Klīniskā radiometrija

Klīniskā radiometrija ir visa ķermeņa vai tā daļas radioaktivitātes mērīšana pēc radiofarmaceitiskā līdzekļa ievadīšanas organismā. Klīniskajā praksē parasti izmanto gamma starojumu emitējošos radionuklīdus. Pēc šāda radionuklīda saturoša radiofarmaceitiskā līdzekļa ievadīšanas organismā tā starojumu uztver scintilācijas detektors, kas atrodas virs atbilstošās pacienta ķermeņa daļas. Pētījuma rezultāti parasti tiek attēloti uz gaismas tāfeles kā noteiktā laika periodā reģistrēto impulsu skaits vai kā skaitīšanas ātrums (impulsos minūtē). Klīniskajā praksē šai metodei nav lielas nozīmes. To parasti izmanto gadījumos, kad ir nepieciešams identificēt un novērtēt radionuklīdu iekļūšanu, kad tie nejauši nonāk cilvēka organismā - neuzmanības dēļ, katastrofu gadījumos.

Interantāka metode ir visa ķermeņa radiometrija. Šīs metodes laikā cilvēks tiek ievietots speciālā zema fona kamerā, kurā atrodas vairāki speciāli orientēti scintilācijas detektori. Tas ļauj reģistrēt radioaktīvo starojumu no visa ķermeņa, turklāt minimāli ietekmējot dabisko radioaktīvo fonu, kas, kā zināms, dažās Zemes virsmas vietās var būt diezgan augsts. Ja radiometrijas laikā kāda ķermeņa daļa (orgāns) ir pārklāts ar svina plāksni, tad var novērtēt šīs ķermeņa daļas (vai zem plāksnes esošā orgāna) ieguldījumu kopējā ķermeņa radioaktivitātē. Tādā veidā ir iespējams pētīt olbaltumvielu, vitamīnu, dzelzs metabolismu un noteikt ārpusšūnu ūdens tilpumu. Šo metodi izmanto arī cilvēku izmeklēšanā ar nejaušu radionuklīdu iekļūšanu organismā (nevis parastās klīniskās radiometrijas vietā).

Laboratorijas radiometrijā tiek izmantoti automātiskie radiometri. Tiem ir mēģenes ar radioaktīvu materiālu, kas atrodas uz konveijera. Mikroprocesora vadībā mēģenes automātiski tiek padotas uz aku skaitītāja logu; pēc radiometrijas pabeigšanas mēģenes tiek automātiski mainītas. Mērījumu rezultāti tiek aprēķināti datorā, un pēc atbilstošas apstrādes tie tiek nosūtīti uz drukas ierīci. Mūsdienu radiometri sarežģītus aprēķinus veic automātiski, un ārsts saņem gatavu informāciju, piemēram, par hormonu un enzīmu koncentrāciju asinīs, kas norāda uz veikto mērījumu precizitāti. Ja laboratorijas radiometrijas darba apjoms ir neliels, tad tiek izmantoti vienkāršāki radiometri ar mēģenu manuālu pārvietošanu un manuālu radiometriju neautomātiskā režīmā.

Radionuklīdu diagnostika in vitro (no latīņu valodas vitrum — stikls, jo visi pētījumi tiek veikti mēģenēs) attiecas uz mikroanalīzi un ieņem robežstāvokli starp radioloģiju un klīnisko bioķīmiju. Tā ļauj noteikt dažādu endogēnas un eksogēnas izcelsmes vielu klātbūtni bioloģiskajos šķidrumos (asinīs, urīnā), kas tur atrodas niecīgā vai, kā saka ķīmiķi, izzūdošā koncentrācijā. Pie šādām vielām pieder hormoni, enzīmi, zāles, ko organismā ievada terapeitiskiem nolūkiem, utt.

Dažādu slimību, piemēram, vēža vai miokarda infarkta, gadījumā organismā parādās šīm slimībām raksturīgas vielas. Tos sauc par marķieriem (no angļu valodas "mark"). Marķieru koncentrācija ir tikpat niecīga kā hormoniem: burtiski atsevišķas molekulas 1 ml asiņu.

Visus šos pētījumus, kas ir unikāli pēc savas precizitātes, var veikt, izmantojot radioimunoloģisko analīzi, ko 1960. gadā izstrādāja amerikāņu pētnieki S. Bersons un R. Jalovs, kuriem par šo darbu vēlāk tika piešķirta Nobela prēmija. Tās plaša ieviešana klīniskajā praksē iezīmēja revolucionāru lēcienu mikroanalīzē un radionuklīdu diagnostikā. Pirmo reizi ārstiem radās iespēja, turklāt ļoti reāla, atšifrēt daudzu slimību attīstības mehānismus un diagnosticēt tās agrīnākajās stadijās. Visspilgtāk jaunās metodes nozīmi izjuta endokrinologi, terapeiti, dzemdību speciālisti un pediatri.

Radioimunoloģiskās metodes princips ir vēlamo stabilo un līdzīgi iezīmēto vielu konkurētspējīga saistīšanās ar specifisku receptoru sistēmu.

Lai veiktu šādu analīzi, tiek ražoti standarta reaģentu komplekti, no kuriem katrs ir paredzēts konkrētas vielas koncentrācijas noteikšanai.

Kā redzams attēlā, saistīšanās sistēma (parasti specifiskas antivielas vai antiserums) vienlaicīgi mijiedarbojas ar diviem antigēniem, no kuriem viens ir vēlamais, bet otrs ir tā iezīmētais analogs. Tiek izmantoti šķīdumi, kuros iezīmētais antigēns vienmēr satur vairāk nekā antivielas. Šajā gadījumā notiek īsta cīņa starp iezīmētajiem un neiezīmētajiem antigēniem par savienojumu ar antivielām. Pēdējie pieder pie G klases imūnglobulīniem.

Tām jābūt ļoti specifiskām, t. i., tām jāreaģē tikai ar pētāmo antigēnu. Antivielas savās atvērtajās saistīšanās vietās pieņem tikai specifiskus antigēnus un daudzumos, kas ir proporcionāli antigēnu skaitam. Šo mehānismu tēlaini raksturo kā "atslēgas un slēdzenes" fenomenu: jo lielāks ir vēlamā antigēna sākotnējais saturs reaģējošajos šķīdumos, jo mazāk antigēna radioaktīvā analoga tiks uztverts saistīšanās sistēmā un jo lielāka tā daļa paliks nesaistīta.

Vienlaikus ar vēlamās vielas koncentrācijas noteikšanu pacienta asinīs, tādos pašos apstākļos un ar tiem pašiem reaģentiem, tiek veikts standarta serumu pētījums ar precīzi noteiktu vēlamā antigēna koncentrāciju. Pamatojoties uz reaģēto komponentu radioaktivitātes attiecību, tiek konstruēta kalibrēšanas līkne, kas atspoguļo parauga radioaktivitātes atkarību no pētāmās vielas koncentrācijas. Pēc tam, salīdzinot no pacienta iegūto materiāla paraugu radioaktivitāti ar kalibrēšanas līkni, tiek noteikta vēlamās vielas koncentrācija paraugā.

Radionuklīdu in vitro analīzi sāka saukt par radioimunoloģisko, jo tā balstās uz imunoloģisku antigēna-antivielas reakciju izmantošanu. Tomēr vēlāk tika izveidoti cita veida in vitro pētījumi, kas bija līdzīgi pēc mērķa un metodoloģijas, bet atšķīrās detaļās. Tādējādi, ja kā iezīmēta viela tiek izmantota antiviela, nevis antigēns, analīzi sauc par imunoradiometrisko; ja kā saistīšanās sistēma tiek izmantoti audu receptori, runā par radioreceptoru analīzi.

Radionuklīdu pētījums in vitro sastāv no 4 posmiem.

• Pirmais posms ir analizētā bioloģiskā parauga sajaukšana ar reaģentiem no komplekta, kas satur antiserumu (antivielas) un saistīšanas sistēmu. Visas manipulācijas ar šķīdumiem tiek veiktas, izmantojot īpašas pusautomātiskas mikropipetes, dažās laboratorijās tās tiek veiktas, izmantojot iekārtas.
• Otrais posms ir maisījuma inkubācija. Tā turpinās, līdz tiek sasniegts dinamiskais līdzsvars: atkarībā no antigēna specifiskuma tā ilgums svārstās no vairākām minūtēm līdz vairākām stundām un pat dienām.
• Trešais posms ir brīvo un saistīto radioaktīvo vielu atdalīšana. Šim nolūkam tiek izmantoti komplektā pieejamie sorbenti (jonu apmaiņas sveķi, ogles utt.), kas nogulsnē smagākus antigēna-antivielu kompleksus.
• Ceturtais posms ir paraugu radiometrija, kalibrēšanas līkņu konstruēšana, vēlamās vielas koncentrācijas noteikšana. Visi šie darbi tiek veikti automātiski, izmantojot radiometru, kas aprīkots ar mikroprocesoru un printeri.

Kā redzams no iepriekš minētā, radioimunoloģiskā analīze balstās uz radioaktīva antigēna marķējuma izmantošanu. Tomēr principā kā antigēna vai antivielas marķējumu var izmantot arī citas vielas, jo īpaši enzīmus, luminoforus vai ļoti fluorescējošas molekulas. Tas ir pamats jaunām mikroanalīzes metodēm: imunoenzīmu, imunoluminiscences, imunofluorescences. Dažas no tām ir ļoti daudzsološas un konkurē ar radioimunoloģiskajiem pētījumiem.

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