Giáo trình tổng hợp những phương pháp để đọc số liệu khi đo phóng xạ phần 2 pps

Y Học Hạt Nhân 2005

2.6. Thể hiện kết quả
2.6.1. Đếm xung:
Yêu cầu lâm sàng trong YHHN rất phong phú. Để ghi đo hoạt độ phóng xạ trong
phần tủa (B) và phần tự do (F) khác nhau trong định lợng RIA, ngời ta đo các ống
nghiệm và kết quả đợc thể hiện bằng số xung (imp/min). Những mẫu bệnh phẩm
trong nghiên cứu huyết học, hấp thu qua đờng ruột, chuyển hoá các chất trong cơ thể
cũng thờng đợc đo bằng xung.
Trong môi trờng xung quanh chúng ta bao giờ cũng có một số bức xạ nhất định
đang tồn tại. Chúng tác động vào các hệ ghi đo và tạo nên một số xung nhất định đợc
gọi là phóng xạ nền (phông). Hoạt độ phóng xạ nền đó cao thấp tuỳ nơi, tuỳ lúc và tuỳ
thuộc loại bức xạ. Cần lựa chọn thời gian đo thích hợp tuỳ theo độ lớn của phông so
với hoạt độ phóng xạ có trong mẫu để đạt độ tin cậy và độ chính xác nhất định của
phép ghi đo.
Vì vậy phải xử lý số liệu đo theo thuật toán thống kê. Những máy móc hiện đại có
thể kèm theo những chơng trình phần mềm chuyên dụng để xử lý tự động. Có thể xác
định thời gian cần đo hoặc dung lợng xung tối đa muốn có rồi máy tự động dừng lại
khi đạt yêu cầu. Máy đếm xung rất cần trong các Labo nghiên cứu và mong muốn độ
chính xác cao với hàng loạt các ĐVPX khác nhau. Kỹ thuật đếm xung có thể áp dụng
cho cả tia beta và tia gamma. Nó thờng đợc dùng trong các kỹ thuật in vitro, nghĩa
là đo các mẫu bệnh phẩm.
2.6.2. Đo dòng trung bình:

Bức xạ tác dụng vào vật chất gây nên các phản ứng tại đó mà trớc hết là kích
thích hoặc ion hoá vật chất. Tuỳ theo cấu trúc của đầu đếm mà tác dụng đó tạo ra xung
điện và đếm xung nh vừa nêu ở trên. Cũng có thể tạo ra thiết bị để ghi tổng cộng hiệu
quả các tác dụng. Nếu tính theo một đơn vị thời gian đó là đo dòng trung bình. Ví dụ
điển hình của kỹ thuật đo này là thiết bị ion hoá các chất khí. Khi có bức xạ tác dụng
vào không khí, các phân tử khí bị ion hoá tạo ra các cặp ion âm và dơng. Dới tác
động của điện trờng trong buồng, các ion đó dịch chuyển về 2 cực. Tại cực chúng

trung hoà bớt điện tích của 2 điện cực và gây nên sự sụt giảm điện thế. Đo độ giảm
điện thế hay đo cờng độ dòng điện của các ion chuyển dịch chính là đo liều lợng
phóng xạ. Vì vậy chúng ta gọi đó là đo tốc độ đếm trung bình hay đo cờng độ dòng
điện trung bình (dòng trung bình).
Để ghi đo dòng trung bình thờng có một bộ phận tích phân (ratemeter). Mỗi
ratemeter có một hằng số thời gian nhất định tùy thuộc giá trị điện dung của tụ điện C
và điện trở R trong đó. Kết quả dòng trung bình đo đợc thể hiện trên một đồng hồ
chia độ với kim chỉ thị. Giá trị đọc đợc là giá trị về liều lợng chùm tia. Nếu nó đợc
tiếp nối với bộ phận vẽ đồ thị trên giấy, trên màn hình thì chúng ta có đồ thị. Nếu
không có thiết bị vẽ đồ thị, ta có thể đo bằng kim chỉ thị tại từng điểm riêng biệt hoặc
tại một vị trí nhất định trên cơ thể nhng theo những mốc thời gian (thời điểm) khác
nhau. Từ đó kết nối các kết quả thu đợc để có đồ thị biểu diễn sự biến đổi hoạt độ
theo không gian (vị trí) hoặc thời gian. Chính vì thế kỹ thuật đo dòng trung bình có ích
lợi nhiều trong việc theo dõi sự biến đổi hoạt độ phóng xạ theo thời gian hoặc không
gian. Các máy đo đồ thị phóng xạ của thận, tim v.v đợc cấu tạo theo kỹ thuật này.
Kỹ thuật đo dòng trung bình thờng đợc áp dụng đối với tia gamma, có khả năng
đâm xuyên lớn. Vì vậy thiết bị này đợc dùng trong các nghiệm pháp thăm dò in vivo,
tức là đánh dấu phóng xạ bằng cách đa vào trong cơ thể và khi đo ta đặt đầu đếm từ
bên ngoài cơ thể.
2.6.3. Đo toàn thân (Whole body counting):
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n

g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D

F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k

.
c
o
m
Y Học Hạt Nhân 2005

Trong YHHN và an toàn bức xạ, nhiều lúc cần biết hoạt độ phóng xạ chứa đựng
trong toàn cơ thể, chứ không phải chỉ riêng một mô hay phủ tạng. Đó là các trờng
hợp sau:
- Theo dõi sự biến đổi hoạt độ phóng xạ sau khi đợc đa vào cơ thể. Thông tin đó có
thể giúp để tính toán sự hấp thu và sự đào thải của hợp chất đánh dấu. Thiết bị này vừa
chính xác vừa đỡ phiền hà hơn cách đo hoạt độ phóng xạ ở nớc tiểu, phân, mồ hôi
thải ra và các mẫu bệnh phẩm nh máu, huyết tơng, xơng v.v
- Theo dõi liều điều trị thực tế đang tồn tại trong cơ thể sau khi nhận liều.
- Xác định liều nhiễm phóng xạ vào bên trong cơ thể qua các đờng khác nhau (ống
tiêu hoá, hô hấp, da ).
- Xác định một số yếu tố cần thiết với độ chính xác cao nh thuốc, vitamin, protein,
các chất điện giải trao đổi (exchangeable) và đặc biệt là hàm lợng Kali trong toàn cơ
thể.
Năm 1956, Marinelli lần đầu tiên đ tạo ra máy đo toàn thân bằng cách ghép nhiều
đầu đếm lại với nhau. Chúng đợc kết nối với nhau và sắp xếp sao cho trờng nhìn
khắp toàn cơ thể và có khoảng cách tơng đơng nhau. Để đạt đợc độ chính xác cao,
các Detector phải đặt trong một phòng có hoạt độ nền thấp (che chắn kỹ). Độ nhạy của
máy phụ thuộc vào tinh thể, độ cao của phông, sự đồng nhất của các tín hiệu từ các
đầu đếm khác nhau. Do đó có nhiều loại máy đo toàn thân với các độ nhạy khác nhau.
2.6.4. Ghi hình:

Ghi hình là một cách thể hiện kết quả ghi đo phóng xạ. Các xung điện thu nhận từ
bức xạ đợc các bộ phận điện tử, quang học, cơ học biến thành các tín hiệu đặc biệt.
Từ các tín hiệu đó ta thu đợc bản đồ phân bố mật độ bức xạ tức là sự phân bố đồng

thời DCPX theo không gian của mô, cơ quan khảo sát hay toàn cơ thể. Vai trò và ứng
dụng kỹ thuật ghi hình trong y học sẽ đợc đề cập kỹ ở các phần sau.
3. Các kỹ thuật cơ bản trong áp dụng đvpx vào yhhn
3.1. Kỹ thuật đánh dấu phóng xạ
Cho đến nay việc ứng dụng ĐVPX vào chẩn đoán và điều trị đ khá phát triển, bao
gồm nhiều kỹ thuật. ứng dụng rộng ri nhất vẫn là kỹ thuật đánh dấu phóng xạ. Kỹ
thuật này dựa vào những đặc điểm sau đây:
- Đồng vị phóng xạ và đồng vị bền chịu mọi quá trình sinh lý và sinh hóa nh nhau
trong tổ chức sống. Nói một cách khác là tổ chức sống từ mức độ phân tử đến toàn cơ
thể hay cả quần thể nhiều vi sinh vật cũng không phân biệt đợc đồng vị bền và ĐVPX
trong hoạt động sinh học của mình.
- Khối lợng các chất đánh dấu thờng rất nhỏ và không gây nên một ảnh hởng nào
đến hoạt động của tổ chức sống.
- Các kỹ thuật áp dụng trong YHHN thờng là không gây thơng tổn (Non-invasive)
bởi vì cao nhất cũng chỉ là thủ thuật tiêm tĩnh mạch.


Hình 1.2:

Nhân độc tự trị
trớc và sau điều trị.
Xạ hình thu đợc trên
cùng một bệnh nhân bằng
máy quét thẳng tại bệnh
viện Bạch Mai.

Click to buy NOW!
P
D
F

-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.

c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u

-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Y Học Hạt Nhân 2005

- Liều chiếu xạ cho bệnh nhân thờng là nhỏ hơn hoặc bằng của nghiệm pháp tơng
đơng khi dùng tia X. Hơn thế nữa với một liều chiếu nhất định từ ĐVPX chúng ta có
thể khảo sát hoặc ghi hình nhiều lần trong khi dùng tia X liều xạ sẽ tăng lên theo số
lần chiếu chụp. Chất đánh dấu (Tracer) lý tởng nhất cần có các đặc điểm sau:
+ Có tính chất hoàn toàn giống nh đối tợng cần khảo sát.
+ Chất đánh dấu đợc hấp thụ hoàn toàn, nhanh chóng và chỉ riêng ngay tại cơ
quan, mô cần khảo sát (Target Organ).
+ Nồng độ ít thay đổi tại chỗ trong suốt quá trình khảo sát.
+ Sau khi khảo sát xong, nhanh chóng và hoàn toàn đợc đào thải ra khỏi cơ thể.
+ Bức xạ phát ra (loại tia, năng lợng tia) từ chất đánh dấu dễ dàng ghi đo đợc
bằng các phơng tiện sẵn có .
+ Tạo ra liều hấp thụ thấp nhất.
Phải hiểu sự đánh dấu ở đây tuy giống nhau về nguyên lý nhng khác nhau về mục
đích so với sự đánh dấu trong sản xuất DCPX. Đánh dấu trong ghi hình là đa DCPX
vào tận các phần tử của tế bào, mô, tạng, hệ thống hoặc toàn bộ cơ thể sinh vật.
3.2. Kỹ thuật dùng nguồn chiếu xạ để chẩn đoán và điều trị
3.2.1.Chiếu xạ để tạo ra các phản ứng hạt nhân thích hợp:
Cũng có thể coi kỹ thuật định lợng kích hoạt bằng nơtron (Neutron Activization

Analysis) là một kỹ thuật YHHN bởi vì bằng kỹ thuật đó chúng ta có thể định lợng
các yếu tố vi, đa lợng trong các mẫu sinh học (máu, da, tóc ) để chẩn đoán bệnh.
Nguyên lý của kỹ thuật này là có thể biến một đồng vị bền thành ĐVPX bằng cách
bắn các nơtron thích hợp vào hạt nhân của đồng vị bền. Ngời ta xác định hàm lợng
đồng vị bền bằng cách đo đếm phóng xạ phát ra từ ĐVPX mới đợc tạo ra sau khi
chiếu nơtron:
Ví dụ:
55
Mn (n, )
56
Mn

16
O (n, P)
16
N
trong đó:
55
Mn,
16
O là những đồng vị bền (đồng vị mẹ),
56
Mn và
16
N là những ĐVPX
(đồng vị con).
Tất nhiên hoạt độ phóng xạ thu đợc phụ thuộc nhiều yếu tố nh:
- Nồng độ của đồng vị mẹ có trong mẫu.
- Thông lợng và đặc điểm của chùm nơtron. Che chắn bức xạ nơtron rất phức tạp vì
dải năng lợng của nó rất rộng, có khả năng đâm xuyên lớn và gây hiệu ứng sinh học

cao.
- Tiết diện của hiệu ứng.
- Thời gian chiếu.
Khi chiếu nơtron vào mẫu có thể xảy ra nhiều loại phản ứng và có nhiều ĐVPX
con đợc tạo ra. Vì vậy cần phải phân tách, tinh sạch bằng các kỹ thuật hóa học và vật
lý khác nhau. Tuy vậy nó cho phép xác định rất chính xác những yếu tố vi lợng trong
cơ thể nh: Fe, Sc, Zn, Rb, Mn, Cr, Co, Cu, Cs, K, Th, Au, Mg, Na, Br, As, I hoặc
những yếu tố đa lợng nh C, O, N, Ca
3.2.2. Chiếu xạ để điều trị:

Từ lâu ngời ta đ thấy rõ tác dụng diệt tế bào của bức xạ ion hóa và sử dụng nó
trong nhiều phân ngành khác nhau của sinh học và y học (diệt khuẩn và diệt tế bào
bệnh). Với những hiểu biết ngày càng sâu sắc về cơ chế truyền năng lợng, cơ chế diệt
bào, các đặc điểm vật lý của bức xạ, các yếu tố ảnh hởng của môi trờng (nhiệt độ,
nồng độ ôxy ) ngày càng có nhiều cải tiến về kỹ thuật xạ trị. Đây là sử dụng tác dụng
sinh học các bức xạ ion hóa lên các mầm bệnh, tế bào bệnh. Nội dung này đ làm cho
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C

h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m

Y Học Hạt Nhân 2005

YHHN nh một khoa lâm sàng, bởi vì có thể có bệnh nhân điều trị ngoại trú nhng
hầu hết đòi hỏi giờng bệnh nội trú cho bệnh nhân. Nó cũng tạo ra những lợi ích thiết
thực và luôn luôn đổi mới trong y học .
4. Nội dung của y học hạt nhân
Từ hai kỹ thuật đánh dấu và chiếu xạ dùng trong YHHN, có 4 nội dung lớn sau
đây:
4.1. Thăm dò chức năng tế bào, mô, cơ quan hay hệ thống trong cơ thể
bao gồm cả:
- Chức năng hấp thụ, chuyển hóa, đào thải
- Động học của các quá trình nh hệ tuần hoàn, tiết niệu.
- Hàm lợng và nồng độ của các yếu tố thành phần, các hợp chất sinh học trong một
đối tợng khảo sát nào đó nh hàm lợng các chất điện giải, nồng độ các enzym, các
hormon, thể tích các dịch trong cơ thể, thể tích máu, thể tích hồng cầu hoặc nồng độ
các dợc chất đa vào trong máu, trong mô.
Từ các giá trị và nồng độ đó ta có thể đánh giá đợc các chức năng cơ bản của tổ
chức sống. Các giá trị thu đợc có thể là các đồ thị, biểu đồ, số xung hoặc giá trị tuyệt
đối của hàm lợng. Để thu đợc các nồng độ đó có thể đo từng mẫu ở từng thời điểm
khác nhau, đếm xung hoặc đo hoạt độ tổng cộng; có thể đo ở mẫu rời (in vitro) hoặc
đo ngay trên cơ thể bệnh nhân (in vivo), có thể bằng những phép so sánh đối chiếu
hoặc xác định giá trị tuyệt đối từ các mẫu đo.
4.2. Ghi hình phóng xạ
Ghi hình phóng xạ đ có những bớc tiến dài:
- Khởi đầu là ghi lại bằng hình ảnh sự phân bố phóng xạ tại tuyến giáp hoặc lớp cắt
của nó bằng kỹ thuật tự chụp hình phóng xạ (Autoradiography). Về sau kỹ thuật này
phát triển đến mức có thể theo dõi sự nắm bắt phóng xạ của các tế bào trên các tiêu
bản mô học và vì vậy đợc chia ra chụp hình vĩ mô và vi mô (Microautoradiography
và Macroautoradiography).
- Tiếp theo là các máy móc và kỹ thuật ghi hình tĩnh, động và cắt lớp.

Muốn ghi hình phóng xạ khâu đầu tiên là phải đánh dấu các đối tợng ghi hình
(mô, cơ quan, hệ thống ) bằng các DCPX thích hợp. Các hợp chất thích hợp có thể
nhanh chóng tập trung về các đối tợng ghi hình, lu lại đó đủ lâu để ghi hình, không
gây phản ứng phụ và tạo ra đợc một tỷ số chênh lệch cao về mức độ phóng xạ giữa tổ
chức đích và tổ chức xung quanh hoặc toàn cơ thể.
Sau đây là các đặc điểm cần lu ý của ĐVPX dùng để ghi hình :

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.

d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e

w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Y Học Hạt Nhân 2005


- Phát ra bức xạ gamma với năng lợng thích hợp. Với các đầu dò nhấp nháy thì năng
lợng tốt nhất là 100 ữ 300 KeV.
- Tốt nhất là không phát ra bức xạ beta và tuyệt đối không phát ra bức xạ alpha. Các
bức xạ đó không giúp ích gì cho ghi hình với các đầu dò in vivo mà có thể làm cho
liều hấp thụ tăng lên.
- Có thời gian bán r sinh học (T

1/2
) đủ để ghi hình và theo dõi mà không gây nên liều
chiếu cao và khó khăn trong xử lý chất thải.
- Không độc, có độ sạch cao.
- Liên kết phóng xạ và hoá họcvững bền trong cấu trúc phân tử của dợc chất đợc sử
dụng.
- Dễ đợc cung cấp và giá rẻ. Ta biết rằng thông thờng các ĐVPX đợc sản xuất từ lò
phản ứng rẻ hơn các ĐVPX đợc sản xuất bằng Cyclotron.
4.3. Định lợng bằng kỹ thuật RIA và IRMA

Kỹ thuật này cũng là để đánh giá và thăm dò chức năng của các tuyến nội tiết, mô
hay phủ tạng và sự biến đổi của một số chất nh chất chỉ điểm ung th (tumor marker)
chẳng hạn. Tuy vậy do cơ sở khoa học của kỹ thuật và khả năng ứng dụng rộng ri của
nó trong chẩn đoán và nghiên cứu của kỹ thuật này, ngời ta đặt riêng thành một nội
dung của YHHN. Ngày nay nhiều cơ sở y học và khoa học có thể chỉ xây dựng riêng
Labo RIA và IRMA để phục vụ cho công việc của mình.
4.4. Điều trị bằng bức xạ ion hóa
Một ứng dụng nữa trong YHHN là tác dụng sinh học của tia phóng xạ khi đợc
hấp thụ vào tổ chức sinh học. Chúng bao gồm:
Hình 1.3
:

Hình chụp PET Hình chụp CT - Scanner Hình chụp PET + CT


Hình 1.4
: Một số thiết bị ghi
đo theo phơng pháp RIA và
IRMA tại BV Bạch mai.
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m