Klinická rádiometria

Klinická rádiometria je meranie rádioaktivity celého tela alebo jeho časti po zavedení rádiofarmaka do tela. V klinickej praxi sa zvyčajne používajú rádionuklidy emitujúce gama žiarenie. Po zavedení rádiofarmaka obsahujúceho takýto rádionuklid do tela sa jeho žiarenie zachytí scintilačným detektorom umiestneným nad zodpovedajúcou časťou tela pacienta. Výsledky štúdie sa zvyčajne prezentujú na svetelnej tabuli ako počet impulzov registrovaných za určitý časový úsek alebo ako frekvencia impulzov (v impulzoch za minútu). V klinickej praxi táto metóda nemá veľký význam. Zvyčajne sa používa v prípadoch, keď je potrebné identifikovať a vyhodnotiť inkorporáciu rádionuklidov pri ich náhodnom vstupe do ľudského tela - z nedbanlivosti, pri katastrofách.

Zaujímavejšou metódou je celotelová rádiometria. Pri tejto metóde je osoba umiestnená do špeciálnej komory s nízkym pozadím, ktorá obsahuje niekoľko špeciálne orientovaných scintilačných detektorov. To umožňuje zaznamenávať rádioaktívne žiarenie z celého tela a to za podmienok minimálneho vplyvu prirodzeného rádioaktívneho pozadia, ktoré, ako je známe, môže byť v niektorých oblastiach zemského povrchu dosť vysoké. Ak je počas rádiometrie ktorákoľvek časť tela (orgán) pokrytá olovenou platňou, potom je možné posúdiť príspevok tejto časti tela (alebo orgánu umiestneného pod platňou) k celkovej rádioaktivite tela. Týmto spôsobom je možné študovať metabolizmus bielkovín, vitamínov, železa a určiť objem extracelulárnej vody. Táto metóda sa používa aj pri vyšetrení ľudí s náhodným zabudovaním rádionuklidov (namiesto konvenčnej klinickej rádiometrie).

Na laboratórnu rádiometriu sa používajú automatizované rádiometre. Majú skúmavky s rádioaktívnym materiálom na dopravníku. Pod riadením mikroprocesora sa skúmavky automaticky privádzajú do okienka počítadla jamiek; po dokončení rádiometrie sa skúmavky automaticky vymenia. Výsledky merania sa vypočítajú v počítači a po príslušnom spracovaní sa odošlú do tlačiarenského zariadenia. Moderné rádiometre vykonávajú zložité výpočty automaticky a lekár dostáva pripravené informácie, napríklad o koncentrácii hormónov a enzýmov v krvi, ktoré naznačujú presnosť vykonaných meraní. Ak je objem práce na laboratórnej rádiometrii malý, používajú sa jednoduchšie rádiometre s manuálnym pohybom skúmaviek a manuálnou rádiometriou v neautomatickom režime.

Rádionuklidová diagnostika in vitro (z latinského vitrum - sklo, keďže všetky štúdie sa vykonávajú v skúmavkách) patrí do oblasti mikroanalýzy a zaujíma hraničnú pozíciu medzi rádiológiou a klinickou biochémiou. Umožňuje zistiť prítomnosť rôznych látok endogénneho a exogénneho pôvodu v biologických tekutinách (krv, moč), ktoré sa tam nachádzajú v zanedbateľných alebo, ako hovoria chemici, miznúcich koncentráciách. Medzi takéto látky patria hormóny, enzýmy, lieky podávané do tela na terapeutické účely atď.

Pri rôznych ochoreniach, ako je rakovina alebo infarkt myokardu, sa v tele objavujú látky špecifické pre tieto ochorenia. Nazývajú sa markery (z anglického mark). Koncentrácia markerov je rovnako zanedbateľná ako koncentrácia hormónov: doslova jednotlivé molekuly v 1 ml krvi.

Všetky tieto štúdie, jedinečné svojou presnosťou, je možné vykonať pomocou rádioimunologickej analýzy, ktorú v roku 1960 vyvinuli americkí výskumníci S. Berson a R. Yalow, ktorí za túto prácu následne získali Nobelovu cenu. Jej široké zavedenie do klinickej praxe znamenalo revolučný skok v mikroanalýze a rádionuklidovej diagnostike. Lekári po prvýkrát dostali možnosť, a to veľmi reálnu, dešifrovať mechanizmy vývoja mnohých ochorení a diagnostikovať ich v najskorších štádiách. Endokrinológovia, terapeuti, pôrodníci a pediatri najvýraznejšie pocítili dôležitosť novej metódy.

Princíp rádioimunologickej metódy spočíva v kompetitívnej väzbe požadovaných stabilných a podobne značených látok so špecifickým receptorovým systémom.

Na vykonanie takejto analýzy sa vyrábajú štandardné sady činidiel, z ktorých každá je určená na stanovenie koncentrácie konkrétnej látky.

Ako je vidieť na obrázku, väzbový systém (zvyčajne špecifické protilátky alebo antisérum) interaguje súčasne s dvoma antigénmi, z ktorých jeden je požadovaný a druhý je jeho značený analóg. Používajú sa roztoky, v ktorých značený antigén vždy obsahuje viac ako protilátok. V tomto prípade sa odohráva skutočný boj medzi značenými a neznačenými antigénmi o spojenie s protilátkami. Tie patria do imunoglobulínov triedy G.

Musia byť vysoko špecifické, t. j. reagovať iba so skúmaným antigénom. Protilátky akceptujú na svojich otvorených väzbových miestach iba špecifické antigény a v množstvách úmerných počtu antigénov. Tento mechanizmus sa obrazne opisuje ako fenomén „kľúča a zámku“: čím väčší je počiatočný obsah požadovaného antigénu v reagujúcich roztokoch, tým menej rádioaktívneho analógu antigénu bude zachytené väzbovým systémom a tým väčšia jeho časť zostane neviazaná.

Súčasne so stanovením koncentrácie požadovanej látky v krvi pacienta sa za rovnakých podmienok a s rovnakými činidlami vykonáva štúdia štandardných sér s presne stanovenou koncentráciou požadovaného antigénu. Na základe pomeru rádioaktivít zreagovaných zložiek sa zostrojí kalibračná krivka, ktorá odráža závislosť rádioaktivity vzorky od koncentrácie skúmanej látky. Potom sa porovnaním rádioaktivity vzoriek materiálu získaných od pacienta s kalibračnou krivkou stanoví koncentrácia požadovanej látky vo vzorke.

Rádionuklidová in vitro analýza sa začala nazývať rádioimunologická, pretože je založená na použití imunologických reakcií antigén-protilátka. Neskôr však vznikli aj iné typy in vitro štúdií, podobné účelom a metodikou, ale líšiace sa v detailoch. Ak sa teda ako značená látka použije protilátka a nie antigén, analýza sa nazýva imunoradiometrická; ak sa ako väzbový systém použijú tkanivové receptory, hovorí sa o rádioreceptorovej analýze.

Štúdia rádionuklidov in vitro pozostáva zo 4 fáz.

• Prvým krokom je zmiešanie analyzovanej biologickej vzorky s činidlami zo súpravy obsahujúcej antisérum (protilátky) a väzbový systém. Všetky manipulácie s roztokmi sa vykonávajú pomocou špeciálnych poloautomatických mikropipiet, v niektorých laboratóriách sa vykonávajú pomocou strojov.
• Druhou fázou je inkubácia zmesi. Pokračuje až do dosiahnutia dynamickej rovnováhy: v závislosti od špecifickosti antigénu sa jej trvanie pohybuje od niekoľkých minút do niekoľkých hodín a dokonca dní.
• Treťou fázou je oddelenie voľných a viazaných rádioaktívnych látok. Na tento účel sa používajú sorbenty dostupné v súprave (iónomeničové živice, uhlík atď.), ktoré vyzrážajú ťažšie komplexy antigén-protilátka.
• Štvrtou fázou je rádiometria vzoriek, zostrojenie kalibračných kriviek, stanovenie koncentrácie požadovanej látky. Všetky tieto práce sa vykonávajú automaticky pomocou rádiometra vybaveného mikroprocesorom a tlačiarňou.

Ako je zrejmé z vyššie uvedeného, rádioimunologická analýza je založená na použití rádioaktívneho antigénneho značenia. V zásade sa však ako antigénne alebo protilátkové značenie môžu použiť aj iné látky, najmä enzýmy, luminofóry alebo vysoko fluorescenčné molekuly. To je základ pre nové metódy mikroanalýzy: imunoenzýmové, imunoluminiscenčné, imunofluorescenčné. Niektoré z nich sú veľmi sľubné a konkurujú rádioimunologickému výskumu.

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