Pozitronová emisní tomografie

Pozitronová emisní tomografie (PET; tomografie - ze starořečtiny: tome: cut; graphein: psát) je zobrazovací technika nukleární medicíny, která umožňuje vizualizaci metabolických procesů pomocí nízkoaktivních radioaktivních látek. To je užitečné při diagnostice zánětů, nádorů a jiných onemocnění se zvýšenými nebo sníženými metabolickými procesy. Metoda, která se používá zejména v onkologii (věda zabývající se rakovina), kardiologie (věda zabývající se strukturou, funkcí a chorobami srdce) a neurologie (věda zabývající se mozek a nervový systém a nemoci mozku a nervového systému), může určit biochemickou aktivitu ve zkoumaném organismu pomocí radiofarmaka (stopovací látka; stopovací látka: chemická látka, která byla označena radiologicky aktivní látkou). Základem pro pozitronovou emisní tomografii, která se v diagnostice používá již 15 let, je sledování molekuly v těle pacienta pozitronovou emisí pomocí pozitronového emitoru. Detekce (objev) pozitronů je pak založena na srážce pozitronu s elektronem, protože srážka nabitých částic má za následek zničení (generování gama kvant), což je pro detekci dostatečné. Američtí vědci Michel Ter-Pogossion, Michael E. Phelps, EJ Hoffman a NA Mullani uspěli v realizaci této myšlenky, která již existovala po celá desetiletí, až v roce 1975, kdy zveřejnily své výsledky výzkumu v „Radiologie“. Byly však částečně úspěšné pokusy o obraz mozkové nádory pomocí pozitronového zobrazování již v 1950. letech. Protože navíc pozitronová emisní tomografie vyžaduje funkční mechanismus vylepšení, německý laureát Nobelovy ceny Otto Heinrich Warburg, který rozpoznal zvýšený metabolismus nádorových buněk doprovázený zvýšeným glukóza spotřebu již v roce 1930, lze také považovat za jednoho z otců této zobrazovací techniky.

Indikace (oblasti použití)

  • CUP syndrom: Rakovina of Unknown Primary (Engl.): rakovina s neznámým primárním nádorem (primarius): u přibližně 3 až 5% všech nádorových onemocnění nelze přes rozsáhlou diagnostiku detekovat žádný primarius, pouze metastázy (tvorba dceřiných nádorů). Studie pitvy mohou detekovat primarius v 50 až 85% případů, v 27% případů to bylo zjištěno v plíce, ve 24% ve slinivce břišní (pankreas) a méně často v játra / Žlučových cest, ledvina, nadledvinka, dvojtečka (tlusté střevo), pohlavní orgány a žaludek; histologicky (jemná tkáň) jsou to většinou adenokarcinomy.
  • Degenerativní mozek nemoci (Alzheimerova nemoc/ beta-amyloidové zobrazování PET / ztráta synapsí v hippocampus; Parkinsonova nemoc; demence).
  • Brainové nádory (např, gliomy).
  • Karcinom tlustého střeva (rakovina tlustého střeva)
  • Plíce nádory (solitární kulaté nádory plic; malobuněčný bronchiální karcinom /rakovina plic(SCLC).
  • Maligní lymfomy
  • Karcinom mléčné žlázy (rakovina prsu)
  • Maligní melanom (rakovina černé kůže)
  • Karcinom jícnu (rakovina jícnu)
  • Nádory hlavy a krku
  • Neuroblastomy
  • Sarkomy (Ewingovy sarkomy, osteosarkomy, sarkomy měkkých tkání, rhabdomyosarkomy).
  • Skeletální diagnostika
  • Karcinom štítné žlázy (rakovina štítné žlázy)
  • Pokrok monitoring lýzy terapie (léková terapie k rozpuštění a krev sraženina) stav po mrtvici (mrtvice).
  • Intelektuální oběhové poruchy - pro zobrazení velikosti penumbry (jak se penumbra (lat. Penumbra) nazývá mozkový infarkt, oblast bezprostředně sousedící s centrální nekróza a stále obsahuje životaschopné buňky) a ke stanovení vitality myokardu, například po infarktu myokardu (srdce Záchvat).

Postup

Princip pozitronové emisní tomografie je založen na použití beta záření, které umožňuje radionuklidům (nestabilním atomům, jejichž jádra se radioaktivně rozpadají a emitují beta záření), aby emitovaly pozitrony. Radionuklidy vhodné pro aplikaci jsou ty, které mohou emitovat pozitrony ve stavu rozpadu. Jak již bylo popsáno, pozitrony se srazí s blízkým elektronem. Vzdálenost, ve které dochází k anihilaci, je v průměru 2 mm. Zničení je proces, při kterém jsou zničeny jak pozitrony, tak elektrony, čímž vzniknou dva fotony. Tyto fotony jsou součástí elektromagnetické záření a tvoří tzv. anihilační záření. Toto záření dopadá na několik bodů detektoru, takže lze lokalizovat zdroj emise. Jelikož dva detektory směřují proti sobě, lze polohu určit tímto způsobem. Pro generování sekčních obrázků jsou vyžadovány následující procesy:

  • Nejprve se pacientovi aplikuje radiofarmakum. Tyto takzvané stopovací látky mohou být označeny různými radioaktivními látkami. Radioaktivní izotopy fluoru a uhlík jsou nejčastěji používány. Vzhledem k podobnosti se základní molekulou není tělo schopno rozlišit radioaktivní izotopy od základního prvku, což má za následek integraci izotopů do anabolických i katabolických metabolických procesů. V důsledku krátkého poločasu je však nutné, aby produkce izotopů probíhala v těsné blízkosti PET skeneru.
  • Detektory, které již byly popsány, musí být přítomny ve velkém počtu, aby byla zajištěna detekce fotonů. Metoda výpočtu bodu srážky elektronu a pozitronu se nazývá metoda shody. Každý detektor představuje kombinaci scintilačního krystalu a fotonásobiče (speciální elektronová trubice).
  • Z kombinace prostorových a časových událostí je možné vytvořit trojrozměrný obraz průřezu, který může dosáhnout vyššího rozlišení než scintigraf.

O procesu pozitronové emisní tomografie:

  • Po intravenózním nebo inhalace příjem radiofarmaka, distribuce radioaktivních izotopů v půst na pacienta se čeká a přibližně po hodině je zahájen vlastní postup PET. Poloha těla musí být zvolena tak, aby se kruh detektorů nacházel v těsné blízkosti zkoumané části těla. Z tohoto důvodu je pro zobrazování celého těla nutné zaujmout několik pozic těla.
  • Doba záznamu během vyšetření závisí jak na typu zařízení, tak na použitém radiofarmaka.

Vzhledem k tomu, že skener PET má ve srovnání s počítačovou tomografií horší prostorové rozlišení, což lze kompenzovat pouze vyšší radiační zátěží, je nutná kombinace těchto dvou metod, která dokáže využít výhod obou:

  • Vyvinutá metoda PET / CT je vysoce citlivá metoda, která pracuje s nízkým přídavným zářením pomocí takzvaných korekčních map CT.
  • Kromě vyššího rozlišení lze na zkrácenou potřebnou dobu pohlížet také jako na výhodu oproti běžnému PET.

Nevýhodou postupu PET / CT je nutné požití Rentgen kontrastní látka. Další poznámky