Файл: 10.pdf

Основи біофізики і біомеханіки

249 

аналізу (ІРМА). Всі ці методи базуються на конкурентному зв’язуванні 
міченого і неміченого біосубстрату з різними акцепторами.  

При такому радіотестуванні виділяють два види речовин, що взаємо-

діють: ту, що зв’язується (

ліганд

) та ту, що зв’язує (

бінде

р – антисиворотка, 

яка  містить  специфічні  до  міченого  і  неміченого  ліганду  антитіла, 
тобто зв’язуючий агент).  

Рис. 8.6.1

.

Складові частини радіодіагностичного апарату: 1 – детектор, 

2 – блок обробки сигналів (аналізатор амплітуд імпульсів), 3 – 

реєструючий пристрій (

а

 – лабораторний радіометр, 

б

 – клінічний 

радіометр, 

в

 – радіограф, 

г

 – сканер, 

д

 – гамма-камера) 

 
До  групи  методів  радіонуклідного  зв’язування  входять  РІА,  КБЗ  та 

РРА. Шукана речовина виступає в ролі ліганда, котрий конкурує із своїм 
аналогом,  який  мічений 

125

I, 

3

H

,  за  місце  на  специфічно  зв’язуючій 

системі – біндері. У РІА за біндер править антитіло, у КБЗ – специфічний 

Детектор 

Аналізатор 

амплітуд 

імпульсів 

Реєструючий 

пристрій 

Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін 

250 

білок, у РРА – рецептори клітинних мембран. Шукана речовина і мічений 
аналог  зв’язуються  біндером  у  кількостях,  пропорційних  своїм 
концентраціям.  Оскільки  вміст  міченого  ліганду  у  всіх  пробах  строго 
постійний,  радіоактивність  комплексу  «антиген-антитіло»  залежатиме 
від  концентрації  шуканої  речовини  у  пробі:  чим  менша  радіоактивність 
комплексу,  тим  більша  концентрація  шуканої  речовини.  У методі  ПН 
використовують  ті  ж  компоненти,  що  й  у  класичному  РІА,  однак 
шукану  речовину  додають  у  такій  кількості,  яка  б  уся  зв’язувалася, 
внесений  мічений  ліганд  взаємодіє  з  незайнятими  ділянками  антитіла. 
Частіше  ПН  використовують  для  визначення  так  званої  тироксин-
зв’язуючої  здатності  сироватки  –  непрямої  ознаки  присутності  гормонів 
щитовидної залози. Імунорадіометричний аналіз відрізняється від РІА 
лише  тим,  що  радіонуклідом  позначається  не  ліганд,  а  біндер,  який 
фіксується в шуканій речовині.  

Метод  радіотестування  біопроб  при 

in  vitro

  діагностиці  характе-

ризується  дуже  високою  чутливістю.  Так,  за  допомогою  лічильника 
можна визначити дуже малі кількості: порядку 10

-17

 г (для порівняння: 

спектральний метод дослідження дозволяє визначити наявність елементів 
у  кількості  10

-10

г).  Саме  завдяки  цьому  він  зайняв  провідне  місце  при 

визначенні  вмісту  гормонів,  ферментів,  лікарських  препаратів  та  інших 
біологічно активних речовин. 

Концентрації зазначених речовин настільки низькі, що біохімічні та 

біологічні методи в даному випадку є мало ефективними. Радіотестування 

in vitro

 значно переважає їх за чутливістю, точністю та іншими харак-

теристиками, дозволяючи до того ж, уникнути променевих навантажень 
на  обстежуваного,  якому  безпосередньо  не  вводиться  радіонуклід,  бо 
останній у складі РФП (як «

мітка

» препарату) вводиться в біологічну 

пробу окремо від пацієнта. 

Для  радіометрії  проби  з  ізотопними  мітками  використовують,  в 

основному, колодязні сцинтиляційні детектори з автоматичним змінником 
проб  (

рис.  8.6.2

,  а).  При  використанні  в  якості  «мітки»

3

H, 

14

С

  вико-

ристовують  рідинно-сцинтиляційні 



-радіометричні  установки.  Це 

застосовується, в  основному, для проведення радіонуклідних досліджень 

in vitro

 проб біологічних рідин. При цьому проба, «мічена» радіонуклідом, 

вводиться  безпосередньо  в  сцинтиляційну  рідину,  а  потім  за  допомогою 
сцинтиляційних лічильників (які являють собою систему фотоелектронних 
помножувачів (ФЕП) з дискримінаторами) реєструється частота і величина 
амплітуд  сцинтиляцій.  Схематично  прилад  для  рідинно-сцинтиляційної 
радіометрії проб наведено на 

рис. 8.6.2, б

.  

Основи біофізики і біомеханіки

251 

Рис. 8.6.2. 

Структурна схема приладу для сцинтиляційної радіометрії 

біологічних проб

на основі: а) твердотілого колодязного сцинтиляційного 

(

NaJ

) детектора б) рідинно-сцинтиляційного детектора 

Для 

с п е к т р о м е т р и ч н о г о  аналізу біопроб при in vitro дослід-

женнях

 (для оцінки функції органа (коли розглядається абсолютна або 

відносна радіоактивність сечі, сироватки крові, слини тощо);

або при оцінці 

величини  надходження  радіоактивності  до  організму  людини,  величини 
опромінення людини, процесів виведення радіоактивності з організму 
(у  гігієнічних  цілях)  використовуються  спектрометричні  комплекси 
«детектор з передпідсилювачем – спектрометр – аналізатор імпульсів» 
(

рис. 8.6.3

) на базі як сцинтиляційних, так і напівпровідникових детекторів 

(

Ge-Li

 або чисто 

Ge

) та з одно- або багатоканальним аналізатором імпульсів. 

Рис. 8.6.3. 

Cтруктурна схема гамма-спектрометра для радіометрії 

біопроб (

in vitro

)

(НПД – напівпровідниковий детектор, СцД – 

сцинтиляційний детектор) 

-

НПД (

Ge+Li, Ge

) 

-

CцД (

NaI, KI

) 

Попередній 
підсилювач 

Аналізатор 

амплітуд 

імпульсів 

Лічильник 

імпульсів 

Блок високої 

напруги 

Блок 

виведення 

інформації 

Мережа 

змінного 

струму 

Мережа 

змінного 

струму 

Головний 

підсилювач 

Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін 

252 

Такі  спектрометричні  комплекси  дозволяють  ідентифікувати 

радіонукліди  у  складній  суміші  ізотопів,  визначати  питому  їх  активність 
або відносний вміст через спектр зовнішнього гамма-випромінювання. 
Детектор  тут  розміщується  у  свинцевому  колодязі  для  гасіння 
навколишніх випромінювань (

рис. 8.6.4

).  

Рис. 8.6.4. 

Напівпровідниковий детектор

з підсилювачем у захисній 

камері 

 
Також  метод 

in  vitro

  аналізу  використовується  для  радіометрії 

біологічних  проб  після  введення 

in  vivo

  РФП  до  організму.  Це 

проводиться, наприклад, для визначення всмоктування різних речовин 
(вітамінів, білків, жирів, заліза) у шлунково-кишковому тракті, оцінки 
часу  життя  еритроцитів  (за  швидкістю  їх  виходу  з  кров’яного  русла), 
вимірювання  швидкості  виведення  з  організму  через  нирки  чи 
шлунково-кишковий  тракт  різних  речовин,  зокрема  інкорпорованих 
радіонуклідів). Так, у кардіології застосовується  при вимірюванні об’єму 
крові,  оцінці  стану  загальної  судинної  проникності  (за  швидкістю 

Основи біофізики і біомеханіки

253 

зменшення  вмісту  міченого  альбуміну  людської  сироватки  у  пробах 
плазми). У клінічній практиці цей метод використовується, в основному, 
для  радіометрії  щитовидної  залози  з метою  визначення  її  йодо-погли-
нальної активності, за показниками якої судять про стан щитовидної залози. 

Для  радіометрії  цих  проб  використовується  детектор  з  кристалом 

колодязного типу. Тут також, в основному, використовують сцинтиляційні 
лічильники  з  кристалом 

NaI 

в  складі  детектора.  Апарати  для  радіометрії 

органів  і  тканин  відрізняються  конструкцією  свинцевого  екрана 
детектора (коліматора), який дозволяє обмежити поле зору останнього 
тільки досліджуваним органом чи ділянкою. 

Р а д і о м е т р і я   біопроб  при  i n   v i v o   діагностиці

  здійснюється 

шляхом  введення  радіофармпрепарату  (РФП)  всередину  організму 
людини з наступним вимірюванням вмісту радіоактивності у біопробах: 
крові, плазмі, сечі, калу. Це проводиться для визначення всмоктування 
різних  речовин  (вітамінів,  білків,  жирів,  заліза)  у  шлунково-кишковому 
тракті,  оцінки  часу  життя  еритроцитів  (за  швидкістю  їх  виходу  з 
кров’яного  русла),  вимірювання  швидкості  виведення  з  організму 
через  нирки  чи  шлунково-кишковий  тракт  різних  речовин,  зокрема 
інкорпорованих  радіонуклідів.  Так,  у  кардіології  застосовується  при 
вимірюванні  об’єму  крові,  оцінці  стану  загальної  судинної  проникності 
(за швидкістю зменшення вмісту міченого альбуміну людської сироватки 
у пробах плазми). Для радіометрії цих проб використовується детектор 
з кристалом колодязного типу. Тут також, в основному, використовують 
сцинтиляційні  лічильники  з  кристалом 

NaI 

в  складі  детектора.  У 

клінічній  практиці  цей  метод  використовується,  в  основному,  для 
радіометрії  щитовидної  залози  з  метою  визначення  її  йодопоглинальної 
активності,  з  показників  якої  судять  про  стан  щитовидної  залози. 
Апарати  для  радіометрії  органів  і  тканин  відрізняються  конструкцією 
свинцевого  екрана  детектора  (коліматора),  який  дозволяє  обмежити 
поле зору останнього тільки досліджуваним органом чи ділянкою. 

Р а д і о г р а ф і ч н и й   метод  досліджень

  здійснюється  шляхом 

ін’єкції у кров РФП з наступною безперервною автоматичною реєстрацією 
радіоактивності  органів та регіонів тканин. Біокінетику  РФП визначають 
як його фізико-хімічні властивості, так і стан гістогематичного бар’єру 
органів і тканин. Цей метод використовується для визначення хвилинного 
об’єму  серцевого  викиду,  лінійного  та  об’ємного  кровотоку,  визначення 
мікроциркуляції  у  тканинах,  для  визначення  видільної  функції  нирок, 
печінки та газообміну в легенях. Радіограф представляє собою систему 
(

рис. 8.6.5.

) «сцинтиляційний детектор у свинцевому коліматорі – блок