Klinisk radiometri

Klinisk radiometri er måling av radioaktiviteten i hele kroppen eller deler av den etter at et radiofarmasøytisk legemiddel er introdusert i kroppen. Vanligvis brukes gammaemitterende radionuklider i klinisk praksis. Etter at et radiofarmasøytisk legemiddel som inneholder en slik radionuklid er introdusert i kroppen, fanges strålingen opp av en scintillasjonsdetektor plassert over den tilsvarende delen av pasientens kropp. Resultatene av studien presenteres vanligvis på en lysplate som antall pulser registrert over en viss tidsperiode, eller som en tellehastighet (i pulser per minutt). I klinisk praksis er denne metoden ikke av stor betydning. Den brukes vanligvis i tilfeller der det er nødvendig å identifisere og evaluere inkorporering av radionuklider når de ved et uhell kommer inn i menneskekroppen - på grunn av uforsiktighet, i katastrofer.

En mer interessant metode er helkroppsradiometri. Under denne metoden plasseres en person i et spesielt lavbakgrunnskammer som inneholder flere spesialorienterte scintillasjonsdetektorer. Dette gjør det mulig å registrere radioaktiv stråling fra hele kroppen, og under forhold med minimal påvirkning av den naturlige radioaktive bakgrunnen, som, som kjent, kan være ganske høy i noen områder av jordoverflaten. Hvis noen del av kroppen (organet) er dekket med en blyplate under radiometri, kan bidraget fra denne delen av kroppen (eller organet som ligger under platen) til kroppens totale radioaktivitet vurderes. På denne måten er det mulig å studere metabolismen av proteiner, vitaminer, jern og bestemme volumet av ekstracellulært vann. Denne metoden brukes også til å undersøke personer med utilsiktet inkorporering av radionuklider (i stedet for konvensjonell klinisk radiometri).

Automatiserte radiometre brukes til laboratorieradiometri. De har reagensrør med radioaktivt materiale på et transportbånd. Under kontroll av en mikroprosessor mates reagensrørene automatisk til brønntellervinduet; etter at radiometrien er fullført, byttes reagensrørene automatisk. Måleresultatene beregnes i en datamaskin, og etter passende behandling sendes de til en utskriftsenhet. Moderne radiometre utfører komplekse beregninger automatisk, og legen mottar klar informasjon, for eksempel om konsentrasjonen av hormoner og enzymer i blodet, som indikerer nøyaktigheten av målingene som er tatt. Hvis arbeidsmengden med laboratorieradiometri er liten, brukes enklere radiometre med manuell flytting av reagensrør og manuell radiometri, i en ikke-automatisk modus.

Radionukliddiagnostikk in vitro (fra latin vitrum – glass, siden alle studier utføres i reagensrør) refererer til mikroanalyse og ligger i grenselandet mellom radiologi og klinisk biokjemi. Den gjør det mulig å oppdage tilstedeværelsen av forskjellige stoffer av endogen og eksogen opprinnelse i biologiske væsker (blod, urin), som finnes der i ubetydelige eller, som kjemikere sier, forsvinner i konsentrasjoner. Slike stoffer inkluderer hormoner, enzymer, legemidler som introduseres i kroppen for terapeutiske formål, etc.

Ved ulike sykdommer, som kreft eller hjerteinfarkt, oppstår det stoffer i kroppen som er spesifikke for disse sykdommene. De kalles markører (fra det engelske ordet mark). Konsentrasjonen av markører er like ubetydelig som hormoners: bokstavelig talt enkeltmolekyler i 1 ml blod.

Alle disse studiene, unike i sin nøyaktighet, kan utføres ved hjelp av radioimmunologisk analyse, utviklet i 1960 av de amerikanske forskerne S. Berson og R. Yalow, som senere ble tildelt Nobelprisen for dette arbeidet. Den brede implementeringen i klinisk praksis markerte et revolusjonerende sprang innen mikroanalyse og radionukliddiagnostikk. For første gang fikk leger muligheten, og en svært reell en, til å tyde utviklingsmekanismene for mange sykdommer og diagnostisere dem på de tidligste stadiene. Endokrinologer, terapeuter, fødselsleger og barneleger følte viktigheten av den nye metoden mest tydelig.

Prinsippet bak den radioimmunologiske metoden består av konkurrerende binding av de ønskede stabile og lignende merkede stoffene med et spesifikt reseptorsystem.

For å utføre en slik analyse produseres standardsett med reagenser, som hver er designet for å bestemme konsentrasjonen av et bestemt stoff.

Som det fremgår av figuren, samhandler bindingssystemet (vanligvis spesifikke antistoffer eller antiserum) samtidig med to antigener, hvorav det ene er det ønskede, det andre er dets merkede analog. Det brukes løsninger der det merkede antigenet alltid inneholder mer enn antistoffer. I dette tilfellet utspiller det seg en reell kamp mellom de merkede og umerkede antigenene om forbindelsen med antistoffer. Sistnevnte tilhører immunoglobuliner av klasse G.

De må være svært spesifikke, dvs. reagere kun med antigenet som studeres. Antistoffer aksepterer kun spesifikke antigener på sine åpne bindingssteder, og i mengder proporsjonale med antall antigener. Denne mekanismen beskrives billedlig som «lås og nøkkel»-fenomenet: jo større det opprinnelige innholdet av det ønskede antigenet er i de reagerende løsningene, desto mindre radioaktiv analog av antigenet vil bli fanget opp av bindingssystemet, og desto større andel vil forbli ubundet.

Samtidig med bestemmelsen av konsentrasjonen av det ønskede stoffet i pasientens blod, under de samme forholdene og med de samme reagensene, utføres en undersøkelse av standardsera med en nøyaktig bestemt konsentrasjon av det ønskede antigenet. Basert på forholdet mellom radioaktiviteten til de reagerte komponentene, konstrueres en kalibreringskurve som gjenspeiler avhengigheten av prøvens radioaktivitet av konsentrasjonen av stoffet som studeres. Deretter, ved å sammenligne radioaktiviteten til prøvene av materialet oppnådd fra pasienten med kalibreringskurven, bestemmes konsentrasjonen av det ønskede stoffet i prøven.

Radionuklid in vitro-analyse begynte å bli kalt radioimmunologisk, siden den er basert på bruk av immunologiske antigen-antistoff-reaksjoner. Imidlertid ble andre typer in vitro-studier opprettet senere, lignende i formål og metodikk, men forskjellige i detaljer. Hvis et antistoff brukes som et merket stoff, og ikke et antigen, kalles analysen immunradiometrisk; hvis vevsreseptorer brukes som et bindingssystem, snakker de om radioreseptoranalyse.

In vitro-radionuklidstudien består av fire trinn.

• Det første trinnet er å blande den analyserte biologiske prøven med reagenser fra settet som inneholder antiserum (antistoffer) og et bindingssystem. Alle manipulasjoner med løsninger utføres ved hjelp av spesielle halvautomatiske mikropipetter, i noen laboratorier utføres de med maskiner.
• Det andre trinnet er inkubasjon av blandingen. Den fortsetter til dynamisk likevekt er nådd: avhengig av antigenets spesifisitet varierer varigheten fra flere minutter til flere timer og til og med dager.
• Det tredje trinnet er separasjon av frie og bundne radioaktive stoffer. Til dette formålet brukes sorbentene som er tilgjengelige i settet (ionebytterharpikser, karbon, osv.), som utfeller tyngre antigen-antistoffkomplekser.
• Det fjerde trinnet er radiometri av prøver, konstruksjon av kalibreringskurver, bestemmelse av konsentrasjonen av ønsket stoff. Alle disse arbeidene utføres automatisk ved hjelp av et radiometer utstyrt med en mikroprosessor og en skriver.

Som det fremgår av det ovennevnte, er radioimmunologisk analyse basert på bruk av en radioaktiv antigenmarkør. Imidlertid kan andre stoffer i prinsippet brukes som antigen- eller antistoffmarkør, spesielt enzymer, luminoforer eller sterkt fluorescerende molekyler. Dette er grunnlaget for nye mikroanalysemetoder: immunoenzym, immunoluminescerende, immunofluorescerende. Noen av dem er svært lovende og konkurrerer med radioimmunologisk forskning.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]