Pozytonowa tomografia emisyjna

Maksimum emisji (MIP) dla rozpadu związku ¹⁸F-FDG

Obraz mózgowia wykonany metodą PET

Pozytonowa tomografia emisyjna, tomografia emisyjna pozytonowa, emisyjna tomografia pozytonowa, PET (od ang. positron emission tomography) – technika obrazowania, w której (zamiast, jak w tomografii komputerowej, zewnętrznego źródła promieniowania rentgenowskiego lub radioaktywnego) rejestruje się promieniowanie powstające podczas anihilacji pozytonów (antyelektronów). Źródłem pozytonów jest podana pacjentowi substancja promieniotwórcza (głównie 11
C, 68
Ga, 18
F i 99
Tc), ulegająca rozpadowi beta plus. Substancja ta zawiera izotopy promieniotwórcze o krótkim czasie połowicznego rozpadu, dzięki czemu większość promieniowania powstaje w trakcie badania, co ogranicza powstawanie uszkodzeń tkanek wywołanych promieniowaniem. Wiąże się także z koniecznością uruchomienia cyklotronu w pobliżu (krótki czas połowicznego rozpadu izotopów to także krótki maksymalny czas ich transportu), co znacząco podnosi koszty.

Obecnie praktycznie wszystkie dostępne skanery pozytonowej tomografii emisyjnej są urządzeniami hybrydowymi typu:

• PET-CT, PET/CT, PET-TK – połączenie PET z wielorzędowym tomografem komputerowym
• PET-MRI, PET/MRI – połączenie PET z rezonansem magnetycznym.

Dzięki połączeniu tych urządzeń w jedno można w jednym badaniu ocenić anatomię narządów pacjenta i zlokalizować precyzyjnie ewentualne ogniska gromadzenia radioznacznika PET.

Zasada działania

Powstające w rozpadzie promieniotwórczym pozytony, po przebyciu drogi kilku milimetrów, zderzają się z elektronami zawartymi w tkankach ciała, ulegając anihilacji. W wyniku anihilacji pary elektron–pozyton powstają dwa kwanty promieniowania elektromagnetycznego (fotony) o energii 511 keV każdy, poruszające się w przeciwnych kierunkach (pod kątem 180°). Fotony te rejestrowane są jednocześnie przez dwa z wielu detektorów ustawionych pod różnymi kątami w stosunku do ciała pacjenta (najczęściej w postaci pierścienia), w wyniku czego można określić dokładne miejsce powstania pozytonów. Informacje te rejestrowane w postaci cyfrowej na dysku komputera, pozwalają na konstrukcję obrazów będących przekrojami ciała pacjenta, analogicznych do obrazów uzyskiwanych w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego.

W badaniu PET wykorzystuje się fakt, że określonym zmianom chorobowym towarzyszy zmiana metabolizmu niektórych związków chemicznych, np. cukrów. Ponieważ energia w organizmie uzyskiwana jest głównie poprzez spalanie cukrów, to w badaniach wykorzystuje się deoksyglukozę znakowaną izotopem ¹⁸F o okresie połowicznego rozpadu około 110 minut. Najczęściej stosowanym preparatem jest 18
F-FDG, ale także 68
Ga-PSMA (ang. prostate-specific membrane antigen) oraz cholina i octan znakowane 11
C/18
F.

Zastosowanie

PET stosuje się w medycynie nuklearnej głównie przy badaniach mózgu, serca, stanów zapalnych niejasnego pochodzenia oraz nowotworów. Umożliwia wczesną diagnozę choroby Huntingtona. Zastosowanie PET wpłynęło na znaczne poszerzenie wiedzy o etiologii i przebiegu w przypadku choroby Alzheimera, Parkinsona czy różnych postaci schizofrenii, padaczki.

Dzięki diagnostyce PET istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo rozpoznania nowotworów (w około 90% badanych przypadków). Takiego wyniku nie daje się osiągnąć przy pomocy żadnej innej techniki obrazowania. PET daje także możliwość kontroli efektów terapeutycznych w trakcie leczenia chorób nowotworowych, np. za pomocą chemioterapii, hormonoterapii lub radioterapii.

PET-CT w Polsce

W 2005, w ramach Narodowego Programu Zwalczania Chorób Nowotworowych, rząd zatwierdził program budowy kilku dodatkowych ośrodków PET-CT, jednak ze względów finansowych wykonanie tego planu zostało zawieszone. W listopadzie 2006 wytypowanych zostało osiem ośrodków medycznych w Polsce, w których planowane jest zainstalowanie urządzeń PET lub nowocześniejszych PET-CT (skaner hybrydowy, połączenie skanera pozytonowej tomografii emisyjnej z tomografem komputerowym).

Lokalizacje ośrodków w Polsce (wykaz nie ma bezpośredniego związku z ww. programem rządowym;):

1. województwo dolnośląskie
   • Wrocław (Dolnośląskie Centrum Medycyny Nuklearnej Affidea na terenie Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego)
   • Wrocław (pracownia PET-CT w Dolnośląskim Centrum Onkologii we Wrocławiu)
2. województwo kujawsko-pomorskie
   • Bydgoszcz (Centrum Onkologii im. prof. Franciszka Łukaszczyka w Bydgoszczy)
3. województwo lubelskie
   • Lublin (SPSK 4 Uniwersytetu Medycznego w Lublinie)
   • Zamość (Nu-Med Centrum Diagnostyki i Terapii Onkologicznej na terenie szpitala im.Jana Pawła II)
4. województwo lubuskie
   • Gorzów Wlkp. (Starmedica - Centrum Medyczne w Gorzowie Wlkp.)
5. województwo łódzkie
   • Łódź (Medyczne Centrum Diagnostyczne Voxel w Łodzi na terenie SPZOZ MSW w Łodzi)
   • Łódź (Wojewódzki Szpital Specjalistyczny im. M. Kopernika w Łodzi)
6. województwo małopolskie
   • Kraków (Medyczne Centrum Diagnostyczne Voxel Ośrodek PET-TK-MR w Krakowie na terenie 5 Wojskowego Szpitala Klinicznego z Polikliniką SPZOZ)
   • Kraków (Ośrodek Medycyny Nuklearnej PET - CT Kliniki Endokrynologii Szpitala Uniwersyteckiego)
   • Kraków (Centrum Onkologii - Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie Oddział w Krakowie)
7. województwo mazowieckie
   • Warszawa (Centrum diagnostyki obrazowej PET-CT Nukleomed)
   • Warszawa (Narodowy Instytut Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie – Państwowy Instytut Badawczy)
   • Warszawa (Mazowieckie Centrum PET-CT Affidea na terenie szpitala WIM przy ul. Szaserów)
   • Warszawa (Samodzielny Publiczny Centralny Szpital Kliniczny)
   • Radom (Radomskie Centrum Onkologii im. Bohaterów Czerwca 76')
8. województwo opolskie
   • Opole (Zakład Medycyny Nuklearnej Voxel na terenie Opolskiego Centrum Onkologii w Opolu)
9. województwo podlaskie
   • Białystok ul. Żurawia 71A (Bioskaner - Laboratorium Obrazowania Molekularnego i Rozwoju Technologii Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku Sp. z o.o.)
   • Białystok (Medyczne Centrum Diagnostyczne Voxel na terenie Białostockiego Centrum Onkologii)
10. województwo podkarpackie
    • Brzozów (Medyczne Centrum Diagnostyczne Voxel na terenie Szpitala Specjalistycznego w Brzozowie)
11. województwo pomorskie
    • Gdańsk (Uniwersyteckie Centrum Kliniczne)
12. województwo śląskie
    • Katowice (Medyczne Centrum Diagnostyczne Voxel na terenie Uniwersyteckiego Centrum Okulistyki i Onkologii SPSK ŚUM)
    • Chorzów (Chorzowskie Centrum Pediatrii i Onkologii im. dr Edwarda Hankego)
    • Gliwice (Narodowy Instytut Onkologii, im Marii Skłodowskiej Curie, Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Gliwicach)
13. województwo świętokrzyskie
    • Kielce (Świętokrzyskie Centrum Onkologii)
14. województwo warmińsko-mazurskie
    • Olsztyn (Affidea na terenie Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego w Olsztynie)
15. województwo wielkopolskie
    • Poznań (Pracownia PET-CT Affidea, Wielkopolskie Centrum Medyczne na terenie szpitala HCP)
    • Poznań (Wielkopolskie Centrum Onkologii)
16. województwo zachodniopomorskie
    • Szczecin (Newmedical - Centrum Diagnostyki Obrazowej w Szczecinie)

Zagrożenia

PET nie jest techniką inwazyjną, jednak jej użycie wystawia pacjenta na pewną dawkę promieniowania jonizującego. Dawka ta jest na poziomie akceptowalnym dla technik diagnostycznych i przez ponad 50 lat stosowania metody nie stwierdzono żadnych efektów ubocznych jej stosowania. Kobiety w ciąży lub karmiące piersią powinny poinformować o swoim stanie lekarza oraz personel obsługujący aparat.

Korzyści

Pozytonowa tomografia emisyjna pozwala ocenić nie tylko kształt organów i tkanek, ale także ich funkcjonowanie. Zmiany w tkankach można zatem wykryć wcześniej, niż pozwala na to tomografia komputerowa bądź rezonans magnetyczny.

Zobacz też

• tomografia emisyjna pojedynczych fotonów
• PET-MRI

Uwagi

Linki zewnętrzne

• Tomografia emisyjna fotonów i pozytonów. W: Ludwik Dobrzyński: Podstawy fizyczne medycyny nuklearnej – wykład akademicki dla studentów IV i V roku. Narodowe Centrum Badań Jądrowych.