Гамма камера это аппарат для проведения

Что такое радионуклидная диагностика?

Гамма камера это аппарат для проведения

Радионуклидная диагностика (сцинтиграфия) это раздел лучевой диагностики, в котором для получения информации о строении и функции органа используется специальное вещество – радиофармпрепарат.

Радиофармпрепарат в очень маленькой дозе, чаще всего это десятые доли миллилитра, вводится внутривенно в организм ребенка.

Данное исследование позволяет получить уникальную информацию о функции органа, которую нельзя получить никаким другим способом.

Для проведения исследования применяется специальный аппарат – гамма-камера, которая имеет, так называемые, головки. Головки размещены на круглом основании – гентри гамма-камеры.

Сама гамма-камера во время исследования не излучает никакой энергии и не шумит. В ее головки вмонтированы специальные приемники – детекторы, которые улавливают энергию от радиофармпрепарата.

Специальное программное обеспечение преобразовывает эти импульсы в изображения.

Во время исследования ребенок лежит на столе гамма-камеры.

Головки гамма-камеры могут располагаться под разными углами по отношению к ребенку (например, при нефросцинтиграфии они расположены сверху и снизу) или вращаться вокруг (при выполнении однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, например, при сцинтиграфии миокарда).

Само исследование, как и введение радиофармпрепарата, не сопровождается никакими субъективными ощущениями. Важно, чтобы ребенок сохранял неподвижность. Мы не используем наркоз для своих исследований. Самым маленьким пациентам исследования проводятся в состоянии сна.

Экг — синхронизированная перфузионная офэкт миокарда в покое (перфузионная сцинтиграфия миокарда)

ЭКГ- синхронизированная перфузионная ОФЭКТ миокарда в покое малоинвазивный метод исследования, позволяющий оценить миокардиальную перфузию и сократимость в рамках одного исследования.

Для проведения перфузионной сцинтиграфии миокарда мы применяем технециевый комплекс — 99mTc – метилизобутил изонитрила (99mТс – МИБИ).

Данный препарат включается в миокард и печень, но из печени он быстро выводится, при этом уровень его захвата миокардом сохраняется неизменным в течение трех часов.

Длительная фиксация препарата в миокарде связана с тем, что он включается в митохондрии кардиомиоцитов, пропорционально функциональной активности мышечной ткани. Оптимальные сцинтиграфические изображения получают через 60-90 минут после внутривенного введения препарата. Время записи томографического изображения на нашем аппарате составляет 33 минуты.

Показания к проведению перфузионной сцинтиграфии миокарда: кардиомиопатии различных фенотипов, некомпактный миокард, врожденные пороки сердца, воспалительные заболевания миокарда, состояния после оперативных вмешательств на сердце.

Диагностические возможности ЭКГ — синхронизированной перфузионной ОФЭКТ миокарда в покое: оценка перфузии миокарда на клеточном уровне, определение конечного систолического и диастолического объемов, определение фракции выброса левого желудочка, оценка подвижности сердечной стенки, выявление зон гипо-, акинеза и дискинеза, определение систоло-диастолического утолщения миокарда. Таким образом, данное исследование применяется для: оценки жизнеспособности миокарда, выявления признаков воспалительных изменений, определения характера и степени нарушения перфузии миокарда левого желудочка, выявление очагов фиброза, наблюдение в динамике для оценки эффективности терапии и определения прогноза заболевания.

Мы проводим исследование без наркоза, что накладывает ограничение по минимальному возрасту детей – целесообразно проводить данное исследование, начиная с пятилетнего возраста. В ряде случаев можно сделать исключение, тогда исследование выполняется в состоянии естественного сна.

Статическая нефросцинтиграфия

Статическая нефросцинтиграфия применяется для оценки размера, формы и расположения почек. В результате данного исследования оценивается количество функционирующей паренхимы как для обеих почек, так и для каждой отдельно.

По равномерному или неравномерному включению радиофармпрепарата можно определить наличие очаговых изменений, которые могут быть связаны с рубцовыми изменениями почечной паренхимы. Проводится оценка жизнеспособности почки, наличия признаков ее функционирования.

Показанием к проведению статической нефросцинтиграфии является: воспалительные заболевания почек, повреждение почек при нарушении уродинамики (пузырно-мочеточниковый рефлюкс и связанная с ним нефропатия), хронические инфекции мочевыделительной системы, аномалии развития мочевыделительной системы (гипоплазия почки, подковообразная почка, дистопированная почка и др.).

Для проведения исследования внутривенно вводится радиофармпрепарат 99мТс ДМСА (2,3-димеркаптоянтарная кислота). Особенностью этого препарата является его длительная фиксация в функционирующей почечной ткани.

Исследование проводится через два-три часа после внутривенной инъекции радиофармпрепарата. Это время необходимо, чтобы препарат накопился в ткани почек. Длительность самого исследования составляет 20 минут.

В результате мы получаем изображение почек в трех проекциях.

Мы проводим исследование без наркоза. Самым маленьким пациентам исследование выполняется в состоянии естественного сна.

Динамическая гепатобилисцинтиграфия
(динамическая сцинтиграфия печени с определением функции желчевыводящих путей)

Гепатобилисцинтиграфия проводится натощак, с пробным желчегонным завтраком на 30-й минуте (сливки 20%, для грудных детей — сцеженное молоко или смесь). Исследование начинается сразу в момент введения радиофармпрепарата (в количестве менее одного миллилитра).

Внутривенно вводится радиофармпрепарат, который захватывается клетками печени и показывает функцию желчевыведения. Само исследование длится 60 минут. Такая продолжительность необходима для оценки функции печени и желчных проток.

В случаях с нарушением оттока желчи может потребоваться дополнительный досмотр без повторного введения радиофармпрепарата.

Показаниями к проведению гепатобилисцинтиграфии являются: диффузные заболевания печени (гепатит, цирроз), состояния после трансплантации, заболевания желчного пузыря и желчевыводящих путей, нарушение транспорта желчи, склерозирующий холангит, желтухи, пороки развития печени, желчного пузыря, атрезия желчевыводящих путей.

В результате данного малоинвазивного исследования получаем уникальную информацию о проходимости желчных протоков, функционировании ткани печени, сократимости желчного пузыря, нарушении в работе сфинктеров.
Если у Вас возникли вопросы, Вы можете позвонить в наше отделение, и мы с радость на них ответим. Телефон: 8 (499) 132-34-29 с 10 до 15 часов.

Источник: http://nczd.ru/chto-takoe-radionuklidnaja-diagnostika/

Устройство и принцип действия гамма-камеры и повитрон-эмиссионного томографа

Гамма камера это аппарат для проведения

На сегодняшний день основным прибором для получения сцинти- графических изображений является гамма-камера, которую изобрел американский инженер Anger (1966).

Ее конструктивные особенности обеспечивают хорошее пространственное разрешение в сочетании с высокой скоростью регистрации у-излучения.

В комплексе со специализированным или универсальным компьютером гамма-камера позволяет проводить все основные виды радионуклидных in vivo – исследований.

Гамма-камера состоит из двух основных крупных узлов (рис. 2.1.): блока детектирования и аналогового пульта обработки и отображения информации.

Блоком детектирования является сцинтилляционный детектор с тонким (около 12 мм) и большого диаметра (250 мм и более) монокристаллом Nal (Т1), над которым размещены фотоэлектронные умножители.

От их количества в конечном итоге зависит разрешающая способность гамма-камеры.

Рис. 2.1. Блок-схема гамма-камеры:

  • 1 – сцинтилляционный кристалл; 2 – коллиматор; 3 электронные умножители; 4 – декодирующий Смок; 5 – свинцовая защита; 6 – кабель;
  • 7 -усилитель координат; 8 – делитель: 9 – анализатор:
  • 10- электронно-лучевая трубка

В сцинтилляционном детекторе поглощенные или рассеянные гамма-кванты преобразуются в фотоны видимого излучения, причем их количество пропорционально поглощенной в сцинтилляторе энергии гамма-кванта. Фотоумножители преобразуют световую вспышку в сцинтилляторе в импульс тока, который регистрируется спектрометрической аппаратурой.

Амплитуда импульса пропорциональна поглощенной энергии, поэтому возможно отделение вспышек от гамма- квантов с энергией, характерной для используемого PH, от общего фона. Применение сборки фотоумножителей позволяет осуществить восстановление координат вспышки и таким образом измерить пространственное распределение PH в теле пациента.

Важным узлом детектора является коллиматор, который позволяет избежать искажений получаемых сцинтиграмм за счет поглощения гамма-квантов, падающих под некоторым углом к центральной оси его отверстий, стенками этих отверстий (см. рис. 2.2.). В результате чего они не достигают поверхности кристалла.

Как правило, используются многоканальные коллиматоры (параллельные, дивергентные, конвергентные), представляющие собой свинцовую пластину с множеством отверстий, через которые происходит проникновение гамма-квантов от объекта к сцинтилляционному кристаллу. В некоторых случаях (например, для проведения сцинтиграфии щитовидной железы) применяется одноканальный коллиматор pin-hole (см.

рис. 2.3.). Выбор коллиматора определяется конкретными диагностическими задачами. Для проведения исследований с радионуклидами, обладающими различными энергиями излучения, иепользуют низко-, средне- и высокоэнергетические коллиматоры. Толщина свинцовых стенок между отверстиями коллиматора при этом должна быть тем больше, чем выше энергия гамма-излучения, предполагаемого для регистрации.

Рис. 2.2. Схема попадания гамма-квантов на сцинтилляционный кристалл при отсутствии (а) и наличии (б) параллельного коллиматора

Рис. 2.3. Поле видения гамма-камеры (обозначено черным цветом) при использовании параллельного (а), конвергентного (б), дивергентного (в) и pin-hole-коллиматоров (г)

Эффективность задержки у-квантов в самом кристалле зависит, с одной стороны, от его плотности и толщины, а с другой – от энергии излучения.

В результате взаимодействия задержанных у-квантов с электронами атомов кристаллической решетки возникает электромагнитное излучение, около 10 % энергии которого находится в световом диапазоне (длина волны 410 нм на каждые 100 кэВ), оптимальном для регистрации ФЭУ.

При этом высокоэнергетические у-кванты в большинстве своем «прошивают» кристалл, не вступая во взаимодействие с его атомами.

Вместе с тем, они способны вызывать эффект комптоиовского рассеивания на свободных или слабосвязанных электронах и инициировать появление новых у-квантов с более низкой энергией и с иным направлением движения, что служит причиной снижения четкости сцин- тиграфического изображения.

Длительность световой вспышки в кристалле должна быть минимальной, для того чтобы не происходило наложения на нее последующих сцинтилляций, маскирующих друг друга.

По этой причине увеличение радиоактивности в поле зрения детектора сопровождается нелинейным возрастанием скорости счета.

Для наиболее распространенного в радионуклидной диагностике кристалла Nal(Tl) продолжительность сцинтилляций составляет 0,8 мкс.

В современных гамма-камерах кристалл обычно имеет удобную для проведения исследований четырехугольную форму и размеры 450 х 600 мм, обеспечивающие поле видения не менее 350 х 510 мм. Толщина кристалла составляет 12,7 мм.

Для регистрации сцинтилляций и преобразования их в электрические сигналы, как правило, используют около 60 ФЭУ с диаметром фотокатода 3 и 2 дюйма.

Помимо преобразования сцинтилляционных вспышек в электрические сигналы в ФЭУ происходит их усиление примерно в 106 раз.

Как показано на рис. 2.1, усиленные с помощью ФЭУ сигналы подаются на специальный декодирующий блок (4), с помощью которого определяются координаты каждой сцинтилляции (I и У), а также интенсивность ее свечения (Z), пропорциональная энергии поглощенного у-кванта. На практике величина Z является суммой сигналов всех ФЭУ, отреагировавших на данную сцинтилляцию.

Существует три вида дальнейшего преобразования сигнала в сцин- тиграфическое изображение: аналоговый, аналого-цифровой и истинно цифровой. Принципиальным отличием последнего является то, что каждый ФЭУ здесь оснащен собственным аналого-цифровым преобразователем. В этом случае X-, У- и Z-сигналы рассчитываются полностью цифровым путем.

В целом процесс детектирования завершается формированием сцинтиграфического изображения исследуемого органа, которое визуально или с помощью компьютера обрабатывается с целью принятия диагностического решения.

Совершенствование гамма-камер и разработка новых программ для специализированных ЭВМ привели к созданию на рубеже 70-80-х годов нового типа приборов для радионуклидной диагностики – одпофо- тонных эмиссионных компьютерных томографов (ОФЭКТ). Главное их преимущество состоит в возможности получения плоскостных срезов изучаемых органов.

Следует отметить, что если рентгеновская (трансмиссионная) томография основана на получении компьютерных изображений «срезов» тела после обработки информации о поглощении тканями рентгеновского (внешнего по отношению к телу) излучения, то ОФЭКТ позволяет визуализировать в виде плоскостных сечений распределение радиофармпрепарата, введенного в объект исследования.

ОФЭКТ-изображения получают путем записи целой серии (обычно 64) плоскостных сцинтиграмм, позволяющих в совокупности с помощью компьютера реконструировать томографические срезы в грех основных (поперечной, сагиттальной, фронтальной) и косых плоскостях.

Преимущество данного метода, по сравнению с обычными сцинтигра- фическими исследованиями, состоит в том, что реконструированное изображение свободно от наложений на исследуемый орган соседних (по отношению к нему) объектов, что чрезвычайно важно для диагностики.

Внешний вид современного ОФЭКТ с двумя детекторами показан на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Однофотонный эмиссионный компьютерный томограф (фирмы Philips)

Обычно ОФЭКТ имеет два детектора, расположенных относительно друг друга под углом 180° или 90°, хотя в настоящее время более оптимальным вариантом считается использование четырех детекторов.

Интересно отметить, что в Аризонском университете разработана установка FASTSPEKT, включающая 24 модуля-детектора с 24 pin-hole- отверстиями. Она обеспечивает пространственное разрешение 1,5 мм и чувствительность на уровне 12 сч/с на 1 мкКи.

К числу ведущих производителей и поставщиков гамма-камер относятся фирмы Siemens, General Electric, Philips, Sopha Medical. Цепа установок с двумя детекторами – от 600 тыс. долларов США и более.

Для расширения анатомической информации при проведении радионуклидной диагностики в последние годы разработаны совмещенные ОФЭКТ/КТ системы, позволяющие одновременно проводить радиоизотопные и рентгеновские компьютерно-томографические исследования общего назначения в кардиологии, онкологии и неврологии. Здесь за счет возможности быстрого совмещения сцинтиграфических и КТ-изображений достигается существенное повышение точности диагностики.

Параллельно с развитием и модернизацией метода ОФЭКТ в середине 70-х годов трудами американских исследователей (М. Tcr-Pogossian, М. Phelps, Е. Hoffman) был разработан позитронный эмиссионный томограф (ПЭТ), который на сегодняшний день является одним из самых уникальных инструментов для изучения головного мозга человека (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Схема позитронного томографа:

1 – сцинтилляционные детекторы: 2 – схемы совпадения, 3 – декодирующий блок; 4исследуемый объект

Принцип действия ПЭТ-томографа основан на одновременной регистрации с помощью парных детекторов (кристаллов) двух противоположно направленных у-квантов с энергией 511 кэВ, образующихся при аннигиляции позитронов.

При размещении набора таких детекторов вокруг источника излучения (тела пациента) можно определить направление линии, вдоль которой происходит аннигиляция, а путем измерения интервала времени, прошедшего между сцинтилляциями на первом и втором парных детекторах, — точно определить место локализации этого источника.

Для проведения измерений могут использоваться: кольцо или набор колец из нескольких сцинтилляционных детекторов. Так, например, ПЭТ-сканер Neuto ЕС AT III для исследования головного мозга состоит из восьми колец диаметром 62 см, содержащих 320 кристаллов.

Считывание информации с каждого блока из 32 кристаллов осуществляется четырьмя ФЭУ по методу совпадений сигналов на детекторах соседних колец, что позволяет одновременно получать 15 томографических срезов с шагом 6,5 мм.

Более современный ПЭТ-сканер ЕСАТ 47 имеет 24 кольца диаметром 82 см с 9216 кристаллами.

Все фотоны, зарегистрированные только одним из противолежащих детекторов или с интервалом, превышающим время достижения фотонами обоих детекторов, выбраковываются специальными электронными схемами совпадения.

В качестве материала детекторов для ПЭТ обычно применяется германат висмута, который за счет высокой плотности обеспечивает в 3 раза большую чувствительность но сравнению с кристаллами Nal(Tl). Детекторы имеют небольшие размеры, порядка 6 х 20 х 12 мм.

За счет этого достигается высокое пространственное разрешение, что позволяет численно оценить активность накопленного РФП в малых (~1 см3) изолированных областях организма. Внешний вид ПЭТ-камеры показан на рис. 2.6.

Высокая для медицинской радиологии энергия излучения позволяет на практике не учитывать поглощение в тканях.

В то же время в целях снижения радиационной нагрузки ПЭТ-исследования требуют использования в основном короткоживущих и ультракороткоживущих изотопов (i8F, 150, 13Р, “С ит. д.).

Эти радионуклиды и их РФП, как правило, получают на циклотроне, расположенном непосредственно в ПЭТ- центре.

В настоящее время создана целая индустрия медицинских циклотронов средних энергий и высокоэффективных мишеней, позволяющих получать клинически значимые активности (более 10 Ки) основных ПЭТ-радионуклидов.

Кроме того, синтез самих РФП требует высокого уровня автоматизации, что диктуется не только коротким временем жизни PH и требованиями радиационной безопасности, но и современными нормами GMP (Good Manufacturing Practice – Надлежащая Производственная Практика).

Эти нормы предусматривают поэтапный автоматический контроль процесса синтеза (quality assurance) как основной фактор, гарантирующий качество полученного РФП (quality control parameters).

Рис. 2.6. Современная ПЭТ-камера

В итоге необходимость использования высокотехнологичного оборудования, включающего циклотрон, горячие камеры, линии доставки изотопов, автоматизированные модули синтеза, аналитические и другие приборы, делает метод ПЭТ одной из самых сложных и дорогостоящих технологий ядерной медицины. По данным журнала Technical Report Series No. 471, IAEA, Vienna (2009), расходы на создание небольшого циклотронно-радиохимического комплекса в составе клинического ПЭТ центра составляют около 8 млн долларов США (табл. 2.1), не считая стоимости самой ПЭТ-камеры.

Несмотря на такие затраты, обращает на себя внимание динамика развития метода ПЭТ и его внедрения в повседневную клиническую практику.

Так, в 2002 году во всем мире насчитывалось около 150 ПЭТ- центров. В 2005 году их количество увеличилось на порядок, и к 2010 году планировалось создание 4000 центров.

В России на сегодняшний день имеется 7 ПЭТ-центров: в Москве, Санкт-Петербурге и Челябинске.

Для повышения информативности ПЭТ-исследований и решения проблемы пространственной ориентации при мелкоочаговых и метастатических поражениях, также как и в случае с ОФЭКТ, в настоящее время разработаны ПЭТ-сканеры, совмещенные с КТ-томографами (см. рис. 2.7).

Таблица 2.1

Затраты на создание циклотронно-радиохимического комплекса в составе клинического ПЭТ-центра

Вид за тратРасходы,млн долларов США
1. Строительство и подготовка помещений:
– циклотронный зал1,7…2,8
– GMP лаборатория для синтеза [1ХК]ФДГ0,7
– лаборатория контроля качества1,4…2,5
2. Оборудование:
циклотрон средних энергий 10… 19 МэВ1,3…2,5
– горячая камера (за 1 шт.)0,2…0,4
– модуль синтеза [1ХР]ФДГ (за 1 шт.)0,10…0,15
– система радиомониторинга0,2
– аналитическое оборудование0,25

Рис. 2.7. Комбинированный ПЭТ/КТ-сканер Gemini GXL (Philips Medical Systems)

  • 1. Охарактеризуйте виды сцинтиграфических исследований, проводимых с помощью радионуклидов.
  • 2. Приведите общую структурную схему радиодиагиостического прибора.
  • 3. Объясните, для чего и какие виды коллиматоров используются при радиометрических измерениях.
  • 4. Опишите устройство и принцип действия гамма-камеры.
  • 5. Охарактеризуйте работу ПЭТ-томографа.
  • 6. В чем состоит принципиальное отличие устройства ПЭТ-камеры от гамма-камеры?

Источник: https://studme.org/197069/matematika_himiya_fizik/ustroystvo_printsip_deystviya_gamma_kamery_povitron_emissionnogo_tomografa

Принцип устройства и действия гамма-камеры сцинтиграфии

Гамма камера это аппарат для проведения

Принципы визуализации с помощью радионуклидов

Радионуклидная диагностика – это лучевое исследование, основанное на использовании соединений, меченных радионуклидами.

В качестве таких соединений применяют разрешенные для введения человеку с диагностической и лечебной целями радиофармацевтические препараты (РФП) — химические соединения, в молекуле которых содержится определенный радионуклид. Наиболее часто используют короткоживущий радионуклид технеция.

Для нормального функционирования различных органов необходимы различные элементы, так называемые органогены. Кроме основных (O, H, C, N, K, Ca, Mn, S) , необходимы также такие элементы как I, Si, F, Na, Fe, Mg, B, Cu и др.

Поэтому введение органогена или подходящего химического соединения (молекулы-вектора), меченного соответствующим радионуклидом (метод меченых атомов), позволяет получать информацию о состоянии тех или иных органов и их метаболизме.

Метод меченых атомов.

Добавляя к исследуемому элементу радиоактивный изотоп и улавливая в дальнейшем его излучение, мы можем проследить путь этого элемента в организме. Меченые атомы, как правило, представляют собой радиоактивные (реже стабильные) нуклиды, которые используются в составе простых или сложных веществ для изучения химического, биологического и других процессов с помощью специальных методов.

Радиометрический анализ заключается в определении качественного и количественного состава вещества, основанный на использовании радионуклидов, обычно вводимых в реагенты или образующихся в анализируемом веществе под действием ядерных частиц или жестких – лучей. Результаты радиометрического анализа получают по данным измерений радиоактивности продуктов реакции с помощью радиометрических приборов.

Так как атомы одного и того же элемента химически неотличимы друг от друга, то применение меченых атомов открывает новые возможности исследования, позволяя проследить за перемещениями и химическими превращениями атомов элемента в средах, содержащих этот элемент.

Преимущества радионуклидной визуализации основаны на создании высокого контраста между патологическим очагом и нормальной тканью.

Процесс радиоактивного распада может сопровождаться испусканием альфа-, бета- или гамма-лучей. Для целей визуализации используются гамма-радионуклиды, введенные в организм они подвергаются радиоактивному распаду с излучением гамма-квантов. Альфа- и бета-излучатели не применяются из-за низкой проникающей способности через ткани.

Продолжительность жизни радионуклидов определяется периодом полураспада (ППР). При выборе радионуклида для клинического исследования во избежание лишней лучевой нагрузки учитываются период его полураспада и энергия гамма-излучения.

В настоящее время в клинической практике наиболее широко используются серийно выпускаемые препараты на основе короткоживущих радионуклидов технеция (99mТс, ППР — 6 ч), индия (113mln, ППР — 1,7 ч), среднеживущих радионуклидов галлия — 67Ga (ППР — 72 ч), таллия — 201ТI (ППР — 74 ч), ксенона — 133Хе (ППР — 5 суток), а также упьтракороткоживущих позитрон-излучающих радионуклидов (11С — 20 мин; 113N — 10 мин; 150 — 2 мин; 16F — 110 мин), используемых для позитронно эмиссионной томографии. Применение перечисленных радионуклидов делает процедуру практически радиационно безопасной. Изотопы для радионуклидной визуализации создаются искусственным путем в ядерных реакторах или ускорителях частиц и соединяются с физиологической или метаболической молекулой-носителем. Такие соединения называются радиофармацевтическими препаратами (РФП).

Благодаря свойствам носителей, РФП способны включаться в специфические для каждого из них физиологические и патофизиологические метаболические процессы и избирательно накапливаться различными органами, тканями или транспортироваться через них.

Многообразие химических носителей и радионуклидов создает фактически неограниченные возможности получения различных РФП. Несмотря на то, что радионуклидные исследования связаны с ионизирующим излучением, применение короткоживущих изотопов делает метод практически безвредным как для пациента, так и для окружающих.

Однако работа с радионуклидами требует жесткого соблюдения правил радиационной безопасности, специального оборудования и дозиметрии.

Поэтому такие исследования производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает доступность методаВозможность получения искусственных радиоактивных изотопов позволила расширить сферу применения радиоактивных индикаторов в различных отраслях науки, в том числе и в медицине.

Существует несколько различных методов радионуклидного исследования. Целью (общей) изучения данного раздела является умение интерпретировать принципы получения радионуклидного изображения и предназначение различных радионуклидных методов исследования.

Для этого необходимо уметь:

1) интерпретировать принципы получения изображения при сцинтиграфии, эмиссионной компьютерной томографии (однофотонной и позитронной);

2) интерпретировать принципы получения радиографических кривых;

3) трактовать предназначение сцинтиграфии, эмиссионной компьютерной томографии, радиографии.

1. Сцинтиграфия и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ – SPECT). Для ОФЭКТ обычно используют γ-излучатели с энергией γ-квантов в пределах 100-200 кэВ и периодами полураспада от нескольких минут до нескольких дней.

Сцинтиграфия – самый распространенный метод радионуклидной визуализации, основанный на визуализации с помощью сцинтилляционной гамма-камеры распределения введенного в организм радиофармацевтического препарата. В связи с тем, что при сцинтиграфии всегда используют радиофармацевтические препараты (РФП), меченные гамма-излучающими радионуклидами, ее называют также гамма-сцинтиграфией.

Пациенту вводят препарат, состоящий из молекулы-вектора и радионуклида*. Молекула-вектор поглощается определённой структурой организма (орган, ткань, жидкость). Радионуклид излучает, и его излучение регистрируется детектором (гамма-камерой).

Применяемые для С. гамма-камеры снабжены детектором (сцинтилляционным кристаллом), фотоэлектронными умножителями (ФЭУ) и сменными свинцовыми коллиматорами (тубусами для экранирования детектора).

Поступающие через отверстия в коллиматоре гамма-кванты от РФП, распределенного в теле пациента, возбуждают в кристалле вспышки — сцинтилляции, которые учитываются ФЭУ и при посредстве электронного блока формируются в позиционный сигнал на электронно-лучевой трубке.

Фотографическая или поляроидная камера, приставленные к электронно-лучевой трубке, позволяют получать фото- или поляроидные изображения, называемые сцинтиграммами. С. проводят как в специальном помещении на стационарных гамма-камерах, так и в палатах с помощью передвижных гамма-камер.

Современная сцинтилляционная гамма-камера оснащена специализованной ЭВМ, в памяти которой регистрируются изображения распределения РФП в исследуемой области. В отличие от сканирования при С.

учет излучения ведется одновременно по всему полю, что дает возможность при регистрации отдельных кадров с интервалом до 0,1 с определять характер перемещения РФП в исследуемом органе. Для изучения анатомо-топографического состояния внутренних органов и обнаружения в них очагов патологического распределения РФП обычно ограничиваются выполнением одной сцинтиграммы (статическая сцинтиграфия).

Дальнейшее развитие радиоизотопной диагностики привело к созданию однофотонных эмиссионных компьютерных томографов (ОФЭКТ). В этих томографах трехмерное изображение получается путём компьютерной обработки серии плоскостных сцинтиграмм.

Подавляющее большинство диагностических процедур (~80%) при помощи техники сцинтиграфии и ОФЭКТ выполняется в течение последних 30 лет с препаратами 99mTc. Однако используют и другие радиоизотопы.

Принцип устройства и действия гамма-камеры сцинтиграфии

Введенный РФП, в зависимости от его характера, аккумулируется и распределяется в исследуемом органе пропорционально его перфузии или метаболизму. Излучение из объекта, содержащего РФП, распространяется во все стороны как свет от электролампы.

Из рисунка видно, что для того, чтобы сформировать из такого излучения информационно значимый поток, надо отфильтровать только параллельные пучки гамма-квантов. Эту задачу выполняет коллиматор – свинцовая пластина с множеством мелких параллельных отверстий. Отфильтрованные пучки лучей попадают в монокристалл иодида натрия способный преобразовывать их энергию в видимый свет.

Вспышка света (сцинтилляция) улавливается фотоумножителями и преобразуется в координатрый цифровой сигнал который поступает в ЭВМ и изображается на дисплее в виде светящегося изображения исследуемого органа. Отсюда название метода – сцинтиграфия, т.е. изображение вспышек. Свечение экрана пропорционально количеству препарата в исследуемой области и может быть измерено количественно.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 79;

Источник: https://studopedia.net/14_8847_printsip-ustroystva-i-deystviya-gamma-kameri-stsintigrafii.html

Радионуклидная диагностика

Гамма камера это аппарат для проведения

Радиология и радиохирургия // Радионуклидная диагностика

Методы радионуклидной диагностики

Радионуклидная диагностика – это метод лучевой диагностики, который основан на регистрации излучения введенных в организм искусственных радиоактивных веществ (радиофармпрепаратов). Радиоиммунологическая диагностика помогает изучить как организм в целом, так и клеточный метаболизм, что очень важно именно для онкологии.

Определяя степень активности раковых клеток и распространенность процесса, радионуклидная диагностика помогает оценить правильность выбранной схемы лечения и вовремя выявить возможные рецидивы болезни.

Чаще всего злокачественные новообразования удается обнаружить в самой ранней стадии развития, что уменьшает возможную смертность от рака и значительно сокращает количество рецидивов у таких больных.

Радиофармацевтический препарат – это разрешенное для введения человеку с диагностической целью химическое соединение, в молекуле которого содержится радионуклид.

Преимущества радионуклидной диагностики

  • Простота и скорость выполнения.
  • Малая травматичность, что важно для ослабленных больных.
  • Минимальная возможность аллергических реакций.
  • Универсальность при изучении целого ряда заболеваний.
  • Получение максимума информации при однократном минимальном облучении.
  • Уникальность полученной информации.

Таким образом, удается диагностировать как первичные опухоли, так и метастазы, а также определить распространенность опухолевого процесса.

Безопасность проведения радионуклидной диагностики

Радионуклидная диагностика является одним из самых безопасных видов обследования. Все помещения подвергаются ежедневному радиационному и дозиметрическому контролю.

Пациенты, находящиеся в смежных помещениях защищены от облучения благодаря утолщенным стенам, экранированным свинцом дверям и применением специально оборудованных контейнеров для хранения радиофармацевтических препаратов.

Дозы радиофармпрепаратов, применяемых при введении в кровеносную систему являются минимальными, а сам радиофармацевтический препарат – короткоживущим.

Методы проведения радионуклидной диагностики

Существует два варианта проведения радионуклидной диагностики:

  • in vitro (без введения в организм радиофармацевтических препаратов). Это безопасный метод в отношении облучения и может применяться у всех больных. Для анализа используют кровь или другую биологическую среду и диагностические тест-наборы.
  • in vivo (с введением в организм радиофармацевтических препаратов). Этот метод имеет ограничения для женщин с возможной или подтвержденной беременностью, кормящих матерей, а также детей.

В зависимости от обстоятельств применяется радионуклидная диагностика, которую можно разделить две отдельные группы:

Диагностика без визуального изображения органа, пораженного опухолью (радиография или радиометрия). Различают:

  • Церебральная радиоциркулография (РЦГ) – изучение нарушений кровообращения головного мозга. В этом случае регистрируют количество накопившегося радиоактивного препарата в органе в определенный промежуток времени. При этом радиофармацевтический препарат может быть введен в кровеносную систему, либо использоваться биологическая среда в пробирке.
  • Реокардиография (РКГ) – проверка параметров работы сердца. В этом случае специальный прибор после введения радиофармацевтического препарата непрерывно регистрирует изменения в органах в виде кривых (радиограмм).
  • Радиопульмонография – проверка функции легких и их сегментов.
  • Радиогепатография – оценка паренхимы печени и функции гепатоцитов.
  • Радиоренография – исследование работы почек.

Диагностика с получением визуального изображения органа. Эта методика подразделяется на:

  • Сканирование (сцинтиграфию). При помощи сканера удается получить данные о морфологических особенностях органов и систем и их последовательное изображение во всех точках. При использовании сцинтиграфии g-камера позволяет быстро (за 30-40 мин) провести исследование и обработать данные при помощи компьютера.
  • Динамическую сцинтиграфию. Расширяет исследование за счет получения не только морфологических, но и функциональных данных. Информация, получаемая от органов во время исследования, отображается в виде серии топограмм. Накладываясь друг на друга, они дают представление о динамических изменениях в органе за время прохождения через него радиофармацевтического препарата. Визуальный анализ позволяет оценить положение органа, его размеры, очаги изменений в нем. Динамическая сцинтиграфия изучает функциональные особенности исследуемого органа. К такому типу исследований можно отнести радионуклидную ангиографию, гепатобилисцинтиграфию, динамическую сцинтиграфию отдельных органов.

Виды радионуклидной диагностики

  • Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ).
  • Гамма-камера BrightView.
  • Радиоизотопная диагностика (обладает очень высокой точностью и результативностью).

Аппарат для осуществления радионуклидной диагностики включает в себя сцинтилляционную или гамма-камеру, которая при поглощении излучения преобразует его в электрические сигналы, отображаемые на экране компьютера.

После введения радиофармацевтического препарата в кровеносную систему больного, препарат избирательно накапливается в органах и отображается в виде «горячих» зон, если речь идет об опухолях.

Существует методика, когда вводятся тропные к определенному органу фармпрепараты. В этом случае наличие рака отображает их на экране в виде пустоты, «холодной» зоны.

Наличие метастазов дает такой же результат.

Посрезово полученные изображения дает инновационный аппарат ОФЭКТ, помогающий получить объемную, трехмерную модель органа. При этом два независимых аппарата (ПЭТ и КТ) заменяются единственным устройством с вращающейся гамма-камерой.

Один или несколько детекторов томографа при этом двигаются вдоль тела пациента, что позволяет изучить такие трудно диагностируемые участки тела, как брюшная полость и органы грудной клетки.

Сканирование занимает значительно меньше времени по сравнению со стандартным исследованием и дает более полную картину заболевания.

Благодаря радионуклидной диагностике становится возможным изучение злокачественных образований таких органов, как щитовидная железа, почки, печень, легкие, кровеносная система. При наличии рака костей или метастазов в них применяют сцинтиграфию скелета.

Метод является практически безопасным, и может проводится ежемесячно без ущерба для здоровья пациента. Такое исследования очень информативно, так как в отличие от рентгенограммы указывает на изменения в костях еще до появления признаков их разрушения.

При опухолях лимфоузлов или заболевании лимфатической системы применяются два распространенных способа процедуры лимфографии:

  • Прямой способ. Препарат вводится в лимфатический сосуд при помощи шприца-автомата.
  • Непрямой способ. Введение препарата внутримышечно. Применяют при лимфограмме труднодоступных участков (например, шейных лимфоузлов). При этом радиофармацевтические препараты не проникают в пораженные злокачественными клетками лимфатические узлы и не отображаются на экране компьютера. Это позволяет обнаружить метастазы и вовремя принять меры, назначив правильную схему лечения.

Препараты, применяемые в радионуклидной диагностике

Для успешного проведения исследования с помощью радионуклидной диагностики необходимо сочетание трех важных факторов:

  • Квалифицированного персонала.
  • Высокотехничного инновационного оборудования.
  • Качественных радиофармпрепаратов.

Радиофармпрепараты, используемые в исследованиях соответствуют необходимым требованиям в отношении химической, радионуклидной и радиохимической чистоты.

Помимо препаратов, вводимых в кровеносную систему или лимфатические сосуды, применяются радиофармацевтические препараты, изготовленные в виде таблеток. Этот метод имеет целый ряд преимуществ:

  • Радиофармацевтический препарат распадается и выводится из организма в короткие сроки, не нанося ущерба здоровью.
  • Метод является атравматичным.
  • Риск облучения у медицинского персонала и больных уменьшается в десятки раз по сравнению с использованием традиционных препаратов.
  • Не требует специальных помещений для хранения из-за очень низкого уровня радиации.
  • Применение нового вида радиофармацевтического препарата не влияет на точность и качество диагностики.

Радиоиммунологические анализы (РИА) при злокачественных новообразованиях

Радионуклидная диагностика может быть незаменимой в случаях спорного диагноза онкологического заболевания. Часто традиционные рентгенограммы являются малоинформативными, и указывают на наличие опухоли косвенно.

КТ не всегда детально отображает границы опухолевого процесса, а УЗИ диагностика – редкие опухоли. Применение МРТ, ПЭТ/КТ, ОФЭКТ для части пациентов является дорогостоящей процедурой.

Это обуславливает целесообразность использования радиоиммунологических анализов, дающих уникальную информацию.

Использование методики in vitro имеет свои неоспоримые преимущества. Она незаменима для определения концентрации в органах гормонов, иммуноглобулинов, опухолевых антигенов.

Это позволяет использовать данный радиоиммунологический анализ для изучения таких заболеваний, как СПИД, сахарный диабет, различные формы тяжелой аллергии.

Определения концентрации раковоэмбрионального антигена позволяет обнаружить онкологические патологии на ранних стадиях.

Принцип радиологического анализа (РИА) заключается в изучении искусственно меченых радиоизотопами систем (транспортных белков, антител, рецепторных белков и т. д.), полученных из биологической среды. Изучаться может кровь, моча, лимфа и др.

Преимущества проведения радиоиммунологических анализов

  • Возможность применения у всех категорий пациентов в связи с отсутствием облучения.
  • Высокая чувствительность.
  • Малое количество биоматериала, необходимого для исследования.
  • Простота и возможность проведения большого количества анализов и проб.
  • Точность анализа, связанная со специфичной антиген – реакцией.

Виды радиоиммунологических анализов

Существует несколько разновидностей анализа:

  • ФИА. Вместо радиоизотопа применяют меченый фермент.
  • Иммунофлюориметрический анализ. Используют флуоресцирующие компоненты.
  • Неиммунохимический метод. В качестве реагентов выступают белки плазмы или рецепторы гормонов. Данный метод очень точен, но может быть необъективным в случае применения стимуляторов больным или присутствия факторов, влияющих на изначальную концентрацию гормона или фермента в крови.

Реагенты, применяемые для радиоиммунологических анализов

Для проведения анализа применяют следующие реагенты:

  • Немеченый антиген, взятый из биоматериала.
  • Меченный, имеющий высокую активность (0,5 ГБк) антиген.
  • Антисыворотка со специфичными к антигену антителами.

При проведении анализа определяют концентрацию антигена, сравнивая ее со стандартными пробами. РИА является одним из самых точных иммунохимических анализов. Не зависит от внешней среды, а только от соотношения компонентов – антиген-антитетела.

Проведение всего комплекса диагностических исследований наряду с лабораторными анализами дают точную картину развития онкологического заболевания и помогают оценить принимаемые методы борьбы с ним.

(495) 545-17-44 – клиники в Москве и за рубежом

ОФОРМИТЬ ЗАЯВКУ на ЛЕЧЕНИЕ

Источник: https://radiology.su/radionuclidediagnosis/

Моя щитовидка
Добавить комментарий