Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

Pozytonowa tomografia emisyjna jest nowoczesną, obrazową metodą diagnostyczną opierającą się na właściwościach izotopów promieniotwórczych, takich jak 11C, 13N, 18F czy 15O. Pierwiastki emitujące pozytony (antyelektrony) zaczęto wykorzystywać już 50 lat temu.

Jednak dopiero wynalezienie gammakamery, opracowanie metody projekcji wstecznej oraz niwelowania zjawiska pochłaniania pozwoliły na zastosowanie promieniowania pozytonowego w medycynie. Obecnie PET jest techniką diagnostyczną odgrywającą ogromną rolę w praktyce lekarskiej, szczególnie w takich dziedzinach medycyny, jak onkologia, neurologia czy kardiologia.

Pozytony to cząstki o masie równej masie elektronów, ale odróżniające się ładunkiem. Ładunek elektryczny antyelektronów jest bowiem dodatni, równy +1. Cząstki te reagują z elektronami, powodując powstanie tzw. zjawiska anihilacji dwufotonowej. Polega ono na zamianie materii pozytonu i elektronu na dwa kwanty promieniowania gamma, o energii 511 keV każdy. Kwanty te przebiegają względem siebie równolegle, lecz w przeciwnym kierunku.

Metoda pozytonowej tomografii emisyjnej pozwala na niemal całkowite oddzielenie promieniowania rozproszonego i uzyskanie obrazów o wysokiej rozdzielczości (rzędu kilku milimetrów). Najważniejszą zaletą techniki PET jest jednak możliwość wbudowywania pozytonowych pierwiastków promieniotwórczych w związki organiczne (np. glukozę, wodę, aminokwasy i in.), biorące udział w zachodzących w organizmie procesach metabolicznych. Właściwość ta umożliwia wykorzystanie metody pozytonowej tomografii emisyjnej do badania in vivo reakcji chemicznych i przemian mających miejsce w komórkach ciała.

Technika PET znalazła szerokie zastosowanie jako narzędzie diagnostyczne w onkologii. Pozwala bowiem na zbadanie trzech podstawowych fenotypów nowotworowych: zużycia glukozy (zjawisko Warburga), syntezy białek i syntezy DNA, z czego dwa pierwsze odgrywają najistotniejszą rolę.Przemiany jakim ulega w organizmie glukoza badane są przy użyciu deoksy-18F-glukozy (18FDG), natomiast do oceny metabolizmu protein wykorzystywana jest znakowana 11C metionina lub tyrozyna.

Ze względu na różny sposób przetwarzania glukozy przez komórki zdrowe i chore, badanie pozwala na bardzo szybkie wykrycie nawet niewielkich zmian nowotworowych. Zastosowanie pozytonowej tomografii emisyjnej dotyczy procesów nowotworowych o różnym charakterze. Pozwala nie tylko zróżnicować zmiany łagodne i złośliwe oraz wznowy procesu nowotworzenia, ale także umożliwia ocenę rozległości nowotworów i przerzutów. Badanie te wykorzystywane jest także do monitorowania przebiegu leczenia, głównie chemioterapii.

Zobacz również:

Pozytonowa tomografia emisyjna ma także istotne znaczenie w diagnostyce chorób serca. Kardiologia wykorzystuje tę technikę przede wszystkim do oceny przepływu krwi w mięśniu sercowym. Istotna jest również możliwość analizy przebiegu procesów metabolicznych glukozy i kwasów tłuszczowych. PET stosowany jest w celu oceny stopnia zaawansowania choroby niedokrwiennej serca, określenia rozległości zawału mięśnia sercowego oraz żywotności strefy okołozawałowej. W związku z tym badanie wykonane tą techniką pozwala także na dobór najodpowiedniejszej metody leczenia.

PET znajduje również zastosowanie w diagnostyce neurologicznej, np. do oceny stopnia złośliwości guzów mózgu. Ten rodzaj tomografii wykorzystywany jest m.in. do badania chorób otępiennych, niedokrwiennych oraz do badania układów receptorowych ośrodkowego układu nerwowego. Badanie metodą PET umożliwia także określenie lokalizacji ogniska padaczkowego przez zabiegiem chirurgicznym. Poza tym pozwala ocenić przepływ krwi w mózgu oraz metabolizm glukozy czy wybranych aminokwasów. Obecnie badania ośrodkowego układu nerwowego opiera się właśnie na pozytonowej tomografii emisyjnej.

Badanie z wykorzystaniem jako znacznika deoksy-18F-glukozy stosowane jest w celu określenia stopnia złośliwości guzów mózgu (jest on proporcjonalny do gromadzenia się 18FDG w jego obrębie), położenia wspomnianego już ogniska padaczkorodnego oraz w diagnostyce różnicowej schorzeń otępiennych (np. w chorobie Alzheimera następuje obniżenie odkładania się 18FDG obustronnie w okolicach skroniowo-ciemieniowych, a w otępieniu czołowo-skroniowym w okolicach czołowych lub czołowych i skroniowych).

W pozytonowej tomografii emisyjnej mózgu wykorzystuje się również znakowane 11C aminokwasy (do badania wznowy guza nowotworowego po uprzednim leczeniu) oraz znakowaną 18F lewodopę. 18F-DOPA stosowana jest w ocenie schorzeń układu pozapiramidowego, np. choroby Parkinsona.

Badanie PET, podobnie jak inne badania wykorzystujące pierwiastki promieniotwórcze jest nieinwazyjne. Nie wymaga także od pacjenta specjalnego przygotowania. Osoba, która ma być poddana badaniu powinna jednak być na czczo (min. 6 godzin) i przed przybyciem wypić około 0,5 litra niegazowanej wody mineralnej. Także na badanie należy zabrać ze sobą dwulitrową butelkę z wodą mineralną niegazowaną. W czasie 24 godzin poprzedzających badanie należy natomiast unikać alkoholu i napojów zawierających kofeinę (np. kawy, herbaty, coli) oraz nie wykonywać ćwiczeń fizycznych.

Bezpośrednio przed badaniem pacjent przyjmuje zawierający pierwiastek promieniotwórczy radiofarmaceutyk, w postaci zastrzyku. Następnie odpoczywa w pozycji leżącej przez ok. 60-75 min. W tym czasie dochodzi do wchłonięcia znacznika do komórek organizmu. Samo badanie również odbywa się w pozycji leżącej i trwa zaledwie ok. 20 min.

Pozytonowej tomografii emisyjnej nie powinny być poddawane kobiety w ciąży lub karmiące piersię. Ze względu na promieniowanie jonizujące osoby takie nie powinny nawet towarzyszyć pacjentowi, co dotyczy także dzieci.

Niestety pozytonowa tomografia emisyjna jest badaniem bardzo kosztownym (ok. 5000 zł) i wymagającym specjalistycznego sprzętu oraz wysoko wykwalifikowanego personelu. Z tego względu metoda ta jest obecnie dostępna w niewielu ośrodkach zdrowia w Polsce (m.in. w Bydgoszczy, Gliwicach, Poznaniu i Warszawie).

Warto jednak zaznaczyć, że badanie to zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 31 sierpnia 2009 r. w sprawie świadczeń gwarantowanych z zakresu ambulatoryjnej opieki specjalistycznej, jest w wielu przypadkach refundowane przez Narodowy Fundusz Zdrowia.

Wskazaniami do refundacji są np.: konieczność oceny zamrożonego mięśnia sercowego w chorobie wieńcowej, w celu ustalenia wskazań lub przeciwwskazań do rewaskularyzacji w przypadku braku jednoznacznych informacji z innych badań, potrzeba oceny skuteczności leczenia i wczesnego wykrycia nawrotu w mięsaku tkanek miękkich czy podejrzenia przerzutów do kości, jeżeli inne badania nie pozwalają na ustalenie ogniska nawrotu.

Osoby zainteresowane pozostałymi przypadkami, w których badanie PET jest refundowane przez NFZ odsyłamy do Rozporządzenia Ministra Zdrowia, dostępnego na stronie: www.mz.gov.pl.

Źródła:
Pruszyński B. (red.): Radiologia. Diagnostyka obrazowa Rtg, TK, USG, MR i medycyna nuklearna. PZWL, Warszawa 2008
www.petct.euromedic.pl
planners.co.bydgoszcz.pl

Autor: Marta Grochowska