Y học hạt nhân và thận, tiết niệu (tiếp theo)
Áp dụng lâm sàng chẩn đoán DMSA-99mTcVề chi tiết sự phân bố, bài tiết DMSA-99mTc trong thận vẫn còn đang tiếp tục nghiên cứu. Tuy nhiên đã có nhiều công trình đã công bố về phóng xạ tự chụp, đo độ thanh lọc, các kỹ thuật in vitro và phân bố sinh học toàn thân. Việc định vị thận cũng đã được nghiên cứu kỹ như trình bày ở hình 6. Trên hình cho thấy kỹ thuật ghi hình bằng bao định hướng pinhole (hình chop nón ) của thận thỏ. Với máy cắt lớp SPECT, diện cắt sau 2h tiêm DMSA-99mTc. HÌnh ảnh minh họa rõ ràng DMSA-99mTc chỉ tập trung ở phần vỏ thận còn phần tủy và papilla ( nhú ) thì hoạt tính phóng xạ không đáng kể. Tỷ lệ phần vỏ và phần tủy về hoạt tính phóng xạ của DMSA-99mTc là 22:1. Phần cầu thận với phần kẽ -interstinal là 1:27. Hình ảnh phóng xạ tự chụp cho thấy hầu hết hoạt tính phóng xạ của DMSA tập trung vào tương bào của các tế bào tiểu quản giữa, nhưng lại tập trung trong rất ít vào microsome và nhân tế bào. Hoạt tính phóng xạ tập trung nhiều ở các tiểu quản xa hoặc ống lượn của quai Henle.
Hình 6 .Quá trình tập trung và đào thải DMSA- Tc-99m ở thận chuột.
DMSA-99mTc tập trung ở thận đến bão hòa cùng với DMSA lạnh (không phóng xạ), nhưng bị ức chế bởi các thủy ngân nếu được thêm vào trước, nhưng không bị ức chế bởi các probenecid. Cơ chế vận chuyển của DMSA không giống OIH hoặc MAG3. Theo Yee và cộng sự cho biết nếu thêm mannitol diuresis và thay đổi pH nước tiểu thì có ảnh hưởng đến phân bố sinh học của DMSA.
Nếu pH thay đổi thành acid thì độ tập trung của DMSA giảm tới 50%. Tỷ số thận với gan cũng tụt xuống từ 35:1 đến 5:1. Cũng như vậy, nếu bệnh nhân bị acidosis ở phần tiểu quản giữa thì độ tập trung DMSA cũng giảm xuống rất thấp ở thận.
DMSA-99mTc bài xuất rất thấp ở cầu thận. DMSA cũng không liên kết với protein huyết tương. Hoạt tính phóng xạ của DMSA-99mTc được bài xuất ra khỏi máu khoảng 4-8% qua thận, nhiều hơn lượng mà được lọc qua cầu thận hoặc bài tiết vào nước tiểu cuối cùng. Độ tập trung của DMSA vào tế bào của các tiểu quản giữa có thể xuất hiện từ dịch của tiểu quản qua màng phat quang, tiếc là có tái hấp thu ở tiểu quản, hoặc hấp thu qua màng basolateral từ máu tuần hoàn. Nghĩa là nếu bệnh nhân bị bệnh thận (viêm ác tính) thì độ tập trung vào thận giảm mà tăng ở nước tiểu. Có một số tác giả gợi ý rằng sự bài xuất của DMSA từ dịch ngoài tế bào của tiểu quản vào các tế bào tiểu quản là con đường chính. Qua các nghiên cứu trên thận chuột thực nghiệm, nhiều tác giả kết luận rằng không có hiện tượng tái hấp thu DMSA ở ống tiểu quản.
DMSA còn được bài xuất qua gan. Sau 24h tiêm, có thể thấy trong gan 2% so với liều tiêm. Cũng như đã trình bày phần trên, độ tinh khiết của thuốc, độ acid của nước tiểu cũng như chức năng thận đều có tác động đến khả năng đào thải của DMSA ở khu vực ngoài thận.
Mặc dù sự vận chuyển của DMSA từ máu vào thận là chậm, chỉ khoảng 50% hoạt tính tiêm vào được tập trung vào thận sau 1h tiêm. Một số công trình nghiên cứu so sánh giữa DMSA và creatinine, iothalamate, PAH và DTPA cũng như hippuran trong nghiên cứu chức năng thận, các tác giả đã chọn DMSA để ghi hình chức năng về khối lượng thận. Vì tính chất tập trung của DMSA vào các tiểu quản thận. Sự tập trung này không liên quan đến giải phẫu của các khối lượng thận hoặc với RPF hoặc GFR như đã nói ở trên vì DMSA tập trung vào thận bị ảnh hưởng bởi acid, kiềm, tình trạng bệnh lý của tiểu quản giữa và một số thuốc điều trị nhất định.
Cũng có một số chứng minh rằng DMSA có thể đánh giá sai chức năng của thận do bị tắc dẫn niệu lên tới 10%. Hơn nữa, việc giảm hoặc không có tập trung DMSA trong các vị trí tắc các tiểu quản cũng không nhất thiết là hỏng hoặc mất chức năng của thận.
Hình 7. 99mTc -DMSA SPECT phát hiện u nang thận
Ưu nhược điểm của DMSA
Nhược điểm của DMSA-99mTc liên quan chính đến độ bền của kit. Đặc biệt là sự tiếp xúc với không khí sẽ ảnh hưởng đến độ tập trung của chúng vào thận hay vào gan. Môi trường acid hay bệnh lý ở các ống tiểu quản và một số thuốc điều trị cũng ảnh hưởng đến độ tập trung của DMSA vào thận. Sự đánh giá quá cao chức năng của thận có thể cũng xuất hiện trong tắc thận, nó có thể làm giảm thiểu độ tập trung và không ghi hình được sau 24h. Vì lượng DMSA không đáng kể được bài xuất qua hệ thống các ống tiểu quản thu thập nước tiểu nên nghiên cứu DMSA đã không cung cấp đầy đủ thông tin về niệu quản rỗng. Vì độ tập trung cao trong các tế bào tiểu quản giữa, nên liều hấp thụ phóng xạ ở các tế bào này cũng rất cao. Do đó phải dùng liều tiêm thấp nhất.
Ưu điểm: DMSA tập trung đặc hiệu vào phần vỏ thận cho nên có độ nhạy cao trong chẩn đoán, đặc biệt là chẩn đoán nhiễm trùng đường dẫn niệu. Nó giúp cho ta nhận ra các tổn thương khu trú của thận và phân biệt được bệnh lành tính cũng như các tiểu thùy hay các cột Bertini bị bệnh do khối u, áp-xe, nhồi máu hay chảy máu hoặc nang thận.
Hình 8. Ghi hình tĩnh SPECT thận với DMSA-99mTc
Glucoheptonate-99mTc
Năm 1976 Kahn và cộng sự đã cho biết rằng đường 7-carbon, glucoheptonate-99mTc (GH) đã được dùng từ 1975 ghi hình não, nó cũng là một chất đủ tính chất để ghi hình thận.
Tính chất hóa phóng xạ
De Kievier đã nghiên cứu thấy glucoheptonate-99mTc là một phức hợp bền 1:2Tc (V), có 2 phân tử glucoheptonate kết hợp với kim loại qua nhóm carboxylate và anphahydroxyl nhưng có nguy cơ là dễ bị oxy hóa bởi không khí khi thao tác trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu về phóng xạ tự chụp cũng cho thấy glucoheptonate giống như DMSA, chúng tích lũy trong phần các tiểu quản giữa của thận. Trong người, một nửa hoạt tính phóng xạ liên kết với protein thanh lọc nước tiểu cao hơn. Được bài tiết ở các tiểu quản và bài xuất ở peritubular. Sự vận chuyển này bị ức chế cạnh tranh bởi PAH và probenecid. Nhưng môi trường acid của nước tiểu không ảnh hưởng đến độ tập trung của glucoheptonate. Sau khi tiêm tĩnh mạch, 30-45% được bài xuất sau giờ đầu. Khoảng 12% bị tích lũy trong thận. Lượng này không thay đổi nhiều trong 24 giờ. Điều này đã cho phép ghi hình muộn phần vỏ thận, có thể ghi sau 3-4 giờ tiêm không bị nhiễu bởi các hệ thống thu thập nước tiểu. Một số hoạt tính phóng xạ ở túi mật có thể làm sai lệch hình ảnh của thận. Tuy nhiên ghi hình bằng glucoheptonate có thể dùng liều thấp hơn DMSA.
Glucoheptonate cũng có thể dùng để đánh giá chức năng thận từ hình ảnh ghi được sau 1-3 phút. Nếu ghi hình muộn hơn sau 4h hoặc 24h có thể phát hiện được bán tắc các hệ thống dẫn niệu hoặc thận ứ trệ. Xem hình 10.
Hình 9. Ghi hình thận bằng Glucoheptonate- 99mTc trên thận bình thường (A) và thận ở vị trí bất thường (B).
Hình 10. Ghi hình muộn ở bệnh nhân suy thận phải (Cả hình ảnh và đồ thị)
Ưu nhược điểm của glucoheptonate
Nhược điểm của glucoheptonate là có nguy cơ oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, với các chất bài tiết ở thận, ở mật khi có hội chứng thận hư.
Ưu điểm của glucoheptonate là có thể kết hợp ghi hình tĩnh và động cả phần vỏ thận và phần thu thập nước tiểu ở các thời điểm khác nhau. Như đã so sánh với DMSA, glucoheptonate không bị ảnh hưởng bởi cân bằng acid-base tới khả năng tập trung ở thận. Mặt khác liều hấp thụ phóng xạ cũng thấp hơn đối với thận.
Citrate-Ga-67
Citrate-Ga67 không phải là thuốc phóng xạ đầu tiên dùng nghiên cứu thận nhưng nó có một số ưu điểm trong chẩn đoán một số bệnh của thận. Năm 1969 Edwards và Hayse đã giới thiệu citrate gallium dùng trong y học hạt nhân, và dùng trong ghi hình khối u. Tiếp sau đó, các tác giả này lại công bố kết quả tìm thấy Ga67cũng tập trung ở ổ viêm và ổ áp-xe. Cũng như vậy, ở thận, gallium cũng tập trung vào khối u ác tính và các tổn thương viêm và xâm lấn. Có nhiều công trình đã nghiên cứu về khả năng tập trung của Ga Ga67 vào các bệnh khác nhau trên thận, như pyelonephritis, amyloidosis, lupus, lao thận, ghép thận, và transplant rejection thận.
Tuy Citrate- Ga67 có tập trung vào khối u thận, nhưng chưa đủ độ nhạy để phát hiện khối u nguyên phát. Sự quan tâm tới Ga67 là ở chỗ nó có tập trung vào các tế bào bệnh đặc hiệu chứ không phải ở các ống tiểu quản bài xuất trong thận. Độ tập trung đặc hiệu của Ga67 được nhìn thấy trên hình ảnh ghi được ở 24-48 giờ sau khi tiêm như hình 21.11. Như vậy muốn chẩn đoán được các bệnh về thận thì cần phải phối hợp chẩn đoán cả khối u, nhiễm trùng và các chức năng bài tiết, bài xuất nước tiểu ở các bộ phận chức năng thận.
Những phát triển mới về một số thuốc phóng xạ
dùng nghiên cứu thận
Việc nghiên cứu các thuốc phóng xạ dùng trong thăm dò các tiểu quản trong thận luôn luôn được phát triển. Một vùng được quan tâm phát triển là cải tiến chất lượng MAG3-99mTc, mặc dù nó vẫn là một chất tuyệt vời để thăm dò chức năng các ống tiểu quản thận, nhưng độ thanh lọc mới chỉ đạt 47-66%. Nhiều tác giả đã cố gắng tìm hiểu cấu trúc của những hợp chất hữu cơ với 99mTc để làm sao tìm ra được những chất có tốc độ bài xuất tối ưu và có độ thanh lọc cao ở thận. Như các chất đã được nghiên cứu đến là N3S hoặc diaminedithioletetradexate-EC-99mTc. Chúng có nhiều phức khác nhau như các dạng LL, DD và DL. Các dạng này có cá tính chất bài xuất khác nhau. Dạng LL dễ điều chế kit đánh dấu mà không cần phải có giai đoạn đun sôi. So với MAG3, hippuran thì dạng LL có độ thanh lọc cao hơn đạt tới 71%. Dạng đồng phân DD của EC lại có độ thanh lọc cao hơn, nhanh hơn. Độ liên kết với protein của DD lại thấp hơn (28%) so với dạng LL(50%). Quy trình sản xuất dạng đồng phân DD phải đòi hỏi làm tinh khiết bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (HPLC). Ngoài ra nhiều tác giả còn đang nghiên cứu một số cation hữu cơ đánh dấu 99mTc. Như chất diaminocyclohexan đánh dấu 99mTc đã phát triển từ 1991. Nhưng vẫn còn đang nghiên cứu thực nghiệm.
Một số chất khác như ANF và ANP đánh dấu 123I gồm 28 acid amin, cùng họ với các receptor trong phổi, gan, thận, nhưng cho đến nay vẫn chưa được áp dụng.
Hiện nay PET và PET/CT đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và trong nước. Một dược chất phóng xạ dùng riêng cho PET ghi hình theo cơ chế chuyển hóa đường deoxyglucose của các tế bào trong cơ thể là (F18)-FDG. Hình ảnh ghi được sẽ nói lên mức độ chuyển hóa của tế bào. Qua đó đánh giá được mức độ sống của tế bào, u lành hay u ác, chức năng của tế bào hay cơ quan và tổ chức đó. Ngoài ra PET ghi hình chức năng thận với các DCPX thông thường là C11-Acetate, 55Co-EDTA, 68Ga-EDTA,...
Liều hấp thu phóng xạ
Có một số yếu tố ảnh hưởng đến liều lượng phóng xạ khi sử dụng các thuốc phóng xạ để nghiên cứu thận. Những yếu tố này sự phân bố sinh học của thuốc phóng xạ, là tốc độ thanh lọc của thuốc phóng xạ, là tình trạng hydrate hóa, là tốc độ tưới máu, lắng cặn bàng quang, tuổi tác của bệnh nhân và cuối cùng là liều lượng hoạt tính phóng xạ sử dụng trong chẩn đoán.
PGS.TS. Mai Trọng Khoa, PGS.TS. Trần Xuân Trường, Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện