Pozitronu emisijas tomogrāfija

Pozitronu emisijas tomogrāfija (PET; tomogrāfija - no sengrieķu valodas: tome: cut; graphein: to write) ir kodolmedicīnas attēlveidošanas tehnika, kas ļauj vizualizēt vielmaiņas procesus, izmantojot zema līmeņa radioaktīvās vielas. Tas ir noderīgi, diagnosticējot iekaisumus, audzējus un citas slimības ar paaugstinātu vai pazeminātu vielmaiņas procesu. Metode, ko īpaši izmanto onkoloģijā (zinātne, kas nodarbojas ar vēzis), kardioloģija (Zinātne, kas nodarbojas ar ESA struktūru, funkciju un slimībām sirds) un neiroloģija (zinātne, kas nodarbojas ar smadzenes un nervu sistēmas un smadzeņu un nervu sistēmas slimības), var noteikt bioķīmisko aktivitāti izmeklējamajā organismā, izmantojot radiofarmaceitisko līdzekli (marķieris; marķiera viela: ķīmiska viela, kas marķēta ar radioloģiski aktīvu vielu). Pozitronu emisijas tomogrāfijas, kas diagnostikā izmantota jau 15 gadus, pamats ir molekulas pacienta ķermenī ar pozitronu emisiju, izmantojot pozitronu izstarotāju. Pozitronu noteikšana (atklāšana) pēc tam balstās uz pozitrona sadursmi ar elektronu, jo uzlādētu daļiņu sadursmes rezultātā tiek iznīcināta (gamma kvantu radīšana), kas ir pietiekama noteikšanai. Amerikāņu pētniekiem Mišelam Ter-Pogossionam, Maiklam E. Felpsam, EJ Hofmanam un NA Mullani šo ideju, kas jau pastāvēja gadu desmitiem, izdevās realizēt tikai 1975. gadā, kad viņi publicēja savus pētījumu rezultātus “Radioloģija“. Tomēr ir bijuši daļēji veiksmīgi attēla mēģinājumi smadzeņu audzēji ar pozitronu bāzes attēlveidošanu jau 1950. gados. Turklāt, tā kā pozitronu emisijas tomogrāfijai kā funkcionālam principam ir nepieciešams uzlabošanas mehānisms, vācu Nobela prēmijas laureāts Otto Heinrihs Varburgs atzina audzēja šūnu pastiprinātu metabolismu, ko papildina glikoze patēriņu jau 1930. gadā, arī var uzskatīt par vienu no šīs attēlveidošanas tehnikas tēviem.

Indikācijas (pielietojuma jomas)

  • CUP sindroms: vēzis nezināmas pamatskolas (angliski): vēzis ar nezināmu primāro audzēju (primāriju): aptuveni 3 līdz 5% no visām audzēja slimībām, neraugoties uz plašu diagnostiku, primarus nevar noteikt, tikai metastāzes (meitas audzēju veidošanās). Autopsijas pētījumi var noteikt primāri 50 līdz 85% gadījumu, tas ir konstatēts 27% gadījumu plaušu, 24% aizkuņģa dziedzerī (aizkuņģa dziedzerī) un retāk iekšā aknas / žultsceļi, niere, virsnieru dziedzeris, kols (resnās zarnas), dzimumorgānu un kuņģis; histoloģiski (smalkie audi) galvenokārt ir adenokarcinomas.
  • Deģeneratīvas smadzenes slimības (Alcheimera slimība/ beta-amiloidīda PET attēlveidošana / sinapses zudums hippocampus; Parkinsona slimība; demenci).
  • Smadzeņu audzēji (piemēram, gliomas).
  • Resnās zarnas karcinoma (resnās zarnas vēzis)
  • Plautenis audzēji (atsevišķi vientuļi plaušu audzēji; sīkšūnu bronhu karcinoma /plaušu vēzis, SCLC).
  • Ļaundabīgas limfomas
  • Piena vēzis (krūts vēzis)
  • Ļaundabīga melanoma (melns ādas vēzis)
  • Barības vada karcinoma (barības vada vēzis)
  • Galvas un kakla audzēji
  • Neiroblastomas
  • Sarkomas (Ewing sarkomas, osteo-sarkomas, mīksto audu sarkomas, rabdomiosarkomas).
  • Skeleta diagnostika
  • Vairogdziedzera karcinoma (vairogdziedzera vēzis)
  • Progress uzraudzība no lizēšanas terapija (zāļu terapija, lai izšķīdinātu a asinis receklis) stāvoklis pēc apopleksijas (trieka).
  • smadzeņu asinsrites traucējumi - penumbra lieluma attēlojumam (kā penumbra (lat. Penumbra) smadzeņu infarktā tiek dēvēta zona, kas atrodas tieši blakus centrālajam nekroze un joprojām satur dzīvotspējīgas šūnas) un noteikt miokarda vitalitāti, piemēram, pēc miokarda infarkta (sirds uzbrukums).

procedūra

Pozitronu emisijas tomogrāfijas princips ir balstīts uz beta starojuma izmantošanu, kas ļauj radionuklīdiem (nestabiliem atomiem, kuru kodoli radioaktīvi sadalās, izstarojot beta starojumu) izstarot pozitronus. Lietošanai piemēroti ir radionuklīdi, kas sabrukšanas stāvoklī var izstarot positronus. Kā jau aprakstīts, positroni saduras ar tuvumā esošu elektronu. Attālums, kādā notiek iznīcināšana, ir vidēji 2 mm. Iznīcināšana ir process, kurā tiek iznīcināti gan pozitroni, gan elektroni, radot divus fotonus. Šie fotoni ir daļa no elektromagnētiskais starojums un veido tā saukto iznīcināšanas starojumu. Šis starojums skar vairākus detektora punktus, lai emisijas avotu varētu lokalizēt. Tā kā divi detektori ir vērsti viens pret otru, pozīciju var noteikt šādā veidā. Sekciju attēlu ģenerēšanai ir nepieciešami šādi procesi:

  • Pirmkārt, pacientam tiek piemērots radiofarmaceitiskais līdzeklis. Šos tā dēvētos marķierus var marķēt ar dažādām radioaktīvām vielām. Fluora un fluorīda radioaktīvie izotopi ogleklis tiek izmantoti visbiežāk. Sakarā ar līdzību ar pamatmolekulu organisms nespēj atšķirt radioaktīvos izotopus no pamatelementa, kā rezultātā izotopi tiek integrēti gan anaboliskajos, gan kataboliskajos vielmaiņas procesos. Tomēr īsā pussabrukšanas perioda dēļ izotopu ražošana ir jāveic tiešā PET skenera tuvumā.
  • Jau aprakstītajiem detektoriem jābūt daudzos, lai nodrošinātu fotonu noteikšanu. Elektronu un pozitronu sadursmes punkta aprēķināšanas metodi sauc par sakritības metodi. Katrs detektors attēlo scintilācijas kristālu un fotorezulatoru (īpašu elektronu cauruli).
  • No telpisko un laika notikumu kombinācijas ir iespējams iegūt trīsdimensiju šķērsgriezuma attēlu, kas var sasniegt augstāku izšķirtspēju nekā scintigrāfs.

Par pozitronu emisijas tomogrāfijas procesu:

  • Pēc intravenozas vai ieelpošana radiofarmaceitiskā līdzekļa uzņemšana, sadale radioaktīvo izotopu koncentrācija gavēšana pacients tiek gaidīts, un pēc apmēram stundas tiek sākta faktiskā PET procedūra. Ķermeņa stāvoklis jāizvēlas tā, lai detektoru gredzens atrastos pārbaudāmās ķermeņa daļas tuvumā. Tāpēc visa ķermeņa attēlveidošanai ir nepieciešams veikt vairākas ķermeņa pozīcijas.
  • Ierakstīšanas laiks pārbaudes laikā ir atkarīgs gan no ierīces veida, gan no izmantotās radiofarmaceitiskās vielas.

Tā kā PET skenerim ir sliktāka telpiskā izšķirtspēja, salīdzinot ar datortomogrāfiju, un to varētu kompensēt tikai ar lielāku radiācijas iedarbību, ir nepieciešama abu metožu kombinācija, kas varētu izmantot abu priekšrocības:

  • Izstrādātā metode PET / CT ir ļoti jutīga metode, kas darbojas ar zemu papildu starojumu, pielietojot tā dēvētās CT korekcijas kartes.
  • Papildus augstākajai izšķirtspējai saīsināto laiku var uzskatīt arī par priekšrocību salīdzinājumā ar parasto PET.

Kā PET / CT procedūras trūkums ir nepieciešams uzņemt Rentgenstūris kontrastviela. Papildu piezīmes