Современные тенденции развития визуализации медицинской информации

3.1.ЧТО ТАКОЕ ПЭТ. ПЭТ, или позитронно-эмиссионная томография- это новейший метод медицинской визуализации (радиоизотопной диагностики), основанный на применении радиофармпрепаратов (РФП), меченных изотопами - позитронными излучателями.

Как работает ПЭТ. В ПЭТ используются радиофармпрепараты, меченные изотопами-позитронными излучателями.

1. Эмиссия позитрона из ядра атома Позитрон представляет собой положительно заряженную частицу, по массе равную электрону. После эмиссии из ядра атома позитрон проходит в окружающих тканях расстояние, равное 1-3 мм, теряя энергию при соударении с другими молекулами.
2. Аннигиляция В момент остановки позитрон соединяется с электроном и масса обеих частиц превращается в энергию в виде двух высокоэнергетических гамма-квантов, разлетающихся в противоположные стороны. Этот процесс называется аннигиляцией.
3. Регистрация гамма-квантов В позитронно-эмиссионном томографе происходит регистрация этих гамма-квантов с помощью нескольких колец детекторов, окружающих пациента.
4. Формирование линии ответа При помощи блока совпадений, томограф выделяет только те гамма-кванты, которые зарегистрированы одновременно, формируя так называемую «линию ответа».
5. Реконструкция изображения Затем ПЭТ- система суммирует все линии ответа от пар детекторов, зарегистрированные за время записи и реконструирует изображение по алгоритму, сходному с используемыми в КТ, МРТ и ОЭКТ.

Изотопы для ПЭТ. Как правило, изотопы для ПЭТ вырабатывают на месте проведения исследования. Это связано с тем, что большинство ПЭТ- изотопов являются ультракороткоживущими. Их период полураспада исчисляется несколькими минутами и даже секундами, оставляя слишком мало времени на производство и доставку РФП. Для большинства изотопов используются компактные, автоматизированные циклотроны. Наиболее распространенным РФП для ПЭТ является фтордезоксиглюкоза (FDG). Относительно продолжительный период полураспада (110 минут) позволяет располагать производство отдельно, транспортируя полученный РФП в несколько близлежащих ПЭТ- центров. Однако, наиболее качественные изображения получаются при использовании РФП, меченных 13N и 15O. 3.2.РАЗВИТИЕ ПЭТ. Первые клинические позитронно-эмиссионные томографы появились в начале 70-х годов прошлого столетия, однако только к концу 70-х появились первые коммерческие модели томографов. Первые аппараты были оборудованы малым числом детекторов. Не было возможности одновременного сбора информации для нескольких срезов, толщина срезов была большая. Но даже отсутствие возможности детализации анатомических структур по данным ПЭТ, не смогло задержать распространение методики в клиниках. Метод позволял получать истинно функциональные изображения, основанные на избранных метаболических цепях.

Бурное развитие позитронно-эмиссионной томографии обусловлено тем, что с каждым годом появляется большое число новых радиофармпрепаратов, использование которых открывает новые горизонты использования данного метода лучевой диагностики. При этом позитронно-эмиссионная томография позволяет количественно оценивать распределение радиоактивности на мл или г ткани организма.

Несмотря на длительную историю позитронно-эмиссионной томографии, в настоящее время метод непрерывно совершенствуется, появляются новые радиофармпрепараты, клинические пакеты для исследований и сами томографы. Все крупные производители медицинского диагностического оборудования разработали и выпускают позитронно-эмиссионные томографы, комбинированные с компьютерными томографами. Данные системы позволяют за одно исследование получать функциональные данные (позитронно-эмиссионные томографические изображения) и анатомические данные (рентгеновские компьютерные томографические изображения).

Постоянное совершенствование аппаратного и программного обеспечения позитронно-эмиссионных томографов позволили существенно снизить лучевую нагрузку на пациента, одновременно повышая информативность исследований.

Для производства радиофармпрепаратов используются специализированные медицинские циклотроны и радиофармлаборатории.

Радиофармпрепараты, использующиеся при проведении позитронно-эмиссионных исследований представляют собой вещества, участвующие в различных метаболических процессах. При производстве радиофармпрепаратов для ядерной медицины, некоторые атомы заменяются на их изотопы. Особенностью радиофармпрепаратов, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии является то, что при их производстве используются короткоживущие радиоизотопы, которые должны производиться в непосредственной близости от места проведения исследования. В Европе существуют спеиальные службы скоростной доставки радиофармпрепаратов для позитронно-эмиссионной томографии от мест их производства.

3.3.ПРИЕМУЩЕСТВА ПЭТ.

• получение уникальной диагностической информации Метод ПЭТ дает уникальную диагностическую информацию, позволяет изменить тактику лечения в соответствии с этими данными и в ряде случаев уменьшить стоимость дальнейшей диагностики и лечения.
• получение функциональных изображений ПЭТ позволяет получать функциональные изображения, отражающие процессы жизнедеятельности органов и тканей организма человека на молекулярном уровне, включая метаболизм глюкозы и утилизацию кислорода, оценку кровотока и перфузии, оценку концентрации и сродства специфических рецепторов.

В чем сходство ПЭТ с КТ и МРТ.

Подобно КТ и МРТ, в ПЭТ используется техника томографии, что позволяет получать срезы в различных плоскостях.

В чем сходство ПЭТ с методами ядерной медицины.

Также как и в других методах ядерной медицины, изображение ПЭТ отображает распределение радиофармпрепарата в исследуемом органе.

ПЭТ является необходимым дополнениям к традиционным методам лучевой диагностики.

Насколько уникален ПЭТ.

• оценка изменений на уровне клеточного метаболизма В отличие от КТ и МРТ при ПЭТ оцениваются функциональные изменения на уровне клеточного метаболизма. Это очень важно, поскольку часто изменения на функциональном клеточном уровне предшествуют морфологическим изменениям. Поэтому, многие заболевания диагностируются при помощи ПЭТ намного раньше, чем на КТ и МРТ.
• использование уникальных радиофармпрепаратов В отличие от традиционных методов ядерной медицины, при ПЭТ используются уникальные радиофармпрепараты, меченные кислородом, углеродом, азотом глюкозой которые являются естественными метаболитами организма и включаются в обмен веществ на равных с собственными эндогенными метаболитами: сахаром, водой, белками, кислородом. Как результат, становится возможным оценка процессов, протекающих на клеточном уровне.
• оценка метаболических процессов in vivo ПЭТ является единственной методикой для оценки метаболических процессов in vivo.

1	2	3	4	5	6	7	8