Позитронна емисионна томография (ПЕТ) — определение, принцип и приложения

Позитронна емисионна томография (ПЕТ) — принцип, трасиращи агенти и приложения при диагностика на мозъка и откриване на тумори, научете повече

Позитронно-емисионната томография (често наричана ПЕТ) е неинвазивна образна техника, която показва функционалната активност в тъкани и органи. Специално конструирано устройство открива и картографира пътя и разпределението на слабо радиоактивно вещество — т.нар. трасиращ агент. Трасиращото вещество обикновено се прилага интравенозно; кръвта го пренася до органите и тъканите, където то се натрупва в зависимост от биологичните процеси (напр. метаболизъм на глюкоза, кръвоток, свързване с рецептори). ПЕТ скенерът регистрира излъчената от трасера радиация и изгражда цифрово изображение, което подчертава активните зони. Често ПЕТ се използва за откриване и стадийно разпределение на тумори, но приложението ѝ е много по-широко — в неврологията, кардиологията и изследванията на възпаление и инфекция. За различните клинични задачи се използват специфични тракери; много от тях са подобни на захар или са модифицирани захари (напр. FDG).

Принцип на работа

Ядрото на метода е използването на радионуклиди, които излъчват позитиврони (позитрони). Когато позитивронът се срещне с електрон в тъканта, настъпва анхилация и се отделят два фотона с енергия около 511 keV, движещи се в почти противоположни посоки. Детекторите, разположени в пръстен около пациента, улавят тези фотони едновременно (коинциденции). На базата на регистрираните двойки фотони се реконструира триизмерно изображение на разпределението на трасера. Съвременните апарати често комбинират ПЕТ с компютърна томография (PET/CT) или магнитен резонанс (PET/MRI) за по-добра анатомична локализация и корекция на поглъщането (attenuation correction).

Трасиращи вещества и тяхната подготовка

Съществуват множество радиофармакони — всеки проектиран за определена биологична цел. Най-разпространен е 18F‑FDG (флуородезоксиглюкоза), който отразява глюкозния метаболизъм и се използва широко в онкологията и неврологията. Други примери са 11C, 13N, 15O, 68Ga и специфични молекули за рецептори или патологични белези (напр. амилоидни трасери за болестта на Алцхаймер, PSMA за рак на простатата, 18F‑NaF за костни лезии).

Трасиращите вещества имат период на полуразпад от различни стойности — някои са с много кратък живот (напр. 15O ~2 минути, 11C ~20 минути), други са по-устойчиви (18F ~110 минути, 68Ga ~68 минути). Поради това тяхното производство често става в циклотрони и радиохимични лаборатории близо до мястото на сканиране; при някои нуклиди (напр. 68Ga) се използват генератори. Производството, радиохимичното формулиране и контрола за качество са специализирани и ресурсоемки процеси, което увеличава разходите и ограничава наличността на някои трасери.

Клинични приложения

• Онкология: откриване, стадиране, оценка на отговор към терапия и проследяване за рецидиви.
• Неврология: диагностика и диференциране на видове деменция, локализация на епилептичен фокус, изследване на метаболитни нарушения и невродегенеративни заболявания.
• Кардиология: оценка на миокардна виабилност и кръвоток.
• Инфекция и възпаление: локализиране на огнища на инфекция или възпаление, особено когато другите образни методи са неубедителни.
• Научни изследвания и фармацевтика: фармакокинетика на нови лекарства, изучаване на мозъчни рецептори и метаболни пътища.

Подготовка на пациент и безопасност

Подготовката зависи от вида на трасера. При 18F‑FDG пациентите обикновено трябва да са постили 4–6 часа преди инжектиране и да избягват интензивна физическа активност преди изследването, защото мускулната активност и нивото на кръвна глюкоза влияят на разпределението на трасера. След инжектиране се спазва период на „усвояване“ (обикновено 30–90 минути), след което се извършва сканирането (15–45 минути в зависимост от апарата и изследваната област).

Радиационната експозиция при ПЕТ е умерена и се сравнява с комбинираните дози от ядрено-образни и някои от контрастните скенери; решението за изследване винаги събира полза/риск. Бременни жени обикновено не се сканират, а при кърмещи жени могат да се наложат временни мерки (прекъсване на кърменето или източване и изхвърляне на кърмата за определен период), в зависимост от трасера.

Ограничения и интерпретация

ПЕТ не е абсолютен тест: възможни са фалшиво-положителни резултати (напр. при възпаление) и фалшиво-отрицателни при много малки лезии или някои видове тумори с ниска метаболитна активност. Пространствената резолюция е по-ограничена в сравнение с анатомичните методи (обикновено няколко милиметра). Интерпретацията изисква опит на специалист по нуклеарна медицина и често се допълва от анатомични изображения (CT/MRI). Качеството на изображението може да се влияе от движение, телесна маса, кръвна глюкоза и други фактори.

Квантитативни показатели

В клиничната практика се използват полуколичествени показатели като SUV (standardized uptake value) за проследяване на промените във времето и за оценка на отговора към лечението. Тези стойности трябва да се интерпретират в контекста на клиничната информация и вида на трасера.

В обобщение, ПЕТ е мощен инструмент за функционално образно изследване с широко приложение в медицината и научните изследвания. Неговите предимства — висока чувствителност и възможност за специфично проследяване на биологични процеси — трябва да се преценяват спрямо разходи, наличност и ограниченията на техниката.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява позитронно-емисионната томография (ПЕТ)?

В: Какъв е трасерът, използван при ПЕТ сканирането?

В: Каква е целта на ПЕТ сканирането?

В: Как се открива радиоактивността при ПЕТ сканирането?

В: Какви тракери се използват при ПЕТ сканирането?

В: Какъв е периодът на полуразпад на трасера, използван при ПЕТ сканиране?

В: Защо производството на трасера е трудно и скъпо?

Търсене по буква