BIOCHEMICZNE METODY RADIOIMMUNOLOGICZNE

RIA - radioimmunoassay,

Ag znakowany radiologicznie

IRMA - metody radioimmunometryczne

Znakowane Ab

Metody radioimmunoreceptorowe

- znakowane ligandy lub Ab p/receptorowe

PODSTAWOWE ZASADY RIA

• Reakcja immunokompetycji

Ag + Ag* + AB1 -> AbAB1 + Ag*AB1 + Ag + Ag* + AB1

AgAB1 + Ag*AB1 + AB2 -> AgAB1AB2 + Ag*AB1AB2 + AB1 + AB2 + +Ag + Ag*

AB2 - to AB przeciw AB1

AgAB1AB2 , Ag*AB1AB2 - to duże kompleksy=>można je odwirować

=>TYPOWA KRZYWA STANDARDOWA RIA

Wysokie stęż. Ag badanego (nie znakowanego) = niskie wiązanie Ag znakowanego (konkurencja o wiązanie z Ab) = niska radioaktywność próbek.

=> Czułość metody - najniższe stęż. Ag, jakie możemy zmierzyć.

=> Swoistość metody - prawdopodobieństwo z jakim oznaczamy stęż.danego Ag, odsetek wyników fałszywie dodatnich.

=> Dopuszczalna zmienność (quality assurance)

INTRAASSAY 5-10%

INTERASSAY 5-10%

NOWE METODY OPARTE NA ZASADZIE IMMUNOKOMPETYCJI

METODY NIEIZOTOPOWE

- LIA (chemiluminescencja)

-ELISA ( znakowanie enzymatyczne)

-FIA (znacznik fluorescencyjny)

-EIA (znakowanie enzymatyczne)

IRMA

Metod radioimmunologicznych używamy do MASOWYCH oznaczeń (rozpad izotopów).

METODY IZOTOPOWE: „+” i + „-`'

• konieczne laboratorium izotopowe klasy II lub III

• nadzór inspektora ochrony radiologicznej

• licznik gamma

• niska cena odczynników

• krzywa standardowa - robić często

METODY NIEIZOTOPOWE: „+” i „-`':

• wykon. Oznaczeń w każdym lab.

• Duża stabilność krzywej standardowej

• Można wykon. Pojedyncze oznaczenia na żądanie

• Drogie odczynniki

• Wysoka czułość i swoistość metody

NOWE TECHNOLOGIE:

- Ab monoklinalne vs Ab poliklonalne

- Ag lub Ab znakowane chemiluminescencyjnie, fluorescencyjnie lub enzymatycznie vs radioizotopowo

- wykorzystanie met. Solid phase sandwicz type

- skrócenie czasu potrzebnego do wykonania oznaczenia

Używany ¹³¹ I - do leczenia, scyntygrafii

- bo T1/2=8dni

W dgn - promieniow. Gamma - jod125 (RIA)=> T1/2=miesiąc! => używany w Bad.lab.

OZNACZANIE:

DHEA-S - screening Ca tarczycy (tu b.wysokie stęż - tysiące)

IGF - metodą IRMA

FT4 - LIA

- FIA

Step1: immunodistraction (from TBP)

2: saturation of free binding sites

3: Reading

OCHRONA RADIOLOGICZNA. PODSTAWOWE POJĘCIA.

=> Aktywność

R= dN/dt

dN - liczba przemian jądrowych zachodzących w danym żródle promieniotwórczym

dt - czas

1. spada wykładniczo

SI: [A] - 1 Bq = 1 przemiana/1s

1 kBq = 10^3 Bq

1 MBq = 10^6Bq

1 GBq = 10^9 Bq

Ci (kiur)

1 Ci = 3,7 x 10^10 Bq = 37 GBq

1 mCi = 10^-3 Ci

1 uCi = 10^-6 Ci

DAWKA EKSPOZYCYJNA:

X=dQ/dm

dQ - ładunek elektryczny jednego znaku

dm - jednostka masy powietrza

X - suma ładunków elektr.jednego znaku wytworzona w jednostce masy powietrza

SI: [X] = C/kg = R (rentgen) = 2,58 x 10^-4 C/kg

C - kulomb

DAWKA POCHŁONIĘTA:

D= dE/dm

dE - średnia energia promeniowania jonizującego

dm - jednostka masy ośrodka (której przekazano energię)

SI: [D] = Gy (grey)

1Gy = 1 J/kg

1 rd (rad) = 0,01 Gy = 1 cGy (centygrey)

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA EFEKT PROMIENIOWANIA:

1. dawka pochłonięta

2. rozkład dawki w czasie

3. rodzaj promieniowania

4. wiek, płeć, stan zdrowia, wrażliwość osobnicza

DAWKA RÓWNOWAŻNA:

H= W_R x D

D- dawka pochłonięta

W_R- współczynnik wagowy promieniowania

Dawka równoważna pozwala oznaczyć skutek biolog. Różnych rodz. Promieniowania.

Promieniowanie:

X, γ, β,miony W_R: 1

Tryt 2

Neutrony 5, 10, 20

Protony 5

ciężkie jądra, α 25

[H] = Sv (siwert)

rem

1 Sv = 100 remów

MOC:

Przyrost dawki w jednostce czasu.

Dawki ekspozycyjnej (Dx/dt) : A/kg

Dawki pochłoniętej (dD/dt) : Gy/s

Dawki równoważnej (dH/dt): Sv/s

DAWKA SKUTECZNA (efektywna):

E= Σ W_T x H_T

W_T - współczynnik wagowy narządu lub tkanki

H_T - dawka równoważna

E - suma iloczynów W_T i H_T

W_T : skóra, kości 0,1

Piersi, tarczyca, wątroba, pęcherz mocz., przełyk 0,05

[E] = Sv

OCHRONA RADIOLOGICZNA: całość działań chroniących ludzi i środowisko przed szkodliwymi skutkami promieniowania jonizującego.

=> Zasada ALARA: As Low As Reasonably Achievable

=> odległość

=> czas

=> osłony

Narażenie maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości.

=> Osłony - stałe, ruchome, osobiste

α - starczy 10 cm powietrza -> nie stosujemy żadnych osłon

β - stosujemy materiały o niskiej liczbie atomowej (aluminium, szkło organiczne, materiały syntetyczne). Materiały o wysokiej liczbie atom.po przejściu tego promieniowania za ekranem powst.promieniowanie X hamowania.

γ - uran, ołów (wysoka liczba atom.)

=> Cele ochrony radiolog.realizuje się przez:

- ograniczenie dostępu do źródeł prom.

- ewidencja, rozliczenia

- Kontrola stos.źródeł prom.i warunków ich stos.

- kontrola narażenia ludzi i środ.

- pracownicy:

Kat.A - objęty indywidualną kontrolą dawek - może dostać ponad 6mSv - indywidualne dawkowanie

Kat.B - kontrola środowiskowa- dawkowanie środowiskowe, nie może dostać ponad 6Sv/rok

- kontrola działalności w warunkach wzmożonego prom.od źródeł naturalnych

- działania profilaktyczne (ubrania ochronne, aparatura, wentylacja, ogranicz.godziny pracy)

- odpowiednie ustawodawstwo

=>Dawka graniczna - to wartość dawki prom. wyrażana jako dawka skuteczna lub równoważna dla określonych grup osób,pochodząca od kontrolowanej działalności zawodowej, której poza przypadkami przewidzianymi w ustawie nie wolno przekroczyć.

- nie wlicza się dawki pochodzącej ze źródeł naturalnych i dgn.medycznej

- 2- 2,5 mSv/rok - dostajemy ze źródeł nat.

- Dla pracowników dawka graniczna - jako dawka skuteczna wynosi 20 mCv/rok. Może być w ciągu roku przekroczona do 50 mSv, pod warunkiem że w ciągu kolejnych 5 lat nie przekroczy 100 mSv

- Dla ogółu ludności - dawka graniczna jako dawka skuteczna: 1 mSv/rok, może być przekroczona o ile <5 mSv/5lat

=>Limit użytkowy dawki

• - ograniczenie przewidywanych dawek indywidualnych w celu optymalizacji pracy z promieniowaniem jonizującym

• Limit użytkowy dawki zawsze < dawka graniczna

=>Przyrządy dozymetryczne

• - detektor (gazowy, scyntylacyjny, półprzewodnikowy)

• Układ pomiarowy

• Zasilacz detektora

=> Gamma-kamera:

-kolimator

- Kryształ scyntylacyjny - to detektor

- układ fotopowielaczy

-obwód elektroniczny

LECZENIE RADIOIZOTOPAMI

Wykorzystanie destrukcyjnego wpływu promieniowania jonizującego ( gł. β) na zmienione chorobowo tkanki.

Warunek zastosowania: wybiórcze gromadzenie w zmienionych tkankach lub taki sposób podania.

Leczenie - jest stosunkowo bezpieczne. Działanie terapeutyczne zależy od całkowitej dawki i wrażliwości tkanek.

=>Mechanizm działania

- bezpośrednie uszkodzenie DNA lub cytopl.komórki

- wiąża na pow.bł.kom (p-ciałą, receptorowe)

- w subst. Międzykomórkowej bezpośr.w okol.zmienionej

- w łożysku naczyn. Guza

- emitery prom.β niskoenergetycznego, muszą mieć wysoką czystość radiochemiczną

- konieczność izolacji chorego otrzymującego dawkę >30 mCi

- p/wskazania: ciąża, laktacja

=> Skutki uboczne:

- przejściowa depresja szpiku

- reakcje alergiczne

=> Zastosowania

- endokrynologia

- onkologia

- reumatologia

=> Ch.tarczycy => I 131

- nadczynność

-wole

- nowotwory

I 131 - β (terapia) i γ (dgn)

- podanie: p.o. , szybko wchłania się z ppok.

- gromadzenie: tarczyca, nerki, ślinianki, śluzówka żołądka

- największa dawka: w ścianie pęcherza

Stosowanie:

-nadczynność => ch.Gravesa-Basedova

wole guzkowe nadczynne

pojed.guzek nadczynny

wole obojętne (dla obniżenie obj.gruczołu)

Dawka terapeutyczna:

- 2-30 mCi (nie neopl)

- dawka zależy od. : obj.gruczołu, % wychwytu, wrażliwości tk.na prom.joniz.

(bardziej w ch.G-B niż guzek nadczynny)

Ustalanie dawki:

-empirycznie

-dawki frakcjonowane

-mCi/g tkanki

- określenie dawki pochłoniętej

Przygotowanie pacjenta:

- info o zachowaniu w stos.do otoczenia: ok.2 tyg.od końca nie kontaktować się z

ciężarnymi, dziećmi w wieku rozwojowym

- dieta niskojodowa

- odpowiednie postępowanie z lekami

- próba ciążowa w przypadku kobiet

- zaprzestanie karmienia piersią

P/wskazania:

- bezwzględne: ciąża , laktacja

rak tarczycy w okresie przedoperacyjnym

- względne: niepoddające się leczeniu nieotrzymanie moczu,

Niekontrolowana nadczynność tarczycy

Aktywna orbitopatia

Leki:

- odstawić tyreostatyki 307 dni przed

- T3, T4 - na 2-4 tyg przed

- nie stosować leków wykrztuśnych z KI - 1-2 tyg.

- amiodaron 1-6 m-cy

- leki odwadniające z I - 2 tyg

- środki kontrastowe - ok.3-12 m-cy

Powikłania:

- wczesne: nasilenie nadczynności tarczycy - do przełomu włącznie

Zapalenie tarczycy

- późne: niedoczynność tarczycy

Niedoczynność przytarczyc

Białaczki ???

Niepowodzenia:

- nieprzewidywalna odp.tkanki, wychwyt I

- nieadekwatna ocena wielkości tarczycy

Rak tarczycy:

- zróżnicowany rak tarczycy (brodawkowaty lub pęcherzykowy)

- nie ma wskazań w anaplastycznym lub rdzeniastym

Cele:

-ablacja resztek tarczycy po leczeniu

- sterylizacja ewentualnych mikroognisk raka w loży, ww.chł., przerzutów

Uzupełniające:

- operacja radykalna bez cech npl.

- ablacja tarczycy i mikroognisk raka, których nie stwierdza się stosując inne badania

- meta do ww.chł

- rak>4cm lub przekraczający torebkę

-mikroraki (<1cm)

Leczenie uzupełniające:

30-150 mCi

gł. 60-100 mCi

Leczenie radykalne:

-odległe meta jodochwytne

Leczenie paliatywne:

-nieoperacyjny guz pierwotny

- nieoperacyjna wznowa miejscowa

-odległe meta

Dawki:

-loża, ww.chł.szyi i śródpiersia

150-200 mCi

-odległe

200 mCi

Akceptowana kombinowana dawka: ok.1000 mCi

P/wsk: ciąża, laktacja

Zalety: antykoncepcja skuteczna (F:12m-cy, M:4 m-ce)

Jest bezpieczna, nie daje trwałych zab.płodności, wad potomstwa,

istotnych npl.wtórnych.

Powikł.:

-wczesne: niewydolność =>

Zap.ślinianek => trwa ok. tydzień

Ból, obrzęk szyi =>

Leukopenia =>

-odległe: przejściowa niepłodność

Trwałe uszkodz.ślinianek

Zwłóknienie płuc

Przed leczeniem:

USG szyi

Tyreoglobulina, antyTG

Dieta ubogojodowa

Leczenie:

-w warunkach stymulacji TSH

-rekombinowane TSH

-stymulacja endogenna

Czas leczenia:

-ok.3 m-ce po operacji (max do roku)

-na koniec leczenia- scyntygrafia postterapeutyczna

- po dawce leczniczej - 2 tyg „kwarantanna”

Skuteczność leczenia skojarzonego:

-ocena po ok.6-12 m-cy

-wywiad, badanie

-TG po stymulacji TSH

- USG szyi

- podejrzenie stym.npl. =>RTG klp, scyntygr.kości

- ew.bad.izotopowe

=> 131-I MIBG - meta jodobenzylguanidyna znakowana 131-I

- i.v.

- nieoperacyjny lub złośliwy pheochromocytoma

rakowiak

paraganglioma

rak rdzeniasty tarczycy

P/wsk:

- bezwzględne:

Ciąża, laktacja

Czas przeżycia <1 rok

Mielosupresja

Szybko pogarszająca się czynność nerek

-względne:

Nieotrzymanie moczu niepoddające się leczeniu

??: znacznie podniesione ryzyko nadczynności

związ.z izolacją pacjenta (przygotow.jak do oper.) ??

Przygotowanie:

-scyntygr.całego ciała z MIBG

- TK, NMR

- markery npl.

-leki (TLPD, labetalol, rezerpina)

- KI 100-200mg 24h przed leczeniem

Dawka jednorazowa: 100-300 mCi powtarzana co 4-6 tyg.

Powikłania: wczesne, późne

rakowiak, guzy neuroendokrynne

analogi somatostatyny znakowane itrem90 lub lutetem177 (promieniowani β)-

gł.skutek uboczny: nefrotoxyczność

Wskazania: krakowiak, Lipoma, gastronoma, rak rdzeniasty, insulinoma (50% ma rec.)

Wskazania:

-dodatni wynik scyntygr.pre-terapeutycznej

-rozsiany nowotwór (pojed.ognisko=>operacja)

-granulocyty>1500, Plt>100tys

2-4dawki co 4-8 tyg.

Skumulowana dawka - ok.300 mCi.

Efekt =>lecz.paliatywne (zmniejszenie obj.)

Obj.bólowe - meta do kości

Mnogie+osteoblast+nie reag.na inne leczenie

Efekt: p/bólowy, wzmacnia kość, spada ryzyko złamań patolog.

=> Chlorek strontu - analog wapnia, lexidronam

Samar153

32-P

186-Re

P/wsk - j.w.

Kwalifikacja:

-scyntygrafia kk.

-można z naświetlaniami

-odstawić Ca, kalcytoninę, bisfosfoniany

-czas przeżycia>4tyg

Powikłania:

-przejściowa mielosupresja

-przejściowe nasilenie bólu

Większośc -spada ból, nie eliminuje

=> NHL

p/ciała monoklinalne anty CD20

też: czerwienica prawdziwa

pierwotny rak wątroby

=> Ch.stawów

- synoviectomia izotopowa

- odstawowo np. krzemian itru

Wskaz:

-bolesne artropatie

-dużo płynu w stawie

-borelioza

-ch.Behceta

-wysięk w stawie

-hemofilia

-wysięk po protezowaniu

P/wsk

-bezwzględne:

Ciąża, laktacja, infekcje skóry w miejscu podania, pękniecie torbieli Bekera

-względne:

Dzieci i <20 r.ż.

Niestabilność stawu

Ból może ulec przejściowemu nasileniu

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

99% jodu człowieka => tarczyca, kk.pęcherzykowe

I127 - stały fizycznie, nie rozpadający się

I123 - otrzymywany w akceleratorach, emituje tylko prom.γ, krótkożyjący (T1/2=13h), bezpieczny, emituje prom.niskoenergetyczne =>używany do badań in vivo

I125- nie stosowany in vivo, używany do bad.in vitro, bad.radioimmunologiczne, b.długi T1/2=60dni, b.niska energia promieniowania, kilka % prom. β emituje

I131 - emituje prom α i β, dośćwysoka energia promieniowania, łatwy w produkcji - otrzymywany w reaktorach, tani, stosowany w dgn. i leczeniu (tylko on).

I132- ten izotop jest najbezpieczniejszy, krótki T1/2=2,3h, emituje tylko prom. γ, niska energia promieniowania, drogi w produkcji, stosowany w dgn.

I131- w dgn.stosowany do oznaczania jodochwytności człowieka w ciągu 24h, do uwidaczniania tarczycy

Do zobrazowania tarczycy: 2MBq - mniej więcej tyle samo co w rtg klp.

- nie stosuj u ciężarnych i u dzieci <12 r.ż

- do dgn u dzieci <12 r.ż. użyj jodu nie emitującego prom. β (I123,I132)

Wszystkie Ca tarczycy po operacji muszą być leczone radiojodem.

25-40% - prawidłowa jodochwytność zdrowego człowieka (wzrosc w nadczynności, spadek w niedoczynności)

Jedyne powikłanie leczenia nadczynności tarczycy radiojodem- niektórzy mają hiperreakcję wychwyceniową na to leczenie i wpadają potem w niedoczynność.

Scyntygraf- przetwarza kwanty γ na świetlne.

=> Guzki tarczycy

-gorące: gromadzę więcej izotopu niż reszta miąższu

Na pewno nie wyleczysz go tabletkami- tylko postępowanie radykalne:operacja lub leczenien jodem (ono daje najwięcej powikłań).

-guzek obojętny - nigdy nie jest neo

- guzek zimny: nie gromadzą jodu => podejrzane o neo!!!

Max 10% z nich to neo => biopsja i badania markerami.

Pacjent z Tu śródpiersia- na wstępie zrób scyntygrafię by wykluczyć że to nie odszczep tarczycy.

Dawka podawanego jodu zależy od:

- masa tarczycy

- stopień nadczynności (poz.T3 we krwi)

- wielkość wychwytu

=>Znaczniki izotopowe w dgn raka tarczycy:

I: Se75- korelacja z neo tarczycy w >97%

Tl201

MIBI (99mTc) - w guzkach zimnych tarczycy, w neo przytarczyc

II: T9

Kalcytonina

CEA

III: USG

Termografia

Scanning fluorescencyjny

=>Przytarczyce

Gruczolaki przytarczyc =>PHPT, częściej w dolnych przytarczycach.

Gruczolaki przytarczyc - nie do uwidocznienia w USG if gruczolak <śr.0,5cm (b.późne stadium).Tylko 50% takich zmian widać w MRI.

Gruczolaki uwidaczniane scyntygrafią=>namierzenie zmiany by zminimalizować uszkodzenie tarczycy w czasie zabiegu usunięcia gruczolaka.

Gruczolak przytarczyc wychwytuje MIBI znakowane Tc =>

1.Podaj Tc =>wyznakuje tarczyce&Co. =>nic nie widzimy

2. oznacz poziom promieniowania jako TŁO

3. podaj MIBI+Tc=> zgromadzi się w przytarczycy

4. odejmij tło=> widzisz przytarczyce

=> Znaczniki nadnerczowe

I131- 19 jodocholesterol

75 Se- 19 selenocholesterol

NMR- tu obrazuje tak dobrze jak bad.radioizotopowe

MIBG- znakowana jodem pochodna guanidyny

• powinowactwo do zakończeń adrenergicznych=>do oznaczania rdzenia nadnerczy lub z jodem promieniotwórczym do niszczenia pheochromocytoma/zmian wywodzących się ze struktur adrenerg. (np.zwojów)

=>Leczenie analogami somatostatyny

NET- neuro-endocrine tumor

Somatostatyna/okterotyd

-znakowana (wydzielana przez APUD)

-hamuje prod.przystkich innych hormonów kom.APUD

Oktreotyd silniej działa na receptor somatostatyny niż naturalna STH (większe powinowactwo do receptora).

Latwo można uwidocznić + można podpiąć pierwiastek i zniszczyć kom.do któ®ej się włączy (neo) - np.insulinoma.

=> Hepatografia izotopowa - próby dynamicznewątroby, b.czułe badanie funkcji wątroby.

30% kom.wątroby musi być uszkodzone by coś wyszło w normalnych próbach wątrobowych.

- jako znacznik: HEPIDA

-ocena np.dróg żółc. Po operacji (przeciek żółci)

=> Perystaltyka ppok. - bad.izotopowe

- w ok.40min powinna opuścić żołądek ½ przyjętego pokarmu (pokarmy stałe).

=>Kości - bad.izotop.

- najczulsze do obrazowania zmian zapalnych i neo (b.wczesne zmiany)

- w rtg zmiany są widoczne gdy 30% osteoblastów zniszczone (30%uszkodzenia struktury) =>wtedy już np.strata protezy

-zm.zap.: do oznaczeń stosowane leukocyty znakowane Tc- one idą do stanu zapalnego

-meta do kk.: w miejscu meta znaczny wzrost obrotu fosforanami => do obrazowania używane znakowane związki fosforanowe

- konieczna u każdego M z Ca prostaty i u F z Ca piersi.

KARDIOLOGIA NUKLEARNA

Wentrikulografia- znakujemy krew krążącą pacjenta.

Scyntygrafia - znaczniki gromadzą się fizjologicznie lub patologicznie w kom.mięśnia serca.

=>Wentrikulografia radioizotopowa

1. Badanie I przejścia (FP- first pass)

2.bad.w równowadze (GB equilibrium gatek)

3. bad.w równowadze techniką SPECT

(GATED Bloodpooling SPECT) - to z CT

Tu znacznik podawany jest i.v., analiza danych polega na detekcji zmian liczby zliczeń w jamach serca podczas jego cyklu

Bad.pierwszego przejścia:

-znacznik - jako bolus do dużego naczynia żylnego

- najczęściej 740MBq ^99mTc; 0,5ml

- dane znad serca zbierane są w ciągu kilku pierwszych cykli serca od podania markera

- możliwość anatomicznego oddzielenia jam serca

- zastosowanie:

a- np.noworodki po operacjach kardiochirurgicznych - bo u nich trudno robi się echo

b- podejrzenie sekwestracji tk.płucnej u dzieci.

- stosowane znaczniki:

^99mTc

^99mTc -DTPA

¹⁹⁵ Ar

Gazy szlachetne - do dgn wentylacyjnej płuc

^81m Kr , ¹³³Xe

^81m Kr podany i.v.- szybko eliminowany z krążenia z wydychanym powietrzem w czasie I przejścia przez płuca

Bad.w równowadze

- dane znad serca zbierane w ciągu kilkuset cykli pracy serca

- wyznakowana jest krew krążąca pacjenta (jednorodnie)

- akwizycja danych sterowana jest krzywą EKG pacjenta (tzw.technika bramkowania)

- stosowane radiofarmaceutyki:

^99mTc - znakowana ludzka albumina

^99mTc - znakowane RBC - in vivo

^99mTc - znakowane RBC - in vitro

^99mTc - znakowane RBC- jednocześnie in vivo i in vitro

^99mTc-DEPIC

Kompleks ^99mTc-Hb - stabilny przez kilka h.

Podany ^99mTcO₄- silnie wiąże się z łańc. βHb

Dokładna ocena EF oraz kurczliwości ścian (regionalne zaburzenia kurczliwości).

Obliczanie obj.wyrzutowej.

Obliczanie poj.wyrzutowej i poj.minutowej.

Ocena stopnia niedomykalności zastawki mitralnej i/lub aortalnej.

Badanie w równowadze wymaga znacznika znakującego krew krążącą pacjenta in vivo.

Preiniekcja Sn²⁺ w postaci pirofosfonianu cynowego.

Sn dyfunduje do wnętrza RBC => działanie redukujące na Hb=>Tc wiąże silnie

łańcuchy βHb.

=>Wskaźniki czynności skurczowej

EF% = 100 x (EDBC - ESBC) / EDBC

EDBC - końcoworozkurczowa liczba zliczeń

ESBC- końcowoskurczowa liczba zliczeń

- 1/3 EF

- max i średnia szybkość opróżniania

- czas do szczytu opróźniania

- czas skurczu komór serca

- regionalne frakcje wyrzutowe

=> Wskaźniki czynności rozkurczowej

- 1/3 FF

- max i średnia szybkość napełniania

-czas do szczytu napełniania

- MFR/MER

- ∆ MFR = MFR - MFR_HR+AGE

Gated SPECT

Wentrykulografia wykonana techniką CT.

=> Wentrykulografia radioizotopowa - wskazania kliniczne.

• stosowana gł.w prognozowaniu I ocenie skuteczności leczenia ch.serca, rzadziej w dgn.pierwotnej

• ocena prognostyczna - oparte na różnicy EF LK

• przydatna szczególnie w:

potrzebna dokładna ilościowa ocena EF LK (głównie monitoring postępów lub skuteczności leczenia);

potrzebna ocena PK;

gdy echo serca z przyczyn technicznych nie daje oczekiwanych info o czynności LK;

prognozowanie i ocena leczenia pacjentów z ChNS;

ocena wyjściowa i monitorowanie stosowania leków kardiotoksycznych np.chemioterapia doxorubicyną;

ocena ilościowa przecieków w sercu;

INNE ZASTOSOWANIA METOD IZOTOPOWYCH W DIAGNOSTYCE

=>Kardiologia nuklearna

Amiscan - radiofarmaceuty (^99mTc-glucarate) do dgn ognisk świeżej martwicy mięśnia serca.;

Prawidł tk.gromadzą go w minimalnych ilościach ;

Gromadzi się w ogniskach martwicy;

Wydalany przez nerki;

=> Zapalenie m.sercowego:

- potwierdzone u ok.10% pacjentów z obj.niewyjaśnionej kardiomiopatii;

-niejednoznaczny obraz kliniczny, testy laboratoryjne, niecharakterystyczne zmiany w EKG i

Echo

- biopsja mięśnia serca

- scyntygrafia serca

- 67Ga (cytrynian)- w komórkach gromadzi się w lizosomach lub lizosomopodobnych

Ziarnistościach. Po podaniu i.v.wiąże się z transferyną i laktoferyną granulocytów.

^99mTc + monoklinalne Ab - fragmenty Fab (przeciwciała przeciw powierzchni granulocytów):

LeucoScan

Anti-Granulocyte

¹¹¹In - Myoscint - Ab przeciw miozynie => wczesna dgn odrzucania przeszczepu i

zap.m.serca.

¹¹¹In Leukocytem - znakowane leukocyty pacjenta.

MIBG -w zap.m.serca (też znakowane peptydy, IL, liposomy).

=> Obrazowanie apoptozy

Aneksyna - to białko powinowate do błonowej fosfatydyloseryny.

- stosowana jako ligand- w połączeniu z ^99mTc stos.w razie gł.bad.naukowych

W diagnostyce apoptozy w ch.serca, po leczeniu nadczynn.tarczycy itd.

=> Kwalifikowanie do terapii genowej.

=>Obrazowanie zab.metabolizmu kw.tłuszczowych (11C-palmitynian).

a- limfoscyntygrafia

- dgn. obrzęków limfatycznych

^99mTc nanocoloid - znacznik podany s.c., i.c.lub i.m.przez naczynia chłonne

idzie do ww.chł.okolicznych, tam jest fagocytowany

Najpierw badanie dynamiczne- przykładając głowicę, a potem klasyczna

scyntygrafia =>widać przepływ chłonki.

b- uwidacznianie węzłów wartowniczych

-ocena zaawansowania ch.neo.

- w neo piersi i czerniakach- to obowiązująca metoda

- nieuszkodzone ww.chł.równomiernie gromadzą znacznik

- brak uwidocznienia - gdy zmiany zapalne lub nowotworowe

- ułatwia kwalifikację do leczenia operacyjnego, planowanie zabiegu

- ta metoda wkracza do terapii RSM i Ca sromu (do dgn)

- neo jel.grubego, w guzach neuroendokrynnych

=> Bad.z użyciem radioznaczników nieswoistych.

- Wzmożone gromadzenie cytrynianu galu

Niektóre typy neo złośliwych i łagodnych;

Zm.zapalne;

Sarkoidoza;

=> Zakrzepica żż.głębokich

- ^99mTc apcitide (AcuTest) - peptyd o dużym powinowactwie do receptorów GP IIb/IIa

znajdującego się na aktywnych płytkach krwi.

- dgn krwawienia z ppok- na samym końcu algorytmu diagnostycznego. Wtedy zwykle

krwawienie z uchyłka Meckela.

-dgn przecieków otrzewnowych w dializach otrzewnowych, też w przeciekach do opłucnej (przez przeponę).

PŁUCA

=>Scyntygrafia perfuzyjna

- zatorowość płucna

- ^99mTc- mikrosfery albuminowe

=> Scyntygrafia wentylacyjna

- gaz ze spirometru: domieszka ¹³³Xe lub ⁸⁵Kr

-radioaktywne aerozole: ^99mTc-DTPA

- zatorowość płucna, zwężenia dróg odd., śródmiąższowe ch.płuc

- można nią zbadać to co w spirometrii

MÓZG - BAD.RADIOIZOTOPOWE

=> Używane radiofarmaceutyki przechodzą przez BBB dzięki swej wysokiej lipofilności.

^99mTc - Neurolite

^99mTc - ECD

^99mTc - HMPAO (Ceretec) - najczęściej, aktywność b.powoli zanika w CSN, T1/2=30-71h

• Ukrwienie mózgu jest wprost proporcjonalne do jego wyznakowania.

• Stos.w dgn zaburzeń ukrwienia mózgu (udary, TIA) => scyntygrafia perfuzyjna.

=>Regionalny przepływ mózgowy (RCBF)

N: symetryczna dystrybucja

Aktywność w móżdżku nieco większa niż w półkulach mózgowych.

Obrazowanie SPECT.

- Zastosowanie:

Udar => spadek RCBF zaraz po wystąpieniu udaru

TIA

SAH

AVM (malform.t-ż)

- TIA RCBF SPECT imaging

Pozwala określić mechanizm niedokrwienia (zakrzepowy, zatorowy, hemodynamiczny), jego ciężkość, przewidywaną reakcję na leczenie.

Czułość spada z czasem:

60% w pierwszych 24h

<40% w pierwszych tyg.

-udar

CT i MRI zwykle prawidłowe w ciągu kilku pierwszych godzin;

Spadek RCBF widoczne zaraz po wystąpieniu udaru;

Stopień upośledzenia perfuzji w SPECT koreluje z zaawansowaniem zmian i rokowaniem;

Ostry ogniskowy brak perfuzji =>uszkodzenie krążenia obocznego i gorsze rokowanie;

Spadek ale obecna perfuzja => lepsze prognozowanie;

Normalna perfuzja w ciągu kilku pierwszych godzin od udaru => odwracalność zmian;

Wzrost wychwytu HMPAO => obserwuje się po reperfuzji, co pozwala na dobre rokowanie;

- migrena

W czasie aury często czasowe obniżenie perfuzji w całym mózgu, potem jej wzrost w f.bólowej;

- ch.Alzheimera

Obniżona perfuzja płatów skroniowych w początkowej fazie choroby.

=> Obrazowanie krążenia PMR.

- lokalizacja przecieku PMR metodą planarnej scyntygrafii

¹¹¹In-DTPA, ^99mTc-DTPA

50-100% czułość, 100% specyficzność

Do badania szczelności zastawek, do badania wodogłowia

normotensyjnego,lokalizacji wycieku PMR.

NERKI

=> Radiofarmaceutyki stosowane w bad.nerek

-^99mTc-DMSA - wskaźnik masy czynych cewek nerkowych (ale NIE funkcji nerek)

Wydzielany do moczu drogą filtracji kłębkowej i drogą kanalikową;

Dawki dla dorosłych - 2-5mCi.

Typowy i najodpowiedniejszy do obrazowania części korowej.

-^99mTc-DTPA - wskaźnik perfuzji nerek i GFR

Wydalany prawie wyłącznie drogą kłębuszkową.

Tylko 5-10% jest związ.z białkami krwi w 1h po podaniu.

Szybki klirens z biologicznym T1/2=1-2h

Dawki dla dorosłych: 5-15 mCi

90% podanej dawki jest wydalane w ciągu 24h.

-^99mTc-MAG-3 - wydzielany podobnie jak ¹³¹I-OIH

Dawka dla dorosłych - 5-10 mCi

>80% wydalane drogą kanalikową tylko 2% drogą GFR

Ok.70% wydalane w ciągu 30min

Użyteczny do oceny morfologii, perfuzji i filtracji nerek.

-^99mTc - najczęściej stosowany

-Tc-DMSA - do bad.statycznych.

=> Analiza renogramu

1) Faza naczyniowa (perfuzji) - 0-40s

-zależy od unaczynienia

-wartości na krzywych gwałtownie rosną

- zaburzenia perfuzji powodują nieprawidłowy przebieg krzywych

2) Faza wydzielnicza (miąższowa) 40s-5min

-dominuje akumulacja cewkowa

-nieco mniej stromy przebieg krzywych

- zależy od pracy kłębuszków nerkowych

3) Faza wydalnicza

-powolny spadek radioaktywności

-zastój moczu powoduje patologiczny przebieg krzywych

=> Testy czynnościowe

1) test furosemidowy

-w sposób bardziej ewidentny widoczny jest odpływ moczu, zaburzenia w odpływie moczu

- upośl.odpływu moczu => uropatia obstrukcyjna (poszerzenie kielichów, miedniczki i moczowodu) => nefropatia obstrukcyjna (upośl.czynn.nerek) i wodonercze

--podanie furosemidu w 20 min badania

-analiza renogramu celem zróżnicowania przyczyny nefropatii:

Obstrukcyjna => kamica, uszk.moczowodu

Nieobstrukcyjna => reflux pęcherzowo-moczowodowy, st.zapalny

-upośl.odpływu=> uropatia obstrukcyjna

Nefropatia obstrukcyjna

=>skrajnie wydłużona faza wydalnicza

-nieobstrukcyjne poszerzenie moczowodu (np.reflux)

Po podaniu diuretyku wydalanie typowo wzmożone

2) test kaptoprylowy

-zwężenie t.nerkowej => nefropatia ischemiczna

-ACE zostaje zablokowana => blokada konwersji AT do AII => efekt AII (zweż.naczyń) zablokowany=> w zakresie niedokrwionej nerki spadek GFR => asymetryczna perfuzja

-bardziej patologiczny przebieg krzywej niedokrwionej nerki

Nerka ruchoma - nerka opada w dół do przedu i rotuje się tak, że dolny biegun jest z przodu; porównanie położenia nerki w leżeniu i staniu.

SCYNTYGRAFIA PERFUZYJNA MIĘŚNIA SERCOWEGO

-ocena stopnia ukrwienia - gł,.ściany LK

-dgn ch.wieńcowej, ocena krążenia obocznego

-znaczniki gromadzą się zależnie od przepływu krwi w różnych rejonach mięsnia serca

1. część spoczynkowa => techniką planarną w kilku uzupełniających się

2. część czynnościowa => projekcjach lub techniką SPECT

Upośledzenie gromadzenia znacznika w wysiłku a w miarę normalne w spoczynku => zwężenie t.wieńcowej.

Jeśli brak poprawy gromadzenia w spoczynku w porównaniu z wysiłkiem = martwica.

Dgn ch.wieńcowej:

-pierwotna

-wtórna

=>Technika

- bad.spoczynkowe

-bad.wysiłkowe

-technika SPECT

Standardowa akwizycja na scyntygrafie

Gamma-kamera

Technika planarna

Osoby z dużą ilościa tk.tłuszcz.

3 etapy- trzeba ręcznie przestawiać

Anterior

45stopni z lewej str.pacjenta (LAO)

90stopni z lewej str.pacjenta (LAT)

Trzeba zauważyć różnicę miedzy bad.spoczynkowym i wysiłkowym.

=>Stosowane izotopy.

^99mTc-MIBI

-lipofilny => powin.do wątroby => po badaniu tłusty posiłek by spowolnić wydalanie z żółcią

-wiąże się z błonami mitach.

- tylko nieznaczna redystrybucja w niedokrwionych rejonach mięśnia serca

- eliminowany z żółcią

- pacjent do badania na czczo, z lekami odstawionym 48h przed badaniem

-cel - wysiłek submax

- na szczycie wysiłku 20 mCi ^99mTc-MIBI, potem pacjent maszeruje jeszcze 2 min (żeby przyspieszyć kumulację w mięsniu sercowym)

- po próbie tłusty posiłek

- po 45min - gamma kamera

- po min 1 dniu - bad.spoczynk.

Izotop i.v.=> spoczynek=>po ok.1h gamma kamera

- interpretacja badania

²⁰¹Tl (tal)

- T1/2=72h

-redystrybucja

- 3-4mCi - badanie

-do 24h - badanie redystrybucyjne bez konieczności podania izotopu ponownie

- jeśli druga część badania przeprowadzana jest później - podaje się dawkę izotopu o ½ mniejszą

- ocena żywotności m.sercowego

Kompleksy disforminy

- biernie wnikają do kom.m.serca a czynnie usuwane przez pompę sodowo-potasową (zjawisko redystrybucji)

-znakowane ^99mTc

- Q₁₂ furitosmina

- Myoview

Związki NOET - ocena żywotności =>

^99mTc-N-NOET => wydalane przez nerki

=>a nie przez wątrobę

Związki BATO (CARDIOTEC) =>

-ocena reperfuzji po leczeniu trombolitycznym=>

=> Wskazania do scyntygrafii perfuzyjnej m.serca:

-dgn pierwotna

Pierwsze rozpoznanie ChNS, bez zmian w EKG wysiłkowym, zab.rytmu utrudniające ocenę wysiłkowego EKG.

- ocena ilości żywego m.sercowego u chorych planowanych do zabiegów „wieńcowych”

- prognozowanie ChNS

- ocena wyników leczenia po PTCA i ACBG

=> p/wsk do scyntygrafii perfuzyjnej

-takie jak do testu wysiłkowego

NYHA IV, ciężka ChNS, źle ustawione NT, niestabilna ChNS itp.

=> wtedy wysiłek zastępują testy farmakologiczne.

=> Wysiłkowe testy farmakologiczne

1) dipirydamol (to wazodilatator)

- największe obj.uboczne: uderzenia gorąca, skoki CTK => wtedy aminofilina

2) adenozyna

3)dobutamina => (+) izotropowi, chronotropowo

-lek w pompie lub powolne podanie ok.4min

-zaraz potem ok.20mCi ^99mTc-MIBI

-odczekuje się 30-45 min

-gamma-kamera

-przygotowanie pacjenta:

Próba z lekami => dieta bez ksantyn 20h przed testem

-wskazania do przerwania testu wysiłkowego

Klasyczne, jak w zwykłym teście wysiłkowym;

Czasem próbuje się kontynuować wysiłek przez 1 min.

Oznaki nietolerancji wysiłku: obniżka lub uniesienie odstępu ST, istotny wzrost CTK, obj.hipoperfuzji

-Chory, który leży pod gamma kamerą jest podłączony do EKG => akwizycja bramkowana sygnałem EKG = gatek SPECT

- ocenia się kurczliwość m.serca.

- specjalny okręg - „oko byka”

Można stwierdzić w którym odc.mięśnia serca jest upośl.kurczliwość i jaka jest EF.

PET

Zastosowanie znakowanych radioizotopami emitującymi promieniowanie β⁺ substratów wchodzących w szlaki metab.=> śledzenie in vivo procesów biochemicznych.

Najwyższa dostępna rozdzielczość biochemiczna: PET.

MRI- max rozdzielczość strukturalna.

Obrazowanie molekularne - wizualizacja in vivo obecności funkcji biomolekuł zaangażowanych w tkankowo/komórkowo specyficzne mechanizmy.

Najczęściej używane w PET radioizotopy to podst.pierwiastki wchodzące w skład organizmu (np.C, N, O) , a właściwie ich β⁺ promieniotwórcze izotopy (¹¹C, ¹³N, ¹⁵O)

¹⁸F w PET używany ze wzgl na jego podobieństwo do podstawników.

Używane pierwiastki z nadmiarem protonów w jądrze => emisja pozytonów,

- emitowane pozytony po określonej drodze reagują z elektronem => zjawisko anihilacji

- anihilacja zachodzi nie w miejscu rozpadu izotopu ale w odległości drogi jaką przebył

pozyton

np. ¹⁸F 2,6mm Max Positon Range

¹¹C 3,8mm Max Positon Range

Izotopy produkowane są w cyklotronie, a potem w pełni automatycznie sprzęgane z odpowiednimi biologicznymi molekułami w tzw.biosyntezatorze.

Problem z izotopami to krótki T1/2.

F - najdłuższy T1/2

⁸⁸Ga i ⁸²Rb są prod w generatorze.

Zalety Fusion PET (nałożenie MRI + PET)

-szybki skan emisji

- można nałożyć obraż morfologiczny i strukturalny

- dobre w szukaniu wczesnych Tu i meta

Podst znaczenie PET - w onkologii

Znaczniki

- ¹⁸F T1/2=109min

- FDG - glukoza znakowana fluorem

Do bad metabolizmu glukozy, np.on wyższy w kom neo, zmieniony w bad metabolicznych myocardium, różnicowanie zmian złośliwych i łagodnych

- czysty F - w dgn zmian kostnych (meta)

- Fluorodopa - w neurologii do bad metabol mózgu, neurotransmisji.

-haloperidol znakowany ¹⁸F - do znakowania miejsc jego wiązania (to antagonista dopaminy, stosowany w psychozach i nerwicach lękowych).

- Fluorouracyl - w bad wychwytu chemioterapeutyków w ch.neo.

-znakowanie ¹⁵O => H₂O i CO₂ - do oceny regionalnego przepływu mózgowego. Do oceny nekrozy i hipoxii guza.

- ¹³N => amoniak - gł.do bad.perfuzji narządowej

-¹¹C

Octan - bad.metabolizmu tlenowego

Carfentanil - antagonista receptora opiatowego mózgu.

Leucyna i metionina - wskaźniki żywotności guza

- ⁶²Rb

Badanie perfuzji myocardium

Bad.nieprawidłowości BBB

Onkologia

-podst znacznik to glukoza znakowana F (fluorodexyglukoza) - wzrost jej metabolizmu w guzie

-SUV -Standard Uptake Value („silly useless value”)

SUV zależy od wielu czynników:

Wielkość zmiany

Stęż glukozy w surowicy

m.ciała

czas od iniekcji

Brak alternatywy dla SUV.

Dgn obrazowa PET w onkologii

-wczesne wykrywanie ognisk

-ocena stopnia złośliwości

- różnicowanie łag/złość

-poszukiwanie i różnicowanie wznów

-ocena odp na leczenie, doszczętności zabiegu

-prognoza skuteczności leczenia

-Biopsja pod kontrolą PET

Wskazania:

-odróżnianie łag od złość zmian w płucach

-dgn charakteru zmiany w trzustce

- ocena rezydualnych mas po chemioterapii w chłoniakach

- dgn i ocena zaawansowania ch.neo. w Ca przełyki, sutka, zm.neo. głowy /szyi/płuc, chłoniaków, MM, jajnika, jądra

Tu mózgu:

-ocena wstępna Tu

-ocena postterapeutyczna

-identyfikacja miejsca do biopsji

Ca tarczycy

-kontrola po terapii (Tg⁺ )

Radioterapia pod kontrolą PET

-oszczędzanie tk otaczających

-precyzyjne celowanie => max efekt

Neurologia

-bad perfuzji i metabolizmu glukozy

- wskazania

Dgn ostrego niedokrwienia we wczesnej fazie

Dgn przyczyny udaru

TIA

Ocena spazmu naczyniowego po SAH

Dgn różnicowa zespołów otępiennych

Poszukiwanie ognisk Epi

Obrazowanie

Transmisji dopaminergicznej

Rec serotoninowych

Rec w mózgu

Transportu monoamin

AD => spadek przepływu mózgowego, spadek metabolizmu tlenu i glukozy

PD => F-DOPA (dopomina znakowana fluorem)

Kardiologia

-bad metabolizmu: FDG- F18 (glukoza)

-perfuzji: NH₃-¹³N, H₂O-¹⁵O

-oczekiwana poprawa funkcji danego obszaru myocardium po przywróceniu ukrwienia.

- złotym standardem w dgn m.serca jest MRI

- ocena zaburz unerwienia

Rola w powst chorób

Niewód krążenia

ChNS, zawał

Autonomiczna neuropatia cukrzycowa

Transplant serca

W stosowaniu leków (beta-blokery)

Powikłania chemioterapii

-ocena autonom ukł nerwowego

Ocena funkcji presynapt.receptorów współczulnych w sercu

¹⁸F-fluorometaraminol

-neuropatia cukrzycowa - obrazowanie z ¹²³I-MIBG

-meta-hydroxyefedryna - zab.wychwytu to niezależny czynnik prognostyczny u ludzi z chorobami ukl krąż

Dgn zapaleń - gdy inna dgn zawiedzie

-uzasadnienie

Dgn całego ciała

Bez efektów ubocznych

Proces zapalny => wzrost wychwytu glukozy

-wskazania

Osteomyelitis

Gorączki o nieustalonej dtg

Powikł/.AIDS

Tbc

Wielotorbielowatość nerek

---