和患者出院 - 體外研究的研究。
進行任何體內研究時,需要患者的心理準備。他需要澄清手術的目的,其對診斷的重要性,程序。強調研究的安全性尤為重要。通常在特殊培訓中,沒有必要。只有在研究期間警告患者他的行為才是必要的。在體內研究中,根據手術目的,採用不同的RFP施用方法。在大多數方法中,RFP主要注入靜脈,更少注射到動脈,器官薄壁組織和其他組織。RFP也用於口服和吸入(吸入)。
放射性核素研究的指徵由主治醫師在諮詢放射科醫生後確定。通常,在其他臨床,實驗室和非侵入性輻射程序之後進行,當它明確需要關於該器官或其他器官的功能和形態的放射性核素數據時。
放射性核素診斷禁忌不存在,只有衛生部的指示提供了限制。
放射性核素方法區分放射性核素成像方法,放射照相術,臨床和實驗室放射測量。
術語“可視化”來自英文單詞“視覺”。他們指定採集圖像,在這種情況下是放射性核素。放射性核素成像是將RFP引入患者體內時在器官和組織中產生的RFP空間分佈圖。放射性核素成像的主要方法是伽瑪閃爍照相術(或簡稱閃爍照相術),它在稱為γ相機的裝置上進行。在特殊伽馬相機(帶有可移動探測器)上執行的閃爍掃描的變型是分層放射性核素成像 - 單光子發射層析成像。很少,主要是因為獲得超短壽命正電子放射性核素的技術複雜性,雙光子發射斷層掃描也在特殊的伽瑪相機上進行。有時使用已經過時的放射性核素成像方法 - 掃描; 它在稱為掃描儀的設備上執行。