Scintigrafie

Scintigrafie (z latinského scintilla, „jiskra“) je diagnostická metoda používaná v nukleární medicíně. Je založena na snímání záření emitovaného vnitřně podanými radionuklidy (zde nazývanými radiofarmaka). Záření se snímá gamakamerami do podoby dvojrozměrných obrazů.^[1] Scintigrafie se liší od "jedno-fotonové emisní výpočetní tomografie" (SPECT) a "pozitronové emisní tomografie" (PET) tím, že tyto metody produkují trojrozměrný obraz, byť se i v jejich případě používají gamakamery. Od rentgenových metod se zase liší původem záření (scintigrafie používá záření emitované z těla, kdežto RTG metody využívají "vypnutelné" vnější zdroje záření).

Scintilační detektor se skládá ze luminiscenčního scintilačního krystalu (většinou thalliem aktivovaný jodid sodný NaI(Tl)), schopného zachytit ionizující záření ve formě γ nebo rentgenového paprsku. Pohlcením záření se excitují elektrony krystalu a při jejich následné deexcitaci emitují fotony viditelného světla.^[2] Tyto velice slabé záblesky světla jsou vhodnými světlovodiči převedeny do fotonásobiče.

Úloha fotonásobiče je znásobit a transformovat paprsky viditelného světla na elektrický impuls, sestávající z velkého množství elektronů. Děje se tak při dopadu světelných záblesků z krystalu na fotokatodu (tenká vrstva materiálu, jenž mění fotony v určitém spektru na elektrony). Z fotokatody se tak po dopadu fotonu uvolní velmi malé množství elektronů, které interagují s dynodami (elektrodami), jejichž povrchová úprava umožňuje násobení impulsu. Uvolňuje se tak stále více elektronů (ke konci řádově 10⁶–10⁷), které jako salva dopadají na anodu fotonásobiče. Vytvoří tak měřitelný elektrický impuls, který se zpracovává v zesilovací soustavě. ^[2]

Mezi fotokatodu a anodu je přivedeno vysoké napětí o velikosti asi 1000 V. Prostředí fotonásobiče je udržováno ve vakuu.

Zesilovací soustava se skládá z předzesilovače. V předzesilovači se amplituda elektrických impulzů upravuje přímo úměrně ve vztahu k počtu světelných fotonů dopadajících na fotokatodu. Zároveň je i počet světelných fotonů z krystalu úměrný energii fotonů na krystal dopadajících.

V zesilovači se signál impulsu z předzesilovače zvyšuje a propouští se do analyzátoru impulsů. Analyzátor impulsy třídí v závislosti na amplitudě. Rozlišuje se analyzátor:^[2]

• Jednokanálový amplitudový – užívá horního a dolního diskriminátoru (tvoří hranici), amplitudy leží mezi těmito hranicemi. Velikost těchto dvou hranic se nazývá kanálem a je dána v eV. Zaznamenává se počet impulsů v jednom kanálu, poté se jeho hranice posouvají a vzniká tak postupně amplitudové spektrum.
• Vícekanálový amplitudový – mnoho jednotlivých analyzátorů zapojených paralelně, umožňuje tak mnohem rychleji získat amplitudové spektrum.

Impulsy jsou propouštěny do koncové jednotky, kterou může být čítač, integrátor nebo paměťová jednotka.

Scintilační detektor se využívá v mnoha diagnostických oborech, zejména v nukleární medicíně. Lze zde využít jako měřič radioaktivity látek, zejména tedy radiofarmak nebo aktivity biologických materiálů (např. v těle pacienta). Stanovení aktivity se používá jako běžný postup před dalším zpracováním radiofarmak (tj. ředěním, aplikací) a je proto zásadní v oboru nukleární medicíny. Používají se:^[3]

• automatické měřiče aktivity – založené na principu ionizační komůrky nebo scintilátoru, aktivita se měří nejčastěji v roztoku
• scintilační studnové detektory – odstíněné měřiče aktivity malých objemů radiofarmak založené na scintilačním detektoru

V moderní době se používají celotělové detekční systémy, které měří aktivitu látek v těle pacienta bez ohledu na distribuci v organismu. Lze tak velmi výhodně měřit například kontaminace osob, sledovat vyšetřovaný orgán označený radioaktivní látkou, nebo provádět různé metabolické studie. K těmto měřením se výhradně užívá γ záření.

Dělíme je na:^[3]

• Planární zobrazovací systémy jsou založené na detekci záření a jeho převedení do dvojrozměrných obrazů. Těmto detektorům se také říká gamakamery. Jedná se o systém složitějších zobrazovacích zařízení. S úspěchem se gamakamery používají i pro detekci rychlých dynamických dějů radiofarmak, bolusových technik nebo celotělových scintigramů.
• Tomografické zobrazovací systémy umožňují sledovat i třetí rozměr obrazu na tomografických řezech. Jedná se o emisní počítačové tomografy (ECT) , u kterých je záření emitováno z pacienta. Podle použitého radiofarmaka se užívá SPECT (zde běžně používané ^99mTc) a PET (β⁺ zářiče).

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Scintigraphy na anglické Wikipedii.

• V tomto článku je použit text článku Scintigrafie ve WikiSkriptech českých a slovenských lékařských fakult zapojených v MEFANETu.

• Karel Kupka; Jozef Kubinyi; Šámal. Nukleární medicína. Praha: [s.n.], 2007. 185 s. ISBN 978-80-903584-9-2. S. 36–37. 

• Gamakamera
• Lékařské zobrazování
• Nukleární medicína

• Obrázky, zvuky či videa k tématu scintigrafie na Wikimedia Commons