Archive for Czerwiec, 2012

Podstawy fizyczne i aparatura

Ultrasonografia (USG) jest badaniem diagnostycznym, w któ­rym za pomocą fal ultradźwiękowych uzyskuje się warstwowe obrazy wielu narządów ciała ludzkiego. W diagnostyce ultradźwiękowej sto­suje się ultradźwięki o częstotliwościach od 1,5 do 10 MHz. Rozcho­dzenie się fal ultradźwiękowych w różnych ośrodkach, w tym również w tkankach i narządach ciała ludzkiego, zależy od właściwości tych ośrodków — od ich wielkości, gęstości, sprężystości, niejednorodności, budowy molekularnej. Fale ultradźwiękowe nie przechodzą przez gra­nice utworzone przez ciało: stałe – gaz lub płyn – gaz. Na granicy na­rządów i tkanek o różnych właściwościach akustycznych następuje częściowe odbicie fali ultradźwiękowej. Powstałe echo jest podstawą diagnostycznych zastosowań fal ultradźwiękowych.

Badania USG wykonuje się za pomocą aparatów zwanych ultra­sonografami. Współcześnie stosowane ultrasonografy są konstruowane z myślą o wielorakich zastosowaniach diagnostycz­nych tej metody. Pozwalają one uzyskiwać obrazy USG w tzw. czasie rzeczywistym, tj. zgodnie z fizjologiczną ruchomością danego narządu, np. kurczącego i rozkurczającego się mięśnia serca, lub zgodnie z ru­chomością oddechową, np. narządów miąższowych, takich jak wątro­ba, nerki, śledziona.

Zasadniczą częścią aparatu ultradźwiękowego jest sonda (głowi­ca), w której wytwarzane są fale ultradźwiękowe i która stanowi jed­nocześnie odbiornik dla powracających fal (echa) od badanych struk­tur. W sondzie fale ultradźwiękowe wytwarzane są i odbierane za po­mocą przetworników, którymi najczęściej są: kwarc, siarczan litu, ty­tanian baru, cyrkonian ołowiu. W przetwornikach tych powstaje zjawisko piezoelektryczne, polegające na odkształceniu siatki krystalicznej tych materiałów pod wpływem przyłożonego do nich napięcia elektrycznego. Zjawisko piezoelektryczne jest odwracal­ne. Gdy kryształ zostanie odkształcony, na jego powierzchniach po­krytych warstwą metalu powstaje napięcie elektryczne. Uzyskuje się w ten sposób możliwość elektrycznego wytwarzania i odbioru fali ul­tradźwiękowej. Impulsy elektryczne są przetwarzane w przetworniku piezoelektrycznym na drgania jego kryształów, które w postaci fali ul­tradźwiękowej rozchodzą się w ośrodkach biologicznych. I odwrotnie, fale ultradźwiękowe padające na przetwornik zostają przetworzone z powrotem na impulsy elektryczne.

Elektronika aparatów ultradźwiękowych pozwala na stosowanie do jednego aparatu wielu różnych sond ultradźwiękowych o różnych częstotliwościach. Gdy kryształy w sondzie ultradźwiękowej ułożone są liniowo, mówi się o sondach linearnych. Gdy są ułożone w sposób zakrzywiony, sondy określa się jako typu eonvex. Gdy wreszcie przetworniki piezoelektryczne poruszają się ru­chem wirowym, mówi się o sondach sektorowych.

Echa fal ultradźwiękowych z narządów i tkanek ciała ludzkiego po odpowiedniej obróbce elektronicznej są przedstawione na ekra­nie monitora aparatu ultradźwiękowego w postaci różnych pre­zentacji A, B i M.

Prezentacja A (od amplituda) — na ekranie monitora widoczny jest wykres amplitudy ech powstałych na skutek odbicia impulsów ul­tradźwiękowych od granic tkanek i narządów.

Prezentacja B (od ang. brightness — jasność) — na ekranie monitora echa są przedstawione w postaci jasnych punktów w tzw. skali szarości (gradacja od białego do czarnego w 8, 16 i 32 lub 64 po­ziomach), które w sumie tworzą dwuwymiarowy obraz badanych na­rządów.

Prezentację M (od ang. motion – ruch) stosuje się w bada­niach serca. W prezentacji tej podstawa czasu, wygaszona począt­kowo na całej długości, zostaje rozjaśniona echami wykrytych granic tkanek. Jeśli granice te poruszają się, jak np. ściany mięśnia serca czy zastawki, wtedy jasne punkty podstawy czasu poruszają się zgod­nie z ruchem tych granic. Podczas badania sondę ultradźwiękową przykłada się nieruchomo w okolicy przedsercowej, natomiast podsta­wę czasu wolno przesuwa prostopadle do jej kierunku. Jasne punkty podstawy czasu rysują na ekranie ślady, ślady struktur nieruchomych są liniami prostymi, a ślady struktur ruchomych są krzywymi odpo­wiadającymi wychyleniom ruchomych granic tkanek.

Do badań narządów jamy brzusznej, przestrzeni zaotrzewnowej i miednicy u dorosłych i starszych dzieci używa się sondy o częstotli­wościach 3,5 MHz. Do badań małych dzieci i narządów położonych po­wierzchownie (tarczyca, ślinianki, sutki, jądra, mięśnie, ścięgna) sto­suje się sondy o częstotliwościach 5 lub 7,5 MHz. Do badań gałki ocz­nej i struktur położonych pozagałkowo używa się sond o częstotliwoś­ciach 7,5-10 MHz.

Poza sondami, które przykłada się do ciała osoby badanej, istnieją specjalne sondy (linearne lub sektorowe), które można wprowa­dzać do jam ciała — do odbytnicy, pochwy, pęcherza moczowe­go, do żołądka i dwunastnicy. Dzięki zbliżeniu tych sond do badanych narządów można uzyskiwać wyraźne ich obrazy ultradźwiękowe.

Badania serca

Badania izotopowe w diagnostyce układu krążenia znajdują coraz szersze zastosowanie. W miarę doskonalenia metod pomiarowych związanych z czułością aparatury i z wprowadzaniem systemów kom­puterowych do analizy wyników znacznie rozszerzyły się wskazania diagnostyczne. Zastosowanie krótko żyjących izotopów promieniotwór­czych pozwala na wprowadzenie do organizmu dużych dawek promie­niotwórczych i uzyskanie czytelnych obrazków scyntygraficznych. Współczesne metody izotopowe pozwalają na badanie ukrwienia mię­śnia sercowego oraz ocenę parametrów krążenia.

  • Badania mięśnia sercowego

Scyntygrafia serca dostarcza danych o ukrwieniu mięśnia sercowego. Badanie wykonuje się stosując dwie grupy znaczników promieniotwórczych gromadzących się w odmienny sposób w mięśniu serca niedokrwionym i w obszarze objętym martwicą.

Do grupy izotopów promieniotwórczych, które po dożylnym podaniu są włączone do metabolizmu komórkowego mięśnia serca, należą izo­topy: potasu – 42K, 43K, rubidu – 82mRb, 84Rb, cezu – 131Cs, 134Cs i talu – 201T1. Ten ostatni izotop promieniotwórczy jest obecnie szero­ko stosowany do oceny ukrwienia mięśnia sercowego. Prawidłowy scyntygram cechuje równomierne gromadzenie izotopu w mięśniu ser­ca. Obszary o upośledzonym ukrwieniu lub nieukrwione są widoczne w postaci ognisk zmniejszonego gromadzenia izotopu lub braku gro­madzenia.

Do związków znakowanych gromadzących się w ogniskach martwi­cy mięśnia serca należą pirofosforany znakowane technetem 99m. Me­chanizm gromadzenia się ich nie został do końca poznany. Prawdopo­dobnie tworzą one makrocząsteczki ze zdenaturowanym białkiem mas martwiczych. W badaniu scyntygraficznym ogniska martwicy uwi­daczniają się w postaci obszarów gromadzenia izotopu promieniotwór­czego.

  • Ocena niektórych parametrów krążenia

Zasadą badania jest szybkie dożylne wstrzyknięcie izotopu promie­niotwórczego i śledzenie czasu oraz drogi jego przepływu z krążenia małego do dużego. Najczęściej oblicza się czas przepływu przez komo­ry serca i pojemność wyrzutową lewej komory. W wa­dach wrodzonych serca ocenia się wielkość przecieku krwi z lewej części serca do prawej.

Czas wykonania badania jest krótki i wynosi kilkanaście sekund od wstrzyknięcia izotopu. Daje ono czytelne obrazy jam serca i dużych naczyń oraz pozwala ocenić badanie ilościowo. Z reguły stosuje się technet 99m.

Wskazaniem do badań izotopowych jest ocena ruchomości ścian lewej komory serca w przypadkach blizn pozawałowych, tętnia­ków serca oraz badania kontrolne po operacji serca.

Badania ośrodkowego układu nerwowego

Współczesna diagnostyka izotopowa chorób ośrodkowego układu nerwowego obejmuje: scyntygrafię mózgu, cysternografię i mielografię izotopową, badania przepływu mózgowego oraz angioscyntygrafię izo­topową.

  • Scyntygrafia mózgu

Jest to badanie topograficzne pozwalające na wykrycie, umiejsco­wienie oraz ocenę rozmiaru i charakteru wewnątrzczaszkowych struk­tur patologicznych. Istotą badania jest gromadzenie substancji pro­mieniotwórczych w mózgu w następstwie uszkodzenia bariery krew-mózg.

Najczęściej używanym izotopem promieniotwórczym jest technet 99m. Znacznik ten podaje się dożylnie po uprzednim zablokowaniu tarczycy nadchloranem potasu. Scyntygrafię można wykonać bezpoś­rednio po wstrzyknięciu związku promieniotwórczego, a następnie po­wtarzać kilkakrotnie w ciągu ok. 3 godz., jeśli podejrzewa się ogniska słabo gromadzące izotop. Badania wykonuje się w projekcjach: przednio-tylnej, tylno-przedniej oraz w obydwu profilowych.

Wskazaniem do wykonania konwencjonalnej scyntygrafii móz­gu są: guzy mózgu, przerzuty nowotworowe, ropnie, krwiaki oraz zmiany naczyniowe w obrębie czaszki, a także w okolicy podpotylicznej. Wymienione stany chorobowe uwidaczniają się na scyntygramach w postaci ognisk lub obszarów o zwiększonej aktywności promieniotwórczej.

W związku z rozwojem metod rentgenowskich (głównie tomografii komputerowej) częstość badań scyntygraficznych mózgu uległa w ostatnich latach wyraźnemu ograniczeniu.

  • Cysternografia i mielografia izotopowa

Badania te wykonuje się w celu uwidocznienia przestrzeni płyno­wych. Najczęściej stosuje się albuminę ludzką znakowaną jodem 131 lub technetem 99m. Albuminę wprowadza się do przestrzeni podpajęczynówkowej kanału kręgowego.

Wskazaniem do wykonania cysternografii i mielografii izotopo­wej jest wodogłowie oraz wypływ płynu mózgowo-rdzeniowego (ucho, nos).

  • Badania przepływu mózgowego

W chorobach naczyniowych mózgu duże znaczenie mają metody izo­topowe pozwalające na oznaczenie ilości krwi przepływającej przez mózg. Najczęściej stosuje się radioaktywne gazy szlachetne, głównie ksenon 133. Zasada pomiaru opiera się na założeniu, że szybkość zni­kania znacznika z mózgu jest miarą przepływu krwi.

Badanie wykonuje się wprowadzając znacznik w fizjologicznym roz­tworze soli przez wstrzyknięcie do tętnicy szyjnej lub przez podanie izotopu w postaci gazu — drogą wziewną.

  • Angioscyntygrafia izotopowa

Metoda ta polega na rejestracji serii obrazów pojawiania się znacz­nika wprowadzonego do łożyska naczyniowego — w polu widzenia de­tektora, a następnie na analizie tych obrazów w układzie komputero­wym. Jako znacznik stosuje się nadtechnecjan – Tc 99m, który wstrzykuje się dożylnie w małej objętości (ok. 0,5 ml) przy dużej ak­tywności właściwej. Oprócz jakościowej oceny dynamiki przypływu znacznika przez naczynia mózgowe, metoda ta pozwala na ilościową ocenę ukrwienia półkul mózgowych..

Badania nerek

Metodami izotopowymi można badać: morfologię nerek (scynty­grafia), czynność miąższu nerkowego (renografia), rozdział krwi w łożysku naczyniowym (angioscyntygrafia), przepływ krwi lub plazmy przez nerki oraz wartość przesączania kłębuszkowego.

  • Scyntygrafia nerek

Badanie to pozwala na ocenę wielkości, kształtu i położenia nerek przez uwidocznienie rozkładu aktywności promieniotwórczej w ich miąższu. Badanie można wykonać za pomocą scyntygrafu lub gamma­kamery po dożylnym podaniu związków znakowanych, gromadzących się głównie w części korowej miąższu nerek. Spośród wielu znaczników do badania stosuje się związki znakowane technetem 99m.

Zdrowe nerki wychwytują znaczniki promieniotwórcze równomier­nie. Zmiany chorobowe powodują całkowity brak lub ogniskowe zmniejszenie nagromadzenia w miąższu nerek związków znakowanych.

Wskazaniem do badań scyntygraficznych nerek są: wady rozwo­jowe, guzy nerek, następstwa procesów zapalnych, zawał nerki i uraz, stan po częściowej resekcji nerki, określenie położenia nerek przed biopsją i przeszczepy nerek.

  • Renografia

Renografia pozwala na niezależną ocenę czynności jednej lub dru­giej nerki po dożylnym podaniu związków znakowanych szybko prze­chodzących przez ten narząd. Wyniki badania najczęściej przedstawia się za pomocą dwóch krzywych, które są odzwierciedleniem zmian ak­tywności promieniotwórczej (przeważnie w ciągu 20 min) w miąższu obu nerek. Często krzywe renograficzne przedstawia się łącznie z krzywą pęcherzową i wtedy mówi się o renocystografii.

Do badania stosuje się albo jod 131 – hipuran, który jest wydziela­ny przez kanaliki nerkowe, albo EDTA lub DTPA znakowane techne­tem 99m lub indem 113m.

Badanie można wykonać za pomocą specjalnego zestawu wyposażo­nego w sondy scyntylacyjne i bloku pomiarowo-rejestrującego lub przy użyciu gammakamery połączonej z systemem komputerowym. Gammakamera pozwala na jednoczesne wykonanie scyntygrafii obu nerek oraz umożliwia dokładną ocenę ilościową krzywych renograficznych.

W krzywej renograficznej wyróżnia się trzy fazy:

  1. Faza pierwsza (naczyniowa) cechuje się stromym narasta­niem aktywności promieniotwórczej. Faza ta występuje na początku badania i zależy od obecności znacznika w łożysku naczyniowym, W warunkach prawidłowych trwa ona ok. 40 s.
  2. Faza druga jest wynikiem gromadzenia się związków znakowa­nych w miąższu nerek i objawia się mniej stromym niż faza naczynio­wa narastaniem aktywności. Wielkość przyrostu aktywności promie­niotwórczej w fazie drugiej jest miarą efektywnego ukrwienia nerek. Prawidłowa faza druga trwa 3 — 5 min.
  3. Faza trzecia rozpoczyna się z chwilą wydalania znacznika z moczem, co na renogramie zaznacza się spadkiem aktywności promie­niotwórczej.

Wskazania do wykonania renocystografii stanowią wszelkie sta­ny chorobowe przebiegające z zaburzeniami ukrwienia nerek, uszko­dzeniem miąższu i zaburzeniami w odpływie moczu z układu kielichowo-miedniczkowego. Szczególnie duże znaczenie diagnostyczne reno­grafia ma w nadciśnieniu naczyniowo-nerkowym. Pozwala ona na ocenę symetrii ukrwienia nerek i ok­reślenie przepływu krwi przez każdą nerkę. Jest to dobry test przeglą­dowy, wykrywający różnice w ukrwieniu nerek. Prawidłowy wynik badania z dużym prawdopodobieństwem pozwala wyłączyć naczyniowo-nerkową przyczynę nadciśnienia.

Zaletą metody jest duża prostota, możliwość częstego jej powtarza­nia, brak jakichkolwiek przeciwwskazań i znikome napromie­niowanie osób badanych.

  • Inne testy

Cenną metodą oceny funkcji nerek jest możliwość ilościowego obli­czania efektywnego przepływu krwi lub plazmy przez nerki oraz wiel­kości przesączania kłębuszkowego. Metody izotopowe cechują się dużą prostotą i najczęściej spro­wadzają się do pobrania w określonych odstępach czasu po podaniu związku promieniotwórczego dwóch lub trzech próbek krwi.

Badania wątroby i śledziony

  • Scyntygrafia wątroby i śledziony

Scyntygrafia wątroby pozwala na ocenę jej kształtu, wiel­kości i położenia oraz obszarów zmniejszonego gromadzenia w miąższu narządu związku znakowanego. Powszechnie stosuje się związki koloi­dalne znakowane technetem 99m lub indem 113m. Ponieważ te sub­stancje podane dożylnie są wychwytywane przez komórki układu siateczkowo-śródbłonkowego, głównie wątroby i śledziony, badania scyn­tygraficzne tych dwóch narządów wykonuje się jednocześnie.

W projekcji przednio-tylnej obserwuje się typowy kształt wątroby, zbliżony do nierównobocznego trójkąta, z wyraźnie zaznaczonym pra­wym płatem i mniejszym płatem lewym. Szczelina międzypłatowa nie zawsze jest widoczna. Natomiast wnęka wątroby i loża pęcherzyka żół­ciowego na scyntygramach uwidaczniają się jako obszary zmniejszonego gromadzenia koloidu promieniotwórczego. Może to być przyczy­ną pomyłek diagnostycznych i uzyskiwania wyników fałszywie dodat­nich. W takich przypadkach wykonuje się dodatkowe badanie za po­mocą technetu 99m-HIDA, które pozwala na uwidocznienie pęcherzyka żółciowego i przewodu żółciowego wspólnego, a tym sa­mym na dokładne umiejscowienie wnęki wątroby i loży pęcherzyka.

Badanie scyntygraficzne wątroby powinno obejmować projekcję przednio tylną i rzut boczny prawy. Tylko wtedy istnieje możliwość uwidocznienia zmiany w częściach bocznych miąższu wątroby, a zwła­szcza płata prawego. Zmniejszone gromadzenie znacznika promienio­twórczego w miąższu wątroby może być wynikiem marskości wątroby, rozsianego procesu nowotworowego lub zmian zapalnych. Ogniskowy brak gromadzenia może odpowiadać torbieli, chorobie pasożytniczej lub nowotworowej.

Scyntygrafia wątroby jest badaniem pomocniczym i ma wartość tyl­ko w zestawieniu z przebiegiem choroby i innymi badaniami diagno­stycznymi. Dużą zaletą badania jest prostota jego wykonania, szyb­kość oraz bardzo małe napromieniowanie tkanek. Ograniczeniem me­tody jest brak swoistości, brak zdolności wykrywania zmian małych (poniżej 1,5 cm) oraz stosunkowo duży odsetek wyników fałszywie do­datnich i ujemnych dochodzących do 15 — 30%.

Wskazaniem do wykonania scyntygrafii wątroby jest głównie rak pęcherzyka żółciowego i przerzuty nowotworowe.

  • Scyntygrafia czynnościowa wątroby i dróg żółciowych

Do izotopowych badań czynności wątroby i dróg żółciowych stosuje się pochodne kwasu iminooctowego znakowanego technetem. Prepa­rat ten, zwany w skrócie HIDA (polski odpowiednik Hepida), znalazł szerokie zastosowanie z uwagi na łatwość i wydajność znakowania technetem oraz ze względu na prostą i szybką kinetykę znacznika w wątrobie. Po dożylnym podaniu technet 99m-HIDA jest wychwytywa­ny przez komórki wielokątne miąższu wątroby, a następnie z żółcią wydalany do pęcherzyka żółciowego i jelit.

W obiegu preparatu w wątrobie wyróżnia się trzy fazy:

  1. W fazie pierwszej (15 min od wstrzyknięcia) następuje groma­dzenie się znacznika w wątrobie. Obraz scyntygraficzny jest podobny do obrazów uzyskiwanych za pomocą innych izotopów.
  2. W fazie drugiej, odpowiadającej przechodzeniu żółci do dróg żółciowych (15-30 min badania), uzyskuje się obrazy scyntygraficzne dróg żółciowych.
  3. W fazie trzeciej następuje wydalanie żółci do jelit i gromadze­nie jej w pęcherzyku. Faza ta rozpoczyna się w 25 — 30 min badania i czas jej trwania jest różny, w zależności od stanu chorobowego osoby poddanej badaniu. Badanie wykonuje się za pomocą gammakamery, a rejestracja obrazów przebiega w przedziałach 5- lub 10-minutowych. Zastosowanie systemu komputerowego pozwala nie tylko uwidocznić narząd, lecz także oznaczyć szybkość oczyszczania krwi ze znacznika, co jest miarą sprawności miąższu wątroby.

Wskazaniem do wykonania scyntygrafii czynnościowej wątroby i dróg żółciowych jest żółtaczka niezależnie od przyczyny, choroby pę­cherzyka żółciowego i przewodów żółciowych, przewlekłe i ostre zapa­lenie wątroby i pęcherzyka żółciowego, choroby metaboliczne przebie­gające z uszkodzeniem wątroby, nowotwory wątroby, dwunastnicy i trzustki oraz stany pooperacyjne wymagające kontrolowania drożnoś­ci dróg żółciowych.

Badania płuc

Izotopowe badania układu oddechowego dotyczą ukrwienia i wen­tylacji płuc. Powszechnie stosowanymi metodami są: scyntygrafia perfuzyjna i scyntygrafia wentylacyjna.

  • Scyntygrafia perfuzyjna

Ta metoda badania pozwala na uwidocznienie łożyska włośniczkowego krążenia płucnego. Zapisu rozkładu promieniotwórczości doko­nuje się w czasie przejściowego unieruchomienia w małych naczy­niach i włośniczkach płucnych mikrocząsteczek znakowanych izoto­pem promieniotwórczym.

Najczęściej do badania stosuje się albuminę ludzką znakowaną jo­dem 131, technetem 99m lub indem 113m. W zależności od wielkości cząsteczki są to albo makroagregaty, o trudnej do kontrolowania, ma­ło stabilnej wielkości cząsteczek, albo tzw. mikrosfery o ściśle okreś­lonej wielkości cząsteczek – ok. 15 – 30 /mm. Najbardziej przydatne są mikrosfery znakowane technetem 99m.

Scyntygrafię płuc wykonuje się rutynowo w czterech zasadniczych projekcjach: przedniej, tylnej i obu bocznych.

Rozkład aktywności promieniotwórczej w obu polach płucnych jest w zasadzie równomierny. Z reguły dolne granice płuc są nieostre, co jest spowodowane ich małą ruchomością oddechową. Rów­nież w okolicy wnęki płuca można obserwować zmniejszenie aktyw­ności. U 20% osób zdrowych obserwuje się niewielkie zmniejszenie perfuzji w górnych polach płucnych. Znaczenie diagnostyczne mają zwłaszcza te scyntygramy, w których stwierdza się zaburzenia perfuzji przy prawidłowym obrazie rentgenowskim. Wszystkie choroby przebie­gające z zaburzeniami w krążeniu płucnym w scyntygrafii perfuzyjnej ujawniają się w postaci ognisk lub obszarów o zmniejszonej aktywnoś­ci promieniotwórczej.

Głównym wskazaniem do wykonania scyntygrafii perfuzyjnej płuc jest zator płucny. W zależności od rozległości zatoru obser­wuje się różne objawy: od małych ognisk zmniejszonego gromadze­nia izotopu do całkowitego braku gromadzenia w badanym obszarze.

Wartość badania scyntygraficznego w przypadku zatoru płucnego polega na tym, że badanie to praktycznie zaraz po wystąpieniu obja­wów klinicznych zatoru płucnego pozwala na potwierdzenie rozpozna­nia. Badanie rentgenowskie klatki piersiowej nie wykazuje jeszcze żadnych zmian patologicznych.

  • Scyntygrafia wentylacyjna

Badanie polega na ocenie rozmieszczenia w płucach gazu radioak­tywnego po jego inhalacyjnym podaniu. Ponieważ rozmieszczenie ga­zu radioaktywnego w płucach zmienia się szybko w czasie, badanie można wykonać tylko za pomocą gammakamery. Gdy gammakamera jest połączona z systemem komputerowym, można za pomocą tej meto­dy oznaczyć niektóre parametry oddechowe, takie jak: pojemność cał­kowita płuc, pojemność życiowa, objętość zalegająca.

Podając dożylnie w fizjologicznym roztworze soli promieniotwórczy ksenon 133 można oceniać jednocześnie ukrwienie i wentylację płuc. Rejestrując rozmieszczenie izotopu we włosowatych naczyniach płuc­nych uzyskuje się informacje o przepływie krwi. Wentyla­cję miejscową ocenia się na podstawie szybkości eliminacji ksenonu 133 z powietrzem wydechowym. Z obszarów dobrze wentylowa­nych jest on usuwany szybko, natomiast zalega w miejscach o gorszej wentylacji.

Badania radioimmunologiczne i radioimmunometryczne

Badania radioimmunologiczne (RIA), wprowadzone do praktyki lekarskiej w 1960 r., pozwalają na dokładne oznaczenie poziomu hor­monów w płynach ustrojowych. Początkowo metoda radioimmunologiczna służyła do oznaczeń hormonów białkowych, później zaczęto ją stosować do oznaczeń innych substancji biologicznych mających właś­ciwości antygenowe. Dalsze lata przyniosły rozszerzenie metod radioimmunologicznych na substancje niskocząsteczkowe, takie jak le­ki, witaminy, sterydy, które same nie mają właściwości antygeno­wych, ale w połączeniu z białkami stają się antygenami i powodują powstawanie przeciwciał.

W badaniach RIA wykorzystuje się zjawisko tworzenia przez antygeny kompleksów ze swoistymi przeciwciałami. Podstawą ilościowego oznaczenia wartości substancji w badanym materiale bio­logicznym (krew, osocze) jest zjawisko konkurencyjnego wiązania an­tygenu znakowanego i nieznakowanego izotopem promieniotwórczym przez stałą ilość przeciwciał. Ponieważ antygen znakowany i nieznakowany mają takie samo powinowactwo do przeciwciał, w miarę zwiększania ilości antygenu nieznakowanego zmniejsza się wiązanie antygenu znakowanego. Efekt ten stanowi podstawę oznaczeń pozio­mu hormonów w organizmie człowieka.

Za pomocą metody RIA można oznaczyć bardzo niskie stężenia, rzę­du pikogramów na milimetr, zalicza się więc ona do metod o bardzo wysokiej czułości w porównaniu z testami biologicznymi. Zaletą tej metody jest to, że może ona być stosowana do badań masowych, co wiąże się z wykorzystaniem w pełni lub częściowo automatycznych urządzeń pomiarowych.

Badania radioimmunometryczne. W badaniach tych zamiast zna­kowanego antygenu jak w metodzie radioimmunologicznej używa się znakowanych swoistych przeciwciał. Badania te wykonuje się w wa­runkach nadmiaru przeciwciał. Czułość metody jest bardzo wysoka, ponieważ możliwe jest wykrywanie nawet pojedynczych cząstek anty­genu. Ograniczeniem do szerokiego zastosowania metod radioimmunometrycznych jest bardzo wysoki koszt tego typu badań oraz znaczna pracochłonność metody.

Inne testy – badania

Badanie jodochwytności tarczycy jest jednym z najczęściej wyko­nywanych testów określających czynność tarczycy. Polega ono na doustnym podaniu jodu 131 i wykonaniu po 6 i 24 godz. (T6 i T24) po­miarów promieniowania tarczycy. Ilość jodków znajdujących się w tar­czycy określa się w procentach w stosunku do dawki podanej.

Ponieważ na wyniki testu jodochwytności ma wpływ oprócz diety i położenia geograficznego miejsca zamieszkania wiele innych czynników, m.in. jodowe środki cieniujące stosowane w badaniach rentgenowskich oraz niektóre leki obniżające jodochwytność tarczycy (jodyna, jodoform, sterydy, tyreoidyna, trójjodotyronina, bromki, sali­cylany), nie należy przyjmować (podawać) tych preparatów w okresie poprzedzającym badanie. W zależności od rodzaju preparatu okres ten wynosi od 6 tygodni do 3 miesięcy, a nawet do roku w przypadku za­stosowania ograniczonych związków jodowych (środki cieniujące!). Fakt ten w znacznym stopniu ogranicza przydatność kliniczną badań opartych na gromadzeniu jodu w tarczycy.

Kiedy np. na skutek awarii reaktora w Czarnobylu doszło do maso­wego przyjmowania preparatów zawierających jod (jodyna, płyn Lugola), wstrzymano wykonywanie testów gromadzenia jodu w tarczycy, ponieważ stały się one nieobiektywne. Główny nacisk położono na pozaustrojowe testy (in vitro) oznaczania poziomu hormonów tarczy­cowych.

W różnych stanach chorobowych wykonuje się testy jodochwytności po pobudzeniu tarczycy przez tyreotropinę lub po zahamowaniu hor­monami tarczycy. Test pobudzenia jodochwytności tarczy­cy przez tyreotropinę ułatwia różnicowanie niedoczynności tarczycy pierwotnej i wtórnej oraz ocenę rezerwy czynnościowej tarczycy. Test zahamowania jodochwytności tarczycy po podaniu przetworów tarczycy (test Wernera) jest pomocny w różnicowaniu nie­których przypadków prawidłowej czynności tarczycy z jej nad­czynnością, ponieważ ułatwia ocenę sprzężenia zwrotnego między przysadką i tarczycą.

Ocena poziomu krążących hormonów tarczycy. Oceny tej doko­nuje się za pomocą metod pośrednich oraz bezpośrednich. Do metod bezpośrednich, pozwalających z dużą dokładnością oznaczyć poziom zarówno trójjodotyroniny (T3), jak i tyroksyny (T4) w wartościach bezwzględnych, należą badania radioimmunologiczne.

Scyntygrafia tarczycy

Scyntygrafia tarczycy określa stopień gromadzenia jodu w miąższu tego gruczołu. Metoda ta opiera się na założeniu, że chorobo­wo zmieniony miąższ tarczycy ma inną niż miąższ prawidłowy zdol­ność wychwytywania jodu. Nieprawidłowe rozmieszczenie izotopu jodu świadczy o obecności zmian patologicznych.

Scyntygrafię wykonuje się najczęściej po zastosowaniu jodu 131, rzadziej jodu 125, w 24 godz. po doustnym podaniu izotopu, a scyntygram wykonuje się po upływie 1 — 2 godz. W zasadzie scyntygramy wy­konywane po podaniu technetu 99m są takie same, jak po podaniu jo­du 131. Pewne różnice mogą wynikać stąd, że czas pomiędzy podaniem izotopu a wykonaniem badania jest znacznie krótszy przy użyciu tech­netu 99m niż jodu 131. W wolu zamostkowym scyntygramy uzyskane po podaniu technetu 99m są mało przydatne, ponieważ po 1-2 godz. od podania dawki część aktywności promieniotwórczej pozostaje w układzie krążenia. Promieniowanie pochodzące z dużych naczyń krwionośnych może nakładać się na promieniotwórczość miąższu tar­czycy i być przyczyną trudności w interpretacji wyniku.

Jak wykazały ostatnie badania, rak tarczycy może gromadzić tech­net 99m, natomiast nie gromadzi jodu 131 (guzek zimny). Technet 99m powoduje znacznie mniejsze napromieniowanie tarczycy, pozwala na częste powtarzanie badań, dlatego też jest głównie stosowany w ba­daniach u dzieci i osób młodych.

Scyntygramy tarczycy można wykonywać zarówno scyntygrafem, jak i gammakamerą. W praktyce częściej wykonuje się badania scyn­tygrafem, uzyskując wyniki w skali 1:1.

Prawidłowa tarczyca na scyntygramie w projekcji przednio-tylnej uwidacznia się jako narząd składający się z dwóch pła­tów, o wymiarach 4×2 cm, połączonych cieśnią. Z reguły prawy płat tarczycy jest nieco większy od lewego. Zarysy tarczycy są wyraźne, a rozkład radioaktywności w obrębie gruczołu jest równo­mierny.

Scyntygrafię najczęściej wykonuje się w warunkach podstawowych, czyli bez uprzedniego podania związków mogących mieć wpływ na me­tabolizm narządu. Niekiedy przy ocenie guzków tarczycy wykonuje się badania po zahamowaniu jodochwytności tarczycy preparatami hor­monów tarczycy oraz po pobudzeniu jodochwytności tarczycy tyreotropiną, czyli hormonem tyreotropowym (TSH) przedniego płata przy­sadki.

Wskazaniem do wykonania scyntygrafii tarczycy są różne zmia­ny morfologiczne, np. wole miąższowe, guzkowe, zamostkowe, zapale­nie tarczycy i wady rozwojowe.

Duże znaczenie kliniczne ma diagnostyka guzków tarczycy. W zależ­ności od stopnia gromadzenia izotopu jodu, guzki dzieli się na ciepłe, gorące i zimne.

Guzki ciepłe gromadzą jod 131 w tym samym stopniu, jak pozaguzkowy miąższ tarczycy. Są to zwykłe guzki łagodne, aczkolwiek dużo częściej niż guzki gorące okazują się rakiem.

Guzki gorące gromadzą izotop jodu wyłącznie lub prawie wyłącz­nie, tzn. że pozaguzkowy miąższ tarczycy gromadzi znacznie mniej jo­du lub nie gromadzi go wcale. Szczególną odmianą guzka gorącego jest guzek gorący autonomiczny, który wydziela hormony tarczycy niezależnie od działania tyreotropiny. Histologicz­nie guzki gorące są wysoko zróżnicowanymi gruczolakami.

Guzki zimne zupełnie nie gromadzą izotopu jodu lub wykazują znacznie mniejszą jodochwytność niż pozostała część tarczycy. Guzki zimne są najczęściej torbielakami, gruczolakami, krwiakami tarczycy, nierzadko jednak są rakami tarczycy.

Badania tarczycy

Badania izotopowe tarczycy należą do najczęstszych badań diagno­stycznych wykonywanych w pracowniach medycyny nuklearnej. Ba­dania te, zarówno przeprowadzane in vivo, jak i in vitro, mają na ce­lu ocenę poszczególnych faz czynności tarczycy i przemiany jej hor­monów oraz ocenę jej struktury anatomicznej. Większość badań jest wykonywana przy użyciu izotopów promieniotwórczych jodu:131J, 13lJ, 125J.

Jod 131 jest najbardziej użytecznym i powszechnie stosowanym izo­topem jodu. Emituje cząstki beta i promieniowanie gamma. Cząstki beta o działaniu silnie jonizującym znalazły zastosowanie w leczeniu. W diagnostyce chorób tarczycy stosuje się promieniowanie gamma. Okres fizyczny półtrwania wynosi 8,1 dnia i jest wystarczający do działania leczniczego i łatwego wykonania pomiarów diagnostycz­nych.

Jod 132, który emituje promieniowanie gamma, dzięki krótkiemu okresowi fizycznego półtrwania (2,3 godz.) pozwala na znacznie mniej­sze (około dziesięciu razy) napromieniowanie tarczycy niż jod 131 i dlatego stosuje się go do badań dzieci i w przypadkach, kiedy zacho­dzi konieczność częstego powtarzania badań. Nie nadaje się do celów terapeutycznych i do licznych testów stosowanych rutynowo z uwagi na zbyt krótki okres półtrwania.

Jod 125 emituje niskoenergetyczne promieniowanie gamma, które jest stosunkowo łatwo pochłaniane. Fizyczny okres półtrwania wynosi 60 dni. Jod 125 stosuje się głównie do badań scyntygraficznych i ozna­czeń w badaniach biochemicznych in vitro. Jest mniej użyteczny do badania jodochwytności tarczycy ze względu na nisko energetyczne promieniowanie gamma.

Technet 99m jest stosowany w badaniach morfologicznych tarczy­cy. Izotop ten emituje niskoenergetyczne promieniowanie gamma i ma krótki fizyczny okres półtrwania, wynoszący 6 godz. Jony nadtechnecjanu są wychwytywane przez organizm podobnie jak jodki i gromadzą się w tarczycy. Nie ulegają one jednak dalszej przemianie w związki organiczne.