Klinisk radiometri

Klinisk radiometri är mätning av radioaktiviteten i hela kroppen eller en del av den efter att ett radiofarmakeulikt läkemedel har införts i kroppen. Vanligtvis används gammaemitterande radionuklider i klinisk praxis. Efter att ett radiofarmakeulikt läkemedel som innehåller en sådan radionuklid har införts i kroppen, fångas dess strålning upp av en scintillationsdetektor placerad ovanför motsvarande del av patientens kropp. Resultaten av studien presenteras vanligtvis på en ljustavla som antalet pulser som registrerats under en viss tidsperiod, eller som en räknefrekvens (i pulser per minut). I klinisk praxis är denna metod inte av stor betydelse. Den används vanligtvis i fall där det är nödvändigt att identifiera och utvärdera införandet av radionuklider när de av misstag kommer in i människokroppen - genom slarv, vid katastrofer.

En mer intressant metod är helkroppsradiometri. Under denna metod placeras en person i en speciell lågbakgrundskammare som innehåller flera specialinriktade scintillationsdetektorer. Detta möjliggör registrering av radioaktiv strålning från hela kroppen, och under förhållanden med minimal påverkan av den naturliga radioaktiva bakgrunden, vilken, som bekant, kan vara ganska hög i vissa områden på jordytan. Om någon del av kroppen (organet) täcks med en blyplatta under radiometrin, kan bidraget från denna kroppsdel (eller organet som ligger under plattan) till kroppens totala radioaktivitet bedömas. På detta sätt är det möjligt att studera metabolismen av proteiner, vitaminer, järn och bestämma volymen extracellulärt vatten. Denna metod används också vid undersökning av personer med oavsiktlig inkorporering av radionuklider (istället för konventionell klinisk radiometri).

Automatiserade radiometrar används för laboratorieradiometri. De har provrör med radioaktivt material på ett transportband. Under styrning av en mikroprocessor matas provrören automatiskt till brunnsräknarfönstret; efter att radiometrin är klar byts provrören automatiskt. Mätresultaten beräknas i en dator och efter lämplig bearbetning skickas de till en skrivare. Moderna radiometrar utför komplexa beräkningar automatiskt, och läkaren får snabb information, till exempel om koncentrationen av hormoner och enzymer i blodet, vilket indikerar noggrannheten i de tagna mätningarna. Om arbetsvolymen med laboratorieradiometri är liten används enklare radiometrar med manuell förflyttning av provrör och manuell radiometri, i ett icke-automatiskt läge.

Radionukliddiagnostik in vitro (från latinets vitrum - glas, eftersom alla studier utförs i provrör) avser mikroanalys och intar en gränslinje mellan radiologi och klinisk biokemi. Den möjliggör detektion av olika ämnen av endogent och exogent ursprung i biologiska vätskor (blod, urin), vilka finns där i försumbara eller, som kemister säger, försvinnande koncentrationer. Sådana ämnen inkluderar hormoner, enzymer, läkemedel som introduceras i kroppen för terapeutiska ändamål, etc.

Vid olika sjukdomar, såsom cancer eller hjärtinfarkt, uppträder ämnen specifika för dessa sjukdomar i kroppen. De kallas markörer (från engelskans mark). Koncentrationen av markörer är lika försumbar som hormoners: bokstavligen enskilda molekyler i 1 ml blod.

Alla dessa studier, unika i sin noggrannhet, kan utföras med hjälp av radioimmunologisk analys, utvecklad 1960 av de amerikanska forskarna S. Berson och R. Yalow, som senare tilldelades Nobelpriset för detta arbete. Dess breda implementering i klinisk praxis markerade ett revolutionerande språng inom mikroanalys och radionukliddiagnostik. För första gången fick läkare möjligheten, och en mycket verklig sådan, att dechiffrera utvecklingsmekanismerna för många sjukdomar och diagnostisera dem i de tidigaste stadierna. Endokrinologer, terapeuter, förlossningsläkare och barnläkare kände vikten av den nya metoden tydligast.

Principen för den radioimmunologiska metoden består av kompetitiv bindning av de önskade stabila och liknande märkta substanserna med ett specifikt receptorsystem.

För att utföra en sådan analys produceras standarduppsättningar av reagens, som var och en är utformad för att bestämma koncentrationen av ett visst ämne.

Som framgår av figuren interagerar bindningssystemet (vanligtvis specifika antikroppar eller antiserum) samtidigt med två antigener, varav ett är det önskade och det andra dess märkta analog. Lösningar används där det märkta antigenet alltid innehåller mer än antikroppar. I detta fall utspelar sig en verklig kamp mellan de märkta och omärkta antigenerna om kopplingen till antikroppar. De senare tillhör immunoglobuliner av klass G.

De måste vara mycket specifika, dvs. reagera endast med det antigen som studeras. Antikroppar accepterar endast specifika antigener vid sina öppna bindningsställen, och i mängder proportionella mot antalet antigener. Denna mekanism beskrivs bildligt som "lås och nyckel"-fenomenet: ju större initialt innehåll av det önskade antigenet i de reagerande lösningarna är, desto mindre radioaktiv analog av antigenet kommer att fångas upp av bindningssystemet och desto större del kommer att förbli obunden.

Samtidigt med bestämningen av koncentrationen av den önskade substansen i patientens blod, under samma förhållanden och med samma reagens, utförs en studie av standardserum med en exakt bestämd koncentration av det önskade antigenet. Baserat på förhållandet mellan radioaktiviteten hos de reagerade komponenterna konstrueras en kalibreringskurva som återspeglar beroendet av provets radioaktivitet på koncentrationen av det studerade ämnet. Genom att sedan jämföra radioaktiviteten hos de materialprover som erhållits från patienten med kalibreringskurvan bestäms koncentrationen av den önskade substansen i provet.

Radionuklid in vitro-analys började kallas radioimmunologisk, eftersom den bygger på användningen av immunologiska antigen-antikroppsreaktioner. Senare skapades dock andra typer av in vitro-studier, liknande i syfte och metod, men olika i detaljer. Om en antikropp används som en märkt substans och inte ett antigen kallas analysen immunradiometrisk; om vävnadsreceptorer används som ett bindningssystem talar man om radioreceptoranalys.

In vitro-radionuklidstudien består av fyra steg.

• Det första steget är att blanda det analyserade biologiska provet med reagenser från kitet som innehåller antiserum (antikroppar) och ett bindningssystem. Alla manipulationer med lösningar utförs med speciella halvautomatiska mikropipetter, i vissa laboratorier utförs de med maskiner.
• Det andra steget är inkubation av blandningen. Den fortsätter tills dynamisk jämvikt uppnås: beroende på antigenets specificitet varierar dess varaktighet från några minuter till flera timmar och till och med dagar.
• Det tredje steget är separationen av fria och bundna radioaktiva ämnen. För detta ändamål används de sorbenter som finns i kitet (jonbytarhartser, kol etc.), vilket utlöser tyngre antigen-antikroppskomplex.
• Det fjärde steget är radiometri av prover, konstruktion av kalibreringskurvor, bestämning av koncentrationen av önskad substans. Alla dessa arbeten utförs automatiskt med hjälp av en radiometer utrustad med en mikroprocessor och en skrivare.

Som framgår av ovanstående baseras radioimmunologisk analys på användningen av en radioaktiv antigenmärkning. I princip kan dock andra ämnen användas som antigen- eller antikroppsmärkning, särskilt enzymer, luminoforer eller högfluorescerande molekyler. Detta är grunden för nya mikroanalysmetoder: immunoenzym, immunoluminescerande, immunofluorescerande. Några av dem är mycket lovande och konkurrerar med radioimmunologisk forskning.

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