Tomografie cu emisie de pozitroni

Tomografia cu emisie de pozitroni (PET; tomografia - din greaca veche: tome: the cut; graphein: to write) este o tehnică de imagistică a medicinei nucleare care permite vizualizarea proceselor metabolice prin utilizarea de substanțe radioactive de nivel scăzut. Acest lucru este util în diagnosticul inflamațiilor, tumorilor și altor boli cu procese metabolice crescute sau scăzute. Metoda, care este utilizată în special în oncologie (știința care se ocupă cu cancer), cardiologie (știință care se ocupă de structura, funcția și bolile sistemului inimă) și neurologie (știință care se ocupă cu creier și sistem nervos și boli ale creierului și ale sistemului nervos), pot determina activitatea biochimică în organismul investigat utilizând un produs radiofarmaceutic (trasor; substanță trasor: substanță chimică care a fost etichetată cu o substanță activă din punct de vedere radiologic). Baza tomografiei cu emisie de pozitroni, care a fost utilizată în diagnostic de 15 ani, este urmărirea molecule în corpul pacientului prin emisie de pozitroni folosind un emițător de pozitroni. Detectarea (descoperirea) pozitronilor se bazează apoi pe coliziunea unui pozitron cu un electron, deoarece coliziunea particulelor încărcate are ca rezultat anihilarea (generarea de cuante gamma), care este suficientă pentru detectare. Cercetătorii americani Michel Ter-Pogossion, Michael E. Phelps, EJ Hoffman și NA Mullani au reușit să realizeze această idee, care existase deja de zeci de ani, abia în 1975, când și-au publicat rezultatele cercetării în „Radiologie„. Cu toate acestea, au existat încercări parțiale de succes de a imagina tumori cerebrale prin imagistica bazată pe pozitroni încă din anii 1950. Mai mult, deoarece tomografia cu emisie de pozitroni necesită un mecanism de îmbunătățire ca principiu funcțional, laureatul Nobel german Otto Heinrich Warburg, care a recunoscut metabolismul crescut al celulelor tumorale însoțit de creșterea glucoză consumul încă din 1930, poate fi considerat și unul dintre părinții acestei tehnici imagistice.

Indicații (domenii de aplicare)

  • Sindromul CUP: Rac primar necunoscut (engleză): cancer cu tumoare primară necunoscută (primarius): în aproximativ 3 până la 5% din toate bolile tumorale, în ciuda diagnosticelor extinse, nu poate fi detectat niciun primarius, ci doar metastaze (formarea tumorilor fiice). Studiile de autopsie pot detecta primarius în 50 până la 85% din cazuri, acest lucru se găsește în 27% din cazuri în plămân, în 24% în pancreas (pancreas) și mai rar în ficat / tractul biliar, rinichi, glandei suprarenale, colon (colon), organe genitale și stomac; histologic (țesut fin) este în mare parte adenocarcinoame.
  • degenerative creier boli (Boala Alzheimer/ imagistica PET beta-amiloidă / pierderea sinapselor în cal de mare; boala Parkinson; demenţă).
  • Brain tumori (de exemplu, glioamele).
  • Carcinom de colon (cancer de colon)
  • Plămân tumori (tumori pulmonare solitare rotunde; carcinom bronșic cu celule mici /cancer de plamani, SCLC).
  • Limfoame maligne
  • Carcinom mamar (cancer mamar)
  • Melanom malign (cancer de piele neagră)
  • Carcinom esofagian (cancer al esofagului)
  • Tumori ale capului și gâtului
  • neuroblastoame
  • Sarcoame (sarcoame Ewing, osteo-sarcoame, sarcoame ale țesuturilor moi, rabdomiosarcoame).
  • Diagnosticul osos
  • Carcinom tiroidian (cancer tiroidian)
  • Progres Monitorizarea de liză terapie (terapia medicamentoasă pentru a dizolva a sânge cheag) în condiție după apoplexie (cursă).
  • cerebral tulburări circulatorii - pentru reprezentarea dimensiunii penumbrei (ca penumbra (lat.: Penumbra) se numește într-un infarct cerebral zona imediat adiacentă centrului necroză zona și încă conține celule viabile) și pentru a determina vitalitatea miocardică, de exemplu, după infarctul miocardic (inimă atac).

Procedura

Principiul tomografiei cu emisie de pozitroni se bazează pe utilizarea radiației beta, care permite radionuclizilor (atomi instabili ai căror nuclei se degradează radioactiv, emitând radiații beta) să emită pozitroni. Radionuclizii potriviți pentru aplicare sunt cei care pot emite pozitroni în stare de degradare. După cum s-a descris deja, pozitronii se ciocnesc cu un electron din apropiere. Distanța la care are loc anihilarea este în medie de 2 mm. Anihilarea este un proces în care sunt distruși atât pozitroni cât și electroni, creând doi fotoni. Acești fotoni fac parte din radiatie electromagnetica și formează așa-numita radiație de anihilare. Această radiație afectează mai multe puncte ale unui detector, astfel încât sursa de emisie să poată fi localizată. Deoarece doi detectoare se confruntă, poziția poate fi determinată în acest fel. Următoarele procese sunt necesare pentru a genera imagini secționale:

  • În primul rând, pacientului i se aplică un produs radiofarmaceutic. Acești așa-numiți trasori pot fi etichetați de diferite substanțe radioactive. Izotopi radioactivi ai fluorului și carbon sunt cel mai des utilizate. Datorită similitudinii cu molecula de bază, organismul nu este capabil să distingă izotopii radioactivi de elementul de bază, ceea ce duce la integrarea izotopilor atât în ​​procesele metabolice anabolice, cât și în cele metabolice. Cu toate acestea, ca urmare a scurtei perioade de înjumătățire, este necesar ca producția izotopilor să aibă loc în imediata apropiere a scanerului PET.
  • Detectoarele deja descrise trebuie să fie prezente într-un număr mare pentru a asigura detectarea fotonilor. Metoda de calcul a punctului de coliziune a electronului și pozitronului se numește metodă de coincidență. Fiecare detector reprezintă o combinație de cristal de scintilație și fotomultiplicator (tub special de electroni).
  • Din combinația de evenimente spațiale și temporale, este posibil să se producă o imagine tridimensională în secțiune transversală, care poate obține o rezoluție mai mare decât un scintigraf.

Despre procesul de tomografie cu emisie de pozitroni:

  • După intravenos sau inhalare aportul radiofarmaceutic, distribuire de izotopi radioactivi în post pacientul este așteptat și, după aproximativ o oră, se începe procedura efectivă PET. Poziția corpului trebuie aleasă astfel încât inelul detectorilor să fie în imediata apropiere a părții corpului care urmează să fie examinată. Datorită acestui fapt, pentru imagistica întregului corp este necesar să se ia mai multe poziții ale corpului.
  • Timpul de înregistrare în timpul unei examinări depinde atât de tipul de dispozitiv, cât și de produsul radiofarmaceutic utilizat.

Deoarece scanerul PET are o rezoluție spațială mai slabă în comparație cu tomografia computerizată și acest lucru ar putea fi compensat doar printr-o expunere mai mare la radiații, este necesară o combinație a celor două metode care să poată folosi avantajele ambelor:

  • Metoda dezvoltată PET / CT este o metodă extrem de sensibilă, care funcționează cu radiații suplimentare reduse prin aplicarea așa-numitelor hărți de corecție a CT.
  • În plus față de rezoluția mai mare, timpul redus necesar poate fi văzut și ca un avantaj față de PET-ul convențional.

Ca dezavantaj al procedurii PET / CT este ingestia necesară a unui Radiografie agent de contrast. Note suplimentare