Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ядролық медицинада суреттеу техникасы
Nuclear medicine imaging technique
Сүйек сканилеуі немесе сүйек сцинтиграфиясы – сүйектің ядролық медицинада суреттеу техникасы. Ол сүйектің түрлі жағдайларын диагностикалауға көмектеседі, соның ішінде сүйек қатерлі ісігі немесе метастаздар, сүйек қабынуының және сынықтардың (дәстүрлі рентген суреттерінде көрінбейтін) орналасқан жері, сондай-ақ сүйек инфекциясы (остеомиелит). Ядролық медицина функционалдық суреттеуді қамтамасыз етеді және сүйек метаболизмін немесе сүйек тінінің жаңаруын визуализациялауға мүмкіндік береді, бұл басқа суреттеу техникаларының көпшілігі (мысалы, рентгендік компьютерлік томография, КТ) істей алмайды. Сүйек сцинтиграфиясы сүйектегі бұзылған метаболизмді суреттеу үшін позитронды эмиссиялық томографиямен (ПЭТ) бәсекелеседі, бірақ ол айтарлықтай арзан. Сүйек сцинтиграфиясы КТ немесе МРТ-ге қарағанда жоғары сезімталдыққа ие, бірақ теріс радиографиядан кейін шылымдық сүйек сынықтарын диагностикалауда төмен нақтылыққа ие.
A bone scan or bone scintigraphy /s//ɪ//n/'/t//ɪ//ɡ//r//ə//f//i/ is a nuclear medicine imaging technique of the bone. It can help diagnose a number of bone conditions, including cancer of the bone or metastasis, location of bone inflammation and fractures (that may not be visible in traditional X ray images), and bone infection (osteomyelitis). Nuclear medicine provides functional imaging and allows visualisation of bone metabolism or bone remodeling, which most other imaging techniques (such as X ray computed tomography, CT) cannot. Bone scintigraphy competes with positron emission tomography (PET) for imaging of abnormal metabolism in bones, but is considerably less expensive. Bone scintigraphy has higher sensitivity but lower specificity than CT or MRI for diagnosis of scaphoid fractures following negative plain radiography.
Тарих
Скелет метаболизміне қатысты ең алғашқы зерттеулерді Джордж де Хевеси 1930 жылдары фосфор-32 қолданып, ал Чарльз Печер 1940 жылдары жүргізді. 1950-ші және 1960-шы жылдары кальций-45 зерттелді, бірақ ол бета-эмиттер болғандықтан суретке түсіру қиынға соқты. Фтор-18 және стронций изотоптары сияқты позитрон және гамма-эмиттерлерді тура сызықты сканерлермен суретке түсіру тиімдірек болды. Технеций-99m (99mTc) белгіленген фосфаттарды, дифосфонаттарды немесе осыған ұқсас заттарды қолдану, қазіргі техникадағыдай, алғаш рет 1971 жылы ұсынылды.
Some of the earliest investigations into skeletal metabolism were carried out by George de Hevesy in the 1930s, using phosphorus 32 and by Charles Pecher in the 1940s. In the 1950s and 1960s calcium 45 was investigated, but as a beta emitter proved difficult to image. Imaging of positron and gamma emitters such as fluorine 18 and isotopes of strontium with rectilinear scanners was more useful. Use of technetium 99m (99mTc) labelled phosphates, diphosphonates or similar agents, as in the modern technique, was first proposed in 1971.
Принцип
Сүйек сцинтиграфиясы үшін ең көп қолданылатын радиофармацевтикалық препарат – метилен дифосфонаты (MDP) бар 99mTc. Басқа сүйек радиофармацевтикалық препараттарына 99mTc-ге HDP, HMDP және DPD қосылғандары жатады. MDP сүйектің кристалды гидроксиапатит минералына адсорбцияланады. Минералдану остеобластарда жүреді, бұл сүйек өсу орындары, онда MDP (және басқа дифосфаттар) "жергілікті қан ағыны мен остеобластық белсенділікке пропорционалды гидроксиапатит кристалдарына байланысады және сондықтан сүйек айналымы мен сүйек қан ағынының көрсеткіштері болып табылады". Сүйек айналымы неғұрлым белсенді болса, радиоактивті материал соғұрлым көп көрінеді. Кейбір ісіктер, сынықтар және инфекциялар қабылдаудың жоғарылаған аймақтары ретінде көрінеді. Бұл техника бастапқы остеолитикалық белсенділіктен кейінгі қайта құру және жаңару процестеріндегі остеобластық белсенділікке байланысты екенін ескеру қажет. Бұл бейнелеу техникасының остеобластық (реактивті) белсенділік жоқ ауруларда, мысалы, көп миеломада қолданылуы шектеулі. Сцинтиграфиялық суреттер ұзақ уақыт бойы жалған теріс болып қалады, сондықтан олардың диагностикалық құндылығы шектеулі. Мұндай жағдайларда диагностика және стадиялау үшін КТ немесе МРТ сканилері көбірек таңдалады.
The most common radiopharmaceutical for bone scintigraphy is 99mTc with methylene diphosphonate (MDP). Other bone radiopharmaceuticals include 99mTc with HDP, HMDP and DPD. MDP adsorbs onto the crystalline hydroxyapatite mineral of bone. Mineralisation occurs at osteoblasts, representing sites of bone growth, where MDP (and other diphosphates) "bind to the hydroxyapatite crystals in proportion to local blood flow and osteoblastic activity and are therefore markers of bone turnover and bone perfusion". The more active the bone turnover, the more radioactive material will be seen. Some tumors, fractures and infections show up as areas of increased uptake. Note that the technique depends on the osteoblastic activity during remodelling and repair processes following initial osteolytic activity. This leads to a limitation of the applicability of this imaging technique with diseases not featuring this osteoblastic (reactive) activity, for example with multiple myeloma. Scintigraphic images remain falsely negative for a long period of time and therefore have only limited diagnostic value. In these cases CT or MRI scans are preferred for diagnosis and staging.
Техника
Үлгілі сүйек сканерлеу әдісінде науқасқа (әдетте қолдың немесе қолының, кейде аяқтың венасына) 740 Мбк дейін техноций-99м МДП инъекциясы жасалады, содан кейін гамма камерамен сканерлеу жүргізіледі. Бұл камера жазықты алдыңғы және артқы, немесе бір фотондық эмиссиялық компьютерлік томография (SPECT) суреттерін түсіреді. Бір фазалық протокол (тек қаңқа суретке түсіру) негізінен остеобластарды көрсетеді, суреттер әдетте инъекциядан кейін 2–5 сағаттан соң алынады (төрт сағаттан кейін белсенділіктің 50–60% сүйектерге бекітіледі). Екі немесе үш фазалық протокол қосымша диагностикалық ақпарат алу үшін инъекциядан кейінгі әртүрлі уақыттарда қосымша сканерлеулерді пайдаланады. Инъекциядан кейін бірден жүргізілетін динамикалық зерттеу (яғни, бірнеше кадр тіркеледі) қан ағыны туралы ақпаратты қамтиды. Егер үш фазалық техника қолданылса, қан ағынынан кейін түсірілген екінші фазадағы "қан қоры" суреті қабыну немесе қанмен қамтамасыз етудегі мәселелерді анықтауға көмектеседі. Сүйек сканерлеу кезінде алынатын тиімді доза 6,3 миллизиверт (мЗв) құрайды.
In a typical bone scan technique, the patient is injected (usually into a vein in the arm or hand, occasionally the foot) with up to 740 MBq of technetium 99m MDP and then scanned with a gamma camera, which captures planar anterior and posterior or single photon emission computed tomography (SPECT) images. In a single phase protocol (skeletal imaging alone), which will primarily highlight osteoblasts, images are usually acquired 2–5 hours after the injection (after four hours 50–60% of the activity will be fixed to bones). A two or three phase protocol utilises additional scans at different points after the injection to obtain additional diagnostic information. A dynamic (i. e. multiple acquired frames) study immediately after the injection captures perfusion information. A second phase "blood pool" image following the perfusion (if carried out in a three phase technique) can help to diagnose inflammatory conditions or problems of blood supply. A typical effective dose obtained during a bone scan is 6.3 millisieverts (mSv).
ПЭТ сүйекті бейнелеу
Сүйек сцинтиграфиясы көбінесе 99mTc радиофармацевтикалық препараттарының гамма-камерамен түсірілуін білдірсе де, позитрондық эмиссиялық томография (PET) сканерлерімен бейнелеуге де болады, фтор-18 натрий фториді ([18F]NaF) қолданылады. Квантитативті өлшемдер үшін 99mTc MDP, [18F]NaF-қа қарағанда бірнеше артықшылықтарға ие. MDP бүйрек арқылы тазалануы зәр ағыны жылдамдығына тәуелді емес, және деректерді талдауды жеңілдетуге болады, ол тұрақты күйге қол жеткенін болжайды. Ол қызыл қан жасушаларында өте аз мөлшерде сіңіріледі, сондықтан [18F]NaF-тан айырмашылығы плазма мен толық қан арақатынасын түзету қажет емес. Дегенмен, кемшіліктеріне жоғары протеинмен байланысу деңгейі (инъекциядан кейін 25%-дан 12 сағаттан кейін 70%-ға дейін, уақыт өте еркін MDP мөлшерін өлшеуге әкеледі) және [18F]NaF-қа қарағанда жоғары молекулалық салмағына байланысты нашар таралу қабілеті, бұл капиллярлардың өткізгіштігін төмендетуі мүмкін. ПЭТ техникасының жалпы ПЭТ түсіріліміне тән бірнеше артықшылықтары бар, оның ішінде кеңістіктік ажыратымдылығының жақсаруы және сәуле сіңіруін түзетудің жетілдірілген әдістері. Пациент үшін жағдай жақсарады, себебі радиофармацевтикалық препаратты енгізгеннен кейін түсірілуді әлдеқайда ертерек бастауға болады (30–45 минут, MDP/HDP үшін 2–3 сағатқа қарағанда). [18F]NaF ПЭТ сканерлеріне жоғары сұраныс пен іздестірушілердің шектеулі қолжетімділігімен шектеледі.
Although bone scintigraphy generally refers to gamma camera imaging of 99mTc radiopharmaceuticals, imaging with positron emission tomography (PET) scanners is also possible, using fluorine 18 sodium fluoride ([18F]NaF). For quantitative measurements, 99mTc MDP has some advantages over [18F]NaF. MDP renal clearance is not affected by urine flow rate and simplified data analysis can be employed which assumes steady state conditions. It has negligible tracer uptake in red blood cells, therefore correction for plasma to whole blood ratios is not required unlike [18F]NaF. However, disadvantages include higher rates of protein binding (from 25% immediately after injection to 70% after 12 hours leading to the measurement of freely available MDP over time), and less diffusibility due to higher molecular weight than [18F]NaF, leading to lower capillary permeability. There are several advantages of the PET technique, which are common to PET imaging in general, including improved spatial resolution and more developed attenuation correction techniques. Patient experience is improved as imaging can be started much more quickly following radiopharmaceutical injection (30–45 minutes, compared to 2–3 hours for MDP/HDP). [18F]NaF PET is hampered by high demand for scanners, and limited tracer availability.