Giáo trình hướng dẫn cách sử dụng máy ghi hình phóng xạ điện tử trong chẩn đoán bệnh phần 3 potx

Y Học Hạt Nhân 2005 Chơng 4: Y học hạt nhân chẩn đoán Cách đây gần 60 năm, các đồng vị phóng xạ (ĐVPX) đ đợc sử dụng cho mục đích chẩn đoán và điều trị. Hiện nay các nghiệm pháp chẩn đoán bệnh bằng ĐVPX đợc chia thành 3 nhóm chính: - Các nghiệm pháp thăm dò chức năng. - Ghi hình nhấp nháy các cơ quan, tổ chức hoặc toàn cơ thể. - Các nghiệm pháp in vitro (không phải đa các ĐVPX vào cơ thể). Nguyên tắc chung của chẩn đoán bệnh bằng đồng vị phóng xạ nh sau: Để đánh giá hoạt động chức năng của một cơ quan, phủ tạng nào đó ta cần đa vào một loại ĐVPX hoặc một hợp chất có gắn ĐVPX thích hợp, chúng sẽ tập trung đặc hiệu tại cơ quan cần khảo sát. Theo dõi quá trình chuyển hoá, đờng đi của ĐVPX này ta có thể đánh giá tình trạng chức năng của cơ quan, phủ tạng cần nghiên cứu qua việc đo hoạt độ phóng xạ ở các cơ quan này nhờ các ống đếm đặt ngoài cơ thể tơng ứng với cơ quan cần khảo sát. Ví dụ ngời ta cho bệnh nhân uống 131 I rồi sau những khoảng thời gian nhất định đo hoạt độ phóng xạ ở vùng cổ bệnh nhân, từ đó có thể đánh giá đợc tình trạng chức năng của tuyến giáp Để ghi hình nhấp nháy (xạ hình) các cơ quan ngời ta phải đa các ĐVPX vào cơ thể ngời bệnh. Xạ hình (Scintigraphy) là phơng pháp ghi hình ảnh sự phân bố của phóng xạ ở bên trong các phủ tạng bằng cách đo hoạt độ phóng xạ của chúng từ bên ngoài cơ thể. Phơng pháp xạ hình đợc tiến hành qua hai bớc: - Đa dợc chất phóng xạ (DCPX) vào cơ thể và DCPX đó phải tập trung đợc ở những mô, cơ quan định nghiên cứu và phải đợc lu giữ ở đó một thời gian đủ dài. - Sự phân bố trong không gian của DCPX sẽ đợc ghi thành hình ảnh. Hình ảnh này đợc gọi là xạ hình đồ, hình ghi nhấp nháy (Scintigram, Scanogram, Scan). Xạ hình không chỉ là phơng pháp chẩn đoán hình ảnh đơn thuần về hình thái mà nó còn giúp ta hiểu và đánh giá đợc chức năng của cơ quan, phủ tạng và một số biến đổi bệnh lí khác. Để ghi hình các cơ quan, có thể sử dụng 2 loại máy xạ hình: xạ hình với máy có đầu dò (detector) di động (hay còn gọi là máy Scanner) và xạ hình với máy có đầu dò không di động (Gamma Camera). Với các máy Scanner, ngời ta căn cứ vào độ mau tha của vạch ghi và sự khác nhau của màu sắc để có thể nhận định đợc các vùng, các vị trí phân bố nhiều hoặc ít phóng xạ. Đối với các máy Gamma Camera do có đầu dò lớn, bao quát đợc một vùng rộng lớn của cơ thể nên có thể ghi đồng thời hoạt độ phóng xạ của toàn phủ tạng cần nghiên cứu, không phải ghi dần dần từng đoạn nh với máy Scanner (đầu dò di động). Việc ghi hình lại đợc thực hiện với các thiết bị điện tử nên nhanh hơn ghi hình bằng máy cơ của các máy xạ hình (Scanner). Hiện nay, ngoài Gamma Camera, SPECT, ngời ta còn dùng kỹ thuật PET (Positron Emission Tomography) để ghi hình. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Y Học Hạt Nhân 2005 Phần I: Thăm dò chức năng và ghi hình bằng đồng vị phóng Xạ Mục tiêu: 1. Hiểu đợc nguyên tắc chung của chẩn đoán bệnh bằng đồng vị phóng xạ. 2. Nắm đợc một số phơng pháp đánh giá chức năng và ghi hình bằng đồng vị phóng xạ đối với các cơ quan nh: tuyến giáp, thận, tiết niệu, no, tim mạch, phổi, xơng 3. Chẩn đoán bệnh não Lịch sử của việc sử dụng và ứng dụng các đồng vị phóng xạ trong nghiên cứu, chẩn đoán các bệnh của no và hệ thần kinh trung ơng đ trải qua một thời gian khá dài. Năm 1943 Sorsby, Wright và Elkeles đ tiêm cho một bệnh nhân u no trớc khi mổ một chất màu huỳnh quang. Sau khi mở hộp sọ vùng bị ung th sáng rực lên, khác hẳn vùng no lành xung quanh. Ngời đầu tiên sử dụng đồng vị phóng xạ để nghiên cứu về no là Moore, năm 1948 ông đ dùng chất màu diiodfluorescin gắn với chất phóng xạ để tiêm vào bệnh nhân thay cho việc phải mở hộp sọ. Sau đó ngời ta đ dùng albumin huyết thanh ngời gắn với 131 I để thay thế chất màu. Năm 1964 lần đầu tiên Harper đ dùng 99m Tc để chẩn đoán bệnh no. Từ đó việc nghiên cứu no bằng 99m Tc ngày càng đợc ứng dụng rộng ri hơn. Năm 1965, Edwards và Hayes đ dùng 67 Ga - citrat, một chất có xu hớng xâm nhập khối u để chẩn đoán các khối u no. Năm 1967 Stern dùng 113m In, một chất phóng xạ có đời sống ngắn (T 1/2 = 1,69 giờ) làm chất chẩn đoán các bệnh của hệ thần kinh. Ghi hình no bằng các đồng vị phóng xạ với u điểm là không nguy hiểm, dễ thực hiện, nên đợc sử dụng khá rộng ri. Phơng pháp y học hạt nhân có thể chẩn đoán đợc nhiều thể bệnh ở no nh: rối loạn tuần hoàn no, u no, động kinh, bệnh Parkinson, bệnh lú lẫn, tình trạng chết no v.v 3.1. Ghi hình no 3.1.1. Nguyên lý: Ghi hình no dựa trên cơ sở là mạch no bình thờng giữ cho phần lớn các ion từ máu không vào đợc tổ chức no, thực hiện đợc những chức năng này là nhờ vào "hàng rào máu no: Blood brain barrier. Hàng rào này có thể bị tổn thơng bởi một số tác nhân nh: sang chấn, thiếu máu, quanh các tổ chức no bị tổn thơng nh áp xe, ung th khi đó các chất trong máu có thể thâm nhập vào khoảng dịch ngoài tế bào của vùng tổn thơng. Nếu đa một chất phóng xạ vào máu và khi hàng rào máu no bị thay đổi, chất phóng xạ cũng xuất hiện trong khoảng ngoài tế bào với nồng độ bất thờng, tạo thành "điểm nóng" (vùng có hoạt độ phóng xạ cao) so với tổ chức no xung quanh và dễ dàng phát hiện qua ghi hình no. Hiện nay ngời ta còn sử dụng các DCPX mà trong điều kiện hàng rào máu no bình thờng (tổ chức no bình thờng) chúng vẫn đi qua đợc và kết quả là các ĐVPX sẽ đợc phân bố đều trong tổ chức no. Nh vậy vùng tổn thơng sẽ tơng ứng với những vùng giảm hoặc khuyết hoạt độ phóng xạ. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Y Học Hạt Nhân 2005 Trong ghi hình no bằng máy PET, ngời ta thờng gắn các đồng vị phóng xạ phát bức xạ positron (+: beta dơng) với những chất tham gia vào quá trình chuyển hoá của tế bào no nh glucoza Nh vậy ghi hình no bằng máy PET thực chất là ghi lại quá trình chuyển hoá bên trong tế bào no. Trong thực tế những thay đổi về chuyển hoá và chức năng thờng xảy ra trớc và sớm hơn rất nhiều so với sự thay đổi về cấu trúc giải phẫu. Điều này giải thích tại sao ghi hình bằng máy PET thờng phát hiện các tổn thơng sớm hơn khi ghi hình bằng CT , MRI (cộng hởng từ ) 3.1.2. Dợc chất phóng xạ: a. DCPX dùng cho ghi hình no với máy Gamma Camera và SPECT: Có thể phân ra hai loại: loại DCPX không thâm nhập đợc vào hàng rào máu no và loại thâm nhập đợc. - DCPX không thâm nhập hàng rào máu no (BBB): + 99m Tc - pertechnetate , E = 140 keV , T 1/2 = 6h , ghi hình sau khi tiêm hơn 1 giờ . + 99m Tc - DTPA, ghi hình tối u 30 - 60 phút sau khi tiêm. + 99m Tc - glucoheptonate (GHA), ghi hình tối u lúc 1- 4h sau khi tiêm. + 67 Ga - citrate, E: 92 ;187; 296; 388 keV, T 1/2 = 78h , liều dùng 3 - 6 mCi, ghi hình tối u: 24 - 72h sau khi tiêm. + 201 Tl - chloride, E: 80 , 135, 167 keV, T 1/2 = 73 h. + 99m Tc - phosphonate (MDP, HDP), liều dùng: 15 - 20 mCi, ghi hình lúc 0,5 1 h sau khi tiêm. + 99m Tc gắn hồng cầu (in vivo), ghi hình 0,5 1 h sau khi tiêm, dùng để chẩn đoán khối lợng máu (bể máu: blood pool). - DCPX thâm nhập đợc vào BBB + 133 Xe, thể khí , E = 81 keV, T 1/2 = 127 h, liều dùng 0,5 - 10 mCi. + 123 I - iodoamphetamine (IMP) và 123 I - HIPDM, E =159 keV, T 1/2 = 13.3 h, liều dùng: 3 - 5 mCi, ghi hình tối u: 0,5 - 1h sau khi tiêm. + 99m Tc - HMPAO (hexamethylpropyleneamine oxime), liều dùng: 20 mCi, ghi hình: 0,25 3 h. + 99m Tc - N,N' - 1,2 ethylenediylbis L - cysteine diethylester (ECD), liều dùng: 30 mCi, ghi hình: 0,25 3 h sau khi tiêm. a. DCPX dùng cho ghi hình no bằng máy PET: Để ghi hình no bằng máy PET ngời ta phải sử dụng các đồng vị phóng xạ phát ra bức xạ positron có đời sống ngắn nh 11 C, 13 N, 15 O, 18 F Vì vậy buộc phải có các Cyclotron để sản xuất ra các ĐVPX này. Chính vì vậy ngời ta thờng bố trí nhiều máy PET hoặc các trung tâm PET gần một Cyclotron để có thể tận dụng và kịp sử dụng các ĐVPX có T 1/2 rất ngắn này. 3.1.3. Thiết bị ghi hình: Để ghi hình no, ngoài máy scanner (ghi hình tĩnh) ngời ta còn dùng máy Gamma Camera, SPECT, PET, PET/CT hoặc SPECT/CT. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Y Học Hạt Nhân 2005 3.1.4. Một số phơng pháp xạ hình não: a. Xạ hình tới máu no (Brain perfusion): Phơng pháp xạ hình này nhằm phát hiện sự phân bố máu và sự tới máu ở nhiều vùng của no nhờ kỹ thuật chụp cắt lớp bằng máy SPECT (với gamma camera quay đợc và có một, hai, ba đầu). - Chỉ định: + Chẩn đoán bệnh Alzheimer. + Xác định khu vực có ổ kích thích (seizure foci). + Đánh giá vị trí, kích thớc và tiên lợng trong thiếu máu no. + Chẩn đoán chết no. + Chẩn đoán lú lẫn do AIDS (AIDS dementia). + Ghi hình sự phân bố của tới máu no trong khi can thiệp. + Đánh giá tổn thơng no. - Dợc chất phóng xạ: sử dụng loại xâm nhập đợc qua hàng rào máu no là 99m Tc - ECD (Neurolite), hoặc 99m Tc - HMPAO (Ceretec). HMPAO là hợp chất a mỡ (lipophilic), dễ bị ôxy hoá. HMPAO có hai dạng đồng phân: d,1 - HMPAO và meso - HMPAO. Loại thứ nhất bắt giữ và tồn đọng ở no nhiều hơn. Sau khi tiêm tĩnh mạch, chất này gắn ngay với protein. Đi qua lần đầu, đ có tới 80% đợc tách ra để vào no. Sự phân bố của DCPX tỷ lệ thuận với dòng máu no từng vùng (rCBF: regional cerebral blood flow). Tỷ số phân bố này ở chất xám và chất trắng là 2.5 : 1. Hình 4.33 : Ghi hình no bằng máy SPECT 1 đầu (ảnh trái), 2 đầu hình chữ V cố định (ảnh giữa), với máy SPECT-PET 4 đầu (ảnh phải) Hình 4.34 : Máy PET (bên trái) và Cyclotron (bên phải) để sản xuất các ĐVPX có đời sống ngắn Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Y Học Hạt Nhân 2005 HMPAO đi qua hàng rào máu no do cơ chế khuếch tán thụ động. Sau khi đ vào no, hoạt độ phóng xạ có thể tồn lu đến 24 h. b. Xạ hình no quy ớc (Conventional Brain Scintigraphy): Ngời ta thờng sử dụng 2 loại ĐVPX sau để tiến hành ghi hình no quy ớc: - Xạ hình với 99m Tc - pertechnetate: phơng pháp này không tốn kém, dễ thực hiện nhng HĐPX trong máu kéo dài và thâm nhập nhiều vào đám rối mạch và tuyến nớc bọt. Vì vậy ngời ta thờng phải phong bế bằng cách cho bệnh nhân uống perchlorate Kali. - Xạ hình với 99m Tc - glucoheptonate: Xạ hình này hiện đợc áp dụng khá rộng ri vì chất phóng xạ thanh lọc nhanh khỏi dòng máu, không vào tuyến nớc bọt và đám rối mạch. Có thể thâm nhập tốt vào khối u vì có glucose là chất mà tế bào u có nhu cầu sử dụng. 3.1.5. Đánh giá kết quả: a. Cách đánh giá chung: - Đối với các DCPX trong điều kiện bình thờng không đi qua đợc hàng rào máu no: Do khi hàng rào máu no bình thờng sẽ không cho các chất phóng xạ đi qua do vậy ở ngời bình thờng trên Scintigram là một nền "lạnh", hay còn gọi là "trống" HĐPX. Khi có tổn thơng (kết quả hình ghi dơng tính) đều cho một điểm "nóng" trên nền lạnh nghĩa là có sự tích tụ chất phóng xạ ở vùng có tổn thơng cao hơn tổ chức no lành. - Đối với các DCPX trong điều kiện bình thờng vẫn đi qua đợc hàng rào máu no: Do hàng rào máu no bình thờng vẫn cho một số DCPX đi qua đợc nên khi tổ chức no bình thờng thì chất phóng xạ sẽ phân bố đều khá đồng đều. Khi có tổn thơng sẽ xuất hiện những vùng giảm hoặc trống HĐPX. Do đó hình ảnh xạ hình no bình thờng (nếu ghi hình với 99m Tc, ghi hình với máy Gamma Camera và ghi hình phẳng) thì: - Mặt trớc: Các bán cầu đại no hiện ra cân đối và hầu nh không có hoạt độ phóng xạ (khuyết HĐPX). Có đờng viền ở trên và ở bên vì có hoạt độ phóng xạ ở xơng sọ và ở màng no. Phần dới bên có nhiều phóng xạ vì có các cơ thái dơng. Có một đờng giữa đó là xoang tĩnh mạch đỉnh trên (superior sagittal sinus). Nền hộp sọ có hoạt độ cao vì có nhiều mạch máu. Có thể nhận thấy rõ hố mắt (orbit). - Mặt sau: chia thành hai xoang ngang (transverse sinus), xoang bên phải thờng to hơn xoang bên trái. Hình 4.35 : Xạ hình no bình thờng (ghi hình tĩnh bằng máy Gamma Ccamera với 99m TcO 4 : Không có tập trung HĐPX ở trong tổ chức no-thể hiện bằng vùng trắng trên xạ hình) Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . nhân chẩn đoán Cách đây gần 60 năm, các đồng vị phóng xạ (ĐVPX) đ đợc sử dụng cho mục đích chẩn đoán và điều trị. Hiện nay các nghiệm pháp chẩn đoán bệnh bằng ĐVPX đợc chia thành 3 nhóm. bố trong không gian của DCPX sẽ đợc ghi thành hình ảnh. Hình ảnh này đợc gọi là xạ hình đồ, hình ghi nhấp nháy (Scintigram, Scanogram, Scan). Xạ hình không chỉ là phơng pháp chẩn đoán hình. và ghi hình bằng đồng vị phóng xạ đối với các cơ quan nh: tuyến giáp, thận, tiết niệu, no, tim mạch, phổi, xơng 3. Chẩn đoán bệnh não Lịch sử của việc sử dụng và ứng dụng các đồng vị phóng