Радионуклидная визуализация скелета

В России при сцинтиграфии скелета чаще используют ^99mTC-полиметиленфосфонат (коммерческое название ^99mTC-технофор).

Общепризнано, что такие РФП включаются в незрелую костную ткань, хотя точно не выяснено, в какой именно из ее компонентов: органический матрикс, костный минерал или в оба. Согласно распространенным представлениям, остеотропные РФП на основе 99|ПТс включаются в обмен костной ткани за счет хемосорбции в кристаллах гидроксиапатита — реакции, протекающей на поверхности кристаллов. Незрелые кристаллы легче вступают в реакцию хемосорбции, чем зрелые. Количество захваченного РФП определяется интенсивностью костеобразования: чем она выше, тем больше количество незрелых кристаллов в единице объема кости относительно зрелых, т.е. площадь, на которой происходит реакция хемосорбции, возрастает многократно. В результате получается «портрет» метаболизма костной ткани. В любом случае захват РФП костной тканью отражает интенсивность костеобразовательных процессов и не увеличивается при чисто деструктивных изменениях.

Не менее важным фактором является состояние транспорта РФП в кость — ее кровоснабжение. Если кровоток отсутствует, РФП не может проникнуть в кость. Снижению перфузии кости чаще всего соответствует снижение ее метаболической активности. Однако между повышением васкуляризации кости и ее остеогенной активностью прямая зависимость наблюдается не всегда. Отсутствие параллелизма может иметь иногда диагностическое значение.

Таким образом, уровень накопления РФП зависит от следующих условий:

• метаболической активности костей;
• уровня кровотока в костной ткани;
• симпатической иннервации, которая определяет тонус артерий.

Кинетика остеотропных РФП в организме отличается несущественно.

Она определяется относительно медленным процессом экстракции РФП из крови костями и одновременно протекающим процессом его выведения через почки. Оптимальное время проведения процедуры исследования достигается к моменту, когда с мочой выделилось от 30 до 40% введенного РФП, максимально возможное количество РФП включилось в костную ткань (45-55%) и минимальное количество препарата циркулирует в крови, создавая мягкотканный фон. Как правило, различным РФП свойственны некоторые различия в кинетике, и интервал между введением препарата и началом статического исследования скелета находится в пределах 1-3 ч.

Если в задачу исследования входит определение кровоснабжения кости, состояния питающих ее сосудов, выполняют сканирование в ранней фазе поступления РФП в кость в динамическом режиме, регистрируя артериальный приток к кости (непрямая радионуклидная ангиография кости), ее кровенаполнение и при некоторых заболеваниях проникновение РФП в экстрацеллюлярное пространство, а по достижении момента максимального захвата РФП костями проводят отсроченное статическое исследование всего скелета. Такое исследование называют трехфазной остеосцинтиграфией. Она показана при инфекционных поражениях, травме, повреждениях от перегрузок, альгодистрофиях, синовитах и артритах и позволяет различать острую и хроническую стадии заболеваний, поскольку повышенная васкуляризация возвращается к норме быстрее, чем увеличенный захват РФП костной тканью. При подозрении на злокачественные новообразования, в том числе метастатические поражения костей, обычно ограничиваются статическим исследованием.

Вводимая при остеосцинтиграфии доза радиоактивности больше, чем при других видах радионуклидных диагностических процедур. Скелет составляет в среднем 18% массы тела, к моменту начала диагностической процедуры 30-40% введенной дозы выделилось из организма с мочой и истекло 1/3-1/2 периода полураспада технеция-99т. Эмпирически установлено, что хорошее качество изображения всех костей можно получить при введении активности из расчета 5-6 мегабеккерелей (МБк) на 1 кг массы тела пациента, что составляет суммарную активность 350-800 мБк. Эффективная доза облучения на все тело составляет в среднем 2,5-3,5 миллизиверта (МЗв) (0,80 МЗв/МБк).

Видео: ОФЭКТ/КТ: новые возможности и перспективы. Крживицкий П.И

Для радионуклидной визуализации скелета используют одно- и двухдетекторные эмиссионные томографы, которые могут работать как планарные g-камеры с неподвижным детектором, в томографическом режиме, а с двумя детекторами — в режиме сканирования всего тела, позволяющем получить изображение скелета в целом в передней и задней проекциях. На получаемых сцинтиграммах скелета более интенсивному g-излучению соответствует большая яркость свечения экрана. Тем самым сцинтиграмма отражает перепад толщин исследуемой кости (чем толще, тем выше интенсивность излучения) и объемно-плотностную неравномерность распределения РФП (концентрацию РФП в кости). Ряд компьютерных манипуляций обеспечивает количественную оценку уровня включения РФП в отдельных аномальных районах и в сопоставлении с радионуклидным захватом в нормальной костной ткани позволяет отчасти объективизировать визуальную оценку сцинтиграммы. С этой целью проводят количественную обработку данных, включая определение величины контраста очагов гиперфиксации РФП, которая определяется на основе отношения плотности счета в районе очага к средней плотности счета в районе нормальной ткани.

Остеосцинтиграфия требует использования высокоразрешающих коллиматоров. Основным фактором, влияющим на визуализацию «горячего» очага, является определение соотношения удельной активности в очаге к удельной активности в интактной зоне, окружающей его. При высокой разнице степени накопления РФП в зоне «очаг-фон» возможна визуализация небольших очагов, порядка 1 см. Дополнительно улучшить разрешающую способность сцинтиграфического прибора позволяет программа автоматического определения контуров тела.

Режим томографии (однофотонная эмиссионная) с последующей трехмерной реконструкцией изображений и получением фронтальных, аксиальных и сагиттальных срезов повышает точность обнаружения аномалий распределения РФП в отделах скелета, имеющих сложную геометрическую конфигурацию (череп, кости таза, грудная клетка). Примерами применения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии могут быть выявление переломов дуг позвонков от перегрузки (спондилолиза), метастазов в позвонки и др., а также асептических некрозов головки или мыщелков бедренной кости.

Клиническое применение остеосцинтиграфии

Механизм радионуклидного захвата в костях определяет высокую чувствительность метода в обнаружении интенсивной перестройки костной ткани любой этиологии. Однако остеосцинтиграфия неспецифична в диагностике большинства заболеваний и только при некоторых метаболических заболеваниях скелета нередко позволяет определить этиологию и патогенез болезни.

Видео: Излечивающий ядерный изотоп (атомная медицина)

Вторым важным преимуществом метода является возможность получения изображения всего скелета за одно исследование при низком уровне облучения пациента. При этом в большинстве случаев одновременно более высокая чувствительность и более низкая лучевая нагрузка, по сравнению с рентгенографией, определили широкое использование остеосцинтиграфии как первичного метода визуализации скелета. Особенно актуален метод у онкологических больных с целью раннего обнаружения костных метастазов, при подозрении на системные и множественные поражения скелета, уточнении распространенности патологических изменений в скелете (при обнаруженном на рентгенограммах очаге поражения скелета — выявление или исключение других очагов), а также в процессе динамического наблюдения и для оценки эффективности лечения.

Неспецифичность радионуклидного метода требует последующей рентгенографии, иногда повторной, для подтверждения и более точного истолкования выявленных изменений. Однако следует иметь в виду более низкую чувствительность рентгенографии по сравнению с радионуклидной визуализацией и использовать КТ и МРТ как дополнительные методы в случае расхождения результатов рентгенографии и остеосцинтиграфии. При распознавании очаговых поражений скелета остеосцинтиграфия может быть чувствительнее, чем КТ, но часто уступает в чувствительности МРТ.

Видео: Трудовые будни создателей радиофармпрепаратов