Позитронно-эмиссионная томография ПЭТ

Введение

Во время обследования РФП вводятся в вену на вашей руке. Меченые атомы перемещаются по вашему телу, где многие из них скапливаются в определенных органах или тканях. Эти соединения испускают мелкие положительно заряженные частицы (позитроны). Камера фиксирует позитроны и преобразует эти данные в изображение на компьютере.

Изображения ПЭТ не содержат так много деталей, как компьютерная томография или магнитно-резонансное исследование, потому что на них показано только положение меченых атомов. Поэтому диагностику ПЭТ проводят совместно с компьютерной томографией.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT) – это метод, который можно применять для постановки диагноза лицам с симптомами болезни сердца. SPECT можно также применять для определения у лиц с болезнью коронарных артерий (БКА) вероятности сердечного приступа или других серьезных проблем.

История

В конце 1950-х годов Дэвид Э. Кул, Люк Чепмен и Рой Эдвардс разработали концепт эмиссионной томографии. Позже их работа привела к проектированию и созданию нескольких томографических инструментов в университете Пенсильвании.

ПЭТ-КТ представляет собой комбинацию двух изобретений: технологии компьютерной томографии и возможности применения короткоживущих радионуклидных индикаторов для отслеживания особенностей регионарного метаболизма.

Несмотря на то, принципы использования радионуклидных препаратов были разработаны еще в 50-е годы, а испытания компьютерных томографов были проведены в начале 70-х годов прошлого века, в клинической практике ПЭТ-КТ начали применять меньше 30 лет назад.

Первоначально ПЭТ-КТ назначали для выявления патологических изменений в сердце и центральной нервной системе. Чуть позже исследователи обнаружили, что, благодаря использованию изотопа 18-ФДГ, обладающего тропностью к клеткам с высокой активностью метаболических процессов, ПЭТ-КТ может успешно применяться при постановке диагноза и определении распространенности злокачественных новообразований.

Конец 90-х годов прошлого века ознаменовался быстрым ростом популярности ПЭТ-КТ и признанием методики среди американских онкологов и радиологов. Чуть позже ПЭТ-сканеры появились и в России, однако, роль данного исследования как диагностического метода в нашей стране пока находится на стадии становления.

Когда назначается и что показывает данное исследование?

Главная область применения ПЭТ КТ — диагностика злокачественных новообразований. Исследование может быть назначено, если онкологу необходимо:

  • выявить опухолевый узел на нулевой стадии, то есть тогда, когда его невозможно обнаружить никаким иным способом;
  • уточнить характер патологии, обнаруженной при КТ-сканировании, УЗИ, на рентгене и т.д.;
  • определить наличие и локализацию метастазов, в том числе — отдаленных;
  • оценить результаты химиотерапии в самом начале курса лечения;
  • дифференцировать рецидив или прогрессирование опухоли с некрозом, который развился вследствие облучения;
  • решить другие специфические задачи.

Важнейшее преимущество этого метода в онкодиагностике — возможность определения абсолютно всех опухолевых очагов, включая мельчайшие метастазы размером до 1 мм, в процессе одного обследования.

Второе направление — диагностика неврологических заболеваний. По результатам обследования неврологи могут:

  • оценить состояние питающих мозг артерий и их роль в нарушении мозгового кровообращения;
  • дифференцировать злокачественные и доброкачественные опухоли мозга;
  • установить причину деменции, в том числе на ранних стадиях диагностировать болезнь Альцгеймера;
  • точно определить очаги эпилепсии, что особенно важно при планировании хирургического вмешательства;
  • получить ценную диагностическую информацию при болезни Паркинсона, Хаттингтона, дегенеративных заболеваниях центральной нервной системы (рассеянный склероз и др.)

Реже к ПЭТ КТ прибегают кардиологи. В данном случае процедура позволяет:

  • диагностировать временное приспособительное снижение объема работы сердечной мышцы и дифференцировать его с сердечной недостаточностью;
  • точно определить зоны ишемии миокарда перед операцией по восстановлению нарушенного кровообращения (ангиопластика, установка шунта);
  • выявить участки постинфарктного кардиосклероза.

В зависимости от целей диагностики может быть назначено:

  • полное сканирование всего тела;
  • локальное сканирование головного мозга;
  • исследование области грудной клетки.

По типу используемых радиофармпрепаратов (РФП) выделяют ПЭТ:

  • С 18F-фтордезоксиглюкозой. Позволяет выявить зоны с различной интенсивностью накопления глюкозы. Быстрее всего захватывают глюкозу клетки большинства раковых и иных злокачественных опухолей. Чем больше препарата накапливается в тканях опухоли, тем ярче они светятся на снимках и тем выше степень злокачественности раковых клеток.
  • С холином. Меченый короткоживущими радиоизотопами холин обычно применяется при диагностике рака предстательной железы, опухоли которой активно накапливают это вещество. Реже используется при обследовании печени и головного мозга.
  • С 11С-метионином. Обеспечивает высокое качество изображений при визуализации глиом (разновидность опухолей головного мозга);
  • С 13N-аммонием. Применяется для диагностики изменений в сердечной мышце.
  • С галлием. Выполняется при подозрении на нейроэндокринные опухоли.
  • С FP-CIT и F-DOPA. Применяют при болезни Паркинсона.
  • С F18-FBB. Назначают при болезни Альцгеймера.

При необходимости получения более четких КТ-изображений больному может понадобиться введение контрастного вещества, в связи с чем также различают ПЭТ/КТ без контрастирования и с контрастированием.

Помимо противопоказаний, общих для любых диагностических методов, связанных с лучевой нагрузкой, позитронно-эмиссионную томографию не проводят:

  • в первый месяц после окончания курса химиотерапии;
  • в послеоперационный период;
  • при наличии тяжелых воспалительных процессов или в период разгара инфекционного заболевания.
Предлагаем ознакомиться:  Воспаление придатков яичка у мужчин, симптомы и лечение, признаки орхита и эпидидимита, воспаление семенника

Во всех вышеперечисленных случаях достоверность результатов будет недостаточной.

Кроме того, обследование этим способом не показано больным во время радиотерапевтического лечения и сразу по его окончании. Рекомендуемая пауза после курса ЛТ — 3 месяца.

При соблюдении правил назначения обследование не вызывает каких-либо побочных эффектов, а доза облучения настолько мала, что при наличии показаний оно может назначаться детям и кормящим матерям. Единственное возможное осложнение — индивидуальная непереносимость РФП (крайне редко) или контрастного вещества (более высокая вероятность).

Подготовка к исследованию различается в зависимости от его вида и особенностей здоровья пациента.

Общие рекомендации сводятся к ограничению физической активности, отказу от употребления спиртного и курения за сутки, газированной воды и пищи — за 6 часов до исследования.

Эти рекомендации необходимо соблюдать, потому что интенсивные физические нагрузки, избыток глюкозы, наличие никотина и алкоголя в крови приводят к изменению интенсивности накопления РФП, а газы и пища затрудняют сканирование органов брюшной полости.

Больные с сахарным диабетом для повышения точности диагностики и снижения риска побочных эффектов от введения 18F-фтордезоксиглюкозы в течение 8–12 дней перед обследованием принимают препараты, нормализующие метаболизм сахаров (триметазидин и др.).

Перед проведением ПЭТ/КТ с холином также назначается специальная диета с исключением богатых белком продуктов, витаминов группы B и некоторых овощей.

Пациенту вводят радиофармпрепарат, чаще всего — внутривенно, а также мочегонное для ускорения распространения изотопов по организму. Доза РФП зависит от объема исследования и веса пациента.

Через определенный промежуток времени, в течение которого происходит максимальное накопление изотопов в исследуемых частях тела, выполняется сканирование. При этом кушетка с обследуемым медленно движется внутри или вдоль модуля со сканерами. Весь процесс занимает от получаса до часа или немногим более.

После процедуры показано употребление большого количества жидкости для выведения из организма продуктов распада изотопов, срок жизни которых очень короток — от 2 до 22 часов. Благодаря этому, не позже чем через сутки можно безо всяких ограничений общаться с окружающими, включая беременных женщин и детей.

Интерпретацией данных занимаются врачи-радиологи, имеющие соответствующую специализацию. Как правило, на оценку результатов и составление заключения уходит не более часа.

Метод ПЭТ часто используется для определения стадии рака, контроля тока крови или просмотра функционирования внутренних органов.

  • Исследования мозгового кровообращения и обмена веществ. ПЭТ оказывает врачам помощь при выявлении таких проблем нервной системы, как болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, транзиторная ишемическая атака (ТИА), боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Хантингтона, инсульт и шизофрения.
  • Обнаружения изменений головного мозга, которые могут вызвать эпилепсию.
  • Выявления некоторых видов рака, в частности, лимфомы или рака головы и шеи, мозга, легких, кишечника или простаты. На ранних стадиях рака он более заметен на ПЭТ снимках, чем на КТ или МРИ.
  • Определения степени развития рака и его распространения на другие области тела (метастазирования). При раке часто требуется обследование с помощью и КТ, и ПЭТ.
  • Снимок ПЭТ мозгаПоддержки врача при выборе лучшей стратегии лечения рака или оценки качества проводимого лечения. ПЭТ выполняется и для того, чтобы определить, как нужно делать хирургическую операцию для удаления опухоли.
  • Диагностики болезни Альцгеймера, когда ее симптомы не очевидны, или, когда симптомы деменции проявляются в молодом возрасте (обычно моложе 65 лет). Это называется изображением амилоидных бляшек.
  • Выявления слабого притока крови к сердцу, который может означать заболевание коронарных артерий.
  • Выявления поврежденных тканей сердца, в частности, после сердечной атаки.
  • Выбора оптимального вида лечения, например, операции аортокоронарного шунтирования, для людей, страдающих болезнями сердца.

Радиофармпрепараты

Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналом доступных меченых соединений — радиофармпрепаратов (РФП). Именно выбор подходящего РФП позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разные процессы, как метаболизм, транспорт веществ, лиганд-рецепторные взаимодействия, экспрессию генов и т. д.

Использование РФП, относящихся к различным классам биологически активных соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментом современной медицины. Поэтому разработка новых РФП и эффективных методов синтеза уже зарекомендовавших себя препаратов в настоящее время становится ключевым этапом в развитии метода ПЭТ.

Фтор-18 обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ: наибольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения. С одной стороны, относительно небольшой период полураспада фтора-18 позволяет получать ПЭТ-изображения высокой контрастности при низкой дозовой нагрузке на пациентов.

Низкая энергия позитронного излучения обеспечивает высокое пространственное разрешение ПЭТ-изображений. С другой стороны, период полураспада фтора-18 достаточно велик, чтобы обеспечить возможность транспортировки РФП на основе фтора-18 из централизованного места производства в клиники и институты, имеющие ПЭТ-сканеры (т. н. концепция сателлитов), а также расширить временны́е границы ПЭТ-исследований и синтеза РФП.

ПЭТ-сканирование с использованием фтордезоксиглюкозы (ФДГ-ПЭТ) широко используется в клинической онкологии. Этот трассер представляет собой аналог глюкозы, который поглощается клетками, использующими глюкозу, и фосфорилируется гексокиназой (чья митохондриальная форма значительно повышается при быстрорастущих злокачественных опухолях).

Предлагаем ознакомиться:  Диагностика сифилиса - Методы диагностики сифилиса

Обычная доза ФДГ, используемая при онкологическом сканировании, создаёт эффективную дозу облучения 14 мЗв при однократном применении. Поскольку для следующего этапа метаболизма глюкозы во всех клетках необходим атом кислорода, который заменён фтором-18 для синтеза ФДГ, дальнейших реакций с ФДГ не происходит.

Кроме того, большинство тканей (за исключением печени и почек) не могут удалить фосфат, добавленный гексокиназой. Это означает, что ФДГ задерживается в любой клетке, которая его поглощает, пока она не распадается, поскольку фосфорилированные сахара из-за их ионного заряда не могут выйти из клетки.

Это приводит к интенсивному радиоактивному мечению тканей с высоким поглощением глюкозы, таких как мозг, печень и большинство видов рака. В результате, ФДГ-ПЭТ можно использовать для диагностики, постановки и мониторинга лечения злокачественных опухолей, особенно при лимфоме Ходжкина, неходжкинской лимфоме и раке лёгкого.

Как подготовиться к ПЭТ

  • У вас диабет. Если вы принимаете лекарство для контроля диабета, возможно, вам придется сократить вашу обычную дозу. Обсудите с врачом, какую дозу лекарства вам нужно принять.
  • Вы принимаете какие-либо лекарства, пищевые добавки или народные средства. Возможно, перед обследованием вам придется прекратить прием некоторых лекарств или изменить дозировку.
  • Вы беременны или могли бы быть беременны.
  • Вы кормящая мать. Радиоактивные меченые атомы, применяемые в этом обследовании, могут проникнуть в грудное молоко. Не кормите грудью своего ребенка 2 дня после обследования. В течение этого времени вы можете кормить малыша молоком, сохраненным вами до обследования, или молочной смесью. Свое грудное молоко в эти 2 дня после обследования сцеживайте т выливайте.
  • у вас боязнь замкнутого пространства.

Снимок ПЭТ

Не курите и не пейте напитки, содержащие кофеин или алкоголь, в течение 24 часов перед обследованием. Ничего не ешьте и не пейте не менее 6 часов перед обследованием.

Возможно, вам предложат подписать специальную форму о согласии на процедуру.

Обсудите со своим врачом все то, что вы думаете о необходимости такого обследования, его рисках, способа выполнения или истолкования результатов. Чтобы лучше понять важность этого обследования, заполните форму информирования о медицинском обследовании.

Устройство

Схематический вид блока детектора и кольца ПЭТ-сканера

Схематический вид блока детектора и кольца ПЭТ-сканера

При аннигиляции позитронов с электронами, находящимися в тканях организма, почти всегда возникают два гамма-кванта. Большинство позитронов в ткани очень быстро термализуются (теряют энергию) и аннигилируют с электронами среды, уже находясь в покое, поэтому образующиеся аннигиляционные гамма-кванты имеют нулевой суммарный импульс — иными словами, они разлетаются строго по одной прямой в разные стороны и имеют одинаковую энергию 511 кэВ.

Таким образом, если в двух подходящих детекторах гамма-квантов, включенных по схеме совпадений, одновременно поглощаются гамма-кванты с энергиями 511 кэВ, то следует ожидать, что точка аннигиляции находится на прямой, соединяющей эти два детектора, — на так называемой линии отклика.

Используя большой набор детекторов, расположенных вокруг исследуемого объекта (или перемещая пару детекторов вокруг объекта), можно построить в пространстве множество таких прямых. Все они будут проходить через точки, в которых происходила аннигиляция (то есть через точки, где находится распавшееся ядро радионуклида — с точностью до очень короткой длины пробега позитронов в ткани).

Компания Siemens AG в своих ПЭТ/КТ устройствах применяет сцинтилляционные детекторы на основе монокристаллов оксиортосиликата лютеция (Lu2SiO5, LSO).

Где можно пройти позитронно-эмиссионную томографию?

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) выполняется в отделении радиологии стационара или в специальном центре ПЭТ радиологом или специалистом по ядерной медицине и техником. Вы будете лежать на столе, соединенным с большим сканером, камерой и компьютером.

Радиоактивные меченые атомы обычно вводятся в вену (ВВ). Возможно, вам придется подождать 30 – 60 минут, пока меченые атомы разойдутся по вашему организму. В течение этого времени не следует двигаться или разговаривать.

Устройство ПЭТ, форма которого напоминает пончик, двигается вокруг вас. Полученные изображения выводятся на экран компьютера, где их может просмотреть врач. Сканирование производится многократно для получения серии снимков.

При проведении ПЭТ мозга, вы будете лежать на кровати. Вас могут попросить почитать, назвать буквы или рассказать историю, в зависимости от того, что исследуется: речь, мышление или память. Во время обследования вам предложат затычки для ушей и повязку для глаз (если вам не нужно будет читать во время обследования) для большего комфорта.

Если вам предстоит сделать ПЭТ сердца, к вашему телу будут прикреплены электроды для снятия электрокардиограммы (ЭКГ).

На протяжении теста в комнате никого, кроме вас, не будет. Техник будет наблюдать за вами через окно, и вы сможете в любой момент поговорить с ним по двустороннему селектору.

Во время обследования вы не ощутите боли. Возможно, стол, на котором вы лежите, будет слишком жестким и в помещении будет слишком прохладно. Может быть, будет трудно лежать неподвижно во время обследования.

Предлагаем ознакомиться:  Что такое оптическая когерентная томография глаза?

Вы можете почувствовать легкий укол или укус при выполнении ВВ инъекции в вашу руку. Меченые атомы не вызывают каких-либо побочных эффектов. Если вы почувствуете себя плохо вовремя или после обследования, сообщите об этом персоналу, проводящему обследование.

Внутри устройства ПЭТ у вас может возникнуть чувство тревожности.

Обследование продолжается 1-3 часа.

Не так давно в нашей стране метод был малоизвестен не только пациентам, но и врачам. Сегодня в России каждый уважающий себя доктор знает, что такое ПЭТ/КТ обследование, а современные ПЭТ-центры действуют или активно строятся в большинстве крупных городов.

80_pet_analisis

Как пройти обследование бесплатно по ОМС

По ОМС ПЭТ/КТ можно сделать при направлении лечащего врача. Эта диагностика включена в перечень услуг, которые оказываются в рамках обязательного медицинского страхования. В большинстве регионов для обследования по ОМС необходимо направление лечащего врача, при этом услуга предоставляется в порядке общей очереди. Время ожидания в зависимости от региона составляет от 5 рабочих дней до двух недель.

Дозовая нагрузка

ПЭТ/КТ-система с 16-срезным КТ; потолочное устройство представляет собой инъекционный насос для контрастного вещества КТ

ПЭТ/КТ-система с 16-срезным КТ; потолочное устройство представляет собой инъекционный насос для контрастного вещества КТ

Хотя сканирование ПЭТ неинвазивно, но метод основан на применении ионизирующего излучения. Например, однократное использование 18F-FDG, который в настоящее время является стандартным средством для ПЭТ-нейровизуализации и лечения онкологических больных, в среднем создаёт эффективную дозу облучения 14 мЗв.

Для сравнения, дозировка излучения для других медицинских процедур составляет от 0,02 мЗв для рентгенограммы грудной клетки и 6,5—8 мЗв для КТ грудной клетки[2]. Среднестатистический член экипажа гражданского самолета подвергается воздействию 3 мЗв за год, а предельная максимальная рабочая доза для работников атомной энергетики может достигать 50 мЗв.

При сканировании ПЭТ-КТ облучение может быть значительным — около 23—26 мЗв (для 70 кг веса). С учётом массы (веса) тела будет увеличиваться доза вводимого радиофармпрепарата.

Противопоказания и вред

Из-за лучевой нагрузки, которой подвергается пациент при проведении исследования, в качестве основных противопоказаний к ПЭТ-КТ в Москве рассматривают беременность и возраст до 14 лет. Исключением являются ситуации, когда процедура необходима по жизненным показаниям.

Противопоказаниями к ПЭТ-КТ также являются тяжелая почечная недостаточность, субкомпенсированный и декомпенсированный сахарный диабет. При наличии этих патологических состояний требуется замена ПЭТ-КТ другими исследованиями или предварительная терапия для достижения состояния компенсации.

Кроме того, существуют определенные ограничения, обусловленные предшествующим лечением. ПЭТ-КТ назначают не ранее, чем через месяц после завершения химиотерапии или проведения хирургического вмешательства.

Временной промежуток между окончанием лучевой терапии и позитронно-эмиссионной томографией должен составлять не менее 3 месяцев. Лактация не является противопоказанием к ПЭТ-КТ, если пациентка в течение 8 часов после завершения исследования будет воздерживаться от кормления грудью.

Всегда присутствует небольшая вероятность повреждения клеток или тканей радиацией, в том числе такими низкими дозами радиации, как в этом обследовании. Но вероятность опасности обычно очень мала по сравнению с пользой обследования.

Большая часть РФП будет выведена из вашего организма в течение 6 – 24 часов. Аллергические реакции на меченые атомы очень редки.

В редких случаях может появиться некоторая болезненность или припухлость в месте ВВ инъекции радиоактивных меченых атомов. Приложите к руке влажный, теплый компресс.

  • Беременность. ПЭТ обычно не проводится во время беременности, потому что радиация может вредно повлиять на плод.
  • Употребление кофеина, табачных изделий или алкоголя в течение 24 часов перед обследованием.
  • Невозможность лежать неподвижно во время обследования.
  • Употребление успокоительных препаратов.
  • Прием таких лекарств, как инсулин, которые меняют ваш обмен веществ.
  • Недавняя хирургическая операция, биопсия, химиотерапия или радиотерапия.

Ссылки

Эта страница в последний раз была отредактирована 3 апреля 2019 в 14:13.

Результаты

Радиолог может обсудить с вами предварительные результаты ПЭТ сразу после завершения обследования. Полное описание обычно оформляется через 1 – 2 дня.

Норма:

Нормальный кровоток и хорошая работа органов. Движение и распределение меченых атомов в организме нормально.

Отклонение от нормы:

Сердце:

  • Пониженный кровоток и повышенный метаболизм глюкозы могут свидетельствовать о сужении или закупорке кровеносных сосудов. Это может быть признаком болезни коронарных артерий (БКА).
  • Пониженные кровоток и метаболизм глюкозы могут означать, что ткани сердца покрыты рубцами и повреждены, как после сердечного приступа.

Мозг:

  • Области повышенного метаболизма глюкозы или пониженного потребления кислорода и кровотока могут означать, что у вас эпилепсия.
  • Пониженные потребление кислорода и кровоток означают, что случился инсульт.
  • Пониженный метаболизм глюкозы может означать деменцию. Деменция может быть вызвана болезнью Паркинсона, или душевным заболеванием, например, шизофренией.
  • Отклонения от нормы кровотока и потребления кислорода могут свидетельствовать о наличии опухоли мозга.
  • Специальное обследование (называемое изображением амилоидных бляшек) может выявить признаки болезни Альцгеймера.

Обнаружение опухолей:

Области с повышенным метаболизмом глюкозы предполагают наличие опухоли

Ссылка на основную публикацию

Adblock detector