Szintigraphie

Der Scan ist eine Methode zur medizinischen Bildgebung der Nuklearmedizin , die ein funktionelles Bild erzeugt, indem ein Radiopharmazeutikum (MRP) verabreicht wird, dessen Strahlung erfasst wird, nachdem sie vom untersuchten Organ oder Ziel untersucht wurde.

Der Patient erhält Moleküle oder radioaktive Isotope, die sich an die Organe oder Gewebe binden, die er erforschen möchte. Dann erfasst eine Maschine, normalerweise eine Gammakamera, die vom Körper emittierten Strahlen . Schließlich wird das erhaltene Bild rekonstruiert. Die Dosis der Radioaktivität wird niedrig gehalten, um die mit der Bestrahlung verbundenen Risiken zu minimieren . Beispielsweise strahlt ein Knochenscan nicht mehr als andere bildgebende Tests wie Röntgen- oder CT-Scans.

Es kann verwendet werden, um mehrere Körperteile zu visualisieren, abhängig vom verwendeten Tracer und dem, was Sie sehen möchten. Es ermöglicht die Form und Funktion des Organs, das Vorhandensein eines primären oder sekundären Tumors , den Ursprung von Schmerzen oder Krankheiten. Es kann auch verwendet werden, um eine unsichere Diagnose zu bestätigen.

Prinzip

Die Szintigraphie ist eine Emissionsbildgebung (d. H. Die Strahlung kommt vom Patienten nach Injektion des als radiopharmazeutisch bezeichneten Tracers) im Gegensatz zur Röntgenbildgebung, bei der es sich um eine Transmissionsbildgebung handelt (der Strahl ist extern und geht durch den Patienten).

Der Patient wird mit einem Tracer injiziert: es ist die Assoziation eines ist Vektor - Molekül und einem radioaktiven Marker. Das Vektormolekül wird ausgewählt, um selektiv an eine bestimmte Struktur des Organismus (ein Organ, einen Flüssigkeitssektor, eine Läsion) zu binden. In diesem Molekül befindet sich ein radioaktives Isotop. Dieser radioaktive Marker ermöglicht es, die Position des Moleküls im Körper zu verfolgen, da er Gammastrahlung aussendet , die mit einer Gammakamera sichtbar gemacht werden kann (es ist eine Szintillationskamera, die die Szintigraphien liefert).

Dieser Tracer ist ein Medikament, das als Radiopharmazeutikum bezeichnet wird und angesichts der extrem niedrigen Massendosen keine Auswirkungen auf den Körper hat. Es emittiert Strahlung, die sowohl zum Nachweis geeignet ist als auch auf biologischer und radiotoxikologischer Ebene eine sehr geringe Toxizität aufweist . Die Bestrahlung ist nicht wichtiger als eine Röntgenaufnahme von Brust oder Bauch.

Beispiele für Radiotracer oder Radiopharmazeutika (MRP):

Bisphosphonat markiert mit Technetium 99m. Die Bisphosphonate sind ein Vektor, der in die Knochenbildung fällt. Das für die Knochenszintigraphie verwendete Radiopharmazeutikum besteht aus Bisphosphonaten, die an radioaktives Technetium 99m gekoppelt sind .
Das Jod-123 ist selbst Vektor Schilddrüse und radioaktiver Emitter.
Das Thallium-201 , Kaliumanalogon, für Myokard-Scans, die nach Ischämie suchen und eine Stenose (Verengung) der Koronararterien zeigen.
MIBI, DTPA, MAG3, DMSA , HIDA (en) , Technetium selbst… sind alle Tracer, die regelmäßig für Myokard- , Nieren-, Gallen-, Schilddrüsen- oder Speicheldrüsen-Scans verwendet werden .

Es gibt Tracer, mit denen ein Organ (Gehirn, Herz, Lunge, Leber, Nieren, Lymphgefäße usw.) oder Pathologien (z. B. bestimmte Krebsarten) wie Octreoscan oder MIBG untersucht werden .

Der Tracer wird am häufigsten auf venösem Weg verabreicht. Die Zeit bis zur Fixierung am Zielorgan ist variabel, was das Warten zwischen Injektion und Akquisition erklärt.

Die biologische Elimination variiert je nach Radiopharmazeutikum (MRP). Meistens erfolgt die Ausscheidung über den Urin über die Niere und manchmal über die Leber, die Galle und den Stuhl. Unabhängig von der biologischen Elimination nimmt die Radioaktivität jedoch mit der Zeit logarithmisch ab, man spricht von Halbwertszeit (Anwendung eines Logarithmus der Base 2). Es ist daher notwendig, die beiden biologischen und physikalischen Zeiträume in Abhängigkeit von der verwendeten MRP zu berücksichtigen.

Zur Aufnahme von Bildern verwendet die Szintigraphie eine Gammakamera. Die Gammakamera ermöglicht die räumliche Lokalisierung der vom Zielorgan emittierten Photonen.

Wir können bekommen:

statische Bilder: Die Erfassungszeit kann zwischen 1 und 20 Minuten variieren.
ein Ganzkörperscan: Die Kamera „scannt“ den Körper von oben nach unten, um einen Überblick zu erhalten (wie in der beigefügten Abbildung).
Dynamische Bilder: Eine Folge von Bildern, deren Dauer von einer Sekunde bis zu mehreren Minuten variiert und deren Gesamtdauer je nach beobachtetem physiologischen Prozess von mehreren Sekunden bis zu mehreren Stunden variieren kann. Diese zeitliche Aufzeichnung ermöglicht es beispielsweise, die Drainage des Tracers zu sehen, der von den Lymphgefäßen unter die Haut zu den ersten Ganglion-Relais injiziert wird (Lymphoscintigraphie zum Nachweis eines Sentinel-Knotens );
tomografische Bilder: Die Aufnahme erfolgt um eine Achse und ermöglicht eine dreidimensionale Rekonstruktion.
synchronisierte Bilder, zum Beispiel im Elektrokardiogramm . In diesem Fall kann ein Bild des Herzens in Bewegung gehalten werden: Der Herzzyklus ist in 8 oder 16 Teile unterteilt. Wir addieren dann alle Bilder, die dem ersten Achtel (oder Sechzehntel), dem zweiten, achten usw. entsprechen. und wir setzen diese summierten Bilder hintereinander. Dies bietet eine bewegende, dreidimensionale Visualisierung der Herzkontraktion.

Abhängig von der durchgeführten Untersuchung variiert die dafür erforderliche Zeit erheblich. Abhängig von der Zeit, die der Plotter benötigt, um das gewünschte Ziel zu erreichen, dauert es einige Minuten bis mehrere Stunden, bis er mit der Aufnahme der Bilder beginnen kann. Daher dauert es zwischen der Injektion des Tracers und der Bildaufnahme für einen Knochenscan zwei bis drei Stunden, für einen Scan der Schilddrüse zu Technetium jedoch nur 20 Minuten und für die Szintigraphie Gallium zwischen 48 und 72 Stunden . Abgesehen davon gehen die Patienten in der Regel zwischen der Injektion und der Aufnahme der Bilder zurück.

Gammakamera

Eine Szintillations- Gammakamera wird verwendet, um die Bilder aufzunehmen. Dies besteht aus einem Kollimator, einem Detektionsbildschirm auf der Basis von Szintillatormaterial (meistens auf Basis von NaI, Natriumiodid ), einem Lichtleiter, einem Lichtmessgerät oder einem Fotodetektor (häufig Fotovervielfacher ), zugehöriger Elektronik und Software .

Die Kamera verwendet meistens einen Kollimator mit parallelen Löchern, der die Auswahl von Photonen ermöglicht, die senkrecht zu seiner Oberfläche auf diesen Kollimator treffen. Kollimation ist wesentlich für die Bildung des Bildes, dh um den Ursprung der Photonen zu bestimmen (eine optische Fokussierung ist für energetische Photonen unmöglich). Indem nur die Photonen parallel zur Achse gehalten werden, wird die Emissionsquelle (das Organ oder die Zellen von Interesse) auf den Kameradetektor (die Kamera) projiziert . $\ scriptstyle \ gamma$

Die Rolle des Szintillatorschirms besteht darin, Gammaphotonen zu erfassen: Das von Gammaphotonen angeregte Material entspannt sich durch Emission von Photonen niedrigerer Wellenlänge im sichtbaren Bereich. Der Lichtleiter unterstützt die optische Kopplung und Lichtverteilung zwischen mehreren Fotodetektorzellen . Fotodetektoren werden verwendet, um das optische Signal in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Schließlich ermöglichen Elektronik und Datenverarbeitung die Extraktion der Position und Energie von Gammaphotonen sowie die Konstruktion von Energiebildern und -spektren.

Dank der Energiemessung können wir die Bildqualität durch Auswahl der Energie der Photonen verbessern : Wir behalten nur diejenigen bei, die die charakteristische Energie des Radio-Tracers haben, so dass unter anderem gestreute Photonen zurückgewiesen werden können. Wir sprechen dann von Energiekollimation. $\ scriptstyle \ gamma$

Die Menge an radioaktivem Material, die in den Patienten injiziert werden kann, ist gering, und aufgrund ihrer Kompromisse bei der geometrischen Dimensionierung ist die Empfindlichkeit der Kollimatoren gering (typischerweise 10 -4 oder ein Photon von 10.000 emittierten). Wir haben daher nur sehr wenige Photonen, um das Bild aufzubauen.

Es ist daher wichtig, jedes mit größter Sorgfalt zu messen, indem man es lokalisiert und seine Energie richtig abschätzt. Extrem empfindliche Lichtverstärkungsvorrichtungen, Photomultiplier oder Channeltrons werden dafür verwendet . Diese Geräte wirken wie Verstärker und sind relativ sperrig. Wir können daher nicht so viele Pixel wie erforderlich in das endgültige Bild einfügen. Es ist jedoch möglich, zwischen den Photovervielfachern zu interpolieren , um die genaue Szintillationsposition zu bestimmen. Die räumliche Auflösung ist daher nicht nur durch die Anzahl der Detektorvorrichtungen begrenzt, sondern auch durch die Anzahl der Szintillationsphotonen und die Ausdehnung der Oberfläche, auf der sie detektiert werden. Das Prinzip der Positionierung verwendet in der Tat die Berechnung des „Massenschwerpunkts“ und ermöglicht es, eine räumliche Auflösung zu erhalten, die unter der Dimension der Fotovervielfacher liegt . Da die Positionierung statistisch bestimmt wird , begrenzt die Anzahl der beobachteten Photonen die Genauigkeit der Schätzung .

In Frankreich wurden 2013 etwas mehr als 460 Gammakameras in 220 nuklearmedizinischen Zentren verteilt . Etwas weniger als die Hälfte der Geräte sind Hybrid-Gammakameras, die mit einem Tomodensitometer (Scanner) gekoppelt sind. Einige neuere Maschinen, die Detektoren auf der Basis von Halbleitermaterial ( CdZnTe, auch als CZT bekannt) verwenden, ermöglichen eine bemerkenswerte Verbesserung der Empfindlichkeit und der räumlichen Auflösung. Ihr Sichtfeld ist jedoch eingeschränkt, was den Einsatz dieser Technologie auf kleine Organe beschränkt, in der Praxis vorerst nur auf das Herz.

benutzen

Die Szintigraphie ist eine Technik zur Erforschung des menschlichen Körpers, mit der Krankheiten diagnostiziert werden können.

Die Myokardszintigraphie ermöglicht die Untersuchung der Myokardperfusion, dh des Blutflusses in den Herzmuskel. Es ist eine der Methoden der Wahl zur Erforschung der Erkrankung der Herzkranzgefäße . Wenn eine Koronararterie teilweise blockiert wird, kann dies zu Leiden (Ischämie) und, wenn sie vollständig blockiert wird, zu Nekrose (Infarkt) führen. Die Szintigraphie ermöglicht es auf sogenannte nicht-invasive Weise, beispielsweise die ischämischen Bereiche während einer Anstrengung oder die nekrotischen Bereiche nach einem Infarkt hervorzuheben. Es ermöglicht die Unterscheidung zwischen ischämischen und erweiterten, hypertrophen oder restriktiven Kardiomyopathien . Wir können auch Informationen über die Funktion des Muskels , das Volumen des Herzens und seine Kontraktionsfähigkeit ( Ejektionsfraktion ) erhalten.

Die Lungenscan ermöglicht die Abbildung Lüftungsfunktionen und Perfusion der Lunge , zur Diagnose von Lungenembolien . Eine Lungenembolie ist ein Versagen des Blutflusses zur Lunge aufgrund einer Verstopfung durch ein Gerinnsel . Bei der Lungenszintigraphie wird ein radioaktives Aerosol durch die Luft in die Lunge verabreicht und deren Position beobachtet. Zweitens wird ein radioaktiver Tracer in das Blut des Patienten injiziert, um den Blutfluss in der Lunge zu beobachten. Das an den erhaltenen Bildern durchgeführte Beatmungs- / Perfusionsverhältnis zeigt eine Embolie (belüfteter Bereich, jedoch nicht perfundiert).

Die Knochenszintigraphie ist an den Knochen wirksam , um erkrankte Bereiche zu identifizieren, indem ein erhöhter Stoffwechsel osteoblastisch (Knochenumsatz oder mit anderen Worten erhöht) sichtbar gemacht wird . Es wird zur Diagnose von Athletenpathologien (Risse, Periostitis ), Algodystrophie , primären oder sekundären Knochentumoren, Infektionen, Osteomyelitis, Knochenschmerzen, metabolischen Knochenerkrankungen oder zur Erkennung von Knochenschäden im Zusammenhang mit Schmerzen im unteren Rücken oder Rückenschmerzen verwendet. Es kann auch verwendet werden, um eine Diagnose zu bestätigen, zu klären oder zu widerlegen, die bereits durch eine andere bildgebende Technik wie Myelom , Osteomalazie , osteoporotische Wirbelkompression , entzündliche Arthropathie , Hüftschmerzen und anhaltende Rückenschmerzen gestellt wurde. Darüber hinaus wird es verwendet, um eine erste Beurteilung der Ausdehnung von Krebserkrankungen des Nasopharynx und der Prostata vorzunehmen (entsprechend der Plasmakonzentration von PSA, dem histologischen Grad des Tumors, der Tumorausdehnung und den Knochenrufpunkten), aber auch, um die auszuschließen Fraktur des Skaphoids bei einem Trauma des Handgelenks oder die Spannungsfraktur des Sprunggelenks in zweiter Absicht.

Die dynamische Nierenszintigraphie ermöglicht es, mithilfe eines Films, der aus mehreren aufeinanderfolgenden Bildern erstellt wurde, die Erfassung und Evakuierung eines Tracers durch die Nieren zu zeigen. Es ist möglich, für jede Niere die Kurve der Nierenfunktion zu berechnen, um ihre "Clearance" oder Filtrationskapazität zu erfassen. Es ist nützlich für einen Fall einer Erweiterung der Harnwege oder zur Spezifizierung der Nierenfunktion und zur morphofunktionellen Analyse des Harnbaums für einen vesikoureteralen Reflux (Suche nach parenchymalen Nierennarben), um die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen den zu demonstrieren Vorhandensein von Nierenarterienstenose und arterieller Hypertonie, zur Erkennung von Gefäßkomplikationen des Nierentransplantats und zur Charakterisierung der urologischen Komplikationen oder zur Visualisierung der pyelokalizealen Entleerung bei Verdacht auf Obstruktion. Es wird auch verwendet, um den Ort und die Charakterisierung von primären oder sekundären oder gutartigen Tumoren des Nebennierenmarkes zu erfassen. Es kann auch zur Erweiterung des Neugeborenen-Pyels (in einer speziellen Umgebung und nur ab den ersten Lebenstagen) oder zur Suche nach einer Narbe sechs Monate nach akuter Pyelonephritis verwendet werden.

Im Gehirn kann der Scan die Perfusion des Gehirns widerspiegeln. Bei bestimmten degenerativen Erkrankungen ( Alzheimer- Krankheit , Lewy-Körper-Krankheit , Degeneration des Frontotemporallappens usw.) oder epileptischen Erkrankungen betreffen Perfusionsanomalien jedoch bestimmte Bereiche des Gehirns, wodurch die Diagnose ausgerichtet werden kann. Zerebrale Perfusionsstörungen werden auch bei bestimmten Infektionskrankheiten wie Neuroborreliose und herpetischer Enzephalitis beobachtet. Neue Tracer, die auf bestimmte Rezeptoren abzielen, ermöglichen es auch, Bilder der Verteilung von Neurotransmitterrezeptoren zu erstellen, beispielsweise für Dopamin mit dem Dat-Scan , der beispielsweise bei der Parkinson-Krankheit oder bei Parkinson-Syndromen eingesetzt werden kann.

Szintigraphie wird auch häufig zur Diagnose von Schilddrüsenerkrankungen eingesetzt . Es wird angefordert, wenn eine Hyperthyreose vermutet wird oder möglicherweise sogar eine Unterfunktion oder eine Vergrößerung des Schilddrüsenvolumens (Kropf) oder zur Kontrolle eines chirurgischen Eingriffs. Es liefert quantifizierte morphologische und funktionelle Informationen, die es ermöglichen, bei Hyperthyreose über eine Behandlung zu entscheiden.

Der Verdauungs Szintigraphie wird durchgeführt , um die Wirksamkeit von Magen-Behandlung zu bewerten Störungen zu beurteilen Motilität , eine erkunden Blutungen ungeklärter niedrig oder intermittierende Blutungen nach negativer Endoskopie, die Aktivität und die Entwicklung einer kleinen Darm zu beurteilen Krankheit (wie Morbus Crohn ), oder entzündliche Dickdarmkrankheit. Es kann auch bei Verdacht auf eine tiefe Sepsis angewendet werden, die mit den üblichen Nachweismitteln nicht erkannt worden wäre.

Die Leber - Gallen - Szintigraphie kann durchgeführt werden , um den Transit zu studieren Galle und funktionelle Informationen liefern , wenn kein Hindernis für die Evakuierung, wie Gallen Durchgängigkeit ist, sondern auch für die Diagnose von Gallenblasenentzündung oder akutes acalculous, eine postoperative Galle okkultes Leck zu erforschen. Darüber hinaus kann es verwendet werden, wenn nach Untersuchung des gutartigen oder bösartigen Ursprungs einer Leberläsion Zweifel bestehen oder wenn ein starker Verdacht auf einen endokrinen Langerhans- Tumor besteht , aber auch zur Lokalisierung von Meckel-Divertikeln mit ektopischer Magenschleimhaut bei Verdacht auf Rektalblutung .

Die Mammoscintigraphie kann durchgeführt werden, um die Folgen von Brustkrebs in mehreren Läsionen zu suchen und den Sentinel-Knoten zu finden (bei kleinen Brustkrebsarten, die bei einigen Melanomen weder hergestellt noch mit einer Chemotherapie behandelt wurden, oder bei einigen Krebsarten selten bei Gynäkologie).

Wir können auch die Leber und die Lymphgefäße erforschen, bestimmte sehr spezifische Tumoren erkennen… Alles hängt von dem Tracer ab, den wir verwenden.

Anmerkungen und Referenzen

Siehe auch

Zum Thema passende Artikel

Externe Links