Obrazki takie jak powyższy nie są oczywiście rejestracją na kliszy rentgenowskiego zdjęcia. Widać je na monitorze ustawionym w jednej z sal Szpitala Klinicznego Akademii Medycznej przy ul. Banacha w Warszawie, minikomputera firmy Sopha Medical. W jaki sposób tam trafiły? Co właściwie i jak można z nich odczytać?
Promieniowanie gamma nie należy do rzeczy najlepiej tolerowanych przez nasze organizmy. W dużych dawkach bywa groźne, czasem śmiertelne. Nawet zwykłe badanie rentgenowskie nie jest obojętne dla organizmu, wszak w jego trakcie nasze ciało na wskroś przenikają „niesympatyczne” promienie. A diagnostyka medyczna wymyśliła coś jeszcze — scyntygrafię. Zamiast prześwietlać pacjenta promieniami, lepiej w pewnych przypadkach, by sam nasz organizm zaczął je emitować. Oczywiście sam tego nie zrobi, promieniowanie wywołane będzie przez izotop, który wniknął do jego wnętrza.
Od strony teorii sprawa wydaje się prosta. Pacjentowi podaje się doustnie, dożylnie lub poprzez wdychanie substancję chętnie i szybko przyswajaną przez organizm. Substancja ta skażona jest promieniotwórczym izotopem. Izotop ten dociera do celu a urządzenie zwane gammakamerą śledzi promieniowanie. W ten sposób można dowiedzieć się wiele, zarówno o samym procesie transportu — np. czy nerki pacjenta są drożne, jak długo zalega w nich izotop itd., a także — w przypadku wspomnianych absorbowanych przez dane organy substancji — przeprowadzić badania statyczne tych organów.
Teoria jest prosta, praktyka znacznie bardziej złożona. Z jednej strony bowiem ze względu na szkodliwość promieniowania podawać trzeba bardzo małe dawki izotopu, z drugiej starać się, by miał on jak najkrótszy tzw. czas połowicznego rozpadu, czyli innymi słowy, by jak najkrócej oddziaływał na nas promieniami gamma. Impulsy jakie odbiera gammakamerą są zatem dość słabe, a przecież dla dokładności badania trzeba oddzielić je od tła i wyeliminować zakłócenia jakie przynosi m.in. efekt Comptona (kłania się fizyka!). Dlatego min. nie wystarcza gammakamera, klisza fotograficzna i lekarz. Potrzebny jest jeszcze komputer, a czasem także programista.
Programy, które wykorzystuje komputer „zatrudniony” w diagnostyce nuklearnej — wyjaśnia Andrzej Spychała zatrudniony w klinice na Banacha fizyk, do niedawna jeszcze nauczyciel w popularnym „Czackim” — mają specyficzną budowę. Składają się one z ciągu podprogramów. Język jakim taki makroprogram jest napisany charakteryzuje dany system. Poszczególne jego komendy— procedury umożliwiające np. odcięcie tła, czy filtrację zakłó-. ceń są oczywiście „rozbieralne”. Można również wedrzeć się do poszczególnych procedur i zmieniać je z poziomu języków programowania — Fortranu, czy Assemblera. Dla standardowych badań i ich obróbki komputerowej informatyk nie jest więc potrzebny, ale już pisanie nowych makropro- gramów to zadanie przekraczające z pewnością możliwości technika czy lekarza.
Komputery używane do obróbki danych w scyntygrafii nie różnią się specjalnie od ..zwykłych” PC. Wspomniane już ograniczenia fizyczne i medyczne decydujące o tym, że w zasadzie nie można dziś myśleć o podawaniu izotopu dającego promieniowanie o większym natężeniu mają wpływ na wymagania stawiane komputerowi. Nie są one zbyt wielkie. Do obsługi badań wystarczy ok. 128 KB pamięci operacyjnej. Natomiast konieczność sprawnej obróbki obrazu sprawia, że stojące na Banacha minikomputery wyposażone są w koprocesory obrazowe. Cały system oparty jest na bazie PDP11 i korzysta z systemu operacyjnego RT 11.
Przyglądamy się obróbce danych. Na stole diagnostycznym nie ma pacjenta, obraz z gammakame- ry został już kilka dni temu zapisany na dysku o pojemności 140 MB. Wywołujemy z klawiatury dane pacienta i na ekranie monitora pojawiają się kolejne obrazki zarejestrowane podczas badania nerek. Na pierwszych z nich czerwono zaznaczony izotop dociera dopiero do nerek pacjenta, na kolejnych pojawia się w nerkach, by w końcu zgromadzić się w pęcherzu moczowym. Widać jednak wyraźnie nieprawidłowość pracy jednej nerki, izotop dostawszy się tam nie idzie dalej, nerka nie działa, a w każdym razie pracuje dużo wolniej od drugiej. Obraz można uśrednić w czasie, z czterdziestu kilku otrzymujemy |eden — widoczny na nasze) i lustracji. Komputer ma także możliwość wybrania z obrazu, za pomocą drążka sterowego lub z klawiatury tzw. ROI, czyli obszarów zainteresowania. W ten sposób na kolejnym obrazku ukazują się już tylko te narządy lub ich fragmenty, które interesują diagnostę. Obraz można analizować na monitorze lub drukować. My, dla potrzeb „Bajtka” skorzystaliśmy z tej drugiej możliwości. Nasza poligraficzna niedoskonałość nie pozwala na obiektywną ocenę pracy drukarki, ale, uwierzcie nam, jest ona bez zarzutu.
Scyntygrafia — mówi Andrzej Spychała — nie zastępuje innych badań diagnostycznych, lecz je uzupełnia. Badamy zresztą nie tylko pracę poszczególnych narządów, wykonywana jest także scyntygrafia całego ciała (w tym układu kostnego). Badanie to byłoby jeszcze dokładniejsze gdybyśmy mogli posługiwać się izotopem dającym promieniowanie o większym natężeniu. Oczywiście z racji na szkodliwą działalność promieniowania gamma należałoby zapewnić krótszy czas jego emisji, czyli okres połowicznego rozpadu izotopu — kilka minut zamiast kilku godzin. Wówczas jednak izotopy musiałyby być wytwarzane bezpośrednio w samym szpitalu.
Diagnostyka komputerowa nie jest obca naszym informatykom. Np. w Instytucie Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej powstał oryginalny system operacyjny dla medycyny nuklearnej pod nazwą „Gamma-PW”. Jego twórcy z doc. Romanem Szabatinem na czele oferują go nie tylko polskim placówkom służby zdrowia.
Chociaż wyposażenie naszych klinik i szpitali w sprzęt wysokiej klasy nie jest, delikatnie mówiąc, najlepsze, scyntygrafię komputerową stosuje się już w wielu placówkach. Czekamy natomiast na uruchomienie pierwszych w Polsce pracowni diagnostycznych medycyny nuklearnej nowei generacji opartej na wykorzystaniu tzw. jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Metoda ta dająca m.in. znakomitą wręcz zdolność rozdzielczą obrazu to nowy krok w poznaniu tajemnic ludzkiego ciała. To także nowe zadania dla sojuszników lekarzy — komputerów i ich programistów. Komputery poradzą sobie z pewnością.
Krzysztof Nowostawski, Grzegorz Onichimowski