Obsah absolventské práce

 

Obsah absolventské práce  - 3 -

1.      Úvod absolventské práce  - 5 -

2.      Úloha nukleární medicíny v klinickém rozhodování - 6 -

2.1        Scintigrafická vyšetření - 7 -

2.2        Analýza vztahů mezi náklady a užitkem    - 8 -

3.      Základní pojmy v nukleární medicíně  - 10 -

3.1        Protonové a nukleonové číslo  - 10 -

3.2        Poločasy  - 10 -

3.3        Některé veličiny a jednotky  - 11 -

4.      Detekce ionizujícího záření - 13 -

5.      Interakce ionizujícího záření s hmotou  - 13 -

6.      Měřící přístroje a zařízení - 14 -

6.1        Přístroje pro měření in vitro  - 14 -

6.2        Přístroje pro měření in vivo  - 15 -

6.3        Zobrazovací přístroje  - 15 -

7.      Záznam a zpracování obrazu  - 18 -

7.1        Zobrazovací metody nukleární medicíny  - 19 -

7.2        Výpočetní zpracování scintigrafických obrazů  - 20 -

7.3        Archivace a přenos obrazů  - 20 -

8.      Obecný výklad problematiky patologie zánětů  - 21 -

8.1        Definice zánětu  - 21 -

8.2        Místní makroskopické projevy zánětu  - 23 -

8.3        Místní mikroskopické projevy zánětu  - 23 -

8.4        Celkové projevy zánětu  - 27 -

9.      Detekce zánětů scintigrafickými metodami - 28 -

9.1 Indikátory expanze periferního krevního poolu (zánětlivá hyperémie) - 28 -

9.2 Indikátor zmnožení intersticiální tekutiny  - 28 -

9.3 Značené leukocyty  - 29 -

9.3.1 Obecný princip vyšetření - 29 -

9.4 Leukocyty značené prostřednictvím 111In oxinu  - 30 -

9.5 Leukocyty značené prostřednictvím 99mTc-HMPAO   - 30 -

9.6 Imunoscintigrafie pomocí značených protilátek vázaných na povrchové antigeny granulocytů  - 31 -

9.7 Značené receptorově specifické malé proteiny a peptidy  - 31 -

9.8 111In-pentetreotid  - 31 -

9.9 67Ga-galium citrát - 32 -

9.10 18F značená fluorodeoxyglukóza (18F-FDG) - 32 -

10.        Nejčastější indikace  - 33 -

10.1      Horečky neznámé etiologie  - 33 -

10.2      Nitrobřišní záněty  - 33 -

10.3      Osteomyelitis  - 33 -

10.4      Záněty při onemocnění AIDS  - 33 -

10.5      Revmatologické indikace  - 33 -

11.        Kasuistiky  - 34 -

11.1      Sledování aktivity onemocnění u pacienta s revmatoidní artritidou pomocí 99mTc-HIG   - 34 -

11.2      99mTc-HIG u pacientky s revmatoidní artritidou  - 35 -

11.3      Scintigrafický průkaz osteomyelitidy  - 35 -

11.4      Vyšetření pomocí in vivo značených granulocytů LeukoScan  - 37 -

11.5      Zánětlivé uvolnění endoprotézy kolenního kloubu  - 38 -

11.6      Scintigrafické zobrazení spondylodiscitidy pomocí LeukoScanu  - 39 -

11.7      Absces gluteální krajiny  - 40 -

12.        Závěr  - 41 -

13.        Seznam použitých zdrojů  - 42 -

14.          Přílohy


1.    Úvod absolventské práce

 

Medicína jde v diagnostice chorob neustále kupředu. Většina populace ani netuší, jakými možnostmi diagnostika současné medicíny disponuje. V této práci se věnuji diagnostice zánětlivých onemocnění a zánětů obecně metodami nukleární medicíny. Práce vás provede nejen základním výkladem o nukleární medicíně, patologickým výkladem zánětů a zánětlivých onemocnění, ale nabídne vám i přehled v dnešní době nejčastěji používaných způsobů detekce zánětů scintigrafickými metodami a v neposlední řadě také kasuistiku. S kasuistikou přímo souvisí i obrázky a fotografie v příloze této absolventské práce.

 


2.    Úloha nukleární medicíny v klinickém rozhodování

 

Nukleární medicína je obor zabývající se diagnostikou a léčbou pomocí otevřených radioaktivních zářičů aplikovaných do vnitřního prostředí organismu. Převážnou část jeho současné náplně tvoří zobrazovací diagnostika, v menší míře laboratorní diagnostika a léčba. Zobrazovací metoda, kterou využívá, se nazývá scintigrafie (podle scintilačního detektoru tvořícího základ klasické scintilační kamery) nebo gamagrafie (podle záření gama emitovaného radionuklidy používanými v diagnostice). Při scintigrafii jsou scintilační kamerou snímány obrazy (mapy) prostorového rozložení aplikovaného radiofarmaka ve vyšetřované anatomické oblasti.

            Počátky radioaktivních indikátorů v lékařské diagnostice se datují do třicátých let dvacátého století. Hevesyho biologické experimenty s fosforem 32P inspirovaly lékaře massachusettské všeobecné nemocnice  Bostonu, kteří začali využívat radionuklidy jódu 128I a 131I nejprve pro studium fyziologie a později i pro diagnostiku chorob štítné žlázy. Ve druhé polovině čtyřicátých let byl vyvinut vysoce směrový detektor s jehož pomocí se dalo zjistit, zda hmatný uzel ve štítné žláze akumuluje jód. Mechanickým pohybem detektoru nad štítnou žlázou a postupným zápisem výsledku měření bod od bodu vznikla mapa rozložení aktivity představující první obraz, jódový sken štítné žlázy. Primitivní přístroj byl zdokonalen použitím scintilačního detektoru a mnohoděrovým konvergentním kolimátorem, který se počátkem padesátých let začal využívat pro rutinní vyšetření štítné žlázy v klinice. V průběhu následujících padesáti let došlo k obrovskému rozvoji přístrojové techniky a radioframacie a scintigrafická vyšetření se rozšířila do všech klinických oborů.

            Metodologie medicíny se na prahu třetího tisíciletí významně mění v důsledku využívání poznatků na molekulární úrovni. Žádný jiný lékařský obor není pro přenos poznatků molekulární biologie a genetiky do klinické praxe připraven lépe než právě nukleární medicína. Pomocí scintigrafie a vhodného radiofarmaka lze in vivo selektivně a kvantitativně vyšetřit funkci jediného typu metabolické či transportní cesty, enzymové či receptorové vazby nebo reakce antigenu s protilátkou. Moderní radiofarmaka jsou stále častěji charakterizována svými účinky na molekulové úrovni a uplatňují se jak v diagnostice, tak v terapii. Příkladem je kvantitativní vyšetření progesteronových receptorů u karcinomu prostaty, na základě kterého lze odhadnout možný účinek hormonální léčby.

2.1   Scintigrafická vyšetření

 

Základní charakteristikou scintigrafie je zobrazení funkce. Zobrazovací metody používané v radiologii (rentgenové metody, včetně počítačové tomografie, ultrazvukové metody, a tomografie magnetickou rezonancí) zobrazují fyzikální a fyzikálně-chemické charakteristiky tkání. Jas na výsledném snímku je určen absorpčním koeficientem pro rentgenové záření, hustotou, složením, tloušťkou tkáně, akustickou impedancí, pružností, hustotou rezonujících jader, relaxačními parametry, aj.

Všechny tyto metody až na výjimky (některá vyšetření s kontrastními látkami, dopplerovské zobrazení rychlosti průtoku krve v cévách, nebo funkční vyšetření magnetickou rezonancí) zviditelňují především strukturu orgánů (uložení, velikost, tvar, ohraničení, vnitřní stavbu, atd.).

Na rozdíl od těchto metod scintigrafie zobrazuje funkci: lokální nahromadění (akumulace) radiofarmaka závisí na metabolickém obratu vyšetřované tkáně. Anatomické zobrazení radiodiagnostickými metodami umožňuje vizuálně hodnotit například zlomeninu kosti, zúžení cévy, velikost cysty nebo rozsah nádoru. Funkční scintigrafické zobrazení naproti tomu dokáže zobrazit například hypoxii, zánět, perfúzi, koncentraci receptorů, intenzitu glykolýzy a podobně… Lapidárně lze scintigrafii vůči ostatním zobrazovacím metodám vymezit konstatováním, že je jedinou metodou, která zobrazuje pouze živou tkáň. Neživou tkáň scintigraficky zobrazit nelze.

Scintigrafické zobrazení je založeno na známé farmakokinetice příslušného radiofarmaka v organismu. Distribucí radiofarmaka v cílové tkáni po určité době od aplikace (statické scintigrafie) nebo v průběhu času (dynamická scintigrafie) lze pomocí scintilační kamery zobrazit a z výsledných snímků zhodnotit funkci, pro kterou je použitá látka indikátorem. Při hodnocení a interpretaci scintigrafických snímků je proto nezbytná znalost použitého indikátoru (radiofarmaka) a jeho základních fyzikálních, chemických a farmaceutických vlastností.

Míra lokální akumulace radiofarmaka záleží na intenzitě místních metabolických a funkčních dějů. Případné poruchy funkce lze pomocí scintigrafického zobrazení lokalizovat a kvantifikovat. Poruchy funkce v mnoha případech předchází poruchám strukturálním. Proto lze patologické děje odhalit metodami nukleární medicíny zpravidla dříve než jinými zobrazovacími metodami. V porovnání s nimi jsou scintigrafické metody citlivější, často však méně specifické. Například kostní metastázy karcinomu prostaty, prsu nebo plic jsou na

scintigramu velice často viditelné dříve než na rentgenovém snímku. Nelze je však rozlišit od ložiskových změn způsobených jinými příčinami zvýšené přestavby kosti ( hojení zlomeniny, osteomyelitidy a podobně…). Na rentgenovém snímku se metastázy projeví až v době, kdy přestavba kosti dosáhla určitého stupně. Potom je však rentgenový nález pro daný patologický stav poměrně specifický. Pro řadu patologických dějů, kde specifičnost nálezu odráží specifičnost vazby radiofarmaka jsou scintigrafické nálezy rovněž vysoce specifické (například pozitivní scintigrafie nádorů, perfuzní scintigrafie myokardu, a jiné).

 

2.2   Analýza vztahů mezi náklady a užitkem

 

Nukleární medicína je závislá na složité přístrojové technice a dostupnosti radiofarmak vyráběných v cyklotronech a jaderných reaktorech. Tím se řadí k finančně náročným oborům a její úroveň v různých zemích odráží aktuální ekonomickou úroveň společnosti. Současně však správně indikované scintigrafické vyšetření může podstatně snížit náklady vynaložené na stanovení diagnózy a v souhrnu tak uspořit velké částky. Statistické vyhodnocení nákladů na diagnostiku ischemické choroby srdeční ve Velké Británii vedlo k průměrné částce pět set anglických liber na stanovení jedné diagnózy bez provedení scintigrafického vyšetření perfuze myokardu. V případě, že perfuzní studie byla provedena, zkrátila se doba vyšetření a některé další diagnostické testy nebylo nutné provádět. Výsledkem bylo snížení ceny jedné diagnózy onemocnění v průměru o sto anglických liber. Při vysoké incidenci onemocnění (podíl všech nových případů k počtu všech osob vystavených riziku choroby) jsou výsledné úspory významné.

Rozbor vztahů mezi náklady a užitkem zobrazovacích metod se zabývá samostatný obor ekonomie zdravotnictví.

Vysoké pořizovací ceny moderních detekčních přístrojů podporují široce rozšířený omyl, že náklad na diagnostickou zobrazovací techniku tvoří podstatnou část rozpočtu velkých nemocnic. Jak dokládají ekonomické studie z poslední doby, ve skutečnosti se tyto náklady podílejí na rozpočtu nemocnice pouze malým procentem. Kromě toho moderní diagnostické prostředky často umožňují nahradit starší, invazivnější a dražší postupy méně invazivními a levnějšími, a jak bylo uvedeno již výše, při racionálním využití účinně redukují náklady na stanovení jedné diagnózy. Není tomu ale tak vždy: někdy jsou nové metody, které výrazně zvyšují kvalitu a účinnost lékařské péče, podstatně dražší než staré. Ekonomické studie prokazují, že ve vyspělých zemích se léčebné procedury (zvláště chirurgická léčba některých onemocnění) podílejí na zvyšování nákladů nemocnic podstatně větší měrou než diagnostické zobrazovací metody.

Diagnostickou účinností zobrazovacích metod je přesto nutné se soustavně zabývat a vyhodnocovat ji ve vztahu k vynaloženým nákladům. Finanční zdroje jsou vždy a za všech okolností omezené a jejich efektivní využití je nezbytné, protože umožňuje při daném rozpočtu maximalizovat zisk ve formě zvýšení kvality a prodloužení života nemocných. Přitom se neobejdeme bez přesné identifikace nákladů a užitku. Ta je zatím největším problémem racionálního, ekonomického přístupu k financování zdravotnictví. Rizikem alternativních přístupů není jen málo efektivní využití omezených zdrojů, ale především následná infiltrace eticky nepřijatelných cizorodých prvků do lékařského rozhodování, jakými jsou například úvahy o věku či sociální „použitelnosti“ nemocných (návrat investice) a podobně.

Cena zobrazovacího vyšetření v širším slova smyslu se skládá z mnoha složek. Kromě celé řady přímých finančních nákladů jsou zde další možné náklady spojené s léčením případných komplikací ( kvantifikující riziko vyšetření), nepohodlí, bolest, ztráta času a riziko nesprávného závěru či zbytečně provedeného testu. Užitek z výsledku testu se kvantifikuje ještě obtížněji. Někdy se vyjadřuje ve formě negativní ceny, jindy jako relativní prospěch v porovnání s jiným výsledkem. Přes obtížnost a subjektivitu takovýchto odhadů je snaha o kvantifikaci užitku prospěšná, protože nutí lékaře i nemocného přesněji zvažovat relativní hodnoty alternativ a významně přispívá k volbě správného postupu.

Analýza vztahů mezi náklady a užitkem slouží nejenom k výběru vhodného typu vyšetření v konkrétním diagnostickém případě, ale také k objektivní volbě optimálního prahu pozitivity pro vybraný test z hlediska minimalizace průměrné ceny či maximalizace průměrného užitku. Příslušná odvození a výpočty však již přesahují rámec našeho výkladu.

 

 

 

 

 

3.    Základní pojmy v nukleární medicíně

 

3.1   Protonové a nukleonové číslo

 

Chemické chování prvku je určováno jeho umístěním v periodické tabulce prvků a to je určeno jeho protonovým (atomovým) číslem [Z]. Počet protonů a neutronů v jádře atomu, tedy nukleonů, nám udává nukleonové (hmotnostní) číslo [A]. Každý atom je definován těmito dvěma čísly. Například 65/29 Cu.

Jádra některých atomů mají stejný počet protonů (leží tedy na stejném místě v periodické tabulce prvků a mají stejné chemické chování), ale mají rozdílný počet neutronů. Takové nuklidy nazýváme izotopy. Některé z nich mohou být i radioaktivní a ty potom nazýváme radionuklidy. Snad nejznámějšími izotopy jsou izotopy vodíku: 1H (vodík), 2H (deuterium), 3H (tritium).

Na druhé straně známe atomy, které mají v jádře rozdílný počet protonů (leží tedy na různých místech v periodické tabulce prvků a mají rozdílné chemické chování), ale mají stejný počet nukleonů. Tyto nuklidy se nazývají izobary. Dále existují nuklidy se stejným počtem neutronů v atomovém jádru, avšak různým počtem protonů. Ty se nazývají izotony.

Z praktického hlediska nemají izobary a izotony pro nukleární medicínu význam. Důležitější jsou izomery. Izomery jsou nuklidy, které mají ve svém jádře stejný počet protonů a neutronů, liší se však energetickým stavem jádra. Této energie se jádra zbavují vysláním fotonu gama. Musí být proto vždy radioaktivní. Snadno se poznají podle indexu „m“ uváděného za nukleonovým číslem A. V nukleární medicíně je nejčastěji používán jaderný izomer 99mTc – technecium.

 

3.2   Poločasy

 

Poločas přeměny, T1/2, je střední doba, za níž dojde k přeměně poloviny atomů vzorku radioaktivního nuklidu (ČSN ISO 31-9).

Biologický poločas, Tb, je doba, za kterou se biologicky z organismu vyloučí polovina množství podaného indikátoru (radiofarmaka).

Efektivní poločas, Tef,  je doba, za kterou klesne aktivita in vivo podaného radionuklidu na polovinu v důsledku biologické eliminace a radioaktivní přeměny.

1/Tef =  1/T1/2 – 1/Tb -> Tef = (T1/2 *  Tb)/(T1/2 + Tb)

 

3.3   Některé veličiny a jednotky

 

            Aktivita (A) je základní veličina, která charakterizuje zdroj radioaktivního záření. Je definována ČSN ISO 31-9 a 31-10 jako: podíl středního počtu samovolných radioaktivních přeměn z daného energetického stavu v určitém množství radionuklidu za krátkou dobu, a této doby. Tato fyzikální veličina tedy udává počet radioaktivních přeměn v daném množství radioaktivní látky za jednotku času. V soustavě SI je jednotkou aktivity s-1 se zvláštním názvem becquerel (Bq). Je to 1 radioaktivní přeměna za 1 sekundu. Je to jednotka malá, a proto se v běžné medicínské praxi používají její násobky:

1 x 103 Bq = 1 kBq

1 x 106 Bq = 1 x 103 kBq = 1 MBq

1 x 109 Bq = 1 x 103 MBq = 1 x 106 kBq = 1 GBq

Podíl aktivity a celkové hmotnosti radioaktivní látky je hmotnostní (měrná) aktivita s rozměrem Bq x kg-1.

          Podíl aktivity celkového objemu radioaktivní látky je objemová aktivita (hustota aktivity) s rozměrem Bq x m-3.

         Aktivita vztažená k jednotkové ploše představuje plošnou aktivitu s rozměrem Bq x m-2.

         Do zavedení SI soustavy v roce  1980 se používala jednotka curie, ve zkratce Ci. Lze se s ní ještě setkat, a proto uvádím i její převodní vztah: 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq.

         Dávka (D), někdy se používá i termínu absorbovaná dávka, je definována ČSN ISO 31-10 jako podíl střední sdělené energie, předané ionizujícím zářením látce v malém prostoru, a hmotnosti této dávky.

         Jednotkou dávky je J x kg-1 se zvláštním názvem gray (Gy). Jeden gray je energie 1 joule absorbovaná v 1 kilogramu hmoty (tkáně). Je to jednotka, která je příliš veliká. Proto se setkáváme mnohem častěji s jednotkami menšími:

1 mGy = 10-3 Gy

1 μGy = 10-6 Gy

            Starší jednotkou byl rad. 1 rad = 10-2 Gy.

Dávka (absorbovaná dávka) tedy vyjadřuje, jaké množství energie bylo zářením předáno jednomu kilogramu hmoty. Biologický účinek záření je však závislý na (1) absorbované dávce a na (2) druhu záření. Proto byla zejména pro účely radiační ochrany zavedena:

Ekvivalentní dávka Hr – je součin radiačního váhového faktoru wr a absorbované dávky v orgánu nebo tkáni pro ionizující záření (nebo součet takovýchto součinů, jestliže pole ionizujícího záření je složeno z více druhů nebo z více energií).

            Efektivní dávka (E). K vyjádření radiační zátěže v oblasti stochastických účinků je nutné používat efektivní dávku (E), která je definována jako součet součinů ekvivalentních dávek v jednotlivých orgánech a tkáňových váhových faktorů wT. Ty vyjadřují podíl jednotlivých tkání a orgánů na celkovém počtu stochastických poškození při celotělovém ozáření. Jednotkou efektivní dávky (E) je sievert (Sv).

E = Hr x Wr

            Efektivní dávka (E) umožňuje odhadnout riziko stochastických účinků ionizujícího záření i při velmi nerovnoměrném ozáření, jako by se jednalo o rovnoměrné ozáření celého těla. Další velikou výhodou je, že riziko je vyjádřeno jedním číslem, a je proto možno porovnávat riziko stochastických změn u jednotlivých vyšetření, které využívají ionizujícího záření (rentgen, počítačová tomografie, nukleární medicína).

 

tabulka 1 – tkáňové váhové faktory

Tkáň, orgán

Tkáňový váhový faktor Wr

gonády

0,20

červená kostní dřeň

0,12

Tlusté střevo

0,12

Plíce

0,12

žaludek

0,12

močový měchýř

0,05

mléčná žláza

0,05

Játra

0,05

Jícen

0,05

Štítná žláza

0,05

Kůže

0,01

povrchy kostí

0,01

ostatní orgány a tkáně

0,05

1.    Detekce ionizujícího záření

 

            Radionuklidová vyšetření spočívají v  měření množství radioaktivních indikátorů vyšetřované funkce in vivo v cílové tkáni nebo in vitro ve vzorku tělní tekutiny. Množství indikátoru se stanoví měřením aktivity (počtu radioaktivních přeměn za jednotku času). Projevem radioaktivní přeměny atomového jádra, který lze zaznamenat ve vzdáleném místě, je emise ionizujícího záření. Základním nástrojem radionuklidových vyšetření jsou tedy přístroje pro detekci ionizujícího záření.

 

2.    Interakce ionizujícího záření s hmotou

 

Metody detekce ionizujícího záření jsou založeny na výsledku interakce záření s hmotou (tkání). Záření se při průchodu hmotným prostředím zeslabuje následkem absorpce a rozptylu, jeho intenzita ve směru šíření klesá úměrně s rostoucí tloušťkou látky. Nabité částice při průchodu látkou ztrácejí svou energii především excitací a ionizací atomů, pružným rozptylem a emisí brzdného záření. Fotony záření gama se v látce absorbují třemi základními mechanismy: fotoefektem, Comptonovým rozptylem a tvorbou elektron-pozitronových párů.

Při fotoelektrickém jevu ( fotoefektu ) zanikne foton záření gama předáním celé své energie elektronu z vnitřní slupky elektronového obalu atomu absorbujícího prostředí. Tento elektron je emitován z atomu. Uvolněné místo je obsazeno přeskokem elektronu z vyšší hladiny za současného vyzáření charakteristického rentgenového záření. Elektron vyražený z atomu ztrácí svou energii ionizací prostředí. Pravděpodobnost zániku fotonu gama fotoefektem klesá přibližně se třetí mocninou energie fotonu a roste s pátou mocninou atomového čísla absorbátoru. Fotoefekt se proto uplatňuje při interakci záření gama nižší energie s látkami o vysoké atomové hmotnosti. V měkkých tkáních převažuje pravděpodobnost fotoefektu nad Comptonovým rozptylem při energiích fotonů pod 25 keV.

Foton gama s vyšší energií se v látkách s nižšími atomovými čísly absorbuje mechanismem označovaným jako Comptonův rozptyl. Pravděpodobnost této interakce je přímo úměrná atomovému číslu absorbátoru a nepřímo úměrná energii fotonu. Primární foton gama při Comptonově  rozptylu předá část své energie elektronu některé z vnějších sfér atomového obalu a část energie sekundárnímu fotonu s menší energií. Vyražený elektron ztrácí svou energii ionizací prostředí a při zaplnění jeho místa se uvolní kvantum charakteristického rentgenového záření. Sekundární foton ztrácí svou energii opět fotoefektem nebo Comptonovým rozptylem. V detekčním (absorpčním) prostředí může dojít k vícenásobnému Comptonově rozptylu, a tedy k postupnému předání celé energie primárního fotonu.

Při ještě vyšší energii zaniká foton v blízkosti atomového jádra tvorbou elektron-pozitronového páru. Při energii fotonů menší než 1 MeV se však tato interakce neuplatňuje.

 

3.    Měřící přístroje a zařízení

 

            Přístroje pro detekci ionizujícího záření používané v nukleární medicíně dělíme podle účelu na přístroje pro měření in vitro, přístroje pro měření in vivo a zobrazovací přístroje.

 

3.1   Přístroje pro měření in vitro

 

Aktivita vzorků s indikátory emitujícími záření gama se v laboratorních podmínkách in vitro měří pomocí scintilačních detektorů se studnovými krystaly. Jsou to válcové krystaly s dutinou, do které se vkládá nádobka se vzorkem.

Detekční část přístroje je uzavřena v olověném pouzdře a připojena k vyhodnocovacímu zařízení. Studnové krystaly se používají pro stanovení látek pomocí radioimunologické analýzy, měření aktivity vzorků tělních tekutin a exkretů, přesnému měření aktivity radiofarmak před aplikací, a podobně

Provádí-li se velký počet měření stejného typu, jak je to obvyklé v laboratoři pro radioimunoanalýzu, je ruční obsluha studnového detektoru nevýhodná a časově náročná. Proto byly vyvinuty přístroje umožňující automatická měření velkého počtu vzorků. Jsou to tzv. automatické vzorkoměniče, ve kterých je výměna vzorků ve studnovém krystalu prováděna elektromechanickým zařízením, a vícedetektorové aparatury, pracující na podobném principu, ale vybavené větším počtem studnových krystalů, takže umožňují současné měření několika vzorků. Během jedné hodiny lze na takovém přístroji provést několik set měření.

3.2   Přístroje pro měření in vivo

 

Nejednodušším detekčním přístrojem pro měření aktivity in vivo je scintilační detekční jednotka (sonda). Její konstrukce je shodná s uspořádáním detekčního přístroje. Sonda je umístěná na stativu, který umožňuje její zaměření na určité místo pacientova těla. Zorné pole je vymezeno kolimátorem. Jako záznamové zařízení se používá liniový zapisovač nebo magnetofon. Sondy se používají k měření časového průběhu četnosti impulsů v jednom místě. Většina funkčních vyšetření prováděných dříve pomocí scintilačních sond je dnes nahrazena zobrazovacím scintigrafickým vyšetřením, jehož předností je možnost prostorové lokalizace případných funkčních změn. Přesto se však různě upravené sondy stále používají v řadě indikací. Výhodou těchto speciálních sond je jejich vysoká citlivost a možnost plynulého přesného záznamu rychlých změn aktivity v čase.

3.3   Zobrazovací přístroje

 

Nejrozšířenějším zobrazovacím přístrojem v nukleární medicíně je v současné době scintilační kamera (viz. obrázek 1) s jedním nebo více detektory (detekčními hlavami).

Základními součástmi scintilační kamery jsou kolimátor, scintilační krystal, světlovod, soustava fotonásobiče, vyhodnocovací a zobrazovací aparatura.

Kolimátor je olověná clona vymezující směr fotonů dopadajících na scintilační krystal a rozsah zorného pole kamery. Nejčastěji je to deska s mnoha otvory určitého tvaru, velikosti a směru podle typu a použití kolimátoru. Otvory jsou paralelní, sbíhavé nebo rozbíhavé. Bez zeslabení dopadají na krystal pouze fotony ve směru osy otvorů kolimátoru. Ostatní fotony jsou absorbovány v olověných septech mezi otvory. Kolimátor ovlivňuje prostorovou rozlišovací schopnost a citlivost kamery.

Standardní scintilační kamera je vybavena velkoplošným scintilačním krystalem NaI (Tl) o průměru až 50 centimetrů a tloušťce 6-12 milimetrů. Scintilátor emituje modrozelené světlo vlnové délky 415 nanometrů. Nejúčinněji jsou zaznamenávány fotony záření gama  energií do 100 keV, ale ještě při energii 150 keV je v krystalu tloušťky 10 milimetrů absorbováno kolem devadesáti procent fotonů dopadajících na krystal. Krystal NaI (Tl) je použitelný pro energie zhruba 500 keV, s rostoucí energií fotonů však rychle klesá detekční účinnost. Energetická rozlišovací schopnost v rozmezí 100-200 keV je 10-15 %. Světelný záblesk po absorpci fotonu záření gama trvá velmi krátce což umožňuje zaznamenávat vysoké četnosti impulsů řádu mnoha desítek tisíc za sekundu bez významného snížení detekční účinnosti. Krystal NaI (Tl) je silně hydroskopický, a proto musí být hermeticky uzavřen ve speciálním pouzdře.

Vzhledem k vysokému indexu lomu krystalu NaI (Tl) je nutné zajistit dobrý optický kontakt mezi krystalem a fotonásobiče. K tomu slouží světlovod z průhledného plastického materiálu se stejným indexem lomu jako má krystal.

Ke krystalu je pomocí světlovou připojena soustava několika desítek fotonásobiče o průměru kolem 3 centimetry. Fotokatoda každého z nich je vyrobena z materiálu zvláště citlivého na vlnovou délku světla scintilátoru. Pro správnou funkci kamery je důležité, aby všechny fotonásobiče měly pokud možno shodné technické charakteristiky.

Vyhodnocení a zobrazení impulsů začíná zapojením výstupů fotonásobiče do speciálního pasivního elektronického obvodu sestaveného z kondenzátorů nebo odporů, kondenzátorové nebo odporové matice, která slouží k určení polohy a intenzity světelného záblesku ve scintilačním krystalu. Nejsilnější impuls je zaznamenán na výstupu fotonásobiče, jehož fotokatoda je scintilačnímu záblesku nejblíže. Směrem od tohoto místa amplitudy impulsů na výstupech fotonásobiče klesají. Kdybychom k lokalizaci fotozáblesku využili jenom fotonásobič s největším impulsem na výstupu, bylo by prostorové rozlišení kamery příliš hrubé: rovnalo by se průměru fotonásobiče. Vyššího rozlišení lze dosáhnout kombinací všech výstupů fotonásobičů tak, že se vypočte poloha těžiště, vážený průměr souřadnic středů fotonásobičů s vahami rovnými amplitudám impulsů na výstupech jednotlivých fotonásobičů. Relativní intenzita signálu na výstupu fotonásobičů je odporovou maticí transformována do čtyř vstupních signálů označovaných jako x+, x-, y+ a y- (střed těchto souřadnic je uprostřed krystalu). Součet všech čtyř signálů se označuje jako signál z a jeho velikost je úměrná celkové energii deponované při absorpci fotonu gama v krystalu. Pomocí tohoto signálu jsou polohové signály upraveny tak, že jejich výsledné hodnoty nejsou závislé na energii pohlceného fotonu.

Poziční signály z odporové matice jsou po zesílení zpracovány polohovými obvody, ve kterých jsou ze čtyř původních signálů vypočteny výsledné prostorové souřadnice x a y v záblesku v zorném poli kamery. Ty mohou být použity přímo k vytvoření obrazového bodu na paměťové obrazovce osciloskopu. Signál z je uveden do amplitudového analyzátoru se dvěma diskriminačními hladinami, které vymezují energetické okno obvykle v oblasti fotopík. Ze zpracování jsou tím z větší části vyloučeny rozptýlené fotony s nízkou energií, které by snižovaly prostorové rozlišení a způsobovaly neostrost obrazu. Moderní scintilační kamery umožňují záznam v několika energetických oknech současně, takže lze provádět například dokonalejší korekci na rozptyl záření.

Scintilační krystal, světlovod, fotonásobiče a odporová matice jsou stíněny olověným pouzdrem a tvoří detekční hlavu scintilační kamery. Hlava je umístěna na masivním stativu umožňujícím zaměření kamery na vyšetřovanou oblast.

Elektronika kamery je z části umístěna v detekční hlavě a z části v ovládacím pultu kamery (konzole).

Výsledný analogový scintigrafický obraz je vytvářen z bodů na obrazovce ovládacího pultu. Trvalý záznam obrazu se dříve pořizoval fotograficky ofotografováním obrazovky nebo úzkým světelným paprskem pomocí speciálního zařízení přímo na rentgenový film. Signály x, y a z ze scintilační kamery jsou dnes nejčastěji digitalizovány pomocí analogově-digitálních převodníků, ukládány do paměti a zobrazovány na obrazovce počítače. Archivace takovýchto záznamů mohou být dále archivovány na různá záznamová média (například CD, DVD, ZIP, …).

Vedle již zmíněné energetické rozlišovací schopnosti je pro funkci kamery významná časová a prostorová rozlišovací schopnost. Časová rozlišovací schopnost omezuje měření vysokých četností impulsů. Při těchto četnostech elektronické obvody nestačí zaznamenat všechny přicházející impulsy. Maximální četnost, kterou je kamera schopna zaznamenat, je závislá na tzv. mrtvé době, intervalu, ve kterém kamera po záznamu jednoho impulsu není schopna zaznamenat další impuls. Tato doba je u moderních kamer asi čtyři mikrosekundy.

Prostorová rozlišovací schopnost kamery je kombinací vnitřního prostorového rozlišení detektoru a geometrického rozlišení kolimátoru. Vnitřní rozlišovací schopnost detektoru (tj. vzdálenost dvou ještě rozlišitelných scintilačních záblesků) je tři až čtyři milimetry. Pro celkové rozlišení kamery je však rozhodující geometrická rozlišovací schopnost kolimátoru, která je podstatně menší: celkové rozlišení je proto vždy horší než vnitřní a dosahuje hodnot jeden až dva centimetry. Záleží přitom na typu kolimátoru, vzdálenosti zdroje záření od kolimátoru (s rostoucí vzdáleností prostorové rozlišení klesá), a dalších faktorech.

Popsaná scintilační kamera slouží k planární statické a dynamické scintigrafie.

Ve speciálních indikacích potřebujeme měřit celkovou aktivitu lidského těla nebo rozložení aktivity v celém těle zobrazit. Hovoříme o celotělové detekci nebo celotělovém zobrazení. Přístroje pro celotělovou detekci jsou konstruovány jako pohyblivé nebo stacionární detektory. Konkrétních technických řešení existuje celá řada, stejně jako různých aplikací. Přístroje slouží k rychlému a přesnému stanovení radionuklidů deponovaných v lidském těle. Kromě diagnostických aplikací (retenční vyšetření) se celotělové detektory používají k měření vnitřní kontaminace radioaktivními látkami u pracovníků s ionizujícím zářením. Tyto detektory musí být schopné zaznamenat nepatrné aktivity na úrovni desítek až stovek rozpadů za sekundu. Jejich významnou součástí je proto masivní stínění zabraňující detekci záření ze zdrojů radiačního pozadí. Diagnostické přístroje pracují s podstatně vyššími aktivitami. Některé z nich umožňují zobrazit profil rozložení aktivity ve směru dlouhé osy pacientova těla (tzv. profilografy).

Obrazy celého těla lze získat scintilační kamerou, která se pohybuje podél těla pacienta nebo stacionární kamerou, pod kterou se posouvá pohyblivý vyšetřovací stůl. Výsledný obraz je sestaven z dílčích regionálních snímků nebo vytvořen jako jediný celotělové snímek. Snímání se obvykle provádí v předozadní a zadopřední projekci. V místech s podezřením na patologický nález se přehledný celotělové snímek doplňuje podrobnějšími regionálními snímky. Celotělové zobrazení se nejčastěji provádí při detekci metastáz zhoubných nádorů nebo při detekci nespecifických zánětů, které nemůžeme odhalit jinou z klasických diagnostických metod. V poslední době se pro celotělové vyšetření používá stále častěji metod emisní výpočetní tomografie (PET).

 

4.    Záznam a zpracování obrazu

 

Ze zkušenosti víme, že k pořízení dobré fotografie potřebujeme dobré osvětlení. Vznik obrazu na citlivém filmu je podmíněn dopadem dostatečného počtu světelných fotonů. Je-li světla málo, je třeba otevřít clonu, použít přídavného osvětlení, citlivější film, nebo prodloužit expozici snímku. Podobně k vytvoření dobrého a kvalitního scintigrafického obrazu musí kamera zaznamenat dostatečný počet fotonů záření gama. Možnosti jak zvýšit „osvětlení“ (a tím i dávku záření) nebo citlivost detekce jsou ovšem omezené. Počtu fotonů potřebného pro vytvoření kvalitního obrazu se proto dosahuje prodloužením expozice. V důsledku toho jsou expoziční doby ve scintigrafie poměrně dlouhé /desítky sekund až minut).

 

 


4.1   Zobrazovací metody nukleární medicíny

 

Scintigrafické metody dělíme, jak už sem dříve uvedl, na statické a dynamické podle toho, zda zachycují rozložení radiofarmaka v jednom nebo více časových intervalech, a dále na planární a tomografické podle toho, zda zobrazují jednu projekci nebo obraz řezu, tenké vrstvy, rekonstruované z mnoha projekcí. Tomografické metody poskytují převážně statické obrazy, moderní přístroje však stále častěji umožňují provádět také dynamická tomografická vyšetření.

Tomografickými postupy se zde nebudu zabývat, jelikož je k tématu této práce nepotřebujeme. Planární zobrazení poskytované běžnými scintilačními kamerami může být statické nebo dynamické.

Při statické scintigrafii se pořizuje zpravidla jediný snímek rozložení radiofarmaka ve vyšetřované anatomické oblasti po určité době od aplikace. Tato doba je zvolena tak, aby se radiofarmakum nahromadilo v dostatečném množství ve všech buňkách s normální funkcí. Na snímku potom místa s menším počtem impulzů odpovídají místům s porušenou funkcí, místa s větším počtem impulzů mohou odpovídat hyperfunkci. Jindy se radioindikátor hromadí pouze v patologickém ložisku (například záněty, nádory, …). Důležité je si uvědomit, že i statická scintigrafie přináší informaci o funkci vyšetřované tkáně. O statických snímcích hovoříme také tehdy, je-li výsledkem vyšetření několik snímků pořízených s velkými časovými odstupy ( hodiny, dny ).

Při dynamické scintigrafii se pořizuje série snímků zachycující jednotlivé fáze průchodu radiofarmaka vyšetřovanou anatomickou oblastí. Expozice jsou poměrně krátké (od několika sekund po několik minut), celková doba snímání je určena trváním vyšetřovaného děje, obvykle jsou to minuty až desítky minut. Záznam dynamické scintigrafie lze hodnotit vizuálně, empiricky, nebo kvantitativně, výpočtem křivek z oblastí zájmu, ze kterých se odvozují diagnostické parametry vyšetřované funkce. V některých indikacích je užitečné vizuálně hodnotit zobrazení pohybu zrychleným promítáním snímků dynamické studie na obrazovce ( playback, cine mode ).

 


4.2   Výpočetní zpracování scintigrafických obrazů

 

Výpočetní zpracování obrazu má ve scintigrafii dlouhou tradici. Relativně malé prostorové rozlišení, poměr užitečného signálu k šumu a kontrast scintigrafických snímků stimulovaly vývoj dodatečných úprav obrazů, které uvedené nedostatky odstraňují nebo alespoň částečně kompenzují. Snaha o kvantitativní využití funkční informace vedla k vývoji metod výpočtu hodnot farmakokinetických a diagnostických parametrů. Vzhledem k relativně malým rozměrům scintigrafických snímků bylo jejich výpočetní zpracování možné již v dobách, kdy počítače dosahovaly pouze zlomků dnešního výkonu. Předpokladem výpočetního zpracování je digitalizace obrazu.

 

4.3   Archivace a přenos obrazů

 

Rostoucí význam digitálních obrazů v diagnostice s sebou přináší nároky na technické vybavení zdravotnických zařízení, jako jsou počítačové sítě a databázové systémy, elektronické banky dat. Mají-li tyto struktury kromě běžné administrativy a řízení provozu sloužit pro archivaci a přenos obrazových dat, musí splňovat podstatně vyšší požadavky na výkon počítačů, kapacitu pamětí a rychlost komunikace. Snímky získané různými vyšetřovacími postupy jsou dlouhodobě uloženy na optických discích a zpřístupněny nejen na odděleních zobrazovací diagnostiky, ale na libovolném terminálu počítačové sítě nebo vzdálených místech. Význam výpočetního zpracování obrazových informací v lékařské diagnostice roste a jeho postupy stále častěji pronikají i do řady léčebných, především chirurgických postupů.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.    Obecný výklad problematiky patologie zánětů

 

5.1   Definice zánětu

 

Zánět je složitý komplex dějů a morfologických změn, zpravidla vyvolaný působením škodlivého činitele. Má funkci ochrannou a opravnou.

            Definice zánětu je obtížná, nicméně lze použít tuto charakteristiku: „Zánět je fylogeneticky ustálená odpověď organismu na působení škodliviny. Má složku alternativní, exsudativní, proliferační (produktivní) a imunitní. Má obrannou a reparační funkci. Má místní i celkové projevy.

            Obranné (defenzivní) prostředky organismu proti škodlivině mají ničivé účinky na živou hmotu – na většinu mikroorganismů i na vlastní tkáně. Proto je velmi důležitá jejich souvislost s imunitním systémem, jenž zajišťuje, aby byly namířeny proti „cizímu, škodlivému, které je nutno zničit“, a ne proti „vlastnímu, které je nutno chránit“. Fagocytóza, jeden z hlavních obranných prostředků, je vyvolávána nejen „cizím“, ale při úklidové reakci také „vlastním poškozením, které je nutno odstranit“. V případech poruchy imunity nadměrná obrana ( hypersenzitivita ) nebo porucha tolerance k „vlastnímu“ (autoimunita) způsobuje zbytečné poškození vlastního organismu.

            Reparační mechanismy reparují poškození způsobená škodlivinou i vlastní obrannou činností. Zahrnují reparaci, to je náhradu nekrotické původní tkáně vazivem a v omezeném rozsahu též regeneraci, tedy její obnovu.

            Většina zánětlivých změn je soustředěna v organismu do jednoho místa, kde zpravidla působí škodlivina (místní, lokální změny a projevy zánětu). Další změny se odehrávají v celém organismu (celkové změny, projevy).

            Jako příčina zánětu může působit mnoho různých vlivů zevního prostředí. Fyzikální a chemické vlivy jsou příčinami ran, popálení a omrzlin nebo poleptání, jejichž hojení se uskutečňuje reparačním zánětem, popř. s odstraněním nekrózy úklidovou reakcí. Biologické příčiny nemocí způsobují záněty infekční s výraznou složkou obrannou i reparační. Vnitřní příčiny nemocí se na vzniku zánětu uplatňují patogenní imunitou. Zánětlivá reakce úklidovou a reparační funkcí vzniká u nekróz i v rámci nezánětlivých onemocnění, například při hojení infarktu myokardu.

Rozdíly v účincích a síle působení různých příčin zánětu a rozdíly v citlivosti, možnostech obrany a reparace různých tkání jsou příčinou značných rozdílů mezi zánětlivými onemocněními. Téměř pokaždé však lze na zánětlivém onemocnění pozorovat všechny následující znaky ( projevy ) zánětu, i když mohou být zastoupeny velmi málo:

1.      Alterace, alternativní změny – místní poškození skutečnou škodlivinou (například bakteriálními toxiny) nebo působením obranných mechanismů na vlastní tkáně.

2.      Exsudace, exsudativní změny – činnost buněk a látek krevního původu v místě působení příčiny zánětu při ničení škodliviny a odklízení poškozených tkání.

3.      Imunitní děje – činnost imunitního systému při vyhledávání, rozpoznávání a ničení látek „cizích“ i „vlastních poškozených“ a při poruchách imunity i „vlastních nepoškozených“; jeho činnost při ukončení zánětu a zajištění specifické pohotovosti organismu pro případ napadení stejnou škodlivinou v budoucnosti (tzv. imunitní paměť).

4.      Proliferační a produktivní změny – náprava místního poškození náhradou původní tkáně méně hodnotnou vazivovou tkání a její přeměnou v jizvu (reparace). Uplatňuje se množení (proliferace) buněk vaziva a produkce jizvy. Za příznivých okolností mohou proliferovat buňky postižené tkáně a nastane úplná obnova původního stavu (regenerace). Reparace a regenerace se často kombinují.

 

Uvedené změny se vyskytují u velké skupiny zánětlivých onemocnění a uplatňují se také jako důležité dílčí děje u některých nemocí nezánětlivého charakteru (dekubitus, hojení infarktu myokardu a jiných ischemických nekróz, hojení neinfikovaných ran a zlomenin, vhojování cizích těles, rejekce transplantátu, obrana organismu proti nádoru). Regenerace se vyskytuje často samostatně jako progresivní změna.

Zánětlivá onemocnění mohou probíhat akutně, subakutně a chronicky. Jednotlivé projevy se u nich mohou vyskytovat postupně, jak tomu bývá u akutních a subakutních zánětů, kde často škodlivina vyvolá alteraci, poté exsudativní a imunitní děje plní obrannou funkci a po jejím splnění se kombinací regenerace a produktivních změn uskutečňuje funkce reparační. Mohou se také všechny vyskytovat současně, jak tomu bývá u chronických zánětů, zvláště když škodlivina působí dlouhodobě nebo opakovaně.

Projevy zánětu se v jednodušší podobě vyskytují již na nižších stupních vývoje živočichů, vyšším živočichům jsou společné a podobně jsou ustálené v nitroděložním vývoji jednotlivce ( jsou vrozené).

5.2   Místní makroskopické projevy zánětu

 

            České výrazy „zánět“, „zápal“, stejně jako srovnatelné výrazy  jiných jazyků, vyjadřují zkušenost, že nejběžnější a pozorování nejpřístupnější záněty, tj. záněty kůže, podkoží a sliznic něčím připomínají „oheň“ a jeho rozněcování, „plamen“, „horkost“, „pálení“. Tuto zkušenost formuloval již ve starověku římský lékař Celsus jako hlavní znaky zánětu:

-          rubor – zarudnutí, zčervenání

-          calor – teplo v zanícené tkáni

-          tumor – zvětšení, zduření

-          dolor – bolest

 

Později byl  k původním čtyřem Celsovým znakům přidán ještě pátý: functio laesa (porušení funkce). Tyto místní znaky zánětu lze dobře použít k diagnóze některých zánětů bez použití složitějších vyšetřovacích metod. Pozdější vědecké poznání podstaty zánětu umožnilo zařadit mezi záněty i mnoho jiných onemocnění, u nichž jsou uvedené makroskopické znaky nevýrazné nebo chybějí. Klasické znaky zánětu lze nalézt jen v určité skupině zánětů, která odpovídá nespecifickým exsudativním a počínajícím proliferativním zánětům.

 

5.3   Místní mikroskopické projevy zánětu

 

Místní mikroskopické projevy zánětu zahrnují změny alternativní, exsudativní a proliferační. Jejich souvislost s imunitou je obzvlášť patrná u exsudativních změn.

Alternativní změny, alterace jsou názvy pro regresivní změny v rámci zánětu. Mohou být různého typu a rozsahu od nevýrazné dystrofie přes těžkou steatózu až k nekróze, od nevýrazných mikroskopických změn až po změny makroskopické. Typ a rozsah alterace spolu s dalšími změnami rozhoduje při třídění zánětů. Těžká alterace je vedoucím znakem poměrně vzácných alternativních zánětů.

U většiny zánětů se alterace v jejich průběhu mění. Často je největší na počátku, kdy ještě působí škodlivina,a s ústupem jejího účinku ustupuje i alterace a převažují další složky zánětu. Tak například reparativní zánět začíná nekrózou způsobenou jednoduchou fyzikální nebo chemickou škodlivinou, následuje odstranění poškozené tkáně exsudativní a imunitní složkou zánětu a nakonec se vlastní hojení uskutečňuje produktivními změnami a popřípadě i regenerací. U jednoduchých fyzikálních a chemických vlivů odpovídá alterace druhu škodliviny a síle jejího působení. Vlastnosti organismu ovlivňují rychlost úklidové reakce a její hojení. U infekčních onemocnění alterace závisí nejen na infekční příčině, ale též na schopnosti obrany organismu. Nejtěžší následky mají infekce u osob, jejichž schopnost obrany je snížena patologickým stavem (kachexie, diabetes mellitus, zhoubný nádor, útlum krvetvorby) nebo léčivy (kortikoidy, cytostatika). Při slabší obraně může infekční činitel působit déle, alterace může dlouhodobě přetrvávat, vyskytovat se společně s jinými složkami zánětu, může se i dále stupňovat. Někdy může zánět také postihnout cévy, vyvolat jejich uzávěr krevní sraženinou a k alterativním změnám se přidruží nekrózy ischemické. V některých případech působení patogenní imunity, například při tuberkulóze, se poškození objevuje až později v průběhu onemocnění

Exsudativní změny, exsudace představují složitý děj, při němž se rozšiřují krevní kapiláry  a venuly, v jejich stěnách vznikají prostupné otvory a jimi vystupují do mezibuněčného prostoru  okolních tkání bílkovinné a často i buněčné složky krve. Společně s vodou a nízkomolekulárními látkami tvoří v okolí takto změněných cév exsudát (zánětlivý výpotek). Buňky zánětlivého exsudátu nazýváme ve tkáních zánětlivým infiltrátem nebo zánětlivou celulizací. Za určitých okolností se exsudát může šířit dále, například ze seriózních blan do tělních dutin nebo ze sliznic do kůže do zevního prostředí. Rozšíření cév je spojeno s překrvením, které se projeví jako zčervenání a místní zvýšení teploty. Výstup krevních složek do mezibuněčného prostoru tkání se projevují jako otok a zduření. Edém lze poznat podle těstovitého prosáknutí tkání, v němž lze tlakem na určitou dobu vytvořit skleslinu (jamku). Exsudát v tělních dutinách nebo v zevním prostředí makroskopicky vypadá jako tekutina nebo kašovité až pevné hmoty.

Podrobnější znalost patogeneze exsudativních změn umožňuje hlouběji pochopit podstatu zánětu. Škodlivina svým přímým působením poškozuje stěny cév a okolní buňky. Z poškozených buněk se uvolňují chemicky vysoce účinné látky (mediátory zánětu, například histamin), které na začátku spolupůsobí na cévní stěny. Kapiláry a venuly jsou v zánětlivém ložisku rozšířeny, obsahují větší množství krve, krevní proud je zpomalen až zastaven (peristaltická hyperémie). Póry mezi buňkami endotelu vystupují makromolekuly krevní plazmy do extravaskulárního, intersticiálního prostoru. Při mírném postižení cév se do exsudátu dostávají menší molekuly bílkovin (albuminy, některé globuliny), při těžším i větší (přibývají  další globuliny a popřípadě fibronogen, jenž se mění na fibrin). Při nejtěžším poškození cévní stěna propouští i erytrocyty. Červené krvinky neplní v infiltrátu žádnou funkci a vyskytují se v něm zřídka.

V počáteční fázi akutního zánětu, trvající pod přímým působením škodliviny a časných mediátorů (histaminu) přibližně necelou hodinu, se řada látek krevní plazmy dostává do styku s látkami tkání i s látkami uvolněnými z poškozených buněk a eventuelně s látkami mikrobiálními. Spouští se množství chemických reakcí, jejichž výsledkem je vznik dalších mediátorů zánětu, které hlavně udržují zvýšenou propustnost cév, přitahují leukocyty do místa zánětu (chemotaxe) a zvyšují fagocytózu (opsoniny, opsonizace). Rychle následuje fáze, při níž bílé krvinky infiltrují do intersticia. Za několik minut až hodin se objevují neutrofilní granulocyty. Fagocytují bakterie i jiný materiál včetně nekrotických částí vlastního organismu a uvolňují další mediátory zánětu. Brzy odumírají a jsou nahrazovány novými neutrofilními leukocyty nebo jinými buňkami zánětlivého infiltrátu. Mikrofágy mají schopnost fagocytovat velké množství různých částeček. Vznikají z krevních monocytů, v místě zánětu se objevují ve větším množství pod vlivem chemotaxe za několik hodin až dnů. Většinu mikrobů usmrtí a neživé částice rozkládají chemicky. Produkují chemické látky, které mají kromě již uvedených účinků mediátorů zánětu ještě schopnost aktivovat lymfocyty, zvyšovat proliferaci krevních kapilár a vazivových buněk, zvyšovat tělesnou teplotu množstvím leukocytů v krvi (leukocytóza). Lymfocyty se zpravidla objevují v zánětu nejpozději. Zúčastní se imunitních dějů, v jejichž rámci se po stimulaci množí a prodělávají složitý vývoj v několika směrech. Výsledkem je řada morfologicky navzájem podobných buněk vzhledu lymfocytů, ale funkčně velmi odlišných. Z nich T-lymfocyty dále rozvíjejí zánět svými produkty, působícími na makrofágy a další lymfocyty. Plazmatické buňky (plazmocyty), vznikají z B-lymfocytů, se liší velkým množstvím cytoplazmy bohaté na protilátky. V zánětlivém infiltrátu bývají ještě jmenovány heparinocyty (žírné buňky), produkující časné mediátory zánětu (histamin) a dále eozinifilní granulocyty, které se většinou objevují v exsudátu dosti pozdě a fagocytují imunokomplexy nebo se vyskytují při parazitárních infekcích. Konečně bývají v zánětlivém infiltrátu jmenovány endotelové buňky kapilár a fibroblasty, vznikající z vazivových buněk (fibrocytů). Oba druhy buněk se objevují a proliferují pod vlivem chemických produktů makrofágů až při přechodu k produktivním změnám a uplatňují se v reparační funkci zánětu.

Exsudativní změny se vyskytují prakticky u všech zánětlivých onemocnění, nejvýraznější jsou u zánětů exsudativních. Často následují po počáteční alteraci s poškozením tkání a cév a s uvolňováním mediátorů, plní obrannou a úklidovou funkci, aktivují reparační funkci zánětu s produktivními změnami a jsou tlumeny s ústupem škodliviny. Při přetrvávajícím nebo opakovaném působení škodliviny nebo při poruše tlumících mechanismů má zánět chronický charakter: přetrvává infiltrace makrofágy, lymfocyty a plazmocyty, která aktivuje proliferační změny a současně se vyskytují změny alterativní. Exsudativní změny mohou vzniknout i bez předcházející alterace jako následek působení patogenní imunity, například uvolněním mediátorů typu histaminu při atopiích nebo aktivací komplementu při imunokomplexovém typu hypersenzitivní reakce.

Exsudace je podkladem nejznámějších makroskopických projevů zánětu: rubor a calor odpovídají hyperémii, tumor odpovídá prosáknutí tkání exsudátem, dolor působení mediátorů zánětu na nervová zakončení.

Proliferační, produktivní změny jsou charakterizovány přítomností proliferujících kapilár a fibroblasty se vznikem jizvy v reparační fázi zánětu. V řídké mezibuněčné hmotě s malým množstvím kolagenních vláken se pod vlivem látek uvolněných z makrofágů množí fibroblasty a v okolí pučením kapilár vznikají kapiláry nové. Fibroblasty produkují kolagen, kolagenních vláken přibývá, řídké vazivo zraje ve vazivo tuhé. Počáteční vysoká cévnatost tohoto vaziva způsobuje tak charakteristický makroskopický vzhled, že je nazýváno nespecifickou granulační tkání. Lze ji pozorovat například při hojení větší rány. Její povrch je jemně granulovaný a živě červený. Jednotlivá červená zrna odpovídají kličkám kapilár. Povrch je vlhký a snadno krvácí. V dalším průběhu granulační tkáň bledne, stává se tužší a pevnější. Ubývá cév, přibývá kolagenních vláken a objevuje se hyalinní přeměna. Konečným vývojovým stadiem je jizva, bledá a tuhá tkáň, tvořená bezcévným vazivem, jen s malým množstvím klidových firbocytů. Proces je vyvolán chemickými látkami uvolněnými z makrofágů a je podporován přítomností fibrinu. Jeho zvláštní formou je takzvaná organizace fibrózního exsudátu nebo hematomu.

Zánětlivý vznik jizvy není vázán jen na vývoj nespecifické granulační tkáně, ale zahrnuje i možnost přeměny specifické granulační tkáně, například u tuberkulózy. Specifická granulační tkáň vzniká u určitých nemocí nahromaděním monocytů, makrofágů a buněk z nich odvozených. Její morfologický obraz je na rozdíl od nespecifické granulační tkáně tak příznačný, že lze v mnoha případech podle něho stanovit původce onemocnění, i když není v preparátech nalezen. Nahromadění zmíněných buněk zde vytváří prakticky bezcévní souvislé masy nebo uzly a uzlíky, vždy dobře porovnatelné v mikroskopu, někdy i prostým okem. Vývoj specifické granulační tkáně se může ubírat různými směry. Pokud dochází k jizvení, hovoří se i zde i produktivních změnách.

Vývoj granulační tkáně v jizvu je velký proces. Převažuje u proliferativních zánětů. Plní reparační funkci zánětu, když alterace je tak těžká, že znemožňuje úplnou regeneraci, nebo se uplatňuje jako tzv. organizace fibrózního exsudátu. Jizva je trvalý stav, kdy je původní tkáň nahrazena méně hodnotnou tkání vazivovou. V zájmu úplného vyhojení zánětu regenerací je nutno při léčbě dbát, aby alterace a exsudace fibrogenu byly co nejmenší. Vznik chronického zánětu se současným výskytem infiltrace makrofágy, lymfocyty a plazmocyty, alterativních změn i proliferace granulační tkáně byly uvedeny již u změn exsudativních.

 

5.4   Celkové projevy zánětu

 

Zvýšení tělesné teploty je způsobeno vlivem mediátorů zánětu na termoregulační centrum v mezimozku. Se zvyšující se teplotou klesá schopnost množení mikroorganismů a stoupá fagocytóza, klesá však odolnost nemocného proti toxinům. Měření a zaznamenávání teploty je významnou diagnostickou metodou. Podle její výšky lze rozlišit subfebrilitu a febrilitu, podle průběhu kontinuální horečku, septickou horečku atp. .

Leukocytóza je zvýšený počet leukocytů v krvi. Je projevem přesunu leukocytů z kostní dřeně do zánětlivého ložiska pod vlivem mediátorů. Leukocyty se v kostní dřeni zvýšeně množí a uvolňují se do oběhu i v méně zralých stadiích vývoje. Leukocytóza se vyskytuje nejen při zánětlivých onemocněních, ale též při úklidové reakci. Velmi těžká je při leukémii.

Zvýšená sedimentace erytrocytů je při zánětu způsobena vyšším obsahem protilátek v krvi. Erytrocyty se v nesrážlivé krvi snáze shlukují a rychleji klesají. Po uplynutí určité doby se měří vrstva tekutiny nad usazeninou v měřící trubici. Její výška je u zánětů větší než normálně. Jev lze pozorovat i za jiných okolností, kdy jsou v krvi látky usnadňující rychlejší klesání erytrocytů.

 

 

 

 

6.    Detekce zánětů scintigrafickými metodami

 

Aktivní zánět je, jak již bylo řečeno, z patofyziologického hlediska charakterizován hyperémií, zmnožením extracelulární tekutiny a migrací leukocytů.

Pomocí některých nukleárně medicínských indikátorů lze tyto děje objektivizovat a lokalizovat tak místo zánětu. Některými z indikátorů lze však zobrazit i ložisko chronického, případně granulomatózního zánětu.

 

9.1 Indikátory expanze periferního krevního poolu (zánětlivá hyperémie)

 

 

Příkladem je 99mTc-MDP použitý pro třífázovou scintigrafii kostních a kloubních struktur. Zvýšená aktivita v časných fázích studie (do čtyř až pěti minut po podání radiofarmaka) svědčí pro lokální hyperémii vyvolanou zánětem, ale zřejmě i pro průnik indikátoru do intersticia (osteomyelitis, aktivní synovitis, celulitid a podobně – viz. kasuistika).

 

9.2 Indikátor zmnožení intersticiální tekutiny

 

Do této skupiny patří například 99mTc-technecistan prostupující do intersticia pří zvýšené propustnosti kapilár, 99mTC značený mikrokoloid albuminu (99mTc-nanocoll o velikosti částic menší než 80 nm), ale i 99mTc značený lidský polyklonální imunoglobulin (JVC – komerční preparát TechneScan® HIG), který se osvědčil zejména v revmatologických indikacích jako indikátor aktivní synovitidy a podobně.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.3 Značené leukocyty

 

9.3.1 Obecný princip vyšetření

 

 

Od pacienta se odebere 40 – 64 ml nesrážlivé krve. Provede se separace leukocytů a jejich označení pomocí 99mTc. Poté se značené autologní leukocyty reinjikují pacientovi a jsou zvýšeně akumulovány v místě zánětu. S ohledem na klinickou otázku lze provést cílenou scintigrafii včetně tomografie nebo celotělového snímání.

Obecné indikace

·         detekce suspektních míst infekčního / neinfekčního zánětu u febrilního pacienta s / bez příznaků

·         u horečky neznámé etiologie u pacientů s pozitivní hemokulturou nebo granulocytózou

·         u podezření na nitrobřišní absces

·         detekce zánětlivého střevního onemocnění (M. Crohn, proctocolitis) a určení jeho rozsahu

·         detekce a sledování muskuloskeletální infekce, například: septická artritida, akutní osteomyelitida (v páteři bývá nález obvykle nespecifický)

Obecné kontraindikace

·         těhotenství

·         přecitlivělost na pomocné látky používané při separaci leukocytů (v anamnéze alergická reakce při předchozím shodném vyšetření)

·         vyšetření je spojeno sice jen s malou radiační zátěží, nesmí však být samoúčelné; indikace k vyšetření musí být podložena možným zdravotním přínosem pro pacienta

·         relativní: granulocytopenie (nedostatek elementů snižuje citlivost metody)

·         relativní: léčba antibiotiky, kortikosteroidy a protizánětlivými léky snižuje citlivost metody

 

 

 

 

Příprava pacienta před příchodem na ONM

·         pacient se dostaví dobře hydratován

·         je doporučeno nalačno, lehká snídaně co nejdříve ráno je však možná

·         lehké jídlo dle libosti si pacient může vzít s sebou

·         pacient si musí s sebou přinést výsledek krevního obrazu mladší 3 dnů

 

Principem vyšetření je tedy reinjekce in vitro označených autologních leukocytů separovaných z krve pacienta, které pak migrují do oblasti zánětu. Značení se provádí buď 99mTc prostřednictvím HMPAO (exametazimu), nebo 111In prostřednictvím oxinu. Metody značení leukocytů jsou technicky poměrně náročné a zejména separace krevních elementů vyžaduje speciální vybavení. Příklad výsledného záznamu naleznete na obrázku 2.

 

9.4 Leukocyty značené prostřednictvím 111In oxinu

 

Snímání se provádí za 4 - 6 a za 24 hodin po aplikaci 40-80 MBq radiofarmaka nejlépe na scintilační kameře s možností celotělového záznamu.

Výhodou oproti 99mTc značeným leukocytům je absence aktivity v močovém traktu, játrech, žlučových cestách a ve střevním traktu. Významněji se nehromadí ani v hojících se ranách. Nevýhodou je větší radiační zátěž. Jsou tedy vhodné pro průkaz zánětu v dutině břišní a v malé pánvi. Jedná se především o záněty tlustého střeva, cholecystitis, pyelonefritis a renální abscesy nebo gynekologické záněty.

 

9.5 Leukocyty značené prostřednictvím 99mTc-HMPAO

 

Částečné vylučování močovými cestami a do střevního traktu do určité míry omezuje možnosti vyšetření orgánů dutiny břišní. Snímáme nejprve za hodinu po intra-venosní aplikaci radiofarmaka, kdy je u dospělých ještě minimální koncentrace aktivity ve žluči, opakujeme za čtyři a standardně i za dvacet čtyři hodin. Značené leukocyty jsou indikátory volby pro osteomyelitis periferních kostí a septické artrózy. Při časném snímání lze prokázat i rozsah a aktivitu střevních zánětů.

 

 

 


9.6 Imunoscintigrafie pomocí značených protilátek vázaných na povrchové antigeny granulocytů

 

Monoklonální protilátky BW 250/183 získané imunizací myší a označené 99mTc se po intravenosní aplikaci naváží na povrchový antigen NCA 95 leukocytů a některých jejich prekurzorů. Vyšetření provádíme za čtyři a dvacet čtyři hodin po podání indikátoru. Metoda je založena na migraci granulocytů označených protilátkou do zánětlivého ložiska, lze však předpokládat i průnik značených protilátek do oblasti již rozvinutého zánětu a vazbu na přítomné granulocyty.

Hlavní indikací jsou záněty a abscesy cévních štěpů, periferní osteomyelitis, případně záněty dutiny břišní. Vazbou na prekurzory granulocytů umožňuje indikátor zobrazit i distribuci granulopoetické kostní dřeně.

Nevýhodou je skutečnost, že si organismus proti těmto protilátkám vytváří vlastní protilátky (HAMA – human antimouse antibody), z čehož vyplývá riziko závažných anafylaktických reakcí, které stoupá při opakovaném vyšetření. Před další aplikací je proto nutné vyšetřit titry těchto protilátek v séru a dle výsledku případně od vyšetření i ustoupit.

99mTc značené fragmenty antigranulocytárních protilátek (Fab) zachovávají výhody BW 250/183, ale riziko indukce tvorby HAMA je podstatně menší (preparát LeukoScan® firmy Immunomedics).

 

9.7 Značené receptorově specifické malé proteiny a peptidy

 

Po podání se váží na polymorfonukleáry a monocyty, a hromadí se proto v místě aktivního zánětu.

 

9.8 111In-pentetreotid

 

Je značený analog somatostatinu, který se váže na struktury obsahující somatostatinové receptory, a tedy i na lymfocyty, makrofágy a stěny venul. Je někdy vhodný pro lokalizaci granulomatózních zánětů a v různých revmatologických indikacích.

 

 

 

9.9 67Ga-galium citrát

 

Galium má zcela specifické postavení mezi nukleárně medicínskými indikátory zánětu.

Po nitrožilním podání se rychle naváže na cirkulující transferrin. Za fyziologických okolností se galium hromadí v játrech, ve střevech, v ledvinách, v kostní dřeni a ve slezině. Do dvaceti čtyř hodin se deset až dvacet procent vyloučí močí a přibližně stejný podíl i střevním traktem. Studie pomocí elektronové mikroskopie ukázaly nitrobuněčnou lokalizaci 67Ga v lysosomech a lysosome-like granulech. Na rozdíl od akumulace v nádorové tkáni hraje při zánětu zřejmě největší roli vysoká koncentrace laktoferrinu v neutrofilních leukocytech. Pravděpodobně se uplatňuje i zvýšená preambilita kapilár, která umožňuje snadnější průnik galia vázaného na transportní bílkovinu do extravaskulárního prostoru. Snímání se provádí za čtyřicet osm a sedmdesát dva hodin po podání indikátoru. Při srovnání se  111In značenými leukocyty je 67Ga-citrát zřejmě vhodnější pro lokalizaci chronických zánětlivých lézí. Pro průkaz zánětu v dutině břišní je často problémem artificiální aktivita střevního obsahu, kterou se ne vždy laxativy a klysmaty podaří zcela eliminovat. Indikací pro použití galia jsou tedy zejména horečky neznámé etiologie, plicní a vůbec nadhraniční zánětlivá onemocnění, záněty při onemocnění AIDS, osteomyelitis a zánětlivé procesy v myokardu a perikardu. Výpovědní hodnotu metody však v řadě klinických situací snižuje akumulace indikátoru v některých nádorech.

 

9.10 18F značená fluorodeoxyglukóza (18F-FDG)

 

18F-FDG se stále více využívá pro lokalizaci ložisek zánětu. Je kumulována v zánětech, tedy ve tkáních se zvýšeným metabolickým obratem, které zánět doprovázejí. Na rozdíl od glukózy však z buněk nevystupuje, takže může být využita pro zobrazení tkání se zvýšeným metabolismem glukózy, jako jsou zánětlivé a nádorové struktury.

 

 

 

 

7.    Nejčastější indikace

 

7.1   Horečky neznámé etiologie

 

Toto vyšetření má význam především pro průkaz zánětu po operacích. Negativní nález při použití značených leukocytů téměř vylučuje ložiskové nahromadění hnisu. V této indikaci lze použít i 67Ga-citrát a s výhradou i značené antigranulocytární protilátky.

 

7.2   Nitrobřišní záněty

 

Výhodnými indikátory jsou zejména 111In značené leukocyty, v řadě případů lze získat uspokojivé výsledky i při použití značených antigranulocytárních protilátek.

 

7.3   Osteomyelitis

 

Pro diagnostiku osteomyelitidy jsou vhodné jak značené leukocyty, tak i značené antigranulocytární protilátky. Téměř suverénní postavení má však v této indikaci kombinace třífázové scintigrafie skeletu a 67Ga-citrátu.

 

7.4   Záněty při onemocnění AIDS

 

Nemocní s AIDS trpí při imunodeficienci řadou infekcí, z nichž nejčastější je zřejmě pneumocystová pneumonie. Lze ji poměrně spolehlivě prokázat zejména pomocí 67Ga-citrátu.

 

7.5   Revmatologické indikace

 

Pro průkaz zánětlivých afekcí v revmatologii (například aktivní synovitidy) se osvědčily 99mTc-imunoglobuliny (99mTc-HIG), při hnisavých artritidách však i značené antigranulocytární protilátky, u revmatoidní artritidy může být přínosem i 111In –pentetreotid.

 

8.    Kasuistiky

 

8.1   Sledování aktivity onemocnění u pacienta s revmatoidní artritidou pomocí 99mTc-HIG

 

Dvaašedesátiletý muž sledovaný dva roky pro seropozitivní revmatoidní artritidu s vyšší klinickou aktivitou od počátku onemocnění byl vyšetřen celotělovou scintigrafií zánětlivých procesů pomocí 99mTc-HIG (přípravek TechneScan HIG). Nález byl porovnán s celotělovým kostním skenem po aplikaci 99mTc-HDP (přípravek TechneScan® HDP).

Klinicky: postižení obou ramen (s omezením abdukce i rotace v abdukci), loktů, zápěstí, drobných kloubů rukou, obou kyčlí, kolen a hlezenních kloubů. V době studie únavový syndrom, dvě hodiny ranní ztuhlost a subfebrlie.

Léčba: prednison, sulfasalazin a nesteroidní antirevmatika.

Laboratorně: FW 48/57, CRP 18, Latex 1:1280 ++

Celotělová scintigrafie skeletu v AP (vpravo) a PA (vlevo) projekci za 2 hod. po aplikaci 650 MBq 99mTc-MDP (obrázek 3). Je patrná vyšší kostní přestavba v obou akromioklavikulárních skloubenních, v loktech a v obou zápěstích a jen diskrétně zvýšená kostní přestavba v pravém kolenním kloubu.

Skelet rukou a nohou v AP (vlevo) a PA (vpravo) projekci po aplikaci 99mTc-MDP (obrázek 4). Postižena jsou obě zápěstí, drobné klouby rukou, velmi intenzivní kostní přestavba v proximálním interphalangeálním skloubení druhého prstu pravé nohy.

Celotělová scintigrafie za čtyři hodiny po aplikaci 370 MBq 99mTc-HIG (časná fáze – obrázek 5). Je patrná lehce vyšší depozice radiofarmaka v obou ramenech a jen minimálně v pravém kolenním kloubu.

Celotělová scintigrafie za dvacet čtyři hodin po aplikaci 99mTc-HIG (pozdní fáze – obrázek 6). Ve srovnání s časným zobrazením za čtyři hodiny (obrázek 5) je patrný markantní nárůst aktivity v obou ramenech (více vpravo), v loktech, zápěstích a drobných kloubech rukou a v nohou (PIP II. vpravo). Nejvýraznější je nárůst koncentrace radiofarmaka v pravém kolením kloubu, který svědčí pro aktivní synovitidu v této lokalizaci. Distribuce 99mTc-HIG u tohoto pacienta dobře koreluje s klinickým hodnocením a podporuje nutnou intenzivní protizánětlivou léčbu.

 

 

8.2   99mTc-HIG u pacientky s revmatoidní artritidou

 

V rámci klinické studie byla vyšetřena čtyřiapadesátiletá žena s revmatoidní artritidou prvního stupně, v době vyšetření bez klinických i laboratorních známek výraznější aktivity onemocnění. Nález na celotělové scintigrafii po aplikaci 99mTc-HIG (TechneScan® HIG) byl porovnán s celotělovým kostním skenem.

Celotělová scintigrafie po aplikaci 99mTc-HIG - bez výraznější patologicky zvýšené depozice radiofarmaka v okolí velkých kloubů. Pouze v obou zápěstích je patrná aktivní synovitida (obrázek 7).

Zobrazení rukou v dorzální projekci po aplikaci 99mTc-HIG. Aktivní synovitida v obou zápěstích, není patrná na drobných kloubech rukou.

Celotělová scintigrafie skeletu v AP (vpravo) a PA (vlevo) projekci za dvě hodiny po aplikaci 555 MBq (15 mCi) 99mTc-MDP (obrázek 8).

Až na skelet rukou a nohou normální nález, bez výraznější patologicky zvýšené kostní přestavby. Skelet rukou po aplikaci 99mTc-MDP - drobná ložiska v karpálních kůstkách bilaterálně a drobné ložisko v proximálním interphalangeálním skloubení III. prstu levé ruky (klinicky bez výraznější aktivity v této lokalizaci, obrázek 9).

Poznámka: distribuce 99mTc-HIG u této pacientky i v celém  našem souboru dobře korelovala s klinickým hodnocením na kloubech provedeným revmatologem. Výhodou této metody je možnost provedení celotělové scintigrafie (3-fázovou kostní scintigrafii lze zpravidla provádět cíleně jen na určitou oblast).

 

8.3   Scintigrafický průkaz osteomyelitidy

 

Scintigrafie skeletu po aplikaci 99mTc-oxidronátu slouží nejčastěji ke zjištění kostních metastáz a také k průkazu celé řady jiných kostních afekcí včetně osteomyelitidy. Pro diagnostiku osteomyelitidy je mnohdy potřeba doplnit vyšetření s větší specificitou –  a to značenými leukocyty nebo protilátkami proti granulocytům.

Osmačtyřicetiletý muž prodělal v dubnu 1999 autonehodu s tříštivou zlomeninou nártu pravé nohy. Přetrvávala chronická posttraumatická osteomyelitida tarzu a metatatarzu s výrazným narušením troficity měkkých tkání a pohyblivosti kloubů, vzdorující konzervativní terapii. Ortopéd uvažoval o amputaci pravé nohy. V prosinci 1999 odeslal pacienta na scintigrafii skeletu k určení přítomnosti, rozsahu a lokalizaci kostního zánětu. 

Celotělový scintigram (obrázek 10) byl proveden po podání 99mTc-oxidronátu na tomografické scintilační kameře Diacam firmy Siemens. Je patrná difúzně vyšší depozice radioaktivity v pravé dolní končetině a to v proximální části tibie, dále v talokrurálním kloubu.

Doplněna dále cílené projekce na pravou nohu (obrázek 11), kde patrné ložisko v tarzu a na pomezí tarzometatarzálním vpravo.

Doporučeno ještě další vyšetření. 11. 1. 2000 aplikováno 400 MBq 99mTc-označených monoklonálních protilátek proti granulocytům. Vlastní scintigrafie provedena za pět a dvacet čtyři hodin po podání se zaměřením na distální části obou dolních končetin. Na záznamech  zřejmá tři patologická ložiska zvýšené depozice radiofarmaka na pravé noze v oblasti tarsometatarzálního přechodu (bližší lokalizace není možná). Nález svědčí pro osteomyelitidu v této oblasti (obrázek 12, obrázek 13).

Podle závěru ortopéda z 31. 1. 2000 lze stav pro neúspěch konzervativní léčby řešit pouze amputací postižené pravé nohy, což pacient odmítl.

Diagnostika osteomyelitidy může být spojena s potížemi. Největší problémy jsou u chronického zánětu, pacientů léčených antibiotiky, kortikoidy, aktinoterapií, zánětů komplikujících jinou kostní lézi. Záchyt je možný prostou scintigrafií skeletu, třífázovou scintigrafií kostí, galiovou scintigrafií. Všechny tři uvedené postupy mají poměrně vysokou senzitivitu, ale bohužel nižší specificitu (vysoký podíl falešně pozitivních nálezů). Je to dáno tím, že nejrůznější kostní afekce jsou provázeny zvýšenou osteoblastickou aktivitou. Vyšší specificitu má scintigrafie pomocí značených leukocytů nebo protilátek proti granulocytům.

V uvedeném případě byl falešně pozitivní nález na scintigramu skeletu v proximální části tibie a v talokrurálním kloubu, kde byl zvýšen kostní metabolismus při ještě probíhajících reparačních procesech po úraze. Správně pozitivní (svědčící pro osteomyelitidu) byla ložiska na noze, což bylo potvrzeno vyšetřením značenými protilátkami.

Popsaná kasuistika ukazuje na možnost scintigrafického průkazu chronické osteomyelitidy kombinací scintigrafie skeletu a vyšetřením značenými protilátkami proti granulocytům.

 

8.4   Vyšetření pomocí in vivo značených granulocytů LeukoScan

 

Pacientka (54 roků), byla dne 5. 1. 2000 operována na neurochirurgickém oddělení v Praze. Provedena parciální resekce meningeomu fossae medialis l. sin. Pro recidivu expanse dne 26. 4. 2001 tamtéž provedeno další zmenšení nádoru a uzávěr aneurysmatu svorkou. 2. 5. 2001 přeložena na neurologické oddělení ONsP Znojmo. Od 9. 5. 2001 v levé krajině spánkové fluktuace. Provedeno CT vyšetření mozku, absces vyloučen.

Pacientka je febrilní v době od 9. 5. do 17. 5. teploty dosahují a přesahují 38 stupňů Celsia. Od 15. 5. hnisavá sekrece v jizvě po kraniotomii vlevo temporálně. Výtěr z rány dne 17. 5. 2001 Staphylococcus aureus bez produkce betalaktamázy. 18. a 19. 5. kultivační nález týž. Od 12. 5. přeléčena Ofloxinem do 27. 5. Od 27. 5. pro nový vzestup teplot zahájeno podávání Amoksiklavu. Fluktuace trvá, píštěl uzavřena. 29. 5. 2001 přeložena do péče ODN. Po ukončení antibiotické terapie 5. 6. 2001 je pacientka afebrilní, bez známek fluktuace v operační jizvě.

23. 5. 2001 provedena imunoscintigrafie zánětu po aplikaci LeukoScanu za standardních podmínek, po i.v. aplikaci 600 MBq 99mTc-sulesomabu proveden scintigrafický záznam zájmových oblastí: za pět hodin po aplikaci proveden celotělový scan (obrázek 14), za šest hodin po aplikaci provedeno SPECT zobrazení mozku (obrázek 15). Vyšetření bylo provedeno na dvojhlavé kameře AXIS firmy Marconi. Akviziční matrice 128x128, kolimátory HR. Celotělový záznam k posouzení distribuce značených granulocytů a nalezení ložiska proveden za pět hodin po aplikaci (dvacet minut). Cílený SPECT proveden následně s cirkulární orbitou a rovněž HR kolimátory 60 stepů po 3 stupních.

Na záznamu za pět hodin je patrné fyziologické rozložení radiofarmakem značených granulocytů v typických oblastech plochých kostí, slezině a méně výrazně v játrech. Patologicky zvýšenou akumulaci in vivo značených granulocytů lze prokázat již na celotělovém scanu v levé polovině mozku.

Na SPECT záznamu lze prokázat ložisko parasagitálně centrálně vlevo, které komunikuje v.s. se subdurálním prostorem vlevo frontálně až frontotemporálně.

Vyšetřením prokázáno patologické hromadění značených granulocytů v levé polovině mozku, parasagitálně, v místě operačního zákroku, s komunikací se subdurálním prostorem.

Vyšetření in vivo značených leukocytů pomocí LeukoScanu přispělo k vysvětlení etiologie febrilního stavu u pacientky dva týdny po operaci meningeomu s CT negativním nálezem.

 

8.5   Zánětlivé uvolnění endoprotézy kolenního kloubu

 

Pacientka J. J. 1949, v únoru 2001 prodělala TEP levého kolene, od srpna bolesti při chůzi, nyní při každém kroku i noční, teploty třesavky neguje.

Lokálně – levé koleno – jizva pevná, bez zarudnutí, palpačně teplejší bolestivé obě štěrbiny, otok a lehce náplň kloubu, S 0-0-90 bolí při dotažení, lýtko bez otoků, nebolí.

Laboratorně: FW 70/120, Hb 113, Ery 4,53, Leu 6,9, JS, UN, kreat.+ ionty v normě. CRP silně pozitivní.

Aplikace 900 MBq 99mTc - Sulesomabu i.v., za čtyři hodiny zhotoveny statické snímky kolenních kloubů v AP a laterální projekci. Na skenu sledujeme zvýšenou akumulaci zn. granulocytů v oblasti femorální i tibiální komponenty TEP genu l. sin. Nález odpovídá zánětlivému procesu v oblasti TEP (obrázek 16).

Terapie – operace, analgetika, Clexan, Oxacilin, Gentamycin.

Operace – parapatell. řezem proniknuto do kolenního kloubu, zde několik mililitrů zkalené tekutiny – ad abcter. Provedena synovectomie, odstranění všech nekrotických měkkých tkání, tibiální komponenta zcela volná, odstraněna i se zbytky cementu, odstraněna i femorální komponenta – zde rozměklé kosti obou kondylů, nekrotická kost odstraněna. Výplachy, do dřeňových dutin tibie i femuru Garamycin. Spacer mezi tibia femur a do FP kloubu.

Mikrobiologické vyšetření: leukocyty +++, amorfní drť, po pomnožení: Morganella morgani –  plus citlivost na Gentamycin, Staphylococcus epidermidis.

Průběh – pooperačně rána klidná, přechodně křeče v lýtku ustupující po operaci, ortéza vyhovuje, chůze o berlích bez obtíží.

Diagnóza: Infectus TEP genu l. sin.

Pozitivní scintigrafická diagnostika zánětu TEP kolenního kloubu pomocí radionuklidem značeného fragmentu protilátky LeukoScan.

 


8.6   Scintigrafické zobrazení spondylodiscitidy pomocí LeukoScanu

 

Padesátiletá žena, hypertoničká, vážněji nikdy nestonala, byla 4. 12. 2001 přijata na doporučení praktického lékaře pro schvácenost, teploty trvající asi 3 týdny do 39 stupňů Celsia, bolesti v bederní krajině nejdříve vpravo, poté stěhující se doleva. Bolesti se zhoršují vsedě, někdy nemůže ani chodit. Ztížené dýchání v klidu, bolesti na prsou nemá.

Nechutenství, za l4 dní váhový deficit 6 kg. Ambulantně přeléčena antibiotiky. V objektivním klinickém nálezu pouze obezita a lehká hepatomegalie. Neurologické vyšetření, gynekologické vyšetření, ortopedické vyšetření, chirurgické vyšetření, rentgen plic v normě.

Laboratoř – FW 8O/84, leuko. l3,l - seg. 8l,2, eo. O,6, baso O,1, mono 3,8, lymfo 14,3, CRP 75 mg/l, GMT l,35, ALP l,3O, moč stopa krve, kultivačně sterilní. Ostatní laboratorní nález v normě. Ultrazvuk břicha – strukturální přestavba jater v.s. steatóza. Cholecystolithiasa a hydrops žlučníku na podkladě konkrementu v ductus cysticus, rentgen pánve a LS páteře – mírná sinistroskolioza bederní páteře s drobnou spondylozou, mírné protažení okrajů acetabula bilaterálně. 

Dne 10. 12. 2001 provedena scintigrafie skeletu pomocí 99mTc - HDP (obrázek 17) se závěrem: jednoznačně patologický kostní scan v oblasti LS přechodu, dif. dg. spondylitis, spondylodiscitis a doporučené provést CT vyšetření.

11. 12. 2001 CT vyšetření LS přechodu se závěrem:

segment L4/5 s primárně užším kanálem a circul. protruzi desky nález L5/S1 by mohl odpovídat probíhající spondylodiscitidě v terénu starších degenerativních změn a v. s. stav po traumatu dolní desky L 5 vpravo, sledovat vývoj.

18. 12. 2001 provedena scintigrafie pomocí LeukoScanu – 99mTc znač. fragmentu protilátky proti granulocytům (obrázek 18, obrázek 19).

Závěr: v oblasti LS přechodu, kde je patrný patolog. nález v kostním scanu je v souhlasu s dostupnou literaturou chladný defekt při vyšetření LeukoScanem, který podporuje diagnózu akutní spondylodiscitidy L5/S1. 

 

 

 

 

8.7   Absces gluteální krajiny

 

74letý pacient byl připravován na kardiochirurgické řešení ischemické choroby srdeční (bypass). Pro bolesti levého kyčelního kloubu a subfebrilie doplněno rentgenové vyšetření, kde byla zjištěna suspektní nekróza hlavice femoru. Byla zvažována totální endoprotéza kyčelního kloubu, pro podezření na infekční komplikaci byla indikována tří fázová kostní scintigrafie.

Po aplikací 700 MBq 99mTc - MDP byla spuštěna dynamická studie v zadní projekci se zaměřením na oba kyčelní klouby. Byla zobrazena ložiskově zvýšená kumulace radiofarmaka vlevo v okolí kyčelního kloubu. Na celotělovém scintigramu v pozdní fázi (obrázek 20) je v přední projekci patrná vyšší kostní přestavba v levém acetabulu, v zadní projekci masivní kumulace radiofarmaka v měkkých tkáních hýždě. Pomocí SPECT zobrazení (obrázek 21) je zobrazen fotopenický defekt hlavice levého femoru a zvýšená kostní přestavba v acetabulu, na levý kyčelní kloub navazuje dorzolaterálně masivní oválná kumulace značených difosfonátů s centrálním výpadkem aktivity, odpovídající abscesu v gluteální krajině.

Poznámka: u dospělých pacientů s podezřením na avaskulární nekrózu hlavice femoru má větší přínos SPECT vyšetření než zobrazení s kolimátorem pinhole, které se uplatňuje u dětí s Perthesovou nemocí.


9.    Závěr

 

Práce se snaží komplexním způsobem prezentovat možnosti a klinický přínos současné nukleární medicíny v diagnostice zánětů a zánětlivých onemocnění.

Velice zajímavá je metoda značených leukocytů, která je ovšem jak finančně, tak technicky náročná. Detekce zánětů scintigrafickými metodami je vhodná především u horeček neznámé etiologie, u břišních zánětů, u osteomyelitidy a u zánětů provázejících onemocnění AIDS. V některých případech je dobré diagnostické metody nukleární medicíny doplnit jinými způsoby diagnostiky.

Závěrem bych rád podotkl, že nukleární medicína je dynamicky se rozvíjející obor, který nachází uplatnění i v diagnostice řady dalších onemocnění.


10.                       Seznam použitých zdrojů

 

Bakos, K., aj. Nukleární medicína. 1. vyd. Praha: LF UK, 1994.

Wagner, H., aj. Principles of Nuclear Medicíně. 2. vyd. USA: W. B. Saunders Copany, 1995

Urbánek J., kol. autorů. Nukleární medicína. 4. vyd. Jilemnice: Gentiana, 2002

Stříteský J., Halberstadt P. Patologie. 1. vyd. Sv. 1. Praha: Scientia Medica, 1996

Dobiáš J. Patologická anatomie. 1. vyd. Praha: AVICENUM, 1979

Nemocnice na Homolce, ONM - PET centrum Nemocnice Na Homolce [on-line]. c2003, poslední revise: nezjištěno [cit. 2003-11-26]. Dostupné z: http://www.homolka.cz.

KC Solid, Kasuistiky SKELET, ZÁNĚTY, INFEKCE [on-line]. c2003, poslední revise: nezjištěno [cit. 2003-11-26]. Dostupné z: http://www.kcsolid.cz.

 

 

PRÁCE POKRAČUJE PŘÍLOHOU ZDE