Радионуклидные методы исследования

Радионуклидные (радиоизотопные) исследования широко используются в урологии для диагностики разных болезней. Они физиологичны, относительно просты и могут выполняться повторно в ходе лечения. Лучевая нагрузка при радионуклидных методах значительно меньше, чем при рентгенологическом обследовании. Радиоизотопные соединения могут применяться у больных с повышенной чувствительностью к рентгеноконтрастным веществам.

В урологии применяют различные радионуклидные методы: радиоизотопную ренографию, динамическую и статическую почечную сцинтиграфию, сцинтиграфию костей скелета.

Методы радионуклидной визуализации и радиографии основаны на регистрации динамики накопления почкой и выделения с мочой радиоизотопных препаратов, обладающих тропностью к почечной ткани. Препараты вводят внутривенно, а уровень радиоактивности измеряют при помощи устанавливаемых над почками датчиков. Введенный препарат поступает в сосуды почки, извлекается из крови, поступает в просвет почечных канальцев и выводится из почек с мочой. Таким образом, радионуклидные исследования позволяют оценить состояние кровоснабжения и экскреторной функции почек, а также функцию верхних мочевых путей.

Для получения радионуклидной визуализации - картины пространственного распределения радиофармацевтического препарата в органах и тканях при введении его в организм - чаще всего используют гамма-камеры. Изображение органов и тканей организма получается путем регистрации излучения, испускаемого радиофармацевтическим препаратом. Для проведения радионуклидных исследований часто используют несколько датчиков, которые устанавливают над поверхностью тела пациента.

При введении в организм радиофармацевтического препарата эти датчики улавливают γ -излучение радионуклеотида и преобразуют его в электрический сигнал, который потом записывается в виде кривых.

Радиоизотопная ренография. Кривая, отражающая изменение уровня радиоактивности над областью почки, называется ренограммой (рис. 3.30). На нормальной ренограмме выделяют три сегмента. Первый сегмент («сосудистый») представляет быстрый подъем кривой вследствие поступления препарата в кровеносные сосуды почки.

Второй сегмент («экскреторный») имеет вид относительного пологого подъема. В этот промежуток времени происходит накопление препарата в почках, так как его поступление в канальцы и интерстиций преобладает над выведением. В момент равенства поступления и выведения препарата регистрируется пик кривой; за ним следует нисходящий третий сегмент («эвакуаторный»), отражающий преобладание выведения.

Замедление поступления и накопления препарата (вследствие нарушения перфузии, фильтрации или секреции) приводит к снижению амплитуды кривой и удлинению первых ее двух сегментов.

Замедление выведения препарата (вследствие нарушения оттока мочи) проявляется снижением крутизны и увеличением продолжительности третьего сегмента ренограммы; продолжительность второго и третьего сегментов при этом увеличивается. При пузырно-мочеточниковом рефлюксе выявляется повторный подъем нисходящего сегмента ренограммы, особенно заметный при мочеиспускании.

Собственного физиологического смысла изолированные сегменты ренограммы не имеют, и нарушение какого-либо из процессов образования мочи отражается в изменениях всей ренограммы в целом. Поэтому целесообразно выделять типы ренографических кривых, соответствующих тем или иным нарушениям функции почки. Как правило, различают три таких патологических типа ренограмм (рис. 3.31).

Рис. 3.30. Радиоизотопная ренограмма: 1 - левой почки; 2 - правой почки

Рис. 3.31. Основные патологические типы радиоизотопных ренограмм: 1 - обструктивный; 2 - паренхиматозный; 3 – афункциональный

Обструктивный тип кривой (резкое замедление выведения препарата) характеризуется нормальным или незначительно сниженным сосудистым сегментом, переходящим в постоянно повышающуюся кривую, крутизна которой зависит от функциональной активности почки. Данный тип кривой регистрируется при обтурации мочеточника, сдавлении его опухолью или воспалительным инфильтратом, инфравезикальной обструкции (в этом случае обструктивная кривая фиксируется над обеими почками).

Паренхиматозный тип кривой регистрируется при сочетанном снижении поступления, накопления и выведения препарата. Для ренограммы этого типа характерны снижение высоты сосудистого сегмента (нарушение почечного кровообращения, уменьшение числа функционирующих нефронов), низкая амплитуда и сглаженность пика, деформация и удлинение второго и третьего сегментов ренограммы (снижение количества мочи, нарушение транспорта в клубочках или в проксимальных канальцах, обструкция канальцев, собирательных трубочек и более крупных коллекторов мочи воспалительным и дистрофическим детритом, слущенными клетками эпителия). Паренхиматозный тип кривой наблюдается преимущественно при хронических заболеваниях почек (гломерулонефрите, пиелонефрите, нефроангиосклерозе, амилоидозе).

Афункциональный тип кривой характеризуется низким сосудистым сегментом, переходящим в горизонтальную прямую. Односторонняя кривая афункционального типа может быть зарегистрирована, например, при врожденном или ятрогенном (нефрэктомия) отсутствии почки или при полной окклюзии почечной артерии атеросклеротической бляшкой. Двусторонние афункциональные кривые регистрируются при атрофии почки любой этиологии с исходом в нефросклероз и развитием хронической почечной недостаточности.

Количественную характеристику ренограммы составляют несколько показателей, определяемых раздельно для левой и правой почек: продолжительность сосудистого сегмента, время достижения максимума кривой (Т_шах) и период полувыведения препарата (Т_1/2). Продолжительность сосудистого сегмента в норме составляет 20-60 с, величины Т_тах - 3-5 мин и Т_1/2- 8-12 мин. Симметричность правой и левой ренограмм оценивают по разности максимальных амплитуд (в норме не более 20 %), а также значений Т_тах (не более 1 мин) и Т_1/2 (не более 2 мин). Асимметричные изменения ренограмм свидетельствуют о преимущественном поражении одной из почек.

Параллельно с записью ренограмм можно осуществлять регистрацию радиоактивности над областью сердца, что позволяет определить величину тотального клиренса радиофармацевтического препарата. В норме время, за которое уровень радиоактивности над областью сердца уменьшается вдвое (Т_1/2клиренса), составляет не более 5-7 мин. При снижении экскреторной функции почек эта величина повышается. Обработка данных от датчиков, установленных в проекции почек, позволяет определить величину раздельного клиренса для каждой почки. В норме величина тотального клиренса препарата равна сумме клиренсов правой и левой почек. При нарушении очистительной функции почек тотальный клиренс превышает суммарный клиренс обеих почек, что отражает включение экстраренальных факторов элиминации препарата из крови.

Существуют два варианта ренографии, различающихся по механизму экскреции применяемого радиофармацевтического препарата. В первом варианте (наиболее часто используемом в клинике) применяют ¹³¹1-гиппуран - «тубулотропный» препарат, который выделяется в мочу в основном путем секреции в проксимальных канальцах. Во втором варианте используют ⁹⁹Тс - «гломерулотропный» препарат, экскретируемый преимущественно путем фильтрации в клубочках. Соответственно ренограмма будет преимущественно отражать в первом случае функцию канальцев, а во втором - клубочков. Разные варианты ренографии позволяют раздельно оценить парциальные функции левой и правой почек: клиренс ¹³¹I-гиппурана количественно характеризует величины канальцевой секреции и эффективного почечного кровотока, а клиренс ⁹⁹Тс - скорость клубочковой фильтрации.

Радиоизотопная ренография отличается простотой выполнения, хорошей переносимостью и возможностью применения у тяжелобольных. Процедура занимает около 30 мин, поэтому она широко используется при первичном исследовании в качестве скринирующего теста (например, у больных с артериальной гипертензией) для оценки динамики заболевания и для динамического наблюдения за функцией трансплантируемой почки (распознание реакции отторжения).

Данные о функции противоположной почки, полученные посредством радиоизотопной ренографии, помогают определить объем оперативного вмешательства (в частности, возможность нефрэктомии).

Непрямая радиоизотопная ренография. Эта методика относится к радиографическому методу, основана на исследовании прохождения радиоизотопа через сосудистую систему почек и предназначена для определения почечного кровотока и состояния сосудистого русла почек. Для исследования в большинстве случаев используют ⁹⁹Тсили ¹³¹I-альбумин, которые вводят внутривенно с последующей регистрацией радиоактивности над почками с помощью радиографа или гамма-камеры.

Через 5-7 с после введения в сосудистое русло радиоизотоп попадает в почечную артерию, что фиксируется на реноангиограмме в виде высокого и короткого пика. С 10-12-й секунды начинается спад активности, что отражает попадание радиофармацевтического препарата в венозную систему почки и в нижнюю полую вену. К 30-40-й секунде исследование прекращается, так как первичный цикл циркуляции радиофармацевтического препарата через почки к этому времени заканчивается.

Радиоизотопная цистография. Это графическая регистрация радиоактивности над областью мочевого пузыря в фазе его естественного наполнения после внутривенного введения радиофармацевтического препарата. Как правило, радиоизотопную цистографию сочетают с ренографией (радиоизотопная реноцистография), что позволяет выявить расстройства уродинамики мочевых путей, в частности пузырно-мочеточниковый рефлюкс (при этом одновременно регистрируют повышение радиоактивности над почкой и снижение ее над мочевым пузырем).

Сцинтиграфия почек (нефросцинтиграфия). По сравнению с ренографией она дает более полную информацию, так как позволяет исследовать пространственное распределение радиофармацевтического препарата в ткани почки, а также прицельно изучить функциональное состояние ограниченных областей почки - так называемых зон интереса. Последнее особенно важно в урологической практике, так как отличительной особенностью урологических заболеваний часто является неоднородность изменений почечной паренхимы. Различают статическую и динамическую сцинтиграфию (рис. 3.32).

Рис. 3.32. Динамическая нефросцинтиграмма:

а - подковообразная почка; б - гипоплазия левой почки

Для статической нефросцинтиграфии применяют радиофармацевтические препараты, которые длительно задерживаются в почке, например ⁹⁹Тс. После достижения максимального накопления препарата в почках (около 2 ч) делают несколько снимков в разных проекциях. По результатам статической сцинтиграфии можно оценить объем функционирующей паренхимы и выявить «холодные очаги» - участки почки с утраченной функцией, например вследствие опухоли, кисты или абсцесса.

Для динамической нефросцинтиграфии используют препараты, быстро выделяемые в мочу (например, ¹³¹I-гиппуран), и осуществляют непрерывную регистрацию радиоактивности над областью почек с получением изображения разных этапов прохождения радиофармацевтического препарата через почки и одновременным построением ренограммы. Динамическая сцинтиграфия позволяет выявить нарушения двух основных типов (тотальных или регионарных): снижение плотности накопления меченых соединений в почечной паренхиме и замедление процесса выведения из почки.

Таким образом, данный вид исследования сочетает возможность статической сцинтиграфии и радиоизотопной ренографии.

Радионуклидная диагностика метастазов опухолей мочеполовых органов. Большое значение в онкоурологии придается диагностике метастазов опухолей мочеполовых органов радионуклидными методами, в основе которых - способность метастатических очагов (скелета, мозга, легких, печени) активно поглощать меченные радиоизотопом соединения.

Радионуклидная диагностика позволяет оценить состояние всего скелета и определить метастатическое поражение в среднем на 4-7 мес раньше, чем другие методы исследования. Для диагностики метастазов используют радиоизотопную остеосцинтиграфию с фосфатными мечеными соединениями. Чувствительность сцинтиграфии костей скелета при метастазах в кости превышает 95 %, что позволяет использовать этот метод не только в диагностике, но и при оценке эффективности лечения. Однако результаты сцинтиграфии скелета малоспецифичны, поэтому при выявлении патологических очагов накопления необходимо проводить дифференциальную диагностику метастазов и других поражений костей.