רדיומטריה קלינית

רדיומטריה קלינית היא מדידת הרדיואקטיביות של כל הגוף או חלק ממנו לאחר החדרת תרופה רדיואקטיבית לגוף. בדרך כלל, משתמשים ברדיונוקלידים פולטי גמא בפרקטיקה הקלינית. לאחר החדרת תרופה רדיואקטיבית המכילה רדיונוקליד כזה לגוף, הקרינה שלה נלכדת על ידי גלאי נצנוץ הממוקם מעל החלק המתאים בגוף המטופל. תוצאות המחקר מוצגות בדרך כלל על לוח אור כמספר הפעימות הנרשמות על פני פרק זמן מסוים, או כקצב ספירה (בפעימות לדקה). בפרקטיקה הקלינית, לשיטה זו אין חשיבות רבה. היא משמשת בדרך כלל במקרים בהם יש צורך לזהות ולהעריך את שילוב הרדיונוקלידים כאשר הם חודרים בטעות לגוף האדם - עקב רשלנות, באסונות.

שיטה מעניינת יותר היא רדיומטריה של כל הגוף. במהלך שיטה זו, אדם מוכנס לתא מיוחד בעל רקע נמוך המכיל מספר גלאי נצנוץ מכוונים במיוחד. זה מאפשר רישום קרינה רדיואקטיבית מכל הגוף, ובתנאים של השפעה מינימלית של הרקע הרדיואקטיבי הטבעי, אשר, כידוע, יכול להיות גבוה למדי באזורים מסוימים על פני כדור הארץ. אם במהלך רדיומטריה חלק כלשהו בגוף (איבר) מכוסה בלוח עופרת, אזי ניתן להעריך את תרומתו של חלק זה בגוף (או האיבר הממוקם מתחת ללוח) לרדיואקטיביות הכוללת של הגוף. בדרך זו, ניתן לחקור את חילוף החומרים של חלבונים, ויטמינים, ברזל ולקבוע את נפח המים החוץ-תאיים. שיטה זו משמשת גם בבדיקת אנשים עם שילוב מקרי של רדיונוקלידים (במקום רדיומטריה קלינית קונבנציונלית).

רדיומטרים אוטומטיים משמשים לרדיומטריה במעבדה. יש להם מבחנות עם חומר רדיואקטיבי על מסוע. תחת בקרת מיקרו-מעבד, מבחנות הבדיקה מוזנות אוטומטית לחלון מונה הבאר; לאחר השלמת הרדיומטריה, מבחנות הבדיקה מוחלפות אוטומטית. תוצאות המדידה מחושבות במחשב, ולאחר עיבוד מתאים, הן נשלחות למכשיר הדפסה. רדיומטרים מודרניים מבצעים חישובים מורכבים באופן אוטומטי, והרופא מקבל מידע מוכן, למשל, על ריכוז ההורמונים והאנזימים בדם, דבר המצביע על דיוק המדידות שנלקחו. אם נפח העבודה ברדיומטריה במעבדה קטן, אז משתמשים ברדיומטרים פשוטים יותר עם הזזה ידנית של מבחנות ורדיומטריה ידנית, במצב לא אוטומטי.

אבחון רדיונוקלידים במבחנה (מהמילה הלטינית vitrum - זכוכית, מכיוון שכל המחקרים מתבצעים במבחנות) מתייחס למיקרואנליזה ותופס מקום גבולי בין רדיולוגיה לביוכימיה קלינית. הוא מאפשר לזהות את נוכחותם של חומרים שונים ממקור אנדוגני ואקסוגני בנוזלים ביולוגיים (דם, שתן), הנמצאים שם בריכוזים זניחים או, כפי שאומרים כימאים, ריכוזים נעלמים. חומרים כאלה כוללים הורמונים, אנזימים, תרופות המוחדרות לגוף למטרות טיפוליות וכו'.

במחלות שונות, כגון סרטן או אוטם שריר הלב, מופיעים בגוף חומרים ספציפיים למחלות אלו. הם נקראים סמנים (מהמילה האנגלית mark). ריכוז הסמנים זניח כמו ריכוז ההורמונים: פשוטו כמשמעו מולקולות בודדות ב-1 מ"ל של דם.

את כל המחקרים הללו, הייחודיים בדיוקם, ניתן לבצע באמצעות אנליזה רדיואימונולוגית, שפותחה בשנת 1960 על ידי החוקרים האמריקאים ס. ברסון ור. יאלו, שזכו לאחר מכן בפרס נובל על עבודתם. יישומו הרחב בפרקטיקה הקלינית סימן קפיצת מדרגה מהפכנית במיקרואנליזה ובאבחון רדיונוקלידים. לראשונה, רופאים קיבלו את ההזדמנות, וההזדמנות האמיתית ביותר, לפענח את מנגנוני ההתפתחות של מחלות רבות ולאבחן אותן בשלבים המוקדמים ביותר. אנדוקרינולוגים, מטפלים, מיילדים ורופאי ילדים חשו את חשיבותה של השיטה החדשה באופן גלוי ביותר.

עקרון השיטה הרדיואימונולוגית מורכב מקישור תחרותי של החומרים היציבים והדומים הרצויים המסומנים עם מערכת קולטנים ספציפית.

כדי לבצע ניתוח כזה, מיוצרים סטים סטנדרטיים של ריאגנטים, שכל אחד מהם נועד לקבוע את ריכוזו של חומר מסוים.

כפי שניתן לראות באיור, מערכת הקישור (בדרך כלל נוגדנים ספציפיים או אנטי-סרום) מקיימת אינטראקציה בו זמנית עם שני אנטיגנים, אחד מהם הוא הרצוי והשני הוא האנלוג המסומן שלו. נעשה שימוש בתמיסות שבהן האנטיגן המסומן מכיל תמיד יותר מנוגדנים. במקרה זה, מתנהל מאבק של ממש בין האנטיגנים המסומנים והלא מסומנים על הקשר עם נוגדנים. האחרונים שייכים לאימונוגלובולינים מסוג G.

עליהם להיות ספציפיים ביותר, כלומר להגיב רק עם האנטיגן הנחקר. נוגדנים מקבלים רק אנטיגנים ספציפיים באתרי הקישור הפתוחים שלהם, ובכמויות פרופורציונליות למספר האנטיגנים. מנגנון זה מתואר באופן פיגורטיבי כתופעת "מנעול ומפתח": ככל שתכולת האנטיגן הרצוי בתמיסות המגיבות גבוהה יותר, כך פחות אנלוג רדיואקטיבי של האנטיגן ילכד על ידי מערכת הקישור וכך חלקו הגדול יותר יישאר לא קשור.

במקביל לקביעת ריכוז החומר הרצוי בדם המטופל, באותם תנאים ועם אותם ריאגנטים, מתבצע מחקר של סרום סטנדרטי עם ריכוז שנקבע במדויק של האנטיגן הרצוי. בהתבסס על יחס הרדיואקטיביות של הרכיבים המגיבים, נבנית עקומת כיול, המשקפת את התלות של הרדיואקטיביות של הדגימה בריכוז החומר הנחקר. לאחר מכן, על ידי השוואת הרדיואקטיביות של דגימות החומר שהתקבלו מהמטופל עם עקומת הכיול, נקבע ריכוז החומר הרצוי בדגימה.

ניתוח רדיונוקלידים במבחנה החל להיקרא רדיואימונולוגי, מכיוון שהוא מבוסס על שימוש בתגובות אימונולוגיות אנטיגן-נוגדן. עם זאת, מאוחר יותר נוצרו סוגים אחרים של מחקרים במבחנה, דומים במטרה ובמתודולוגיה, אך שונים בפרטים. לכן, אם משתמשים בנוגדן כחומר מסומן, ולא באנטיגן, הניתוח נקרא אימונורדיומטרי; אם משתמשים בקולטני רקמות כמערכת קישור, מדובר בניתוח רדיואקולטורים.

מחקר הרדיונוקלידים במבחנה מורכב מ-4 שלבים.

• השלב הראשון הוא ערבוב הדגימה הביולוגית המנותחת עם ריאגנטים מהערכה המכילה אנטיסרום (נוגדנים) ומערכת קישור. כל המניפולציות עם התמיסות מתבצעות באמצעות מיקרופיפטות חצי אוטומטיות מיוחדות, ובחלק מהמעבדות הן מתבצעות באמצעות מכונות.
• השלב השני הוא דגירה של התערובת. היא נמשכת עד להגעה לשיווי משקל דינמי: בהתאם לספציפיות של האנטיגן, משך הזמן משתנה בין מספר דקות למספר שעות ואף ימים.
• השלב השלישי הוא הפרדת חומרים רדיואקטיביים חופשיים וחומרים קשורים. למטרה זו, משתמשים בחומרים סופחים הזמינים בערכה (שרפי חילוף יונים, פחמן וכו'), היוצרים קומפלקסים כבדים יותר של אנטיגן-נוגדן.
• השלב הרביעי הוא רדיומטריה של דגימות, בניית עקומות כיול, קביעת ריכוז החומר הרצוי. כל העבודות הללו מבוצעות באופן אוטומטי באמצעות רדיומטר המצויד במיקרו-מעבד ובמדפסת.

כפי שניתן לראות מהאמור לעיל, ניתוח רדיואימונולוגי מבוסס על שימוש בתווית אנטיגן רדיואקטיבית. עם זאת, באופן עקרוני, חומרים אחרים יכולים לשמש כתווית אנטיגן או נוגדן, בפרט אנזימים, לומינופורים או מולקולות פלואורסצנטיות גבוהות. זהו הבסיס לשיטות מיקרואנליזה חדשות: אימונואנזים, אימונולומינסנט, אימונופלואורסנט. חלקן מבטיחות מאוד ומתחרות במחקר רדיואימונולוגי.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]