Pozitrónová emisná tomografia

Pozitrónová emisná tomografia (PET; tomografia - zo starogréčtiny: tome: cut; graphein: napísať) je zobrazovacia technika v nukleárnej medicíne, ktorá umožňuje vizualizáciu metabolických procesov pomocou nízkoaktívnych rádioaktívnych látok. To je užitočné pri diagnostike zápalov, nádorov a iných chorôb so zvýšeným alebo zníženým metabolickým procesom. Metóda, ktorá sa používa najmä v onkológii (prírodoveda zaoberajúca sa rakovina), kardiológia (veda zaoberajúca sa štruktúrou, funkciou a chorobami ostrova) srdce) a neurológia (veda zaoberajúca sa mozog a nervový systém a choroby mozgu a nervového systému), môžu určiť biochemickú aktivitu v skúmanom organizme pomocou rádiofarmaka (indikátor; stopovacia látka: chemická látka, ktorá bola označená rádiologicky účinnou látkou). Základom pre pozitrónovú emisnú tomografiu, ktorá sa v diagnostike používa už 15 rokov, je sledovanie molekuly v tele pacienta pozitrónovou emisiou pomocou pozitrónového žiariča. Detekcia (objav) pozitrónov je potom založená na zrážke pozitrónu s elektrónom, pretože zrážka nabitých častíc má za následok anihiláciu (generáciu gama kvant), ktorá je dostatočná na detekciu. Americkým vedcom Michelovi Ter-Pogossionovi, Michaelovi E. Phelpsovi, EJ Hoffmanovi a NA Mullani sa podarilo realizovať túto myšlienku, ktorá existovala už celé desaťročia, až v roku 1975, keď publikovali svoje výsledky výskumu v „Rádiológie„. Boli však čiastočne úspešné pokusy o imidž nádory mozgu pozitrónovým zobrazovaním už v 1950. rokoch. Pretože pozitrónová emisná tomografia navyše vyžaduje funkčný princíp vylepšenia, nemecký laureát Nobelovej ceny Otto Heinrich Warburg, ktorý uznal zvýšený metabolizmus nádorových buniek sprevádzaný zvýšeným glukóza už v roku 1930 možno považovať za jedného z otcov tejto zobrazovacej techniky.

Indikácie (oblasti použitia)

  • CUP syndróm: Rakovina of Unknown Primary (angl.): rakovina s neznámym primárnym nádorom (primarius): u približne 3 až 5% všetkých nádorových ochorení napriek rozsiahlej diagnostike nemožno zistiť žiadny primarius, iba metastázy (tvorba dcérskych nádorov). Štúdie pitvy dokážu zistiť primárius v 50 až 85% prípadov, v 27% prípadov sa to nachádza v pľúca, v 24% v pankrease (pankrease) a menej často v pečeň / žlčové cesty, oblička, nadobličky, dvojbodka (hrubé črevo), pohlavné orgány a žalúdok; histologicky (jemné tkanivo) sú to väčšinou adenokarcinómy.
  • degeneratívne mozog choroby (Alzheimerova choroba/ beta-amyloidové zobrazovanie PET / strata synapsií v bájna morská príšera; Parkinsonova choroba; demencie).
  • Mozgové nádory (Napr gliómami).
  • Karcinóm hrubého čreva (rakovina hrubého čreva)
  • pľúca nádory (solitárne okrúhle nádory pľúc; malobunkový bronchiálny karcinóm /rakovina pľúc(SCLC).
  • Malígne lymfómy
  • Karcinóm prsníka (rakovina prsníka)
  • Malígny melanóm (rakovina čiernej kože)
  • Karcinóm pažeráka (rakovina pažeráka)
  • Nádory hlavy a krku
  • neuroblastómu
  • Sarkómy (Ewingove sarkómy, osteosarkómy, sarkómy mäkkých tkanív, rabdomyosarkómy).
  • Diagnostika kostry
  • Karcinóm štítnej žľazy (rakovina štítnej žľazy)
  • Pokrok monitoring lýzy terapie (lieková terapia na rozpustenie a krv zrazenina) v stav po mŕtvici (mŕtvica).
  • intelektuálne poruchy obehu - pre zobrazenie veľkosti penumbry (ako sa penumbra (lat. Penumbra) nazýva mozgový infarkt) oblasť bezprostredne susediaca s centrálnym nekróza a stále obsahuje životaschopné bunky) a na stanovenie vitality myokardu, napríklad po infarkte myokardu (srdce útok).

postup

Princíp pozitrónovej emisnej tomografie je založený na použití beta žiarenia, ktoré umožňuje rádionuklidom (nestabilným atómom, ktorých jadrá sa rádioaktívne rozpadajú a emitujú beta žiarenie) emitovať pozitróny. Rádionuklidy vhodné na aplikáciu sú tie, ktoré môžu emitovať pozitróny v stave rozpadu. Ako už bolo popísané, pozitróny sa zrazia s blízkym elektrónom. Vzdialenosť, v ktorej dôjde k anihilácii, je v priemere 2 mm. Anihilácia je proces, pri ktorom sú zničené pozitróny aj elektróny, čím vzniknú dva fotóny. Tieto fotóny sú súčasťou elektromagnetické žiarenie a tvoria takzvané anihilačné žiarenie. Toto žiarenie dopadá na niekoľko bodov detektora, takže je možné lokalizovať zdroj emisie. Pretože dva detektory stoja oproti sebe, možno týmto spôsobom určiť polohu. Na generovanie sekčných obrázkov sú potrebné tieto procesy:

  • Najskôr sa pacientovi aplikuje rádiofarmakum. Tieto takzvané stopovacie látky môžu byť označené rôznymi rádioaktívnymi látkami. Rádioaktívne izotopy fluóru a uhlík sa najčastejšie používajú. Kvôli podobnosti so základnou molekulou nie je telo schopné rozlíšiť rádioaktívne izotopy od základného prvku, čo vedie k integrácii izotopov do anabolických aj katabolických metabolických procesov. V dôsledku krátkeho polčasu rozpadu je však potrebné, aby výroba izotopov prebiehala v tesnej blízkosti PET skenera.
  • Už opísané detektory musia byť prítomné vo veľkom množstve, aby sa zabezpečila detekcia fotónov. Metóda výpočtu bodu zrážky elektrónu a pozitrónu sa nazýva metóda zhody. Každý detektor predstavuje kombináciu scintilačného kryštálu a fotonásobiča (špeciálna elektrónová trubica).
  • Z kombinácie priestorových a časových udalostí je možné vyrobiť trojrozmerný obraz prierezu, ktorým možno dosiahnuť vyššie rozlíšenie ako scintigrafu.

O procese pozitrónovej emisnej tomografie:

  • Po intravenóznom príp inhalácia príjem rádiofarmaka, distribúcia rádioaktívnych izotopov v pôst čaká sa na pacienta a asi po hodine sa začne so skutočným postupom PET. Poloha tela musí byť zvolená tak, aby sa krúžok detektorov nachádzal v tesnej blízkosti skúmanej časti tela. Z tohto dôvodu je pri zobrazovaní celého tela potrebné zaujať niekoľko pozícií tela.
  • Čas záznamu počas vyšetrenia závisí ako od typu prístroja, tak od použitého rádiofarmaka.

Pretože skener PET má v porovnaní s počítačovou tomografiou horšie priestorové rozlíšenie a dalo by sa to kompenzovať iba vyššou radiačnou záťažou, je potrebná kombinácia týchto dvoch metód, ktorá dokáže využiť výhody oboch:

  • Vyvinutá metóda PET / CT je vysoko citlivá metóda, ktorá pracuje s nízkym dodatočným žiarením pomocou takzvaných korekčných máp CT.
  • Okrem vyššieho rozlíšenia môže byť znížený potrebný čas považovaný za výhodu oproti konvenčnému PET.

Nevýhodou postupu PET / CT je nevyhnutné požitie Röntgen kontrastné činidlo. Ďalšie poznámky