Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — это диагностический метод медицинской визуализации, который позволяет получить детальные изображения функциональной активности (обмена веществ в клетках) органов и тканей. ПЭТ использует радиоактивные вещества, которые вводят в организм пациента, для обнаружения и измерения изменений в метаболических процессах. Этот метод широко применяют в онкологии, кардиологии, неврологии для диагностики рака, сердечных заболеваний, нарушений мозга.

Суть и задачи метода

Принцип работы ПЭТ заключается в том, что человеку вводят радиофармацевтический препарат, который накапливается в клетках. При распаде этого вещества выделяются позитроны (положительно заряженные частицы), которые при взаимодействии с электронами производят гамма-частицы. Специальные детекторы фиксируют эти гамма-лучи, на основе этих данных компьютер создает изображения.

Задачи ПЭТ:

1. Выявление, стадирование раковых опухолей. Определение метастазов. Оценка эффективности проводимой терапии. Выявление рецидивов рака.
2. Оценка кровоснабжения, жизнеспособности сердечной мышцы. Диагностика ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда. Определение эффективности лечения сердечных заболеваний.
3. Мониторинг нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона). Оценка эпилептической активности. Обследование функций мозга при различных психических расстройствах.
4. Изучение распределения, использования глюкозы, кислорода, других веществ в организме. Изучение метаболизма в различных органах, особенно на ПЭТ-КТ брюшной полости. Оценка фармакокинетики и фармакодинамики лекарственных препаратов (изучение действия новых лекарственных средств).

Когда появилась и как развивалась технология

Немного поговорим об истории этого метода, чтобы иметь представление, как она пришла к нам, и почему миллионы врачей предпочитают ПЭТ для диагностики самых сложных заболеваний:

Какие радиофармпрепараты применяют на ПЭТ

А теперь узнаем, какие внутривенные контрастные растворы применяют во время диагностики. Это поможет определить, какой конкретно препарат нужен в вашей клинической ситуации. Радиофармпрепараты, используемые в ПЭТ, представляют собой молекулы, меченные радионуклидами (атомами с быстрым радиоактивным распадом), которые излучают положительные частицы - позитроны. Эти препараты специально разработаны для того, чтобы связываться с определенными молекулами или клеточными процессами в организме, что позволяет визуализировать разные биологические процессы в клетках и органах. Список радиофармпрепаратов для ПЭТ включает:

Чаще всего для позитронно-эмиссионной томографии прописывают контрастные растворы с метионином (с пометкой "МЕТ" в названиях препаратов). Они более универсальные и доступны. Этот список не является исчерпывающим, так как новые радиофармпрепараты постоянно разрабатываются, тестируются для использования в ПЭТ-диагностике.

Как устроен позитронно-эмиссионный томограф

Также стоит разобраться, как работает оборудование, с помощью которого вам будут проводить диагностику. Это нужно, чтобы понять, насколько безопасно и комфортно вам будет находиться внутри ПЭ-томографа.

Основные компоненты ПЭТ-сканера

1. Ганитры (детекторы). Расположены в кольце вокруг обследуемой области тела. Ганитры состоят из сцинтилляционных кристаллов (обычно из оксида иттрия, активированного церием или других материалов), которые излучают свет при взаимодействии с гамма-лучами.
2. Фотопреобразователи (ФЭУ или фотоумножители). Преобразуют световые сигналы, полученные от сцинтилляционных кристаллов, в электрические сигналы. Эти сигналы затем усиливаются, обрабатываются.
3. Компьютер, система обработки данных. Управляет всей системой, собирает данные, обрабатывает их, создает снимки. Компьютер выполняет сложные математические реконструкции, чтобы сформировать трехмерные изображения тела.
4. Инжектор радиофармпрепаратов. Устройство для введения контрастного раствора в организм.

Принцип работы ПЭТ-сканера

1. Введение радиофармпрепарата. Человеку вводят вещество, которое метится радиоактивным изотопом. Этот препарат распределяется по телу, концентрируется в активных метаболических зонах.
2. Распад позитронов. Радиоактивный изотоп испускает положительные частицы - позитроны, которые сталкиваются с отрицательными электронами в тканях организма. В результате этого столкновения выделяются два гамма-фотона (вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны).
3. Детектирование (улавливание) частиц. Гамма-фотоны испускаются под углом 180 градусов друг к другу, улавливаются детекторами, расположенными вокруг пациента.
4. Сбор, обработка данных. Система обработки данных анализирует время, расположение каждого зарегистрированного столкновения частиц.
5. Реконструкция изображения. Компьютер использует сложные алгоритмы для реконструкции снимков. Эти сканы показывают распределение радиофармпрепарата в теле, что отражает метаболическую активность различных тканей.

Как проводят ПЭТ

А сейчас давайте узнаем, что происходит с человеком, когда он приходит на процедуру. Ознакомьтесь с этапами диагностики, чтобы понять, насколько это безболезненно и безопасно:

1. Подготовка к исследованию. Обсудите с врачом ваши состояния, принимаемые лекарства. За несколько часов (обычно 4-6) рекомендуется воздержаться от приема пищи. Воду пить можно. Наденьте удобную одежду без металлических элементов. Возможно, вас попросят переодеться в больничную рубашку.
2. Введение радиофармпрепарата. Раствор вводят внутривенно. Период его распределения по телу может занять от 30 минут до часа. В это время нужно спокойно полежать, чтобы вещество равномерно распределилось по телу. Избегайте физической активности.
3. Сканирование. Вас разместят на подвижном столе томографа. Постарайтесь лежать неподвижно.

   

4. Стол медленно перемещается через кольцо детекторов томографа. Сканирование занимает от 30 до 60 минут в зависимости от исследуемой области. Постарайтесь расслабиться, так как движение может повлиять на качество сканов.

После процедуры нужно пить много жидкости, чтобы быстрее вывести препарат из организма. Обычно после ПЭТ нет ограничений, вы можете вернуться к своим обычным делам. Однако обсудите с врачом, если у вас есть какие-либо опасения. Возможные ощущения Инъекция. Вы почувствуете легкий укол при введении препарата. Сеанс длительный, поэтому возможно ощущение дискомфорта от необходимости долго лежать неподвижно.

Какие заболевания показывает ПЭТ

Давайте обсудим самое важно - патологии, которые могут быть найдены после обследования. Это поможет подготовиться к предстоящему диагнозу и составить правильные вопросы перед консультацией с лечащим доктором.

• Опухоли головного мозга. Глиомы, астроцитомы.
• Рак легких. Немелкоклеточный рак легких, мелкоклеточный рак на ПЭТ-КТ легких.
• Рак груди. Первичный рак груди.
• Онкология толстой, прямой кишки. Аденокарцинома.
• Рак печени. Гепатоцеллюлярная карцинома.
• Рак поджелудочной железы. Аденокарцинома, метастазы.
• Рак простаты. Карцинома простаты.
• Лимфомы. Ходжкинская, неходжкинская лимфомы.
• Меланома. Первичные опухоли, метастазы.
• Рак щитовидной железы. Папиллярный, фолликулярный, медуллярный рак.
• Ишемическая болезнь сердца. Оценка миокардиальной перфузии (пропускной способности), выявление жизнеспособности миокарда после инфаркта.
• Кардиомиопатии. Дифференциация между ишемической, неишемической кардиомиопатией.
• Воспаления. Миокардит, саркоидоз сердца.
• Болезнь Альцгеймера.

  

• Эпилепсия. Локализация эпилептических очагов.
• Паркинсонизм. Дифференциация (разграничение) различных форм паркинсонизма.
• Деменция с тельцами Леви. Выявление характерных изменений.
• Системные воспалительные болезни на ПЭТ-КТ всего тела. Саркоидоз, гранулематозные заболевания.
• Инфекции. Остеит, инфекционный эндокардит, септический артрит.

Лучевая нагрузка от процедуры

Один из самых животрепещущих вопросов - вопрос об облучении во время процедуры. Мало того, что в кровь вводят радиоактивное вещество, так еще сканируют с помощью компьютерного томографа рентгеновскими лучами. Давайте разберемся, насколько это вредно, и стоит ли ожидать серьезных последствий после диагностики.

Лучевая нагрузка от ПЭТ

В процессе ПЭТ человеку вводят радиофармпрепарат, который испускает позитроны. Наиболее часто используемым препаратом является фтордезоксиглюкоза (FDG), меченная радиоактивным фтором-18 (^18F). Доза радиации, получаемая пациентом, зависит от активности введенного препарата, обычно она составляет около 370-555 МБк (мегабеккерелей). Лучевая нагрузка от одного исследования ПЭТ составляет примерно 7-14 мЗв (миллизивертов).

Сравнение с нормой

Естественный фон. Средняя годовая доза радиации от природных источников составляет около 2-3 мЗв.

• Рентгенография грудной клетки - 0,1 мЗв.
• Компьютерная томография (КТ) грудной клетки - 7 мЗв.
• Компьютерная томография (КТ) брюшной полости - 10-20 мЗв.
• Маммография - около 0,4 мЗв.

Хотя ПЭТ-сканирование обеспечивает ценную диагностическую информацию, она связана с относительно высокой лучевой нагрузкой по сравнению с другими диагностическими методами. Однако она все же находится в пределах допустимых норм, часто оправдана необходимостью точной диагностики. Всегда важно обсудить с врачом необходимость, целесообразность проведения ПЭТ, особенно если у пациента есть какие-либо противопоказания или повышенный риск для здоровья.

Как подготовиться к ПЭТ

Этот вид сканирования требует особой подготовки, так как любая активность или неправильное питание сильно влияет на метаболизм. Именно метаболические процессы измеряет ПЭТ, поэтому важно подготовиться:

1. Получите точные инструкции от медицинского персонала относительно подготовки к ПЭТ.
2. За день рекомендуется употреблять пищу с низким содержанием углеводов, высоким содержанием белка. За 4-6 часов не есть ничего, кроме воды (иногда допускаются чёрный кофе или чай без сахара, молока, но это следует уточнить у доктора).
3. Пейте много воды накануне, в день сеанса, чтобы помочь организму быстрее вывести радиофармпрепарат.
4. Примите свои обычные лекарства, если иное не указано врачом.
5. Сообщите врачу, если вы беременны или кормите грудью.
6. Уточните цену на ПЭТ-КТ, разные режимы требуют разных затрат.
7. Избегайте интенсивных физических нагрузок за 24 часа до ПЭТ, так как это может повлиять на распределение радиофармпрепарата в организме.
8. Постарайтесь не курить за несколько часов, так как это может изменить метаболизм, повлиять на результаты.
9. Не употребляйте кофеин, алкоголь за 24 часа до исследования. Если у вас диабет, следуйте инструкциям врача относительно приема инсулина или других лекарств в день процедуры.

Что нельзя делать после ПЭТ

После диагностики также есть немногочисленные ограничения, о которых стоит узнать заранее:

• В первые несколько часов после скрининга нужно ограничить тесный контакт с беременными женщинами, маленькими детьми. Радиация от радиофармпрепарата быстро снижается, но в первые часы после ПЭТ она может быть выше нормы.
• Важно пить много жидкости, чтобы ускорить выведение препарата из организма. Избегайте обезвоживания.
• Если вы чувствуете какие-либо необычные симптомы, такие как головокружение, тошнота или слабость, немедленно сообщите медикам.
• Если медиками не показано иное, лучше воздержаться от других рентгеновских исследований сразу после ПЭ-томографии.
• В течение суток после ПЭТ избегайте алкоголя, кофеина, так как они замедляют выведение контраста. Отказаться от интенсивных физнагрузок, чтобы быстрее восстановиться.

Когда срочно к врачу?

Используемая литература

1. PubMed: Mattsson S., et al. ICRP Publication 128… Ann ICRP. 2015;44(2 Suppl):7–321. doi:10.1177/0146645314558019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26069086/.
2. CDC: Facts About Nuclear Medicine. Centers for Disease Control and Prevention — 20 февраля 2024. https://www.cdc.gov/radiation-health/data-research/facts-stats/nuclear-medicine.html.
3. WHO: Communicating Radiation Risks in Paediatric Imaging. World Health Organization — 2016. https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/205033/9789241510349_eng.pdf
4. Струтынский В.А., Возможности совмещенной ПЭТ / КТ с 18F-ФДГ в оценке эффективности таргетной терапии у больных немелкоклеточным раком легкого. Сибирский журнал клинической, экспериментальной медицины. 2023.
5. Андреев Д.А., Современные таргетные препараты в терапии метастатического рака прямой кишки. Доказательная гастроэнтерология. 2018.
6. Гележе П.Б., Сравнение точности оценки коррекции поглощения, размеров опухоли при последовательном выполнении 18F-ФДГ ПЭТ/КТ, ПЭТ/МРТ молочных желез. Вестник Российского Научного Центра рентгенорадиологии Минздрава России. (Вестник РНЦРР). 2019.
7. Kwon S.J., One Versus Up-to-5 Lesion Measurements for Response Assessment by PERCIST in Patients with Lung Cancer. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2021
8. Albert NL., Boellaard R., Murray I., et al. SNMMI Procedure Standard/EANM Practice Guideline for Brain [18F]FDG PET Imaging, version 2.0. Journal of Nuclear Medicine. 2024;66(Suppl 2):S45–S??. doi:10.2967/jnumed.124.268255.
9. Lopci E., Hicks R.J., Dimitrakopoulou-Strauss A., et al. Joint EANM/SNMMI/ANZSNM practice guidelines/procedure standards on recommended use of [18F]FDG PET/CT imaging during immunomodulatory treatments in patients with solid tumors, version 1.0. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2022;49:2323–2341. doi:10.1007/s00259-022-05780-2.