Recherche sur les radionucléides

Historique des radionucléides d'ouverture

Dépressivement long semblait être la distance entre les laboratoires physiques, où les scientifiques ont enregistré des traces de particules nucléaires, et la pratique clinique quotidienne. L'idée même de la possibilité d'utiliser des phénomènes nucléaires-physiques pour l'examen des patients peut sembler, sinon fou, alors fantastique. Cependant, exactement une telle idée est née dans les expériences du scientifique hongrois D.Heveshi, plus tard le prix Nobel. Dans l'un des jours d'automne de 1912 E.Reserford lui a montré un tas de chlorure de plomb, se trouvant dans le sous-sol du laboratoire, et a déclaré: "Ici, prenez cette pile. Essayez de distinguer le radium du sel de plomb. "

Après de nombreuses expériences menées par D.Heveshi avec le chimiste autrichien A.Panet, il est devenu clair qu'il est impossible de séparer chimiquement le plomb et le radium D, car ce ne sont pas des éléments individuels, mais les isotopes d'un élément - le plomb. Ils ne diffèrent que par le fait que l'un d'entre eux est radioactif. Se désintégrant, il émet des rayonnements ionisants. Par conséquent, un isotope radioactif, un radionucléide, peut être utilisé comme une marque lors de l'étude du comportement de son jumeau non radioactif.

Avant que les médecins ouvrent une perspective tentante: introduire dans le corps du patient des radionucléides, pour surveiller leur localisation à l'aide d'instruments radiométriques. En une période relativement courte, le diagnostic des radionucléides est devenu une discipline médicale indépendante. A l'étranger, le diagnostic des radionucléides en combinaison avec l'utilisation thérapeutique des radionucléides est appelé médecine nucléaire.

La méthode des radionucléides est une méthode d'étude de l'état fonctionnel et morphologique des organes et des systèmes à l'aide de radionucléides et d'indicateurs étiquetés. Ces indicateurs - appelés radiopharmaceutiques (DP) - est introduit dans le corps du patient, puis en utilisant les différents dispositifs déterminent le rythme et la nature du mouvement, la fixation et le retrait de leurs organes et tissus.

De plus, des morceaux de tissu, du sang et la décharge du patient peuvent être utilisés pour la radiométrie. Malgré l'introduction de petites quantités négligeables de l'indicateur (centièmes et millièmes d'un microgramme) qui n'affectent pas les processus normaux de la vie, la méthode a une sensibilité exceptionnellement élevée.

Un produit radiopharmaceutique est le composé chimique autorisé pour l'administration à une personne dans un but diagnostique, dans la molécule de laquelle un radionucléide est contenu. Radionut devrait avoir un spectre de rayonnement d'une certaine énergie, déterminer la charge de rayonnement minimale et refléter l'état de l'organe à l'étude.

À cet égard, le radiopharmaceutique est choisi en tenant compte de ses propriétés pharmacodynamiques (comportement dans le corps) et nucléaire-physique. La pharmacodynamie d'un produit radiopharmaceutique est déterminée par le composé chimique sur la base duquel il est synthétisé. Les possibilités d'enregistrement RFP dépendent du type de désintégration du radionucléide avec lequel il est marqué.

En choisissant un produit radiopharmaceutique pour la recherche, un médecin doit tout d'abord tenir compte de son orientation physiologique et de sa pharmacodynamique. Considérez ceci par exemple l'introduction de RFP dans le sang. Après l'injection dans la veine, le produit radiopharmaceutique est initialement distribué uniformément dans le sang et transporté à tous les organes et tissus. Si le médecin s'intéresse à l'hémodynamique et au remplissage sanguin des organes, il choisira un indicateur qui circule longtemps dans la circulation sanguine sans quitter les parois des vaisseaux des tissus environnants (sérum albumine humaine par exemple). Lors de l'examen du foie, le médecin préférera un composé chimique qui est sélectivement capturé par cet organe. Certaines substances sont captées dans le sang par les reins et excrétées dans l'urine, de sorte qu'elles servent à étudier les reins et les voies urinaires. Les produits radiopharmaceutiques individuels sont tropicaux par rapport au tissu osseux et, par conséquent, ils sont indispensables dans l'étude de l'appareil ostéo-articulaire. En étudiant les conditions de transport et la nature de la distribution et du retrait du radiopharmaceutique du corps, le médecin juge l'état fonctionnel et les caractéristiques structurales et topographiques de ces organes.

Cependant, il ne suffit pas de prendre en compte uniquement la pharmacodynamie du produit radiopharmaceutique. Il est nécessaire de prendre en compte les propriétés nucléaires et physiques du radionucléide entrant dans sa composition. Tout d'abord, il doit avoir un certain spectre de rayonnement. Pour obtenir des images d'organes, seuls les radionucléides émettant des rayons γ ou des rayons X caractéristiques sont utilisés, car ces rayonnements peuvent être enregistrés avec une détection externe. Plus il y a de quanta gamma ou de quanta de rayons X formés dans la désintégration radioactive, plus ce radiopharmaceutique est efficace dans le sens diagnostique. Dans le même temps, le radionucléide devrait émettre le moins possible de radiations corpusculaires - des électrons qui sont absorbés dans le corps du patient et ne participent pas à l'imagerie des organes. Les radionucléides avec une transformation nucléaire du type de transition isomérique sont préférables à partir de ces positions.

Les radionucléides, dont la demi-vie est de plusieurs dizaines de jours, sont considérés comme ayant une longue durée de vie, plusieurs jours ont une durée de vie moyenne, plusieurs heures sont de courte durée et quelques minutes ont une vie ultra-courte. Pour des raisons compréhensibles, ils ont tendance à utiliser des radionucléides à vie courte. L'utilisation de radionucléides à durée de vie moyenne et, en particulier, à vie longue est associée à une charge de rayonnement accrue, l'utilisation de radionucléides à ultravilets est entravée pour des raisons techniques.

Il y a plusieurs façons d'obtenir des radionucléides. Certains d'entre eux sont formés dans des réacteurs, certains dans des accélérateurs. Cependant, la manière la plus commune d'obtenir des radionucléides est un générateur, c'est-à-dire la production de radionucléides directement dans le laboratoire de diagnostic des radionucléides à l'aide de générateurs.

Un paramètre très important du radionucléide est l'énergie des quanta de rayonnement électromagnétique. Des Quanta de très faibles énergies sont retenues dans les tissus et n'atteignent donc pas le détecteur du dispositif radiométrique. Les Quanta de très hautes énergies volent en partie à travers le détecteur, de sorte que l'efficacité de leur enregistrement est également faible. La plage optimale d'énergie quantique dans le diagnostic des radionucléides est de 70-200 keV.

Une exigence importante pour un produit radiopharmaceutique est la charge de rayonnement minimale lorsqu'il est administré. On sait que l'activité du radionucléide appliqué diminue en raison de l'action de deux facteurs: la désintégration de ses atomes, c'est-à-dire processus physique, et l'enlever du corps - le processus biologique. Le temps de décroissance de la moitié des atomes de radionucléides est appelé la demi-vie physique de T 1/2. Le temps pour lequel l'activité de la drogue, introduite dans le corps, est réduite de moitié en raison de son excrétion, s'appelle la période de la demi-élimination biologique. Le temps pendant lequel l'activité de la DP introduite dans le corps est réduite de moitié en raison de la dégradation physique et l'élimination est appelée la demi-vie effective (TEF)

Pour les études de diagnostic des radionucléides, un produit radiopharmaceutique avec le T 1/2 le moins prolongé est recherché. Ceci est compréhensible car la charge radiale sur le patient dépend de ce paramètre. Cependant, une demi-vie physique très courte est également gênante: il est nécessaire d'avoir le temps de livrer la RFP au laboratoire et de mener une étude. La règle générale est la suivante: Le médicament doit approcher la durée de la procédure de diagnostic.

Comme déjà noté, maintenant dans les laboratoires la méthode génératrice de radionucléides est utilisée plus souvent, et dans 90-95% des cas, c'est le radionucléide ^99m Tc qui est étiqueté avec l'écrasante majorité des préparations radiopharmaceutiques. En plus du technétium radioactif, parfois ¹³³ Xe, ⁶⁷ Ga, et très rarement d'autres radionucléides sont utilisés.

RFP, le plus couramment utilisé en pratique clinique.

RFP	Champ d'application
Albumine de 99m Tc	Examen du flux sanguin
Érythrocytes marqués au 99m 'Tc	Examen du flux sanguin
99m T -colloïdes (techniquement)	Examen du foie
99m Tc-butyl-IDA (brome)	Examen du système excréteur biliaire
99m Ts-pyrophosphate (technifor)	Étude du squelette
99m Ts-MAA	Examen pulmonaire
133 Хе	Examen pulmonaire
67 Ga-citrate	Médicament tumorotropique, examen cardiaque
99m Ts-sestamibi	Médicament tumorotropique
99m Tc-anticorps monoclonaux	Médicament tumorotropique
201 T1-chlorure	Étude du coeur, du cerveau, de la drogue tumorotropique
99m Tc-DMSA (technemek)	Examen du rein
131 T-Hippuran	Examen du rein
99 Tc-DTPA (pententech)	Étude des reins et des vaisseaux sanguins
99m Tc-MAG-3 (teche)	Examen du rein
99m Ts-Pertehnetat	Recherche sur les thyroïdes et les glandes salivaires
18 F-DG	Étude du cerveau et du coeur
123 J'ai envoyé	Étude des glandes surrénales

Pour effectuer des études sur les radionucléides, divers instruments de diagnostic ont été développés. Quel que soit leur objectif spécifique, tous ces dispositifs sont agencés selon un principe unique: ils possèdent un détecteur qui convertit les rayonnements ionisants en impulsions électriques, une unité de traitement électronique et une unité de représentation des données. De nombreux appareils de radiodiagnostic sont équipés d'ordinateurs et de microprocesseurs.

Les scintillateurs ou, plus rarement, les compteurs de gaz sont généralement utilisés comme détecteur. Le scintillateur est une substance dans laquelle des éclairs de lumière - des scintillations - sont produits par l'action de particules ou de photons chargés rapidement. Ces scintillations sont capturées par des multiplicateurs photoélectriques (PMT), qui convertissent les éclairs lumineux en signaux électriques. -ième cristal scintillateur et du tube photomultiplicateur est placé dans un boîtier de protection en métal - collimateur délimitant « champ de vision » de la dimension du corps de cristal ou de la partie étudiée du corps du patient.

Habituellement, le dispositif de radiodiagnostic a plusieurs collimateurs amovibles, que le médecin choisit, en fonction des tâches de recherche. Dans le collimateur, il y a un grand ou plusieurs petits trous à travers lesquels le rayonnement radioactif pénètre dans le détecteur. En principe, plus le trou dans le collimateur est grand, plus la sensibilité du détecteur est élevée, i. Sa capacité à détecter le rayonnement ionisant, mais en même temps son pouvoir de résolution est plus faible, c'est-à-dire distinguer entre les petites sources de rayonnement. Dans les collimateurs modernes, il existe plusieurs dizaines de petits trous, dont la position est choisie en tenant compte de la «vision» optimale de l'objet d'investigation! Dans les dispositifs conçus pour déterminer la radioactivité des échantillons biologiques, des détecteurs à scintillation sont utilisés sous la forme de compteurs de puits. A l'intérieur du cristal se trouve un canal cylindrique dans lequel est placé un tube avec le matériau à examiner. Un tel dispositif de détection augmente significativement sa capacité à capter le faible rayonnement des échantillons biologiques. Pour mesurer la radioactivité des fluides biologiques contenant des radionucléides avec un rayonnement β doux, des scintillateurs liquides sont utilisés.

Toutes les études de diagnostic des radionucléides sont divisées en deux grands groupes: les études dans lesquelles les demandes de propositions sont introduites dans le corps du patient, les études in vivo et les études de sang, de fragments de tissus et d'études in vitro.

Lors d'une étude in vivo, la préparation psychologique du patient est requise. Il doit clarifier le but de la procédure, son importance pour le diagnostic et la procédure. Il est particulièrement important de souligner la sécurité de l'étude. Dans une formation spéciale, en règle générale, il n'y a pas besoin. Il est seulement nécessaire d'avertir le patient de son comportement au cours de l'étude. Dans les études in vivo, différentes méthodes d'administration de la DP en fonction des objectifs de la procédure sont utilisées.Dans la plupart des méthodes, la RFP est injectée principalement dans la veine, beaucoup moins souvent dans l'artère, le parenchyme et d'autres tissus. La DP est également utilisée par voie orale et par inhalation (inhalation).

Les indications pour la recherche de radionucléides sont déterminées par le médecin traitant après consultation du radiologue. En règle générale, il est effectué après d'autres procédures de radiothérapie clinique, de laboratoire et non invasive, quand il devient clair le besoin de données sur les radionucléides sur la fonction et la morphologie de cet organe ou d'un autre organe.

Contre-indications au diagnostic des radionucléides ne sont pas présents, il n'y a que des restrictions fournies par les instructions du ministère de la Santé.

Les méthodes utilisant les radionucléides distinguent les méthodes d'imagerie par radionucléides, la radiographie, la radiométrie clinique et de laboratoire.

Le terme "visualisation" est dérivé du mot anglais "vision". Ils désignent l'acquisition d'une image, dans ce cas par des nucléides radioactifs. L'imagerie par radionucléides est la création d'une image de la distribution spatiale de la RFP dans les organes et les tissus lorsqu'elle est introduite dans le corps du patient. La principale méthode d'imagerie des radionucléides est la scintigraphie gamma (ou simplement la scintigraphie), réalisée sur un appareil appelé appareil photo gamma. Une variante de la scintigraphie effectuée sur une caméra gamma spéciale (avec un détecteur mobile) est l'imagerie par radionucléides en couches - tomographie par émission monophotonique. Rarement, principalement en raison de la complexité technique de l'obtention de radionucléides positronisants ultrabrèves, la tomographie par émission de deux photons est également réalisée sur une caméra gamma spéciale. Parfois, une méthode déjà obsolète d'imagerie par radionucléides est utilisée: le balayage; il est effectué sur un appareil appelé scanner.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7],