Pozitronų emisijos tomografija (PET): apibrėžimas, principas ir taikymai
Sužinokite, kaip pozitronsų emisijos tomografija (PET) atskleidžia smegenų ir navikų aktyvumą, principus, žymenis ir praktinius taikymus medicinoje.
Pozitronų emisijos tomografija (dažnai vadinama PET) yra jautrus funkcinis medicininis vaizdinimo metodas, leidžiantis vizualizuoti biocheminius procesus organizme. Specialiai paruošta radioaktyvi medžiaga – žymeklis arba traseris – sušvirkščiama į veną ir kraujas ją perneša į audinius; vietose, kur vyksta intensyvi medžiaga vartojanti medžiagų apykaita (pvz., aktyvios smegenų ar naviko ląstelės), žymeklis kaupiasi labiau. PET prietaisas aptinka radioaktyvumo signalus ir, panaudodamas du fiksuotus fotonus, susidariusius po pozitrono anihiliacijos, atkartoja žymeklio pasiskirstymą skaitmeniniame vaizde, išryškindamas metabolinę arba funkcinę aktyvumą.
Kaip veikia PET?
Traseriai skleidžia pozitronus – trumpai gyvenančius radioaktyvius dalelių emisijas. Kai pozitronas susiduria su elektronu, įvyksta anihiliacija ir susidaro du fotonai, kurie skrieja priešingomis kryptimis. PET detektoriai užfiksuoja šiuos fotonus „koincidentiniu“ režimu (t. y. fiksuojami visi du fotonai, atskleidžiantys jų liniją), tada kompiuteris atkuria 3D vaizdą, rodantį, kur organizme kaupėsi žymeklis. Dėl šio principo PET leidžia matyti funkcinius, o ne tik struktūrinius pokyčius.
Žymenys (traseriai)
Dažniausiai naudojami radiocheminiai žymenys imituoja biologinius junginius, pavyzdžiui, cukraus darinį fluorodeoksiglukozę (FDG), pažymėtą F-18 izotopu. Tokie žymenys leidžia įvertinti gliukozės metabolizmą audiniuose – todėl PET yra labai jautrus navikų, uždegimų ir aktyvių smegenų sričių aptikimui. Tačiau yra ir kitų žymenų, skirtingai orientuotų į specifines sistemas: dopamino receptoriams (neurologija), širdies perfuzijai, neurotransmiteriams ar uždegimui.
Dėl radioaktyvių izotopų savybių jų pusėjimo trukmė dažnai būna trumpa (kai kurių izotopų – nuo kelių minučių iki kelių valandų), todėl žymeklių gamyba reikalauja greitos chemijos ir dažnai rangos su ciklotronu arba generatoriumi. Pavyzdžiui, F-18 pusėjimo trukmė yra apie 110 minučių, C-11 – ~20 minučių, o O-15 – vos kelių minučių skalėje.
Prieš procedūrą ir ją atliekant
- Pacientas paprastai turi būti nevalgięs 4–6 valandas prieš FDG PET, kad sumažintų kraujo gliukozę ir pagerintų vaizdų kokybę.
- Prieš skenavimą išmatuojamas gliukozės lygis (ypač cukriniu diabetu sergantiems pacientams), nes aukštas cukrus sumažina žymens kaupimąsi audiniuose.
- Po injekcijos seka laukimo (uptake) periodas – įprastai 30–90 minučių, per kurį žymeklis išsiskirsto ir sukaupiamas audiniuose.
- Skenavimas trunka nuo 15 iki 60 minučių, priklausomai nuo aparato ir tyrimo srities; dažnai jis derinamas su CT (PET/CT) arba MRT (PET/MR), kad būtų gaunamas tiek funkcinis, tiek anatominių struktūrų vaizdas.
Taikymai
- Onkologija: navikų aptikimas, stadijos nustatymas, gydymo efektyvumo vertinimas ir pasikartojimo paieška.
- Neurologija: Alzheimerio ligos ir kitų demencijų diagnostika, epilepsijos židinių lokalizavimas, smegenų metabolizmo tyrimai.
- Kardiologija: miokardo gyvybingumo įvertinimas, perfuzijos tyrimai.
- Infekcija ir uždegimas: vietinių uždegiminių ar infekcinių židinių aptikimas.
- Moksliniai tyrimai ir farmacokinetika: naujų vaistų paskirstymo, receptorių ar metabolizmo tyrimai.
Techninės ir logistinės ypatybės
PET įranga ir trasių gamyba yra brangi: reikia specializuotų detektorių, radiocheminių laboratorijų ir dažnai ciklotrono arba generatoriaus. Trumpa izotopų pusėjimo trukmė reiškia, kad kai kuriuos žymeklius reikia gaminti netoli skenavimo vietos, o tai didina kaštus ir sudėtingumą. Dėl šių priežasčių PET tyrimai yra brangesni už daugelį kitų vaizdinimo metodų.
Rizikos ir apribojimai
PET sukelia mažą jonizuojančiosios spinduliuotės dozę, panašią į vidutinį CT tyrimą; dėl to tyrimas paprastai nerekomenduojamas nėščioms moterims, nebent būtina. Alerginės reakcijos į radiochemines medžiagas yra reti. Rezultatams gali trukdyti judesys, aukštas gliukozės lygis ar netinkama preparacija.
Santrauka
PET yra labai vertingas funkcinis vaizdinimo metodas, leidžiantis įvertinti metabolizmą ir kitus biologinius procesus organizme. Dėl didelio jautrumo ir specializuotų žymenų PET plačiai taikomas onkologijoje, neurologijoje, kardiologijoje ir moksliniuose tyrimuose. Tačiau trumpa izotopų pusėjimo trukmė, sudėtinga gamyba ir didelės išlaidos reikalauja gerai organizuotos diagnostikos infrastruktūros.
PET skenavimui naudojamas aparatas.
PET skenavimo "gabalėlis" su pažymėta dominančia sritimi
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra pozitronų emisijos tomografija (PET)?
A.: PET yra medicininis vaizdavimo metodas, naudojamas parodyti silpnai radioaktyvios medžiagos kelią ir pasiskirstymą.
K: Kas yra žymeklis, naudojamas atliekant PET skenavimą?
A.: PET skenavimo metu naudojamas žymeklis yra silpnai radioaktyvi medžiaga, kuri tirpsta kraujyje ir koncentruojasi aplink aktyvias smegenų struktūras.
K: Koks PET skenavimo tikslas?
A.: PET skenavimo tikslas - aptikti navikus ir išryškinti aktyvias smegenų sritis.
K: Kaip PET skenavimo metu nustatomas radioaktyvumas?
A.: PET skenavimo metu radioaktyvumą aptinka specialiai sukonstruotas prietaisas, kuris jį paverčia skaitmeniniu smegenų vaizdu.
K: Kokios žymenys naudojami PET skenavimui?
A.: PET skenavimo metu naudojami įvairūs žymenys, tačiau dažnai jie panašūs į cukrų arba specialiai modifikuotus cukrus.
K.: Koks yra PET skenavimo metu naudojamo žymeklio pusinės eliminacijos laikas?
A.: PET skenavimo metu naudojamo žymeklio pusinės eliminacijos laikas yra apie 30-60 minučių.
K: Kodėl žymeklio gamyba yra sudėtinga ir brangi?
A.: Traserio gamyba yra sudėtinga ir brangi dėl įvairių veiksnių, susijusių su traserio paruošimu įvykiui, nes jo negalima gaminti masiškai.
Ieškoti