Клінічна радіометрія

Клінічна радіометрія - вимір радіоактивності всього тіла або його частини після введення в організм РФП. Зазвичай в клінічній практиці використовують гамма-випромінюючі радіонукліди. Після введення в організм РФП, що містить такий радіонуклід, його випромінювання уловлюються сцинтиляційним детектором, розташованим над відповідною частиною тіла пацієнта. Результати дослідження зазвичай представляються на світловому табло у вигляді кількості імпульсів, зареєстрованих за певний проміжок часу, або у вигляді швидкості рахунку (в імпульсах за хвилину). У клінічній практиці даний метод не має великого значення. Зазвичай його використовують в тих випадках, коли необхідно виявити і оцінити інкорпорацію радіонуклідів при випадковому їх потраплянні в організм людини - через необережність, при катастрофах.

Більш цікавий метод - радіометр всього тіла. При її проведенні людини поміщають в спеціальну низькофонова камеру, яка містить кілька спеціально орієнтованих сцинтиляційних детекторів. Це дозволяє реєструвати радіоактивне випромінювання всього тіла, причому в умовах мінімального впливу природного радіоактивного фону, який, як відомо, в деяких областях поверхні Землі може бути вельми високим. Якщо під час виконання радіометрії закрити свинцевою пластиною будь-яку частину тіла (орган), то можна оцінити внесок саме цієї частини тіла (або розташованого під платівкою органу) в загальну радіоактивність організму. Таким шляхом вдається вивчити метаболізм білків, вітамінів, заліза, визначити обсяг позаклітинної води. Цей метод застосовують також при обстеженні людей з випадковою инкорпорацией радіонуклідів (замість звичайної клінічної радіометрії).

Для лабораторної радіометрії використовують автоматизовані радіометри. У них на конвеєрі розташовуються пробірки з радіоактивним матеріалом. Під управлінням мікропроцесора пробірки автоматично подаються до вікна колодязного лічильника; після виконання радіометрії відбувається автоматична зміна пробірок. Результати вимірювання підраховуються в комп'ютері, і після відповідної обробки вони надходять на друкувальний пристрій. В сучасних радіометрах в автоматичному режимі виробляються складні розрахунки, і лікар отримує готову інформацію, наприклад про концентрацію в крові гормонів і ферментів із зазначенням точності виконаних вимірювань. Якщо обсяг роботи з лабораторної радіометрії невеликий, то застосовують більш прості радіометри з ручним переміщенням пробірок і виконанням радіометрії вручну, в неавтоматическом режимі.

Радіонуклідна діагностика in vitro (від лат. Vitrum - скло, оскільки всі дослідження проводять в пробірках) відноситься до мікроаналізу і займає прикордонне положення між радіологією і клінічної біохімією. Вона дозволяє виявити присутність в біологічних рідинах (кров, сеча) різних речовин ендогенного і екзогенного походження, які перебувають там в мізерно малих або, як кажуть хіміки, зникаючих концентраціях. До таких речовин відносяться гормони, ферменти, лікарські препарати, введені в організм з лікувальною метою, і ін.

При різних захворюваннях, наприклад при раку або інфаркті міокарда, в організмі з'являються речовини, специфічні для цих захворювань. Їх називають маркерами (від англ. Mark - мітка). Концентрація маркерів настільки ж мізерно мала, як і гормонів: буквально одиничні молекули в 1 мл крові.

Всі ці унікальні за своєю точністю дослідження можуть бути виконані із застосуванням радиоиммунологического аналізу, розробленого в 1960 р американськими дослідниками С. Берсона і Р. Ялоу, яким згодом за цю роботу була присуджена Нобелівська премія Широке впровадження його в клінічну практику ознаменувало собою революційний стрибок в мікроаналізі і радіонуклідної діагностики Вперше лікарі отримали можливість, причому вельми реальну, розшифровувати механізми розвитку багатьох захворювань і діагностувати їх на самих р нніх стадіях. Найбільш зримо відчули значення нового методу ендокринологи, терапевти, акушери, педіатри.

Принцип радиоиммунологического методу полягає в конкурентному зв'язуванні шуканих стабільних і аналогічних їм мічених речовин із специфічною сприймає системою.

Для виконання такого аналізу випускають стандартні набори реагентів, кожен з яких призначений для визначення концентрації будь-якого одного конкретного речовини.

Як видно на малюнку, що зв'язує система (найчастіше це специфічні антитіла або антисироватка) вступає у взаємодію одночасно з двома антигенами, один з яких шуканий, інший - його мічений аналог. Застосовують розчини, в яких міченого антигену міститься завжди більше, ніж антитіл. В цьому випадку розігрується справжня боротьба міченого і немічених антигенів за зв'язок з антитілами. Останні відносяться до імуноглобулінів класу G.

Вони повинні бути вузько, тобто реагувати тільки з досліджуваним антигеном. Антитіла акцептують на своїх відкритих зв'язують місцях (сайтах) лише специфічні для них антигени, причому в кількостях, пропорційних кількості антигенів. Цей механізм образно описують як феномен «замку і ключа»: чим більше початковий зміст шуканого антигену в реагують розчинах, тим менше радіоактивного аналога антигену буде захоплено зв'язує системою і тим більша його частина залишиться незв'язаної.

Одночасно з визначенням концентрації шуканого речовини в крові пацієнта в тих же умовах і з тими ж реагентами проводять дослідження стандартних сироваток з точно встановленої концентрацією шуканого антигену. За співвідношенням радіоактивних прореагировавших компонентів будують калібрувальну криву, яка відображатиме залежність радіоактивності проби від концентрації досліджуваної речовини. Потім, зіставляючи радіоактивність проб матеріалу, отриманого від пацієнта, з калібрувальної кривої, визначають концентрацію шуканого речовини в пробі.

Радіонуклідний аналіз in vitro стали називати радиоиммунологическим, оскільки він заснований на використанні імунологічних реакцій антиген-антитіло. Однак в подальшому були створені інші близькі за програмними цілями і методикою, але різняться по деталях види дослідження in vitro. Так, якщо в якості міченої субстанції застосовують антитіло, а не антиген, аналіз називають іммунорадіометріческім; якщо ж в якості зв'язуючої системи взяті тканинні рецептори, говорять про радіорецепторном аналізі.

Радіонуклідне дослідження в пробірці складається з 4 етапів.

• Перший етап - змішування аналізованої біологічної проби з реагентами з набору, що містить антисироватки (антитіла) і зв'язує систему. Всі маніпуляції з розчинами проводять спеціальними напівавтоматичними мікропіпетку, в деяких лабораторіях їх здійснюють за допомогою автоматів.
• Другий етап - інкубація суміші. Вона триває до досягнення динамічної рівноваги: в залежності від специфіки антигену її тривалість варіює від декількох хвилин до декількох годин і навіть діб.
• Третій етап - поділ вільного і пов'язаного радіоактивного вешества. З цією метою використовують наявні в наборі сорбенти (іонообмінні смоли, вугілля та ін.), Що воюють з важчі комплекси антиген-антитіло.
• Четвертий етап - радіометр проб, побудова калібрувальних кривих, визначення концентрації шуканого речовини. Всі ці роботи виконуються автоматично за допомогою радіометра, оснащеного процесором і друкуючим пристроєм.

Як видно з викладеного, радіоімунологічний аналіз заснований на використанні радіоактивності антигенів. Однак принципово як мітки антигену або антитіла можна використовувати інші речовини, зокрема ферменти, люмінофори або високофлюоресцірующіе молекули. На цьому засновані нові методи мікроаналізу: імуноферментний, іммунолюмінесцентний, імунофлюоресцентним. Деякі з них дуже перспективні і складають конкуренцію радіоімунологічними дослідженню.

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