Кинетическое сканирование

Кинетическое сканирование
Кинетическое сканирование означает измерение накопления метки по времени. Кинетическая методика с применением меченных радиоактивными изотопами веществ является основным и фундаментальным принципом, лежащим в основе позитронно-эмиссионной томографии и ауторадиографии.
Распределение меток в головном мозге по времени
Пациентке, находящейся на столе вводится фторэтилспиперонал. Теперь понаблюдаем за временным
распределением, проводя серию ПЭТ-сканирований, следующих вслед за внутривенным введением,
через плоскость, проходящую через область полосатого тела (хвостатое ядро и скорлупа).
При введении меченного D2 допаминэргического рецепторного лиганда 18F-меченного фторэтилспипероналом, происходит его распределение в плазме крови сосудов головного мозга. Затем лиганд в
свободном состоянии попадает в вещество мозга. И только через три часа, практически все молекулы
фторэтилспиперонала в головном мозге связываются в области полосатого тела.
Распределение меток в сердечной мышце по времени
Кинетическое отображение также используется в кардиологии. Берут 13N аммиак и смотрят распределение его активности в сердце и легких в зависимости от времени. Сначала активность появляется
в правом желудочке, затем она наблюдается в левом желудочке и, наконец, она попадает в сердечную
стенку, окружающую левый желудочек ("бублик" активности). Также накопление 13N аммиака легочной тканью, окружающей сердце.
Селезенка
Используют гамма-сцинтиграфию.
В основу сцинтиграфической визуализации селезенки положена ее физиологическая функция – извлечение из кровотока корпускулированных антигенов (механическая фильтрация). В качестве радиопрепаратов (РП), используемых для гамма-сцинтиграфии (ГСГ) селезенки, применяют меченые
коллоиды и клетки крови. ГСГ с коллоидными растворами, меченными 198Au, 99mTc, 111In, 113mIn, характеризуется преимущественным распределением радиопрепарата в системе мононуклеарных фагоцитов печени. Лишь 10-20% радиоактивности накапливается тканью селезенки. Селективного изображения селезенки с помощью данной методики получить не удается.
Более надежным индикатором для сцинтиграфической детекции ткани селезенки являются эритроциты, меченные 51Cr или 99mTc и поврежденные нагреванием. Радиопрепарат избирательно накапливается ретикулярными структурами красной пульпы, вследствие ее способности к эритрофагоцитозу,
что обеспечивает получение селективного сцинтиграфического изображения селезенки. Для сцинтиграфической визуализации селезенки используют также меченные 111In тромбоциты.
Необходимо также отметить, что существует целый ряд радиопрепаратов, используемых в диагностике злокачественных опухолей и их метастазов, способных накапливаться в селезенке. Так в литературе описаны случаи накопления в селезенке меченных 111In рецепторов к соматостотину, 67Ga,
фтордиоксиглюкозы при позитронно-эмиссионной томографии.
Оптимальной методикой радионуклидного исследования селезенки является сцинтиграфия с мечеными эритроцитами, поврежденными нагреванием. В качестве радиоактивной метки используются
изотопы 51Cr и 99mTc. Применение 51Cr для маркировки эритроцитов ограничивается высокой лучевой
нагрузкой на обследуемого, несмотря на достоинство методики – довольно высокий выход меченых
форменных элементов, достигающий 60-90%. При использовании 99mTc лучевая нагрузка меньше, но
выход меченых эритроцитов значительно ниже – не превышает 22%. Для повышения связывания
99m
Tc с эритроцитами предложено использовать в процессе маркировки ионы олова. В присутствии
хлорида или флюорида олова анионы пертехнетата 99mTc восстанавливают свою валентность с +7 до
+4, что повышает их способность связываться со структурами молекул гемоглобина эритроцитов.
Также можно производить оценку функциональной активности селезенки с помощью меченых аутологичных эритроцитов с измененной нагреванием механической. Использование тропных к селезенке
радиопрепаратов позволяет с высокой точностью высказываться о развитии очагов остаточной спленоидной ткани после спленэктомии. Так, применение статической ГСГ позволяет поставить окончательный диагноз спленоза. Методы радионуклидной диагностики являются неотъемлемой частью диагностического процесса на всех этапах развития заболеваний и важным показателем функционального состояния органов и систем после хирургического или медикаментозного лечения. Изображение, характеризующее распределение радиопрепарата в организме, можно получить в статическом
или динамическом режиме исследования. Если статическая ГСГ позволяет определить лишь анатомотопографические характеристики, наличие участков с измененной функцией, а также характер поражения органа, то при динамической гамма-сцинтиграфии (ДГС) дополнительно проводится количественная оценка функциональной активности.
Определение динамики накопления и выведения радиопрепарата является высокоинформативным
способом оценки функционального состояния внутренних органов. Компьютерная обработка и анализ данных ДГС предусматривает несколько последовательных этапов: визуальную оценку сцинтиграфических изображений; выделение зон интереса, соответствующих исследуемым органам; построение кривых «активность-время», демонстрирующих перераспределение радиопрепарата в указанных зонах; математическую обработку кривых с расчетом показателей, характеризующих функциональное состояние исследуемого органа.
Информация, получаемая при ДГС, представляется в виде серии снимков – кадров. На начальном
этапе визуально оценивают перераспределение радиоактивности в проекции исследуемых органов.
Далее выделяют зоны интереса. Конечный результат компьютерной обработки данных ДГС предусматривает анализ кривой «активность-время» с определением временных (время максимального
накопления – Tmax, период полувыведения радиопрепарата – T1/2 и др.) и количественных параметров
распределения радиопрепарата (соотношения – «ratio» в англоязычной литературе, индексы).
Головной мозг
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) головного мозга, проводимая на
двухдетекторной гамма-камере. Томография осуществляется по нециркулярной орбите на 360 градусов в 128 проекциях. Матрица - 128x128. Используемый радиофармпрепарат (РФП) - 99mTc - HMPAO
(Церетек) вводится пациентам внутривенно за 10 мин до исследования активностью 15mCi (555MBq).
Результаты обрабатываются по программе, позволяющей определять распределение активности РФП
по отделам головного мозга и вычислять межполушарную асимметрию.
Онкология
Применяют радионуклидные методы диагностики в онкологической практике.
Визуализация злокачественных новообразований основана на различии накопления препарата в опухоли и окружающей ее ткани. В одном случае опухоли приобретают способность повышенного
накопления препарата по сравнению со здоровой тканью. Такие образования выявляются в виде «горячих» очагов. В другом - теряют способность ткани накапливать тот или иной препарат. Эти опухоли определяются в виде «холодных» очагов. Соответственно группы радиофармпрепаратов, используемые для визуализации опухолей, называются «туморотропными» и «органотропными». Органотропные соединения индивидуальны для визуализации каждого органа: пертехнетат Тс-99м — для
щитовидной железы, коллоидные растворы — для печени, макроагрегат альбумина — для легких,
ДМСА — для почек и т.д.
Туморотропные препараты в свою очередь можно условно разделить на специфичные и неспецифичные. Специфичность препарата оценивается не по отношению к определенному органу, а к опухолевому процессу.
Из специфичных туморотропных препаратов следует отметить цитрат галлия-67. С этим препаратом
можно получить изображение опухолей в виде горячих очагов большинства органов (челюстнолицевой области, гортани, пищевода, легких, мягких тканей, печени, молочной железы). Особенно
ценен этот метод в диагностике заболеваний лимфоидной ткани. Это связано с тем, что при системном заболевании надо оценить состояние всех групп лимфоузлов выше и ниже диафрагмы. Такое
возможно только при использовании цитрата галлия, когда после однократного введения препарата
визуализируются только пораженные лимфоузлы, независимо от их локализации. Другие методы исследования (медиастиноскопия, прямая и непрямая лимфография, томография, ультразвуковая диагностика) позволяют исследовать только отдельные группы лимфоузлов. Кроме того, при исследовании с цитратом галлия удается в некоторых случаях определить и органное поражение желудка, печени, легких.
Исследование с цитратом галлия-67 эффективно для контроля за проведенным лечением, например,
лимфогрануломатоза. К сожалению, этот препарат не позволяет достоверно диагностировать опухоли
брюшной полости, потому что выведение препарата осуществляется через кишечник и активность
препарата в кишечнике маскирует повышенное накопление препарата в опухоли. Аналогично цитрату галлия-67 применение блеомицина, меченного индием-111.
В последние годы для визуализации опухолей стали использовать меченные йод-131 моноклональные антитела. Эти препараты имеют специфичность не только к опухолевому процессу, но и к определенному органу. Например, СА-125 позволяет увидеть опухоли яичников, смесь РЭА и СА-199 —
опухоли кишечника и печени.
Неспецифические туморотропные препараты позволяют визуализировать опухоли только отдельных
органов, причем повышенное накопление препарата в них связано не с опухолевым процессом, а с
другими причинами.
Типичным примером таких препаратов является йодид натрия, меченный йод-131, используемый для
диагностики метастазов рака щитовидной железы в другие органы: легкие, кости и др. Причиной повышенного накопления препарата в метастазах в данном случае является остаточная способность их
выполнять функцию материнской ткани синтезировать гормоны для которых необходим йод. Но так
как эта функция очень низкая, перед исследованием необходимо подавить функцию самой щитовидной железы (хирургическим, лучевым или медикаментозным путем) и стимулировать функцию метастазов введением тиреотропного гормона. В виде горячих очагов визуализируются также опухоли
головного мозга, опухоли костей, забрюшинные опухоли.
Визуализация опухолей скелета, особенно вторичных, с использованием фосфатов технеция-99м
имеет преимущества перед другими методами, поскольку визуализация возможна на уровне нарушения минерального обмена, а не разрушении костной структуры. Поэтому радионуклидный метод при
данной патологии опережает, например, рентгенологический метод от 3-6 месяцев до года
К туморотропным препаратам можно отнести и двузамещенный фосфат натрия, меченный йодом131. Датчик следует подводить непосредственно к самой опухоли. Радиофосфорная диагностика
ограничивается исследованием подозрительных образований кожи и некоторых полых органов (пищевод, полость рта, носа, гортани, прямая кишка, матка) в целях дифференциальной диагностики. В
настоящее время этот метод незаменим для дифференциальной диагностики меланом кожи, глаза.
ПЭТ используется и при раке молочной железы. Можно увидеть множественные очаги гиперфиксации 18F-ФДГ у пациенток с аденокарциномой левой молочной железы и метастазами опухоли.