Оборудование в медицинской радиологии
Сцинтилляционные счетчики . В сцинтилляционном кристалле (обычно это прозрачный кристалл йодида натрия) каждая попадающая туда частица тормозится, испуская короткую слабую вспышку света. Усиленная фотоэлектронным умножителем, эта вспышка преобразуется в электрический импульс, число импульсов можно сосчитать и запомнить с помощью электронных устройств. Если в кристалле сделать углубление для контейнера (пробирки) с проверяемой на радиоактивность жидкостью, темп счета счетчика - обычно от 10ООО до 20ООО (1/мин) - можно сравнить с известными стандартами и определить уровень радиоактивности.
Гамма-камеры - наиболее часто применяемые устройства визуализации при использовании таких радиофармацевтических препаратов, как 99mTc, 111In и 131I. Гамма-камера состоит из кольцевой пластины кристалла йодида натрия, окруженной свинцовой защитой. Гамма-излучение, образующееся в организме больного при каждом распаде, попадает на кристаллический обруч через коллиматоры - отверстия в свинцовом экране толщиной 2,54 см, необходимые, чтобы зафиксировать место световой вспышки. Сцинтиллятор просматривается группой фотоэлектронных умножителей (их может быть девяносто и более), и несколько ближайших к вспышке регистрируют электрический импульс. Так как самый сильный сигнал соответствует ближайшему месту столкновения фотона с детектором, компьютер по величине сигнала может высчитать место столкновения. Для большинства пленарных гамма-Камер разрешающая способность составляет около 1 см.
Однофотонная эмиссионная томография . Метод позволяет регистрировать излучение от больного в пространстве 360* и воссоздавать трехмерное изображение. Данные собираются с помощью специальной гамма-камеры, вращающейся вокруг больного. Предварительно вводится радиоактивный препарат, распределение которого остается стабильным в течение 45-60 мин, по истечении которых проводят исследование. При однофотонной эмиссионной томографии оценивают накопление цитрата 67Ga в средостении у больных с лимфомами , накопление 201Tl при исследовании перфузии миокарда , гемангиом печени и в исследованиях с противоопухолевыми антителами, меченными радиофармацевтическими препаратами. Пространственное разрешение метода составляет 16 мм, что уступает плоскостной визуализации. Таким образом, планарные гамма-камеры обеспечивают лучшую контрастность получаемого изображения, в то время как однофотонная эмиссионная томография позволяет получать более качественные изображения мелких, глубоко расположенных образований.
ПЭТ - самый чувствительный метод лучевой диагностики с самой высокой разрешающей способностью. Свойства позитронного излучения позволяют получать точное количественное трехмерное отображение распределения радиоактивного вещества с пространственным разрешением 3-5 мм. При проведении обычно используют такие изотопы, как 18F, 15O, 13N и 11C. Эти элементы легко включаются в состав биологических молекул. Однако большинство из них слишком быстро распадаются, поэтому циклотрон для их получения должен располагаться в непосредственной близости от места проведения исследования. В последнее время все чаще применяют 18F. Например, накопление дезоксиглюкозы, меченной 18F, отражает процесс гликолиза в опухолевой ткани, что позволяет выявить остаточную опухоль после облучения или химиотерапии.
Циклотрон . В циклотроне субатомные частицы (например, протоны, дейтроны, ядра гелия, альфа-частицы) разгоняются до скорости, близкой к скорости света. Ускоренная частица сталкивается с атомом-мишенью, что приводит к образованию радиоактивного изотопа. Так, например, 18F образуется при ударе протонов, ускоренных до энергии 11 МэВ, о мишень, обогащенную изотопом кислорода 18O. Подобные ускорители позволяют получать ряд изотопов, используемых в ядерной медицине, включая 11C, 15O, 13N, 67GA, 111In, 123I и 18F.
Реакторы . Горючим реакторов являются тяжелые элементы, такие, как 238U и 235U, в которых происходит произвольный распад. При достаточно большом потоке нейтронов, испускаемых ядрами, ядра урана расщепляются с высвобождением большого количества энергии. В результате образуется каскад радиоактивных элементов, называемых продуктами распада, включая 99Mo (производным которого является 99mTc), 131I, 125I, 32P и 35S. В одних случаях для получения требуемого радиоактивного элемента (например, 89Sr) исходный атом-мишень бомбардируют нейтронами, в других ? радиоактивные изотопы (131I, 125I) образуются как побочные продукты распада в реакторе.
Смотрите также:
