Klinička radiometrija

Klinička radiometrija je mjerenje radioaktivnosti cijelog tijela ili njegovog dijela nakon unošenja radiofarmaceutika u tijelo. U kliničkoj praksi se obično koriste radionuklidi koji emitiraju gama zračenje. Nakon unošenja radiofarmaceutika koji sadrži takav radionuklid u tijelo, njegovo zračenje hvata scintilacijski detektor smješten iznad odgovarajućeg dijela tijela pacijenta. Rezultati istraživanja obično se prikazuju na svjetlosnoj ploči kao broj impulsa registriranih tijekom određenog vremenskog razdoblja ili kao brzina brojanja (u impulsima u minuti). U kliničkoj praksi ova metoda nije od velike važnosti. Obično se koristi u slučajevima kada je potrebno identificirati i procijeniti ugradnju radionuklida kada slučajno uđu u ljudsko tijelo - zbog nepažnje, u katastrofama.

Zanimljivija metoda je radiometrija cijelog tijela. Tijekom ove metode osoba se smješta u posebnu komoru s niskim pozadinskim zračenjem koja sadrži nekoliko posebno orijentiranih scintilacijskih detektora. To omogućuje snimanje radioaktivnog zračenja iz cijelog tijela, i to pod uvjetima minimalnog utjecaja prirodne radioaktivne pozadine, koja, kao što je poznato, može biti prilično visoka u nekim područjima Zemljine površine. Ako se tijekom radiometrije bilo koji dio tijela (organ) prekrije olovnom pločom, tada se može procijeniti doprinos tog dijela tijela (ili organa koji se nalazi ispod ploče) ukupnoj radioaktivnosti tijela. Na taj način moguće je proučavati metabolizam proteina, vitamina, željeza i odrediti volumen izvanstanične vode. Ova se metoda koristi i kod ispitivanja osoba sa slučajnim unošenjem radionuklida (umjesto konvencionalne kliničke radiometrije).

Za laboratorijsku radiometriju koriste se automatizirani radiometri. Imaju epruvete s radioaktivnim materijalom na transporteru. Pod kontrolom mikroprocesora, epruvete se automatski dovode do prozora brojača epruveta; nakon što je radiometrija završena, epruvete se automatski mijenjaju. Rezultati mjerenja izračunavaju se u računalu i nakon odgovarajuće obrade šalju se na uređaj za ispis. Moderni radiometri automatski izvode složene izračune, a liječnik dobiva gotove informacije, na primjer, o koncentraciji hormona i enzima u krvi, što ukazuje na točnost provedenih mjerenja. Ako je volumen rada na laboratorijskoj radiometriji mali, tada se koriste jednostavniji radiometri s ručnim pomicanjem epruveta i ručnom radiometrijom, u neautomatskom načinu rada.

Radionuklidna dijagnostika in vitro (od latinskog vitrum - staklo, budući da se sva istraživanja provode u epruvetama) odnosi se na mikroanalizu i zauzima granični položaj između radiologije i kliničke biokemije. Omogućuje otkrivanje prisutnosti različitih tvari endogenog i egzogenog podrijetla u biološkim tekućinama (krv, urin), koje se tamo nalaze u zanemarivim ili, kako kemičari kažu, nestajućim koncentracijama. Takve tvari uključuju hormone, enzime, lijekove koji se unose u tijelo u terapijske svrhe itd.

Kod raznih bolesti, poput raka ili infarkta miokarda, u tijelu se pojavljuju tvari specifične za te bolesti. Nazivaju se markeri (od engleskog mark). Koncentracija markera je zanemariva kao i kod hormona: doslovno pojedinačne molekule u 1 ml krvi.

Sve ove studije, jedinstvene po svojoj točnosti, mogu se provesti korištenjem radioimunološke analize, koju su 1960. godine razvili američki istraživači S. Berson i R. Yalow, koji su potom za taj rad dobili Nobelovu nagradu. Njena široka primjena u kliničkoj praksi označila je revolucionarni skok u mikroanalizi i radionuklidnoj dijagnostici. Liječnici su prvi put dobili priliku, i to vrlo stvarnu, dešifrirati mehanizme razvoja mnogih bolesti i dijagnosticirati ih u najranijim fazama. Endokrinolozi, terapeuti, opstetričari i pedijatri najvidljivije su osjetili važnost nove metode.

Princip radioimunološke metode sastoji se u kompetitivnom vezanju željenih stabilnih i slično označenih tvari sa specifičnim receptorskim sustavom.

Za provođenje takve analize proizvode se standardni setovi reagensa, od kojih je svaki dizajniran za određivanje koncentracije određene tvari.

Kao što se može vidjeti na slici, sustav vezanja (obično specifična antitijela ili antiserum) istovremeno interagira s dva antigena, od kojih je jedan željeni, a drugi njegov označeni analog. Koriste se otopine u kojima označeni antigen uvijek sadrži više od antitijela. U ovom slučaju odvija se prava borba između označenih i neoznačenih antigena za vezu s antitijelima. Potonji pripadaju imunoglobulinima klase G.

Moraju biti visoko specifični, tj. reagirati samo s antigenom koji se proučava. Antitijela prihvaćaju samo specifične antigene na svojim otvorenim mjestima vezanja, i to u količinama proporcionalnim broju antigena. Ovaj mehanizam se slikovito opisuje kao fenomen "ključa i brave": što je veći početni sadržaj željenog antigena u reagirajućim otopinama, to će manje radioaktivnog analoga antigena biti uhvaćeno sustavom vezanja i veći njegov dio će ostati nevezan.

Istodobno s određivanjem koncentracije željene tvari u krvi pacijenta, pod istim uvjetima i s istim reagensima, provodi se proučavanje standardnih seruma s precizno određenom koncentracijom željenog antigena. Na temelju omjera radioaktivnosti reagiranih komponenti konstruira se kalibracijska krivulja koja odražava ovisnost radioaktivnosti uzorka o koncentraciji tvari koja se proučava. Zatim se, usporedbom radioaktivnosti uzoraka materijala dobivenih od pacijenta s kalibracijskom krivuljom, određuje koncentracija željene tvari u uzorku.

Radionuklidna in vitro analiza počela se nazivati radioimunološkom, budući da se temelji na korištenju imunoloških reakcija antigen-antitijelo. Međutim, kasnije su stvorene i druge vrste in vitro studija, slične po svrsi i metodologiji, ali različite u detaljima. Dakle, ako se kao označena tvar koristi antitijelo, a ne antigen, analiza se naziva imunoradiometrijska; ako se kao sustav vezanja koriste tkivni receptori, govori se o radioreceptorskoj analizi.

Studija radionuklida in vitro sastoji se od 4 faze.

• Prva faza je miješanje analiziranog biološkog uzorka s reagensima iz kompleta koji sadrži antiserum (antitijela) i sustav vezanja. Sve manipulacije s otopinama provode se pomoću posebnih poluautomatskih mikropipeta, u nekim laboratorijima provode se pomoću strojeva.
• Druga faza je inkubacija smjese. Nastavlja se sve dok se ne postigne dinamička ravnoteža: ovisno o specifičnosti antigena, njezino trajanje varira od nekoliko minuta do nekoliko sati, pa čak i dana.
• Treća faza je odvajanje slobodnih i vezanih radioaktivnih tvari. U tu svrhu koriste se sorbenti dostupni u kompletu (ionske izmjenjivačke smole, ugljik itd.) koji talože teže komplekse antigen-antitijelo.
• Četvrta faza je radiometrija uzoraka, izrada kalibracijskih krivulja, određivanje koncentracije željene tvari. Svi ovi radovi se izvode automatski pomoću radiometra opremljenog mikroprocesorom i pisačem.

Kao što se iz navedenog može vidjeti, radioimunološka analiza temelji se na korištenju radioaktivne antigenske oznake. Međutim, u načelu se kao antigenska ili antitijela oznaka mogu koristiti i druge tvari, posebno enzimi, luminofori ili visoko fluorescentne molekule. To je osnova za nove metode mikroanalize: imunoenzimsku, imunoluminiscentnu, imunofluorescentnu. Neke od njih su vrlo obećavajuće i konkuriraju radioimunološkim istraživanjima.

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