Радионуклидно сканиране: показания и възможности

Радионуклидното сканиране е набор от техники за образна диагностика, които включват инжектиране на много малки количества радиофармацевтици в пациент и след това записване на тяхното разпределение в тялото с помощта на гама камера или позитронни детектори. Тези техники позволяват визуализирането на функцията на органите и молекулярните процеси преди появата на анатомични промени, което ги прави допълнение към радиологията и ултразвука. [1]

Ключовите технологии включват планарна сцинтиграфия, еднофотонна емисионна компютърна томография и позитронно-емисионна томография. Хибридните системи ги комбинират с компютърна томография, подобрявайки точността на локализация на лезиите. Правилният избор на техника зависи от клиничния въпрос: диагностициране на белодробна емболия, оценка на миокардната перфузия, търсене на метастази, оценка на жлъчната функция и много други. [2]

Силата на нуклеарната медицина е количествената ѝ оценка на функциите: бъбречна филтрация, жлъчна екскреция, миокарден кръвоток и метаболитна активност на тумора. Това е важно не само за диагностициране, но и за мониторинг на терапията, вземане на решения за хирургична интервенция и планиране на лъчетерапия. [3]

Международните дружества редовно актуализират стандартите, за да стандартизират показанията, подготовката, протоколите и интерпретацията. Актуални документи са достъпни от Европейската асоциация по ядрена медицина, Дружеството по ядрена медицина и молекулярно изобразяване, Американския колеж по радиология и специализирани кардиологични дружества. [4]

Таблица 1. Основни видове радионуклидно изобразяване

Метод	Какво измерва?	Пространствена резолюция	При избора
Сцинтиграфия	Разпределение на радиофармацевтика във времето	Средно	Скрининг на органната функция, бърза оценка
Еднофотонна емисионна компютърна томография	Триизмерно разпределение на гама-квантите	По-висока от планарната сцинтиграфия	Миокардна перфузия, белодробна вентилация и перфузия, костни лезии
Позитронно-емисионна томография	Анизотропен разпад и анихилация на позитрон	Най-високият сред методите на ядрената медицина	Онкология, възпаление, кардиология, неврология
Хибрид с компютърна томография	Функция плюс анатомия	Комбинирани данни	Прецизна локализация на огнищата, корекция на отслабването

Източник: Наръчник за количествена компютърна томография с единична фотонна емисия и Наръчник за хибридно изобразяване [5]

Принцип, радиофармацевтици и физика на метода

Всеки радиофармацевтик се състои от радиоактивен изотоп и молекула-носител, която намира своята „цел“: рецептор, мембранен транспортер, ензим или физиологичен път. Например, флуородезоксиглюкозата е насочена към метаболизма на глюкозата, докато технециевият метилен дифосфонат е насочен към костния метаболизъм. Детекторите регистрират радиацията и изграждат карти на нейното разпределение във времето и пространството. [6]

Еднофотонната емисионна компютърна томография (SPECT) и позитронно-емисионната томография (PET) позволяват получаването на триизмерни изображения и изчисляването на полуколичествени и количествени параметри. Настоящите насоки разглеждат специално калибрирането, реконструкцията, корекцията на затихването и стандартизацията на резултатите между центровете, което е особено важно за сравняване на изследвания в рамките на един пациент. [7]

Хибридните образни системи комбинират функционални данни с компютърна томография (КТ). Това опростява анатомичното рефериране на лезиите, намалява честотата на фалшиво положителни резултати и повишава увереността на лекарите в интерпретацията. Добавянето на КТ изображения обаче увеличава общото радиационно натоварване, така че параметрите за уместност и оптимизация се спазват внимателно. [8]

През последните години гамата от специализирани лекарства се разшири: лиганди към простатно-специфичен мембранен антиген за рак на простатата, соматостатинови аналози за невроендокринни тумори, маркирани левкоцити за инфекции и технециеви комплекси за жлъчна функция. За всяка молекула са разработени отделни протоколи, дози, ограничения и критерии за качество. [9]

Таблица 2. Примери за радиофармацевтици и типични задачи

Подготовка	Цел	Типични индикации
Флуордеоксиглюкоза на базата на флуорид-18	Глюкозен метаболизъм	Онкология, възпаление, треска с неизвестен генезис
Технециев метилен дифосфонат	Костен метаболизъм	Костни метастази, остеомиелит, стрес фрактури
Лиганди към простатно-специфичен мембранен антиген на базата на галий-68 или флуор-18	Ракови клетки на простатата	Първично стадиране, биохимичен рецидив, селекция за радиолигандна терапия
Галий-68-дотатат или dota-tots	Соматостатинови рецептори	Невроендокринни тумори
Технеций меброфенин	Хепатобилиарна функция	Холестаза, дисфункция на жлъчния мехур, изтичане на жлъчка
Технециев макроглобулин албумин и ксенон-133 или технециев аерозол	Вентилация и перфузия на белите дробове	Белодробна емболия

Източници: съвместни насоки за простатно-специфичен мембранен антиген, насоки за соматостатинова позитронно-емисионна томография, насоки за хепатобилиарна сцинтиграфия и вентилационно-перфузионна диагностика. [10]

Показания

Онкология. Флуордезоксиглюкозната позитронно-емисионна томография се използва за стадиране, оценка на отговора на лечението и откриване на рецидив при много тумори. Лигандите на простатно-специфичния мембранен антиген (PSMA) се използват специално за рак на простатата; те повишават чувствителността при ниски концентрации на PSA и помагат за селекцията на пациенти за радиолигандна терапия. Соматостатинови аналози се използват за невроендокринни тумори. [11]

Кардиология. Еднофотонната емисионна компютърна томография (SPECT) на миокардна перфузия и позитронно-емисионната томография с количествена оценка на кръвния поток помагат за идентифициране на исхемия, оценка на жизнеспособността на миокарда и стратифициране на риска. Настоящите насоки описват подробно протоколите, стресовите агенти, контрола на качеството и докладването. [12]

Пулмология. Вентилационно-перфузионните изследвания с помощта на еднофотонна емисионна компютърна томография (SPECT) са стандартът за диагностициране на белодробна емболия при пациенти с противопоказания за контраст или с висока чувствителност към дозата на гърдата. Добавянето на КТ повишава специфичността и изяснява алтернативните диагнози. [13]

Функционална диагностика на органи. Костната сцинтиграфия разкрива области на повишено костно ремоделиране. Бъбреците се оценяват с помощта на диуретична ренография и кортикална сцинтиграфия, което позволява диференцирането на обструкция от дилатация и визуализирането на паренхимни белези. Хепатобилиарната сцинтиграфия е полезна при диагностицирането на холестаза, дискинезия на жлъчния мехур и следоперативни течове. [14]

Безопасност, радиационно облъчване и специални ситуации

Ефективните дози на облъчване за диагностични изследвания в областта на нуклеарната медицина обикновено са сравними с тези за компютърно-томографски (КТ) сканирания на органи и по-ниски от тези за много интервенционални процедури. При хибридните изследвания общата доза е сумата от приносите на радиофармацевтика и КТ сканиранията, които се вземат предвид при планирането. Принципите на обосновка и оптимизация се спазват стриктно. [15]

Международните комисии редовно актуализират дозовите коефициенти за често използвани лекарства. Класическият набор от данни се допълва от публикации с ревизирани биокинетични модели, включително приложения за изчисляване на специфични за пациента оценки. Това улеснява по-прецизния избор на потентност, особено при деца и в серийни проучвания. [16]

Бременността е относително противопоказание за повечето диагностични тестове; решението се взема индивидуално, като се отчита клиничната спешност. По време на кърмене необходимостта от почивка зависи от конкретното лекарство и неговата фармакокинетика; йод-131 е строго забранен, докато за технециеви комплекси почивката може да бъде кратка или да не се изисква. Практикува се индивидуално изчисляване и писмено уведомяване на пациентите. [17]

Нежеланите реакции към радиофармацевтиците са редки и обикновено леки. Типичните нерадиологични ограничения включват хипергликемия за флуородезоксиглюкоза, консумация на кофеин преди стрес тестове и нарушаване на протоколите за гладуване за стомашно-чревни изследвания. Правилната подготовка значително подобрява диагностичната ефективност. [18]

Таблица 3. Типични ефективни дози

Проучване	Оценка на ефективната доза
Сцинтиграфия на костите с технеций	Около 3-4 милисиверта
Миокардна перфузия с помощта на еднофотонна емисионна компютърна томография	Средно около 8 милисиверта с висока променливост
Флуордезоксиглюкозна позитронно-емисионна томография плюс нискодозова компютърна томография	Често 7-10 милисиверта, в зависимост от протокола на компютърната томография
Вентилационно-перфузионно изследване на белите дробове с помощта на еднофотонна емисионна компютърна томография	Обикновено по-ниско от КТ белодробна ангиография, особено за млечната жлеза

Източници: Международни дозови кодове и Европейско многоцентрово проучване по ядрена кардиология. [19]

Таблица 4. Бременност и кърмене: общи насоки

Ситуация	Подход
Бременност	Обмислете алтернативи без йонизиращо лъчение, извършвайте само при строги показания
Кърмене: Технециеви комплекси	Често е възможна минимална или никаква почивка според таблиците за конкретно лекарство.
Кърмене: Йод-131	Пълно противопоказание, спиране на лактацията
Персонализация	Използване на актуални таблици за дозиране и изчисления за конкретен пациент

Източник: Насоки за радиационна защита за пациенти и клинични препоръки. [20]

Подготовка на пациента и как се извършва процедурата

Подготовката зависи от задачата. Флуородезоксиглюкозата изисква гладуване поне 6 часа, гликемичен контрол и липса на натоварващи упражнения предния ден. За миокардна перфузия трябва да се избягва кофеинът и, ако е възможно, да се обсъди временно спиране на някои лекарства, които пречат на стрес теста. За хепатобилиарна сцинтиграфия се препоръчва гладуване в продължение на няколко часа, а за изпразване на стомаха се препоръчва стандартизирано тестово хранене и фиксирано време за образна диагностика. [21]

Процесът протича стъпка по стъпка по следния начин. Първо се потвърждават показанията и противопоказанията, преглежда се подготовката, обяснява се процедурата на изследването и се получава информирано съгласие. След това се прилага радиофармацевтикът, спазва се необходимото време за разпространение, извършва се образна диагностика с гама камера или позитронно-емисионен скенер и, ако е необходимо, се извършва компютърна томография. Крайните данни се реконструират, проверява се качеството, сравняват се с клиничните данни и се издава структуриран протокол. [22]

Правилната подготовка е особено важна в гастроентерологията. За оценка на изпразването на стомаха се използва стандартизирано тестово хранене на базата на протеини от яйчен белтък, с фиксирани точки на запис до 4 часа. Стандартизацията позволява сравнение на резултатите между центровете и динамично наблюдение. [23]

В бъбречната медицина протоколите включват зареждане с течности, понякога диуретик, и катетеризация, когато е показано; те са подробно описани в съвместни насоки. Това позволява диференцирането на функционалната обструкция от незначителна дилатация и количествената оценка на приноса на всеки бъбрек. [24]

Таблица 5. Подготовка за чести прегледи

Проучване	Основни изисквания за обучение
Флуордезоксиглюкозна позитронно-емисионна томография	Постете поне 6 часа, контролирайте гликемията, избягвайте натоварващи упражнения
Миокардна перфузия	Елиминирайте кофеина, обсъждайте лекарствата, носете удобни дрехи
Хепатобилиарна сцинтиграфия	Пост в продължение на няколко часа, изясняване на аналгетици и хормони
Изпразване на стомаха	Стандартизирана тестова храна, фиксирани интервали на снимане до 4 часа
Диуретична ренография	Хидратация, изясняване на диуретици и свързани фактори

Източници: практически параметри и специализирани документи. [25]

Как да разчетем резултатите

Интерпретацията започва с проверки на качеството на данните: движение, правилна корекция на затихването и подравняване на функционалните и анатомичните обеми. Настоящите насоки за количествена еднофотонна емисионна компютърна томография (SPECT) описват показатели и контролни процедури, които осигуряват възпроизводими заключения. [26]

Всеки метод има валидирани критерии. При диагностицирането на белодробна емболия, идентифицирането на сегментни вентилационно-перфузионни несъответствия е ключово. В кардиологията, стандартните перфузионни карти, кривите на стрес и покой, както и количествените показатели за кръвния поток и коронарния резерв, позволяват да се оцени тежестта на исхемията. [27]

В гастроентерологията интерпретацията се основава на стандартизирани норми за процента на изпразване в дадени времеви точки, докато в хепатобилиарната система се изчисляват фракцията на изтласкване на жлъчния мехур и времето на преминаване. Спазването на протокола е от решаващо значение, в противен случай показателите стават несравними. [28]

Клиничният контекст и резултатите от други изследвания винаги се вземат предвид. Хибридните комплекси опростяват диференциалната диагноза, но изискват внимание към артефактите от суперпозицията и ограниченията на дозата. Стандартизираните доклади помагат на клинициста бързо да разбере същността и да вземе решения. [29]

Таблица 6. Често срещани артефакти и как да ги избегнем

Артефакт	Причина	Превенция
Несъответствие между функционалните и анатомичните данни	Движение между функционалния и компютърно-томографския блок	Фиксация, кратки протоколи, пререгистрация
Фалшиво увеличение на натрупването в кафява мастна тъкан с флуородезоксиглюкоза	Студено активиране	Топлина, фармакологично приготвяне според показанията
Грешки при корекция на затихването	Неточна карта на затихването	Контрол на съвместимостта и границите на органите
Екстравазация на лекарството	Екстраваскуларно приложение	Внимателна венепункция и наблюдение

Източници: ръководства и практически ръководства за количествена еднофотонна емисионна компютърна томография. [30]

Ключови клинични сценарии

Миокардна перфузия. Еднофотонната емисионна компютърна томография (SPECT) разкрива обратима исхемия и необратими перфузионни дефекти, докато позитронно-емисионната томография (PET) предоставя количествени карти на кръвния поток и коронарния резерв. Това влияе върху избора на лекарствена терапия, необходимостта от реваскуларизация и прогнозата. [31]

Белодробна емболия. Вентилационно-перфузионното изобразяване с помощта на еднофотонна емисионна компютърна томография (SPECT) е диагностично ефективно, особено в случаите, когато контрастът е противопоказан, и при млади жени. Добавянето на компютърна томография (КТ) подобрява специфичността и идентифицира алтернативни причини за симптомите. [32]

Рак на простатата и невроендокринни тумори. Лигандите на простатно-специфичния мембранен антиген (PSMA) са чувствителни към малки лезии и са полезни при ниски концентрации на PSA. Соматостатиновите аналози осигуряват висок контраст при невроендокринни тумори и помагат при селекцията на пациенти за радионуклидна терапия. [33]

Бъбреци и жлъчна система. Диуретичната ренография разграничава истинската обструкция от дилатацията, а кортикалната сцинтиграфия разкрива паренхимни белези. Хепатобилиарната сцинтиграфия оценява фракцията на изтласкване на жлъчния мехур и помага при диагностицирането на течове и дисфункция. [34]

Ограничения и как да ги заобиколим

Не всички процеси имат специфична цел. Например, натрупването на флуородезоксиглюкоза отразява метаболизма и възпалението, така че без клинични данни и анатомична корелация са възможни погрешни тълкувания. Решението е хибридни комплекси, сравнение с биохимия и повторно тестване след терапия. [35]

Техническите ограничения включват движение, метални импланти, висока телесна маса и предишни интервенции. Съвременните протоколи за количествена еднофотонна емисионна компютърна томография и стандартите за контрол на качеството спомагат за минимизиране на тяхното въздействие и поддържане на съпоставимост на данните между центровете. [36]

Дозовото натоварване остава фокус на внимание, особено при деца и по време на серийно наблюдение. Използват се минимално достатъчна активност, протоколи за компютърна томография с ниски дози, най-новите алгоритми за реконструкция и персонализирани изчисления, базирани на съвременни модели. [37]

Подготовката на пациента е от решаващо значение. Неспазването на режимите на гладуване, прием на кофеин, лекарства или хидратация влошава качеството и може напълно да промени интерпретацията. Поради това протоколите включват отделни напомняния и контролни списъци за всяко изследване. [38]

Въпроси и отговори

Болезнено ли е и колко дълго трае?
Инжекцията обикновено се понася добре, последвана от период на изчакване от няколко минути до няколко часа, след което се правят снимките. Общата продължителност зависи от задачата: от 30 минути до няколко часа. [39]

Мога ли да имам контакт с деца и бременни жени след теста?
Повечето лекарства не изискват значителни ограничения след диагностични дози, но персоналът ще предостави индивидуални препоръки относно времето и разстоянието. За някои лекарства може да има краткосрочни ограничения. [40]

Какво трябва да се направи с лекарствата преди миокардна перфузия и позитронно-емисионна томография?
Решението е индивидуално. Често се препоръчва спиране на кофеина и временно прекратяване на приема на определени лекарства; гладуването и контролът на глюкозата са важни за флуородезоксиглюкозата. [41]

Колко точни са изследванията за белодробна емболия?
Вентилационно-перфузионната еднофотонна емисионна компютърна томография (SPECT) показва висока чувствителност, а комбинирането ѝ с КТ повишава специфичността и идентифицира алтернативни причини за симптомите. [42]

Не е ли „радиоактивното“ вещество опасно?
Дозите са малки, внимателно изчислени и сравними с други диагностични методи. Ползите от правилно проведено изследване обикновено надвишават потенциалните рискове. [43]