Investigación de radionúclidos

Diagnóstico de radionúclidos de historia de apertura

Deprimentemente largo, parecía la distancia entre los laboratorios físicos, donde los científicos registraban huellas de partículas nucleares, y la práctica clínica cotidiana. La sola idea de la posibilidad de utilizar fenómenos físico-nucleares para el examen de pacientes podría parecer, si no insana, fantástica. Sin embargo, exactamente tal idea nació en los experimentos del científico húngaro D.Heveshi, más tarde ganador del Premio Nobel. En uno de los días de otoño de 1912, E.Reserford le mostró un montón de cloruro de plomo, que descansaba en el sótano del laboratorio, y dijo: "Toma esta pila. Intenta distinguir el radio de la sal de plomo ".

Después de muchos experimentos realizados por D.Heveshi junto con el químico austríaco A.Panet, quedó claro que es imposible separar químicamente el plomo y el radio D, ya que estos no son elementos individuales, sino los isótopos de un elemento: el plomo. Se diferencian solo en que uno de ellos es radioactivo. Desintegrando, emite radiación ionizante. Por lo tanto, un isótopo radioactivo, un radionúclido, se puede usar como marca cuando se estudia el comportamiento de su gemelo no radioactivo.

Antes de que los médicos abrieron una perspectiva tentadora: la introducción en los radionucleidos del cuerpo del paciente, para controlar su ubicación con la ayuda de instrumentos radiométricos. En un período relativamente corto, los diagnósticos de radionúclidos se han convertido en una disciplina médica independiente. En el exterior, los diagnósticos de radionúclidos en combinación con el uso terapéutico de radionucleidos se denominan medicina nuclear.

El método de radionúclidos es un método para estudiar el estado funcional y morfológico de órganos y sistemas con la ayuda de radionúclidos e indicadores marcados. Estos indicadores, llamados radiofármacos (RFP), se inyectan en el cuerpo del paciente y luego, al usar los diversos instrumentos, se determina la velocidad y la naturaleza del movimiento, la fijación y la eliminación de órganos y tejidos.

Además, se pueden usar fragmentos de tejido, sangre y secreciones del paciente para la radiometría. A pesar de la introducción de cantidades insignificantes pequeñas del indicador (centésimas y milésimas de un microgramo) que no afectan el curso normal de los procesos de la vida, el método tiene una sensibilidad excepcionalmente alta.

Un radiofármaco es el compuesto químico permitido para la administración a una persona con un propósito de diagnóstico, en la molécula que contiene un radionúclido. Radionut debe tener un espectro de radiación de cierta energía, determinar la carga mínima de radiación y reflejar la condición del órgano que se está investigando.

En este sentido, el radiofármaco se elige teniendo en cuenta sus propiedades farmacodinámicas (comportamiento en el cuerpo) y físico-nucleares. La farmacodinámica de un radiofármaco está determinada por el compuesto químico en base al cual se sintetiza. La posibilidad de registrar RFP depende del tipo de descomposición del radionúclido con el que está etiquetado.

Al elegir un radiofármaco para investigación, un médico debe tener en cuenta, en primer lugar, su enfoque fisiológico y su farmacodinámica. Considere esto, por ejemplo, la introducción de RFP en la sangre. Después de la inyección en la vena, el radiofármaco se distribuye inicialmente uniformemente en la sangre y se transporta a todos los órganos y tejidos. Si el médico está interesado en la hemodinámica y el llenado de sangre de los órganos, elegirá un indicador que circule durante un largo tiempo en el torrente sanguíneo sin dejar las paredes de los vasos en los tejidos circundantes (por ejemplo, albúmina de suero humano). Al examinar el hígado, el médico preferirá un compuesto químico que sea selectivamente capturado por este órgano. Algunas sustancias son capturadas de la sangre por los riñones y se excretan en la orina, por lo que sirven para estudiar los riñones y el tracto urinario. Los radiofármacos individuales son trópicos para el tejido óseo y, por lo tanto, son indispensables en el estudio del aparato osteoarticular. Al estudiar los términos de transporte y la naturaleza de la distribución y eliminación del radiofármaco del cuerpo, el médico determina el estado funcional y las características estructurales y topográficas de estos órganos.

Sin embargo, no es suficiente tener en cuenta solo la farmacodinámica del radiofármaco. Es necesario tener en cuenta las propiedades físico-nucleares del radionúclido que entra en su composición. En primer lugar, debe tener un cierto espectro de radiación. Para obtener imágenes de órganos, solo se utilizan radionucleidos que emiten rayos γ o radiación de rayos X característica, ya que estas radiaciones pueden registrarse con detección externa. Cuantos más γ-quanta o quanta de rayos X se forman en la desintegración radiactiva, más eficaz es este radiofármaco en el sentido diagnóstico. Al mismo tiempo, el radionúclido debe emitir la mínima radiación corpuscular posible: electrones que se absorben en el cuerpo del paciente y no participan en la formación de imágenes de los órganos. Los radionucleidos con una transformación nuclear del tipo de transición isomérica son preferibles desde estas posiciones.

Los radionucleidos, cuya vida media es de varias docenas de días, se consideran de larga vida, varios días son de vida media, varias horas son de corta duración y algunos minutos son de vida ultracorta. Por razones comprensibles, tienden a usar radionucleidos de vida corta. El uso de radionucleidos de vida media y, especialmente, de vida larga se asocia con una mayor carga de radiación, el uso de radionucleidos de vida ultracorta se ve obstaculizado por razones técnicas.

Hay varias formas de obtener radionucleidos. Algunos de ellos se forman en reactores, algunos en aceleradores. Sin embargo, la forma más común de obtención de radionucleidos es el generador, es decir producción de radionucleidos directamente en el laboratorio de diagnóstico de radionúclidos con la ayuda de generadores.

Un parámetro muy importante del radionúclido es la energía de los cuantos de la radiación electromagnética. Quanta de muy bajas energías se retiene en los tejidos y, por lo tanto, no llega al detector del dispositivo radiométrico. Una cantidad de energías muy altas vuela parcialmente a través del detector, por lo que la efectividad de su registro también es baja. El rango óptimo de energía cuántica en el diagnóstico de radionúclidos es 70-200 keV.

Un requisito importante para un radiofármaco es la carga de radiación mínima cuando se administra. Se sabe que la actividad del radionúclido aplicado disminuye debido a la acción de dos factores: la descomposición de sus átomos, es decir, proceso físico, y eliminarlo del cuerpo - el proceso biológico. El tiempo de desintegración de la mitad de los átomos de radionúclidos se denomina semivida física de T 1/2. El tiempo durante el cual la actividad de la droga, introducida en el cuerpo, se reduce a la mitad debido a su excreción, se llama el período de eliminación media biológica. El tiempo durante el cual la actividad del RFP introducido en el cuerpo se reduce a la mitad debido a la descomposición física y la eliminación se denomina vida efectiva (TEF)

Para los estudios de diagnóstico de radionúclidos, se busca un radiofármaco con la T 1/2 menos prolongada. Esto es comprensible porque la carga radial en el paciente depende de este parámetro. Sin embargo, una semivida física muy corta también es inconveniente: es necesario tener tiempo para enviar RFP al laboratorio y realizar un estudio. La regla general es esta: el medicamento debe aproximarse a la duración del procedimiento de diagnóstico.

Como ya se ha señalado, es actualmente en los laboratorios utilizan cada vez método de regeneración de los radionucleidos que producen, y en el 90-95% de los casos - es el radionúclido ^99m Tc, que está marcado con la gran mayoría de los radiofármacos. Además del tecnecio radioactivo, ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga , a veces muy raramente se usan otros radionucleidos.

RFP, el más comúnmente utilizado en la práctica clínica.

RFP	Ámbito de aplicación
99m Tc Albúmina	Examen de flujo sanguíneo
99m 'eritrocitos marcados con Tc	Examen de flujo sanguíneo
99m T -colloides (técnicamente)	Examen de hígado
99m Tc-butil-IDA (bromuro)	Examen del sistema excretor biliar
99m Ts-pirofosfato (tecnifor)	Estudio del esqueleto
99m Ts-MAA	Examen de pulmón
133 ее	Examen de pulmón
67 Ga-citrato	Tumorotropic drug, heart examination
99m Ts-sestamibi	Tumorotropic drug
99m Tc-anticuerpos monoclonales	Tumorotropic drug
201 T1-cloruro	Estudio del corazón, cerebro, droga tumorotrópica
99m Tc-DMSA (technemek)	Examen renal
131 T-Hippuran	Examen renal
99 Tc-DTPA (pententech)	Estudio de los riñones y vasos sanguíneos
99m Tc-MAG-3 (teche)	Examen renal
99m Ts-Pertehnetat	Investigación de tiroides y glándulas salivales
18 F-DG	Estudio del cerebro y el corazón
123 envié	Estudio de las glándulas suprarrenales

Para realizar estudios de radionucleidos, se han desarrollado varios instrumentos de diagnóstico. Independientemente de su propósito específico, todos estos dispositivos están organizados de acuerdo con un único principio: tienen un detector que convierte la radiación ionizante en impulsos eléctricos, una unidad de procesamiento electrónico y una unidad de representación de datos. Muchos dispositivos de radiodiagnóstico están equipados con computadoras y microprocesadores.

Los centelleadores o, más raramente, los contadores de gas se usan generalmente como un detector. El centelleador es una sustancia en la cual los destellos de luz (centelleos) se producen por la acción de partículas o fotones cargados rápidamente. Estos centelleos son capturados por multiplicadores fotoeléctricos (PMT), que convierten los destellos de luz en señales eléctricas. Cristal centelleador-ésimo y el tubo fotomultiplicador se coloca en una carcasa metálica de protección - colimador de delimitación "campo de visión" de las dimensiones del cuerpo de cristal o la parte estudiada del cuerpo del paciente.

Usualmente el dispositivo de radiodiagnóstico tiene varios colimadores removibles, que el médico elige, dependiendo de las tareas de investigación. En el colimador hay un agujero grande o varios pequeños a través del cual penetra la radiación radioactiva en el detector. En principio, cuanto mayor sea el orificio en el colimador, mayor será la sensibilidad del detector, i. E. Su capacidad para detectar radiación ionizante, pero al mismo tiempo su poder de resolución es menor, es decir distinguir entre pequeñas fuentes de radiación. En los colimadores modernos hay varias decenas de pequeños agujeros, cuya posición se elige teniendo en cuenta la "visión" óptima del objeto de investigación. En dispositivos diseñados para determinar la radioactividad de muestras biológicas, los detectores de centelleo se usan en forma de los denominados contadores de pozo. Dentro del cristal hay un canal cilíndrico en el que se coloca un tubo con el material que se va a examinar. Tal dispositivo detector aumenta significativamente su capacidad de capturar la radiación débil de muestras biológicas. Para medir la radioactividad de fluidos biológicos que contienen radionucleidos con radiación β suave, se utilizan centelleadores líquidos.

Todos los estudios de diagnóstico de radionúclidos se dividen en dos grandes grupos: estudios en los que se introducen RFP en el cuerpo del paciente, estudios in vivo y estudios de sangre, fragmentos de tejido y estudios de descarga de pacientes in vitro.

Al realizar cualquier estudio in vivo, se requiere la preparación psicológica del paciente. Necesita aclarar el propósito del procedimiento, su importancia para el diagnóstico y el procedimiento. Es especialmente importante enfatizar la seguridad del estudio. En entrenamiento especial, por regla general, no hay necesidad. Solo es necesario advertir al paciente sobre su comportamiento durante el estudio. En estudios in vivo, se usan diversos métodos de administración de RFP dependiendo de los objetivos del procedimiento. En la mayoría de los métodos, RFP se inyecta principalmente en la vena, con mucha menos frecuencia en la arteria, el parénquima del órgano y otros tejidos. RFP también se usa por vía oral y por inhalación (inhalación).

Las indicaciones para la investigación con radionucleidos las determina el médico tratante después de consultar con el radiólogo. Por regla general, se realiza después de otros procedimientos de radiación clínica, de laboratorio y no invasivos, cuando queda clara la necesidad de datos de radionúclidos sobre la función y la morfología de ese u otro órgano.

Las contraindicaciones para el diagnóstico de radionúclidos no están presentes, solo hay restricciones provistas por las instrucciones del Ministerio de Salud.

Los métodos de radionúclidos distinguen entre los métodos de imagen de radionúclidos, la radiografía, la radiometría clínica y de laboratorio.

El término "visualización" se deriva de la palabra inglesa "visión". Ellos designan la adquisición de una imagen, en este caso por nucleidos radiactivos. La imagen de radionúclidos es la creación de una imagen de la distribución espacial de RFP en órganos y tejidos cuando se introduce en el cuerpo del paciente. El método principal de obtención de imágenes de radionúclidos es la gammagrafía (o simplemente gammagrafía), que se realiza en un aparato llamado cámara gamma. Una variante de la gammagrafía realizada en una cámara gamma especial (con un detector móvil) es la obtención de imágenes de radionúclidos en capas: tomografía de emisión de fotón único. En raras ocasiones, principalmente debido a la complejidad técnica de obtener radionucleidos de positronización de vida ultracorta, la tomografía de emisión de dos fotones también se realiza en una cámara gamma especial. Algunas veces se usa un método de imagen de radionúclidos ya desactualizado: escaneo; se realiza en un aparato llamado escáner.

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