При сканировании туловища на предмет наличия опухоли или метастазов, доза препарата в растворе(как правило это эквивалент 5-10 мКи) вводится в вену одномоментное, перед этим пациент должен не есть как минимум 6 часов, и должны быть нормальные показатели сахара крови. (Обычно это проблема для людей страдающих сахарным диабетом, штатный режим работы ПЭТ-центра не подразумевает получение достаточного количества изотопа для людей с уровнем сахара выше 10 ммоль/л, такие пациенты должны обследоваться в отдельное время). Затем пациенты должны подождать примерно час пока ФДГ распределится в тканях и органах поглощающих глюкозу. Всё это время пациент должен находиться в покое, чтобы препарат не накапливался в мышцах (это может быть причиной нежелательных артефактов). Перед выполнением исследования пациент должен опорожнить мочевой пузырь. Далее пациент помещается в ПЭТ сканер. Это занимает от 15 минут до часа.
ПЭТ всего тела обычно выполняется до дна таза, вопрос о том, следует ли захватывать мозг, остается спорным, во многих центрах этого не делают, аргументируя низкой способностью ФДГ выявлять метастазы в мозг. Обычно сканирование начинают с области таза, чтобы минимизировать артефакты от наполняющегося мочевого пузыря.
При визуальной оценке изображений полезно использовать простую 4-уровневую шкалу интенсивности накопления ФДГ. Все очаги по степени выраженности гиперметаболизма подразделяются на 4 уровня: 1- как в мягких тканях и неработающих мышцах; 2- как в печени или чуть выше; 3- между уровнем печени и мозга; 4- как в мозге или выше. Очаги с 4 уровнем- первичная опухоль или метастаз, с 3- скорее всего первичная опухоль или метастаз (хотя возможен и очаг воспаления), со 2- скорее всего очаг воспаления. Также необходимо помнить и о локализациях физиологического накопления ФДГ.
Очевидный недостаток ПЭТ- бедная анатомически информация изображений, что сильно затрудняет локализацию выявленных патологических очагов. Для преодоления этого несколько лет назад был создан совмещенный ПЭТ/КТ, прибор, позволяющий одновременно проводить два исследования. ПЭТ/КТ программно совмещает изображения этих диагностических модальностей и позволяет на одном срезе получить анатомическое изображение с наложенной на него картой метаболических процессов. Одновременное получение функциональной и анатомической информации позволяет повысить качество исследования за счёт улучшения качества изображения и повышения точности определения пространственной локализации образований до 98%.
На данный момент разработан метод компьютерной визуализации воксельных данных – метод проекции максимальной интенсивности, который позволяет при небольших вычислительных затратах показать положение в трёхмерном пространстве наиболее ярких участков трёхмерного объекта — таких, как опухоли.
Клиническое применение позитронно-эмиссионной томографии
томографический метаболизм радиоизотоп сердце
Онкология. Эмиссионная томография один из наиболее чувствительных методов диагностики рака. Это связано с высоким уровнем обмена веществ (метаболизмом) раковых клеток. При введении радиоактивной глюкозы во время ПЭТ, ткани пораженные раком «захватывают» ее, намного активнее, чем здоровые ткани.
Опухолевые ткани четко видны на позитронно-эмиссионных томограммах, в отличии от компьютерных или магнитно-резонансных томограмм.
В большинстве случаев, если рак обнаружен на ранней стадии, его можно вылечить. Позитронно-эмиссионная томография используется для ранней диагностики рака и определения наилучшего метода лечения.
При позитронно-эмиссионной томографии всего тела можно определить область тканей распространенность опухолевого поражения – поражение одного определенного органа или системное поражение с наличием метастазов. Эти данные позволяют выбрать оптимальный метод лечения рака – химиотерапия, облучение или хирургическое лечение.
ПЭТ сканирование диагностирует рак лучше, чем другие методы исследования (КТ, МРТ).
Кардиология. ПЭТ применяется для измерения кровотока по коронарным артериям и выявления ишемической болезни сердца. С помощью позитронной томографии в постинфарктном периоде можно отличить плохо сокращающиеся, но живые участки миокарда (которые еще могут восстановиться) от необратимых изменений в виде рубцов.
Комбинация позитронно-эмиссионной томографии и перфузионного исследования может послужить для оценки показаний к операции шунтирования сосудов сердца.
ПЭТ позволяет определить выраженность заболевания сердца и влияние болезни на работу сердца
Позитронно-эмиссионная томография помогает:
- Определить сужение коронарных артерий еще до наличия симптомов;
- Увидеть выраженность ишемической болезни сердца до и после лечения;
- Определить эффект от аортокоронарного шунтирования до проведения операции.
Неврология. В неврологии позитронно-эмиссионная томография позволяет выявить функциональные изменения головного мозга при сосудистых заболеваниях, деменциях, а также для дифференциальной диагностики очаговых образований.
Буквально в конце 2003 года шведским исследователям удалось впервые в мире прижизненно с помощью позитронно-эмиссионной томографии поставить достоверный диагноз на ранних стадиях болезни Альцгеймера.
ПЭТ позволяет получать функциональные изображения, отражающие процессы жизнедеятельности головного мозга на молекулярном уровне, включая метаболизм глюкозы и утилизацию кислорода, оценку кровотока и перфузии, оценку концентрации и сродства специфических рецепторов. Поэтому ПЭТ используется при изучении механизмов мозга, лежащих в основе человеческого создания: для исследования мозговой организации внимания, эмоций, мышления, творчества, общего интеллекта, способности ориентироваться, т.е. всех аспектов деятельности мозга. Исследования проводятся путём измерения распределение потока крови в мозге. Предполагается, что увеличение потока крови связано с увеличенной функциональной деятельностью. Затем с помощью кодируемых цветом изображений можно видеть, где мозг активизирован во время некоторых действий. Например, когда человек говорит или читает, правое полушарие мозга "светится".
В ряде научных центров с помощью ПЭТ проводят исследования лекарств, их распределение и действие на организм.
Позитронно-эмиссионная томография расширила наше понимание биохимических основ нормальной и патологической работы систем внутри организма и позволила проводить биохимические исследования пациентам одновременно с их лечением. Возможности позитронно-эмиссионной томографии велики, так как:
- В основе функционирования тканей лежат химические процессы.
- Заболевания являются результатами нарушений в химических системах организма, которые вызываются вирусами, бактериями, генетическими нарушениями, лекарственными препаратами, факторами окружающей среды, старением и поведением.
- Наиболее избирательной, специфичной и подходящей является терапия, выбранная на основании данных исследования нарушений химических процессов, лежащих в основе заболеваний.
- Детекция химических нарушений обеспечивает наиболее раннюю диагностику заболеваний, даже на досимптомных стадиях.
- Оценка возможности восстановления химической функции позволяет объективно определять эффективность терапевтических вмешательств для каждого конкретного пациента.
- ПЭТ предоставляет возможность визуализировать ход биологических процессов "invivo".