7


MEDYCYNA NUKLEARNA

Medycyna nuklearna to dział medycyny zajmujący się bezpiecznym wykorzystaniem radioizotopów w diagnostyce medycznej i terapii. Technikę obrazowania wykonywanego w medycynie nuklearnej nazywa się scyntygrafią. Oprócz niej medycyna nuklearna ma jeszcze dwa działy - terapię izotopową oraz diagnostykę in vitro, służącą do oznacznia pozimu niektórych hormonów we krwi.

Podstawy fizyczne i medyczne

Podstawy fizyczne i medyczne scyntygrafii

Pacjent skierowany na badanie scyntygraficzne otrzymuje dożylnie, wziewnie lub doustnie (rzadko) tzw. radiofarmaceutyk odpowiedni do zobrazowania narządu, który ma być zbadany. Radiofarmaceutyk jest substancją powstałą z połączenia chemicznego dwóch ważnych składników:

Ligand jest zatem nośnikiem, który "dostarcza" radioizotop w odpowiednie miejsce umożliwiając zobrazowanie danej tkanki. Ligandy dobiera się w oparciu o znajomość funkcji pełnionych przez daną tkankę - są one w tej tkance wychwytywane, metabolizowane lub uczestniczą w niej w fizjologicznych procesach. Na przykład do zobrazowania:

Niejednokrotnie również sam izotop wykazuje powinowactwo do gromadzenia się w pewnych tkankach, np. izotopy jodu gromadzone są w tarczycy a izotop talu 201-Tl w sercu.

Promieniowanie emitowane przez radiofarmaceutyki, zwane w skrócie znacznikami, jest rejestrowane przez odpowiednią aparaturę zwaną kamerą scyntylacyjną lub gammakamerą i przetwarzane na obrazy - "mapy" rozmieszczenia znacznika w ciele.

Uzyskane w ten sposób obrazy scyntygraficzne - scyntygramy - określają kształt, wielkość, położenie oraz makrostrukturę badanego narządu, ale poprzez jego funkcję. Nie jest to jednak taki sam rodzaj obrazowania jak ten, z którym mamy do czynienia w tomografii komputerowej, tomografii rezonansu magnetycznego czy ultrasonografii

Czynnościowy charakter obrazu scyntygraficznego

Ze względu na specyfikę metody obrazy scyntygraficzne mają charakter czynnościowy i w odróżnieniu od badań radiologicznych przedstawiają obraz funkcji badanych narządów. Jest to konsekwencją samej zasady, na której opiera się ta metoda. Mianowicie gromadzenie radiofarmaceutyku w narządzie jest procesem fizjologicznym - zachodzi ono, ogólnie mówiąc, kiedy w narządzie nie ma zmian chorobowych. Wówczas na obrazie obserwujemy zarys narządu i ocenić możemy jego kształt, wielkość i położenie. Jednak w przypadku uszkodzenia narządu gromadzenie znacznika jest w jakiś sposób zaburzone - zwiększone lub zmniejszone - wówczas na obrazie widzimy niejednorodności zwane ogniskami "gorącymi" lub "zimnymi". Uzyskuje się w ten sposób informację o strukturze narządu, ale poprzez informację o pełnieniu przez niego swojej funkcji. W tym tkwi zasadnicza różnica pomiędzy metodami scyntygraficznymi a innymi technikami obrazowania. Najjaskrawszym przykładem może być tu badanie nerek - w przypadku uszkodzenia nerki, niespełniania przez nią funkcji filtracyjnej, jest ona niewidoczna na obrazie scyntygraficznym. Jednak jest ona obecna w organizmie i uwidacznia się na obrazie tomograficznym czy ultrasonograficznym.

Podstawy fizyczne i medyczne terapii izotopowej

Zasada terapii izotopowej jest podobna jak scyntygrafii z jedną jednakże różnicą. Podobnie jak w diagnostyce - używa się tu odpowiednich ligandów "niosących" radioizotop do tkanki, która ma być leczona, ale inaczej dobiera się sam izotop. W diagnostyce izotop emituje przenikliwe promieniowanie elektromagnetyczne (gamma lub X), którego detekcja na zewnątrz ciała pacjenta umożliwia odtworzenie rozmieszczenia znacznika w ciele. Izotopy stosowane w terapii emitują inny rodzaj promieniowania - jest to korpuskularne (czyli cząsteczkowe) promieniowanie beta, czyli promieniowanie elektronowe. Zasięg tego rodzaju promieniowania jest w tkance rzędu milimetrów. Izotop dla celów terapeutycznych podawany jest w większej dawce a emitowane przez niego promieniowane niszczy precyzyjnie chorą tkankę.

Terapia izotopowa najczęściej stosowana jest w terapii schorzeń tarczycy - nadczynności i raka (stosowana jest w jako uzupełnienie leczenia operacyjnego, na wypadek niecałkowitego usunięcia gruczołu, oraz w przypadkach nieoperacyjnego raka). Pacjentowi podaje się wówczas przygotowaną dla niego indywidualnie dawkę jodu 131-I (obliczenie dawki odbywa się w oparciu o wykonany wcześniej test jodochwytności), który po zgromadzeniu się w tarczycy niszczy znowotworzałą lub nadczynną tkankę.

Terapię izotopową stosuje się też w przypadku innych chorób, przy użyciu różnych izotopów promieniotwórczych:

typ schorzenia

radiofarmaceutyk

nerwiak niedojrzały, guz chromochłonny, rak rdzeniasty tarczycy

131-I-MIBG (metajodobenzyloguanidyna)

leczenie wspomagające w czerwienicy prawdziwej

32-P-fosforan sodu

paliatywne leczenie przerzutów nowotworowych do kości

32-P-ortofosforan
89-Sr-chlorek strontu
90-Y-cytrynian itru
153-Sm-chelat samaru (EDTMP)
186-Re-fosfonian renu (MEDP)

Podstawy fizyczne i medyczne diagnostyki in vitro

Diagnostyka radioizotopowa in vitro opiera się na wykorzystaniu reakcji immunologicznych: antygen - przeciwciało. Ze względu na przebieg reakcji immunologicznej metody radioizotopowe podzielona na dwie grupy:

Metoda RIA

Do układu zawierającego oznaczaną substancję (A - antygen) dodaje się przeciwciało (P) i pewną (znaną) ilość tej substancji znakowanej izotopem (A*). Reakcję zachodzącą w tym układzie można zapisać następująco:

A + A* + P = AP + A*P + Awolny + A*wolny

W oznaczaniu ilości antygenu w próbce wykorzystuje się fakt, że dzięki nadmiarowi antygenu w stosunku do przeciwciała stosunek ilości kompleksów z antygenem znakowanym (A*P) do ilości kompleksów z antygenem nieznakowanym (AP) będzie taki sam jak stosunek ilości antygenu znakowanego (A*) do ilości antygenu nieznakowanego (A). Mierząc aktywność kompleksów A*P wyseparowanych z próbki i znając ilość dodanego przeciwciała (P) i antygenu znakowanego (A*) obliczyć można zawartość antygenu nieznakowanego w próbce (A).

Metoda IRMA

Występują tu w nadmiarze dwa przeciwciała, z których jedno jest znakowane radioizotopem (P*) a drugie, skierowane przeciwko innej determinancie antygenowej badanej substancji (A), jest przytwierdzone do wewnętrznej powierzchni probówki i służy do separacji. Reakcja immunologiczna przebiega następująco:

P* + A + Pzwiązane = PzwiązaneAP* + Pzwiązane + P*

Wprowadzenie do probówki zawierającej przeciwciało przytwierdzone na ściankach, antygenu i przeciwciała znakowanego (P*), powoduje powstawanie kompleksów przeciwciało-antygen-przeciwciało (PzwiązaneAP*) o charakterze tzw. kanapki. Dzięki nadmiarowi przeciwciał praktycznie cały antygen zostaje związany z przeciwciałami natomiast nie związana czećć przeciwciała znakowanego jest następnie wypłukiwana a radioaktywność, która została w probówce pochodząca od kompleksów przeciwciało-antygen-przeciwciało jest miarą ilości antygenu związanego w próbówce.

Bezpieczeństwo radiologicznes

Należy uświadomić sobie, że w metodzie tej źródłem promieniowania jest sam pacjent - aparatura diagnostyczna służy jedynie do rejestracji tego promieniowania. Długość trwania badania nie wpływa więc na narażenie radiologiczne pacjenta. Wbrew powszechnemu przekonaniu narażenie radiologiczne pacjenta podczas badań scyntygraficznych jest mniejsze niż np. w przypadku wykonywania tomografii komputerowej.

typ badania

dawka [mSv]

rentgen klatki piersiowej

ok. 0,05

tomografia komputerowa klatki piersiowej

ok. 10

scyntygrafia znakowaną immunoglobuliną (poszukiwanie ognisk zapalnych)

ok. 2,8

scyntygrafia perfuzyjna mózgu (SPECT)

ok. 8,1

roczna dawka promieniowana naturalnego

ok. 2,6

Wdłużenie czasu badania nie zwiększa narażenia radiologicznego, ponieważ pierwiastek promieniotwórczy znajduje się w ciele pacjenta. Dlatego też w miarę możliwości stosuje się znaczniki o krótkim czasie połowicznego zaniku (zarówno fizycznym jak i biologicznym). Musi on być odpowiednio szybko usuwany z organizmu ale musi też zapewniać możliwość wykonania badania, co oznacza że jego zawartość w organizmie w ciągu kilku godzin od podania powinna być odpowiednio duża. W przypadku znaczników zawierających technet 99mTc, aktywność całkowicie znika z ciała pacjenta po około 48 godzinach. Po zakończeniu badania zaleca się pacjentom spożywanie dużych ilości płynów (w niektórych przypadkach spożycie pokarmu) aby przyspieszyć wydalanie znacznika z organizmu.

Skutki popromienne dzieli się na dwie grupy - tzw. skutki deterministyczne, czyli takie, których wystąpienie jest pewne po przekroczeniu pewnego poziomu narażenia radiologicznego (należą tu poparzenia popromienne). Oraz skutki stochastyczne (losowe), czyli takie, których prawdopodobieństwo wystąpienia jest proporcjonalne do wielkości otrzymanej dawki (należą tu mutacje genetyczne, zachorowania na raka).
W zakresie dawek stosowanych w medycynie nuklearnej pierwszy rodzaj skutków nie występuje (występują one tylko w przypadkach awarii urządzeń związanych z wytwarzaniem promieniowania lub radioizotopów oraz wskutek zastosowania broni jądrowej). Natomiast skutki stochastyczne mogą wystąpić, są na nie jednak narażenie także ludzie otrzymujący dawki promieniowania jedynie ze źródeł naturalnych. W poniższej tabeli zawarto przykładowe informacje dotyczące szacowanego wzrostu ryzyka zachorowalności na raka na skutek otrzymania dawek promieniowana.

Wzrost ryzyka zachorowania na raka wskutek poddania się badaniu radioizotopowemu (wg ICRP-60 (1990 r.) współczynnik ryzyka wynosi 0,005%/mSv)

typ badania

wzrost ryzyka [%]

prześwietlenie rentgenowskie klatki piersiowej

0,0003

tomografia komputerowa całego ciała

0,05

scyntygrafia znakowaną immunoglobuliną (poszukiwanie ognisk zapalnych)

0,014

scyntygrafia perfuzyjna mózgu (SPECT)

0,041

roczna dawka promieniowana naturalnego

0,013

Lekarz kierujący pacjent na badanie izotopowe powinien rozważyć korzyści i ryzyko związane z jego wykonaniem - nie narażać pacjenta niepotrzebnie ale nie unikać tego badania jeśli może ono przynieść pacjentowi korzyści w postaci ustalenia diagnozy lub dostarczenia informacji potrzebnych do zaplanowania zabiegu operacyjnego czy terapii farmakologicznej.

Kontrola jakości

Wszystkie preparaty stosowane zarówno w diagnostyce in vivo, in vitro jak i terapii kontrolowane są pod względem zawartości w nich substancji szkodliwych dla pacjenta. Ich wytwarzanie, przechowywanie, transport i przygotowanie do podania choremu podlega rygorystycznym normom.

Kierunki rozwoju

Wciąż poszukuje się nowych radiofarmaceutyków, cechujących się coraz bardziej korzystnymi właściwościami i umożliwiających poszerzenie zakresu badań i zapewnienie wiarygodności ich wynikom - jest to jeden z podstawowych kierunków rozwoju medycyny nuklearnej. Drugim kierunkiem jest rozwój urządzeń służących do obrazowania tak by zapewnić jak najlepszą ich jakość a jednocześnie uczynić badanie mniej uciążliwym dla pacjenta.

Mimo wielu zalet scyntygrafia jest w Polsce wykonywana stosunkowo nieczęsto. Głównie z powodu niewystarczającej ilości specjalistycznej aparatury, ale także w wyniku niedoinformowania środowisk medycznych. Dość powszechnie uważa się, że scyntygrafia ma zastosowanie jedynie w najbardziej skomplikowanych jednostkach chorobowych, a nie jest to prawdą. W krajach wysoko rozwiniętych badania scyntygraficzne wykonuje się często i chętnie.

RADIOFARMACEUTYKI

izotopy promieniotwórcze sprzężone chemicznie z inną cząsteczką, które pod względem fizjologicznym i biochemicznym zachowują się tak samo, jak stabilna forma nieradioaktywna. Służą badaniom medycznym i diagnostycznym przynosząc informacje o metabolizmie badanych komórek. Istnieje wiele metod wprowadzania związków R. do badanych narządów; mogą one zależeć od czynnego transportu z krwią do narządu docelowego np. tarczyca wychwytuje jod promieniotwórczy, a nerki wybiórczo gromadzą hipuran. Do badania wątroby i śledziony wykorzystuje się zjawisko fagocytozy w której makrofagi wychwytują cząstki technetu i siarki. Sekwestracja komórek znajduje zastosowanie w badaniach śledziony; stosuje się znakowane technetem erytrocyty uszkodzone uprzednio termicznie i z tego powodu wychwytywane przez śledzionę. Blokadę naczyń włosowatych (zatrzymanie cząstek R. wewnątrz kapilarów) stosuje się do uwidocznienia naczyń płuc. Zastosowanie znakowanych promieniotwórczo przeciwciał monoklonalnych dają lepsze możliwości lokalizacji związków R. (łączą się z nimi wybiórczo).

Medycyna 

Znakowanie izotopowe


0x08 graphic
Znakowanie izotopowe jest to proces zamiany w związku chemicznym trwałego jądra, wysyłającym promieniowanie izotopem promieniotwórczym tego samego pierwiastka, dzięki czemu można śledzić drogę tego atomu wewnątrz układu biologicznego lub mechanicznego. Związek chemiczny zawierający izotop promieniotwórczy jest nazywany związkiem znaczonym, a atom służący do znakowania atomem znaczonym (wskaźnikiem izotopowym). Promieniotwórczy związek ma takie same własności chemiczne i fizyczne (czasami są drobne różnice) jak naturalny związek, a jego obecność można wykryć za pomocą odpowiednich detektorów. Metoda wskaźników jest szeroko stosowana w chemii, biologii, medycynie i technice. Bardzo często do znakowania używa się izotopu wodoru 3H, składającego się z jednego protonu i dwóch neutronów, zwanego trytem. Tryt ma czas połowicznego rozpadu 12,5 lat. Jeżeli w każdej cząsteczce związku na miejsce wodoru podstawiony zostanie atom trytu, to taki związek nosi nazwę związku trytowego. Najczęściej stosuje się wodę trytową T2O.

0x08 graphic

Scyntygram płuc

Tę technikę stosuje się często w medycynie. Podczas badań diagnostycznych śladowe ilości krótkożyjącego izotopu lub częściej substancji znakowanej nazywanej w medycynie radiofarmaceutykiem zostają wprowadzone do organizmu człowieka. Najczęściej używanym radioizotopem jest technet-99m, rzadziej używa się jodu-131, talu-201 i galu-67. Izotopy te zwykle są związane z odpowiednio dobranymi związkami chemicznymi powodującymi gromadzenie się ich w tym, a nie w innym narządzie. Radioizotop spełnia w tym przypadku rolę "szpiega". dzięki jego obecności łatwo można prześledzić za pomocą urządzeń rejestrujących promieniowanie czy rozkład podanego radiofarmaceutyku w badanym narządzie jest prawidłowy. Stosowane radiofarmaceutyki biorą udział w określonych procesach życiowych narządu, zatem rozkład radioaktywności obrazuje jego czynność.

0x08 graphic

Scynytgram nerek, na dole pokazana jest zmiana radioaktywności wraz z czasem podanym w minutach.

Urządzeniami służącymi do rozkładu radioaktywności w organizmie człowieka są scyntygrafy lub znacznie częściej obecnie stosowane gamma - kamery (zdjęcie u góry). Ich podstawową częścią jest detektor promieniowania umożliwiający pomiar radioaktywności równocześnie w całym narządzie. Nowoczesne gamma - kamery współpracują z systemem komputerowym. Uzyskane tą metodą obrazy rozkładu podanego znacznika pozwalają ocenić strukturę i czynność badanego narządu. Taki obraz komputerowy nazywamy scyntygramem. Najczęściej wykonuje się izotopowe badania tarczycy, nerek, kości, płuc i serca.
Na przykład badanie nerek polega na podaniu pacjentowi śladowej substancji znakowanej i wydalanej przez nerki z moczem. Śledząc na ekranie monitora jak szybko narasta i zanika radioaktywność w nerkach, można określić czy ich ukrwienie jest prawidłowe, czy czynność komórek nerkowych wychwytujących podaną substancję jest sprawna, a odpływ moczu nie napotyka na przeszkody.
Dawka promieniowania jaką otrzymuje pacjent podczas tego badania jest tak niewielka, że poleca się je u dzieci zamiast urografii - podstawowej techniki rentgenowskiej w badaniach nerek. Ponadto radiofarmaceutyki nie wywołują powikłań spotykanych przy stosowaniu kontrastów radiologicznych, takich jak wstrząs i uczulenie.
Opracowano na podstawie materiałów Państwowej Agencji Atomistyki "Promieniowanie i medycyna".

0x01 graphic

Emisyjna tomografia pozytonowa

0x08 graphic

Badanie przy użyciu emisyjnej tomografii pozytonowej


Emisyjna tomografia pozytonowa w skrócie PET (positron emission tomography) polega na wstrzykiwaniu pacjentowi promieniotwórczego izotopu wysyłającego promieniowanie beta plus czyli pozytony (dodatnie elektrony), co prowadzi do anihilacji i emisji fotonów, wykrywanej w kolejnych warstwach. W badaniu korzysta się z pierwiastków o krótkich czasach życia takich (11C, 13N, 15O, 18F), wbudowanych do określonych cząsteczek, na pprzykład glukozy, wody, amoniaku lub leków, które zostają wprowadzone do organizmu pacjenta drogą żylną lub przez inhalację. Czas połowicznego rozpadu użytych pierwiastków jest na tyle krótki, że nie stanowi zagrożenia dla zdrowia pacjenta. Poszczególne tkanki zużywają wprowadzone substancje znaczone w różnym tempie. Izotopy rozpadając się, są źródłem pozytonów, które w wyniku spotkania z elektronami anihilują, dając parę fotonów o energii 511 keV każdy, rozbiegających się w przeciwne strony. Jeżeli dwa umieszczone naprzeciwko siebie fotopowielacze jednocześnie rejestrują fotony, to wyznaczają one prostą przecinającą komórkę, w której nastąpiła emisja. Komputer zbierający dane tworzy mapę intensywności powstawania pozytonów. Obserwowany rozkład emisji pozwala ustalić tempo zużywania tych molekuł przez poszczególne komórki, co jest miarą ich metabolizmu. Nadmierny metabolizm może wskazywać na nowotworowe przerzuty, choroby neurologiczne, jak choroba Alzheimera, a także pozwala obserwować różnice w aktywności neuronów podczas pracy mózgu. Jedyny pozytonowy tomograf emisyjny w Polsce znajduje się w Centrum Onkologii w Bydgoszczy
Opracowano na podstawie nr 9/2004 czasopisma Świat Nauki.

0x01 graphic

Zdjęcia rentgenowskie


0x08 graphic
Promieniowanie rentgenowskie przechodząc przez substancję ulega rozproszeniu oraz przede wszystkim pochłanianiu czyli absorpcji. Pochłanianie zależy od liczby atomowej (ilość protonów w jądrze pierwiastka lub inaczej numer pierwiastka w układzie okresowym) substancji przez którą przechodzi promieniowanie oraz częściowo od gęstości substancji. Czym większa liczba atomowa pierwiastka wchodzącego w skład substancji to większe jest pochłanianie (dokładniej absorpcja jest proporcjonalna do czwartej potęgi liczby atomowej).
Tę własność wykorzystano w medycynie do prześwietleń różnych części ciała. Promieniowanie rentgenowskie kieruje się na ciało 0x08 graphic
pacjenta a następnie pada na kliszę fotograficzną. Pod wpływem promieniowania rentgenowskiego następuje reakcja materiału kliszy. Po wywołaniu otrzymujemy obraz. Na przykład podczas prześwietlania ciał ludzkiego rzeczywista absorpcja w kościach, składających się głównie z fosforu i wapnia (duże liczby atomowe) przewyższa około 150-krotnie absorpcję z w miękkich tkankach ciała, gdzie głównie pochłania woda (wodór i tlen mają małe liczby atomowe). Dlatego podczas prześwietlenia wyraźnie wyróżnia się cień pochodzący od kości. Typowe prześwietlenia wykonuje się po złamaniach kości i do prześwietlenia klatki piersiowej wykazujące zmiany w płucach.
W badaniach radiologicznych stosuje się również związki kontrastowe czyli substancje, które silnie pochłaniają promieniowanie rentgenowskie. Wprowadzenie ich na przykład do układu naczyniowego pozwala na uwidocznienie przebiegu i zarysu tętnic oraz żył. Ta dziedzina nosi nazwę arteriografii. Obok znajduje się zdjęcie tętnic mózgowych wykonane tą techniką.

Radiografia cyfrowa


Klasyczny obraz radiograficzny ma charakter analogowy i uzyskiwany jest zazwyczaj na kliszy rentgenowskiej. W tej postaci może być oglądany i analizowany bezpośrednio lub po zamianie (przez skanowanie laserowe) na obraz cyfrowy, za pomocą monitora. Obraz w postaci cyfrowej jakkolwiek zubożony o część informacji ma tę zaletę, że może być przetwarzany, jak to ma miejsce w opisanych dalej nowoczesnych metodach wizualizacji oraz łatwo archiwizowany.
Nowoczesne urządzenia rentgenowskie wyposażone w tak zwany tor wizyjny składający się ze wzmacniacza obrazu, kamery wideo, łączącego je układu optycznego oraz komputera, umożliwiają uzyskiwanie obrazu cyfrowego bezpośrednio w czasie rzeczywistym. Dzięki temu jest możliwa wizualizacja nie tylko struktury ale także czynności narządów, a w szczególności układu krążenia. Procedura otrzymywania i przetwarzania radiologicznych obrazów cyfrowych nazywa się radiografią cyfrową.

0x01 graphic

Tomografia komputerowa


Tomografia w skrócie CT (computed tomography) polega na wykonywaniu wykonywaniu kolejnych zdjęć rentgenowskich sterowanych komputerem badanego narządu w różnych płaszczyznach i pod różnym kątem. Pozwala to uzyskać warstwowy obraz, przedstawiający bardzo dokładnie nawet niewielkie zmiany chorobowe.

0x08 graphic

Badanie przy użyciu tomografii komputerowej

Tomograf komputerowy składa się ze stołu, na którym leży pacjent, gantry, w której znajduje się lampa promieniowania rentgenowskiego wraz z detektorami oraz z komputerowej konsoli, na której programuje się i ogląda badania. Skaner tomografu komputerowego obraca się wokół leżącego pacjenta, wykonując co kilka stopni liczne pomiary. Na podstawie pomiarów gęstości osłabiania promieniowania komputer tworzy obrazy poprzecznych przekrojów ciała pacjenta uwidaczniające z dużą dokładnością tkanki organizmu i strukturę narządów. Poddane dalszej obróbce komputerowej przekroje poprzeczne mogą być źródłem obrazów trójwymiarowych. Obecnie rozdzielczość wynosi 1 mm, a zbadanie milimetrowej warstwy zajmuje sekundę. Tomografia komputerową stosuje się w przypadku znacznych różnic w gęstości tkanek, nadaje się więc do diagnozowania złamań, zakrzepów i kamieni nerkowych.
W przypadku tomografii oprogramowanie komputerowe jest integralną częścią przebiegu badania. Specjalna konsola tomografu umożliwia sterowanie i kontrolowanie przebiegu badania, przyjmuje informację o badanym obszarze anatomicznym, a następnie przetwarza je tak, aby uzyskać możliwie

0x08 graphic

Zdjęcie tomograficzne głowy na poziomie oczodołów

najdokładniejsze odzwierciedlenie szczegółów badania. Przetworzone wyniki wpisywane są do pamięci magnetycznej na dysku detektora, a następnie odbierane przez system przetwarzania danych. Dalej zapisuje się je na drukarce, na monitorze lub na nośniku magnetycznym. Dzięki kamerze można ponadto wykonać zdjęcia oglądanego narządu na błonie światłoczułej. Tak jak w każdej technice cyfrowej, w tomografii komputerowej istnieje możliwość dowolnego powiększania i dzielenia obrazu oraz dokonywania jego wtórnej rekonstrukcji. Możliwości te zależą jednak od oprogramowania aparatu.
W celu uzyskania lepszego obrazu wieczorem jeden dzień przed badaniem i w dniu badania należy wypić rozcieńczoną w trzech szklankach wody jedną ampułkę urografiny. Czasami, w celu dokładniejszej oceny danego obszaru, pacjentowi podaje się dożylnie odpowiedni środek kontrastowy (osłabiający promieniowanie rentgenowskie). Podanie badanemu takiego środka powoduje, że fale rentgenowska jest prawie całkowicie pochłonięta w tych tkankach (np. naczynia żylne) a na ekranie komputera widzimy jasne pole, odpowiadające w tym przypadku naczyniom żylnym wypełnionym środkiem kontrastowym. Środki kontrastowe można podzielić na: środki podawane dożylnie, doustnie i doodbytniczo.
Opracowano na podstawie materiałów Państwowej Agencji Atomistyki "Promieniowanie i medycyna" i strony internetowej

Radiofarmaceutyki do obrazowania molekularnego...

28.09.2008.

Radiofarmaceutyki do obrazowania molekularnego - przyszłość polskiej medycyny nuklearnej

Autor: Renata Mikołajczak, J. L. Parus 2008-09-29

Obrazowanie molekularne (Molecular Imaging) to jedna z najdynamiczniej rozwijających się gałęzi wiedzy warunkująca postęp w diagnostyce i leczeniu schorzeń, w stosunku do których leczenie przy użyciu konwencjonalnych leków jest nieskuteczne.

W rozwoju tej dziedziny niepoślednią rolę odgrywają radiofarmaceutyki - leki zawierające w swej strukturze izotop promieniotwórczy. Zależnie od charakterystyki promieniowania izotopu, mogą być wykorzystywane w celach diagnostycznych lub też terapeutycznych. Pierwsze takie leki w ostatnim czasie wdrożono do produkcji w Instytucie Energii Atomowej Ośrodku Radioizotopów POLATOM w wyniku współpracy z wiodącymi ośrodkami naukowymi w Europie oraz intensywnych wysiłków polskich naukowców.
Radiofarmaceutyk do diagnostyki onkologicznej 99mTc-Tektrotyd jest pierwszym polskim oryginalnym lekiem wykorzystującym własności peptydu rozpoznającego specyficznie receptory błonowe komórek nowotworowych i własności promieniowania gamma emitowanego przez technet-99m - użyteczny w wykrywaniu, ocenie stopnia zaawansowania oraz planowaniu terapii guzów neuroendokrynnych.

Dlaczego technet-99m?

Radioizotop technet 99mTc (czas półrozpadu - T½ = 6,02 godzin) powstający w wyniku radioaktywnego rozpadu molibdenu 99Mo (T½ = 65,94 godzin) jest najczęściej używanym izotopem w medycynie nuklearnej. Szacuje się, że w skali świata rocznie przeprowadza się około 25 milionów diagnoz medycznych przy jego użyciu, co stanowi około 80% badań w tej dziedzinie. Diagnostyka medyczna z wykorzystaniem 99mTc jest szeroko stosowana również w Polsce. Istniejące zapotrzebowanie na generatory 99mTc jest pokrywane częściowo przez produkcję tych urządzeń w IEA Ośrodku Radioizotopów POLATOM, częściowo poprzez import. 99Mo uzyskiwany jest z produktów rozszczepienia 235U po jego napromieniowaniu w reaktorze jądrowym. Na świecie tylko kilku producentów dostarcza 99Mo i od kilku lat rosnące zapotrzebowanie na ten izotop nie może być w pełni zaspokojone, co ogranicza liczbę badanych pacjentów. Aktualnie nasz Ośrodek sprowadza 99Mo z Republiki Południowej Afryki. W czasie potrzebnym na transport, w wyniku promieniotwórczego rozpadu 99Mo powstają straty radioaktywności, których można by uniknąć, gdyby ten izotop można było wytwarzać w kraju.
Od kilku lat podejmuje się w skali międzynarodowej działania zmierzające do zastąpienia przy wytwarzaniu 99Mo uranu wysoko wzbogaconego uranem o niskim wzbogaceniu (poniżej 20% 235U). Wprowadzanie nowych metod wytwarzania radioizotopów na bazie uranu nisko wzbogaconego jest w zgodzie z układem o nierozprzestrzenianiu materiałów rozszczepialnych.

Czy będzie polski 99Mo?

Biorąc pod uwagę skalę problemów technicznych związanych z wykorzystaniem nisko wzbogaconego uranu do wytwarzania 99Mo, oraz wzrastające zapotrzebowanie na ten izotop, Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej w Wiedniu zainicjowała w końcu 2005 roku program badawczy p.t. „Rozwój technik lokalnej produkcji w małej skali 99Mo przy użyciu nisko wzbogaconego uranu lub aktywacji neutronami” (T1.20.18). Ośrodek Radioizotopów POLATOM przyłączył się w 2007 do tego programu, w którym bierze udział 13 krajów. Już prowadzone są prace badawczo-rozwojowe nad technologią odzysku 99Mo z roztworu po rozpuszczeniu napromieniowanego materiału tarczowego, od 2008 roku wspierane finansowo przez MNiSzW.
W Polsce działa doświadczalny reaktor jądrowy Maria, który jest przystosowany do napromieniania szeregu izotopów przydatnych zarówno w diagnostyce jak i terapii. Znakomitym przykładem jest tu promieniotwórczy jod 131I, którego własności są szeroko wykorzystywane w diagnostyce i radioterapii schorzeń tarczycy. Instytut Energii Atomowej dysponuje kadrą naukową doświadczoną w rozwijaniu technik izotopowych. Wyjątkowy charakter reaktora Maria może być naszym atutem w planowanym uruchomieniu wytwarzania 99Mo, co pozwoliłoby nie tylko zaspokoić potrzeby krajowe, ale również eksport. Do osiągnięcia tego celu potrzebne jest jednak zbudowanie infrastruktury badawczej, która zapewni możliwość wszechstronnego zbadania procesów wydzielania 99Mo i innych użytecznych pierwiastków promieniotwórczych, które powstają w wyniku rozpadu napromieniowanego 235U.
IEA posiada wyspecjalizowaną, wysoko wykwalifikowaną kadrę pracowników naukowych i inżynieryjnych gwarantujących realizację prac na poziomie światowym. Dysponuje również podstawową infrastrukturą badawczą. Powstanie specjalistycznego laboratorium do celów realizacji wymienionego wyżej programu badawczego wymaga dużych nakładów finansowych. IEA w 2008 roku będzie wystepował o środki z Programu Operacyjnego „Innowacyjna Gospodarka” działanie 2.1. Rozwój ośrodków o wysokim potencjale badawczym”. Zbudowanie laboratorium umożliwi nie tylko realizację programów badawczych IEA, ale również będzie doskonałą bazą szkoleniową dla młodych adeptów wyższych uczelni, które w swoim programie nauczania zajmują się zagadnieniami radiochemii. Nadrzędnym, jednym, celem przedsięwzięcia pozostają pacjenci.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
7
7
7
7
STR6 7
Badania na zawartość? 7
str6 7
7
7
7
7
7
7
7
(7)
7
7
7
cw 7?danie ukladow regulacji dwupolozeniowej
7?ch młodego słuchacza generacja Millenium

więcej podobnych podstron