Изотопы ставят диагноз

Методика меченых атомов нашла широкое применение во многих областях науки. Один из наиболее интересных и практически важных случаев использования этой методики - применение ее в медицине для диагностики ряда заболеваний. Позволяя судить о перемещении тех или иных веществ в организме, характере накопления их в отдельных органах и тканях и выведения их из организма, они помогают обнаруживать начальные патологические сдвиги в организме, которые трудно, а подчас и невозможно обнаружить другими методами.

Первые попытки использовать радиоактивные изотопы для целей диагностики относятся к тому периоду, когда не было еще известно об искусственной радиоактивности. Так, в 1927 г. делались попытки использовать радиоактивный элемент - радий С для измерения скорости движения крови в организме. Попытка эта, однако, оказалась неудачной - радий С и долгоживущие продукты его распада накапливались в костях и очень плохо выводились из организма, представляя, таким образом, определенную опасность для больного. Только после открытия искусственной радиоактивности медики получили в свое распоряжение радиоактивные изотопы, пригодные для целей диагностики.

Началом радиоизотопной диагностики следует считать 40-е годы, когда начали появляться работы по применению радиоактивных изотопов в клинике для целей диагностики. В СССР в 1943 г. Г. М. Франк и И. Н. Верховская применили радиоактивный фосфор Р³² для изучения особенностей обмена фосфора в костях.

За прошедшие почти 30 лет метод радиоизотопной диагностики занял прочное место в клинической практике, показав свою высокую чувствительность и эффективность при диагнозе целого ряда заболеваний. В то же время тщательный подбор применяемых радиоактивных веществ и непрерывное повышение чувствительности методов регистрации излучений привели к значительному уменьшению доз, получаемых исследуемыми. Самые тщательные наблюдения в течение десятилетий над больными, которые подвергались обследованию с помощью радиоактивных веществ, не смогли выявить у них каких-либо вредных последствий. Большое достоинство данного метода - то, что при нем не происходит никакого нарушения нормальной жизнедеятельности организма.

В радиоизотопной диагностике в настоящее время используются радиоактивные изотопы натрия (Na²⁴), фосфора (Р³²), кальция (Са⁴⁷), хрома (Сr⁵¹), криптона (Кr⁸⁵), йода (I¹³¹, I¹³²), ксенона (Хе¹³³), золота (Аu¹⁹⁸) и др.

Основное требование, предъявляемое к этим изотопам, - низкая радиотоксичность. Непригодны для целей диагностики изотопы, которые обладают длительным периодом полураспада и трудно выводятся из организма или преимущественно накапливаются в жизненно важных органах. С другой стороны, работа с короткоживущими изотопами, с периодом полураспада несколько минут, представляет значительные трудности и неудобства. Поэтому наиболее пригодны радиоизотопы с периодом полураспада от 10 часов до нескольких дней. Существеннее значение имеют также вид и энергия излучения взятого изотопа. Для регистрации излучения препарата, находящегося внутри организма, необходимо, чтобы энергия его была достаточна и излучение выходило наружу. Целесообразно для этой цели применять гамма-излучатели с энергией от 100 кэв и более. Слишком высокая энергия излучения создает дополнительные трудности с защитой приборов и обслуживающего персонала.

Большие перспективы перед радиоизотопной диагностикой открыла возможность получения разнообразных химических соединений, обладающих различными биологическими свойствами, в состав которых входят радиоактивные изотопы. Это дает возможность получения радиоактивных веществ, обладающих необходимыми для тех или иных исследований биологическими свойствами.

Радиоактивный изотоп вводится внутрь организма внутривенно или через рот. Затем при помощи специальных приборов определяют характер его распределения в различных органах и тканях или же регистрируют динамику перераспределения радиоактивных веществ в организме.

При лечении некоторых заболеваний, особенно заболеваний сердечно-сосудистой системы, для определения степени нарушения бывает необходимо измерить скорость движения крови в сосудах, определить состояние местного (органного) или общего кровообращения и тканевого кровотока. При таких болезнях, как облитерирующий эндоартериит, артериосклеротическая гангрена и др.. основной симптом - показатель тяжести нарушения периферического кровообращения. Для определения его больному вводят в локтевую вену 15 - 20 мккюри I¹³¹ и следят за показаниями радиографа, установленного у пятки стопы, который регистрирует на ленте время и скорость накопления активности в стопе. "

Широкое распространение получило применение радиоактивного йода для диагностики заболеваний щитовидной железы. При поступлении в организм йод из желудочно-кишечного тракта всасывается в кровь, затем некоторые количества его накапливаются в щитовидной железе, распределяются во внеклеточной жидкости и выводятся почками. Накопление йода в щитовидной железе происходит довольно быстро. В норме уже через 2 часа 20% содержащегося в крови йода удерживается в щитовидной железе, через 24 часа количество этого элемента увеличивается до 40%.

При различных заболеваниях щитовидной железы наступают характерные изменения в йодном обмене. При таких заболеваниях, как гипоплазия и аплазия щитовидной железы, старческая атрофия железы, тиреоидиты, эндемический зоб, имеет место снижения интенсивности йодного обмена. Наоборот, при гиперплазии щитовидной железы и некоторых формах эндемического и спорадического зоба интенсивность йодного обмена повышается.

Динамика накопления йода в щитовидной железе, содержание его в крови и выделение с мочой могут быть прослежены с помощью радиоактивного йода, который для этой цели вводится внутривенно.

Измеряется и скорость накопления йода в щитовидной железе.

Для определения топографии щитовидной железы, ее формы, размеров отдельных долей и относительной функциональной активности отдельных ее долей прибегают к методике скеннирования.

Рис. 17. Гамма-топограф, или скениер - прибор для изучения распределения радиоактивного вещества в организме человека. Интенсивности излучения, воспринимаемого специальным датчиком от отдельных точек объекта (а, б), соответствует интенсивность почернения тех же участков (а₁, б₁) на скеннограмме

Радиоизотопным скеннированием называется получение на бумаге штрихового изображения при помощи тех же участков (а б) на скеннограмме

прибора, называемого скеннером или гамма-топографом, схема которого показана на рис. 17. Основная часть скеннера - датчик, чувствительный к радиоактивным излучениям. В качестве такового чаще всего используется сцинтилляционный счетчик, заключенный в свинцовый коллиматор, позволяющий излучениям падать на него только в определенном направлении. Вместе с коллиматором датчик непрерывно передвигается над обследуемым участком тела больного. Синхронно с передвижением датчика перемещается на бумаге перо самописца. Каждому импульсу, полученному счетчиком, соответствует штрих на бумаге. Чем больше активность в том или ином участке тела, тем больше импульсов зарегистрирует датчик и тем гуще будет чертить штрихи перо самописца. Так как самописец передвигается синхронно с датчиком, то на бумаге точно копируется распределение активности в теле больного. На бумаге при этом возникает определенная картина, на которой максимально заштрихованы те места, которые соответствуют участкам тела с максимальной активностью. Для большей наглядности штрихи проводят цветными красками, причем каждому цвету соответствует своя активность ткани. Полученное изображение органов на скеннограмме сопоставляется с топографией расположения их в теле больного.

Рис. 18. Нормальная скеннограмма головы человека (а) и скеннограмма больного с опухолью головного мозга (б), полученная после введения радиоактивной меди (Сu⁵⁴)

Известно, что в борьбе с таким тяжелым заболеванием, как рак, большое значение имеет ранняя диагностика болезни. И тут врачу помогают меченые атомы. В тканях злокачественных опухолей обмен веществ происходит более интенсивно, чем в окружающих тканях, возрастает и скорость обмена фосфатидов. Это приводит к тому, что опухолевая ткань значительно больше поглощает фосфора, чем окружающая ее здоровая. Если в организм больного ввести некоторое количество радиоактивного фосфора, то уже через несколько часов с помощью радиометра можно обнаружить преимущественное накопление его в месте локализации опухоли.

Радиоактивный фосфор (Р³²), дающий сравнительно мало проникающее бета-излучение, малопригоден для диагностики глубоко расположенных опухолей (например опухолей головного мозга). В таких случаях применяют изотопы, излучающие гамма-лучи. На рис. 18 приведены нормальная скеннограмма головы и скенограмма больного с опухолью головного мозга, полученные после введения Сu⁵⁴ (по Г. А. Зедгенидзе и Г. А. Зубовскому).

Меченые атомы нашли себе применение и при исследовании функционального состояния печени и почек. Для этого используют свойство некоторых химических соединений избирательно поглощаться данными органами. В молекулы этих соединений в качестве меток вводят радиоактивные изотопы. Так, для определения функции печени используют краску - бенгальскую розу, меченную радиоактивным йодом, или коллоидный раствор радиоактивного золота (Аu¹⁹⁸); при исследовании почек применяют диодраст или гиппуран, меченный йодом I¹³¹.

В результате радиоизотопного исследования печени могут быть получены данные, недоступные другим методам исследования, в отношении функциональной деятельности, топографии, формы и размеров печени. Радиоизотопное исследование почек позволяет установить расстройства функции почек при различных заболеваниях.

В последние годы начинает получать распространение метод функционального исследования легких. Больной вдыхает радиоактивный газ ксенон (Хе¹³³); интенсивность излучения непрерывно регистрируется несколькими датчиками, установленными в различных местах обоих легких.

По характеру накопления и выведения радиоактивного ксенона судят о вентиляционной способности легких в целом и их отдельных участков.

чудо теплица сибирский агроном купить