Pozitronna emisijska tomografija

Pozitronna emisijska tomografija (PET) je metoda intravitalnog proučavanja metaboličke i funkcionalne aktivnosti tjelesnih tkiva. Metoda se temelji na fenomenu emisije positrona, promatranog u radiofarmaketu uvedenim u tijelo s njegovom raspodjelom i nakupljanjem u različitim organima. U neurologiji, glavna metoda primjene metode je proučavanje metabolizma mozga u brojnim bolestima. Promjene u akumulaciji nuklida u bilo kojem području mozga ukazuju na kršenje neuronske aktivnosti.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Indikacije za pozitronsku emisijsku tomografiju

Indikacije za emisijskom tomografijom pozitronske je test za infarkt zimskog sna u bolesnika koji trebaju zaobići kirurgija i koronarnu arteriju ili transplantirani transplantacija srca i analize o razlikovanju metastatski nekrozu i fibroze u povećani limfni čvorovi u bolesnika s rakom. PET se koristi i za ocjenu plućne kvržica i utvrditi da li su metabolički aktivne, dijagnosticiranje karcinoma pluća, karcinoma vrata, limfoma i melanoma. CT se može kombinirati s pozitronskom emisijskom tomografijom kako bi se korelirali morfološki i funkcionalni podaci.

Priprema za posizronsku emisijsku tomografiju

PET se primjenjuje na prazan želudac (posljednji obrok je 4-6 sati prije testa). Trajanje studije je 30 do 75 minuta, ovisno o volumenu postupka. Tijekom 30-40 minuta potrebnih kako bi se omogućilo unesenog lijeka u metaboličke procese u tijelu, pacijenti bi trebali biti pod uvjetima koji smanjuju mogućnost motorike, govora i emocionalne aktivnosti kako bi se smanjila vjerojatnost lažno pozitivnih rezultata. Za to je pacijent smješten u odvojenu sobu sa zvučno izoliranim zidovima; pacijent leži zatvorenim očima.

Alternativne metode

Neke alternativne metode funkcionalne neuroimaging, kao što su magnetska rezonancijska spektroskopija, CT jednokratne emisije, perfuzija i funkcionalna MRI, mogu poslužiti kao alternativa PET-u.

[7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]

Jedna fotonska emisijska tomografija

Manja je varijanta radioizotopne studije intravitalne strukture mozga kompjutorska tomografija s jednom fotonskom emisijom.

Ova metoda temelji se na snimanju kvantnog zračenja koje emitiraju radioaktivni izotopi. Za razliku od PET metodu, kada jednofotonskoj emisijskoj kompjuteriziranoj tomografiji koristeći elemente koji nisu uključeni u metabolizam (Ts99, TI-01) i koristeći rotirajući oko objekta na para kamera ne bilježe se i jedan kvantu (fotona).

Jedna od modifikacija metode kompjutorskih tomografija emisijskih jednostrukih fotona je vizualizacija lokalnog krvnog protoka mozga. Pacijent je ostavljena da se udisati smjesu plina ksenona-133 je otopljen u krvi, i koristeći računalni analizu trodimenzionalne slike graditi izvora zračenja fotona distribucija u mozgu s prostornom rezolucijom od oko 1,5 cm. Ovaj postupak se koristi naročito za ispitivanje osobitosti lokalne cerebralni protok krvi u cerebrovaskularnim bolestima i različitim vrstama demencije.

Procjena rezultata

Evaluacija PET provodi se vizualnim i polukvantitativnim metodama. Vizualna procjena PET podataka obavlja se pomoću obje crne i bijele i različite skale boja, čime bi se utvrdilo intenzitet nakupljanja radiofarmaka u različitim regijama mozga identificirati lezije patoloških metaboličkih procijeniti svoje lokacije, oblika i veličina.

Kada semikvantitativnog analiza izračunata radiofarmaka omjer akumulacije između dva područja jednake veličine, s jednim od njih odgovara najviše aktivnog dijela patološkog procesa još jedan obrok -neizmenonnomu kontralateralnog mozga.

Korištenje PET-a u neurologiji može riješiti sljedeće probleme:

• proučavanje aktivnosti određenih zona mozga nakon prezentacije različitih podražaja;
• provoditi ranu dijagnozu bolesti;
• Izvođenje diferencijalne dijagnoze patoloških procesa sličnih u kliničkim manifestacijama;
• predvidjeti tijek bolesti, procijeniti učinkovitost terapije.

Glavne naznake za uporabu tehnike u neurologiji su sljedeće:

• cerebrovaskularna patologija;
• epilepsije;
• Alzheimerova bolest i drugi oblici demencije;
• degenerativne bolesti mozga (Parkinsonova bolest, Huntingtonova bolest);
• demijelinizirajuće bolesti;
• tumor mozga.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]

Epilepsija

PET s 18-fluorodeoksiglukozom omogućava detektiranje epileptogenih žarišta, posebno s fokalnom epilepsijom, te za procjenu metaboličkih poremećaja u tim žarištima. U interictal razdoblju epileptički fokus zona se odlikuje hypometabolism glukoze, uz smanjenje metabolizma u nekim slučajevima znatno prelazi veličinu od ognjišta su instalirani korištenje strukturnih tehnike slikovnog prikazivanja. Osim toga, PET može otkriti epileptički fokus, čak iu odsustvu elektroencefalografsko i strukturnim promjenama, može se koristiti u diferencijalnoj dijagnozi epileptički i ne-epileptičkih napadaja gubitak svijesti. Osjetljivost i specifičnost metode značajno se povećavaju kombiniranom uporabom PET s elektroencefalografijom (EEG).

Na trenutak epileptičnih napadaja primijetio povećanje regionalne metabolizma glukoze u epileptički fokus, često u kombinaciji sa suzbijanjem u drugom dijelu mozga, a novo snimljeni nakon napada gipometa-bolizm, ozbiljnost koja počinje smanjivati značajno nakon 24 sata od trenutka oduzimanja.

PET se također može uspješno koristiti pri odlučivanju o indikacijama za kirurško liječenje različitih oblika epilepsije. Preoperativna procjena lokalizacije epileptičkih žarišta daje mogućnost odabira optimalnih taktika tretmana i izrade objektivnije prognoze ishoda predložene intervencije.

[24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32]

Cerebrovaskularna patologija

U dijagnostici ishemijskog udara PET smatra metodu određivanja održivo, potencijalno povratiti moždanog tkiva u području Ischemic penumbra, koji će razjasniti indikacije za terapiju reperfuzijskih (trombolize). Korištenje središnjih liganada benzodiazepina receptora služe markere neurona integriteta, što ga čini vrlo jasno razlikovati održiv i nepovratno oštećeno moždano tkivo u ishemijskim penumbre zone u ranoj fazi moždanog udara. Također je moguće provesti diferencijalnu dijagnozu između svježeg i starog ishemijskog fokusa u bolesnika s ponavljajućim ishemijskim epizoda.

[33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40]

Alzheimerova bolest i druge vrste demencije

U dijagnozi Alzheimerove bolesti, osjetljivost PET je 76 do 93% (prosječno 86%), što potvrđuje i materijal ispitivanja autopsije.

PET Alzheimerove bolesti karakterizira naglašenom smanjenjem metabolizma fokalne cerebralne pretežno u asocijativnim regijama neokortikalnoj korteksu (leđa struk, temporo-parijetalni i frontalni korteks multimodalnog), s naglašenijim promjenama u dominantne hemisfere. Istovremeno, bazalni gangliji, talamus, mali mozak i korteks, koji su odgovorni za primarne senzorske i motoričke funkcije, ostaju relativno očuvani. Najtipičniji od Alzheimerove bilateralne hypometabolism u temporo-parijetalni dijelovima mozga, koji je razvijen u fazama može se kombinirati sa smanjenjem metabolizma u frontalnom korteksu.

Demencija uzrokovana cerebrovaskularne bolesti, naznačen time, što se primarnom lezijom prednjih zalistaka, uključujući struka i gornjeg čeonog girusa. Također, u bolesnika s vaskularnom demencijom često pokazuju „uočio” područja smanjiti metabolizam u bijeloj tvari i korteksu, često pate mali mozak i subkortikalnim strukture. Kada Frontotemporal demencija otkrivaju pad u metabolizmu u frontalnom, prednji i medijalni temporalni korteks. U bolesnika s demencijom s Lewy tijelima napomenuti bilateralne temporoparietal metabolički nedostatak koji sliči na promjene u Alzheimerovoj bolesti, ali često su uključeni u zatiljnom korteks i mali mozak, obično netaknut u demencije Alzheimerovog tipa.

Uzorak metaboličkih promjena u različitim uvjetima praćen demencijom

Etiologija demencije	Zoni metaboličkih poremećaja
Alzheimerova bolest	Poraz parijetalni, temporalni i stražnji cingulate kori javlja prije svega sa zaštitom od primarnog osjetilno i primarni vizualni korteks i sigurnosti striatum, talamus i malog mozga. U ranim fazama, nedostatak se često manifestira asimetrično, ali degenerativni proces se konačno manifestira bilateralno
Vaskularna demencija	Hipometabolizam i hipoperfuziju u zahvaćenim kortikalnim, subkortikalnim područjima i malom mozgu
Demencija loodi tipa	Frontalni korteks, prednji temporalnom korteksu mediotemporalnye odjela pate prije svega s lezijama sebi višeg razreda od parijetalni i lateralnom temporalnom korteksu, sa zaštitom od primarnog osjetilno i vizualni korteks
Houteon Huntington	Horsetail i lentikularne jezgre prethodno su pogođene postupnim difuznim uključivanjem korteksa
Demencija u Parkinsonovoj bolesti	Poremećaji karakteristični za Alzheimerovu bolest, ali sa većim očuvanim medomotoralnim područjem i manjom očuvanosti vidnog korteksa
Demencija s tijelima Levy	Poremećaji tipični za Alzheimerovu bolest, ali s manjom sigurnošću vizualnog korteksa i eventualno malog mozga

 Korištenje PET-a kao prediktora razvoja Alzheimerove tipske demencije je obećavajuće, posebno kod bolesnika s blagim do umjerenim kognitivnim oštećenjem.

Trenutno je pokušavao pomoću PET proučavati in vivo cerebralnom amiloidozom, amiloid pomoću specifičnih liganada, u svrhu prethodno dijagnozu demencije kod osoba s faktorima rizika. Istraživanje težine i lokalizacije cerebralne amiloidoze također omogućuje pouzdano poboljšanje dijagnoze u različitim stadijima bolesti. Osim toga, upotreba PET-a, posebice u dinamici, omogućuje preciznije predviđanje tijeka bolesti i objektivno procijeniti učinkovitost terapije.

[41], [42], [43], [44], [45]

Parkinsonova bolest

PET pomoću specifičnog liganda B18-fluorodepa omogućava Parkinsonovu bolest kvantificiranje deficita sinteze i skladištenja dopamina unutar presinaptičkih terminala striatora. Prisutnost karakterističnih promjena omogućuje već u ranoj, ponekad pretkliničkoj fazi bolesti utvrđivanje dijagnoze i organiziranje provedbe preventivnih i kurativnih mjera.

Korištenje PET omogućuje diferencijalnu dijagnozu Parkinsonove bolesti s drugim bolestima, u čijoj je kliničkoj slici prisutna ekstrapiramidalna simptoma, na primjer, s multisystem atrofijom.

Za procjenu stanja dopamina se receptore pomoću PET ligand H ₂ receptor rakloprida. Parkinsonova bolest se smanjuje broj presinaptičke dopaminergičke terminala i broj dopamina u sinaptičkoj pukotini, dok se u drugim neurodegenerativnih bolesti (na primjer, multipla sistemska atrofija, progresivna supranuklearna paraliza i kortiko-bazalne degeneracije) smanjuje broj dopaminskih receptora u striatumu.

Osim toga, korištenje PET-a omogućuje vam predviđanje tečaja i brzine progresije bolesti, procjenu učinkovitosti terapije lijeka u tijeku i pomoć pri određivanju indikacija za kirurško liječenje.

Huntingtonova koreja i druga hiperkineza

PET rezultati u Huntingtonova bolest karakterizira smanjenje metabolizma glukoze u repnog jezgre, što ga čini moguće diatnostiku pretklinička bolesti kod ljudi s visokim rizikom od razvoja bolesti na temelju rezultata DNK studija.

Kada torzijska distonija pomoću PET u 18-fluorodeoxyglucose otkriti regionalne smanjenje razine glukoze metabolizam i repno jezgara lentiformnom i frontalnim projekcija polja Thalamy-agencije mediodorsal jezgre na spremljene ukupnu razinu metabolizma.

Multipla skleroza

PET s 18-fluorodeoksiglukozom u bolesnika s multiplom sklerozom pokazuje difuzne promjene metabolizma mozga, uključujući i sive tvari. Otkriveni kvantitativni metabolički poremećaji mogu poslužiti kao marker aktivnosti bolesti, kao i odražavaju patofiziološke mehanizme egzacerbacije, pomažu u predviđanju tijeka bolesti i procjeni djelotvornosti terapije.

Tumori mozga

CT ili MRI omogućuju vam da dobijete pouzdane informacije o lokalizaciji i opsegu oštećenja tumora tkiva mozga, ali to u potpunosti ne dopušta preciznu razliku benigne lezije od malignih. Osim toga, strukturne metode neuroimaginga nemaju dovoljnu specifičnost za razlikovanje relapsa tumora od nekroze zračenja. U tim slučajevima PET postaje metoda izbora.

Uz 18-fluorodeoksiglukozu koriste se i drugi radiofarmaceutski lijekovi za dijagnosticiranje tumora mozga, na primjer ¹¹ C-metionina i ¹¹ C-tirozina. Posebno, PET s ¹¹ C-metioninom je osjetljivija metoda detekcije astrocitoma od PET-a s 18-fluorodeoksiglukozom, a također se može koristiti za procjenu malih tumora. PET s ¹¹ C-tirozinom omogućuje razlikovanje malignih tumora od benignih lezija mozga. Osim toga, tumori mozga visokog i niskog stupnja pokazuju različitu kinetiku apsorpcije tog radiofarmaceutika.

Trenutno PET je jedno od najpreciznijih i najsuvremenijih istraživanja za dijagnozu različitih bolesti živčanog sustava. Osim toga, ova metoda može se koristiti kao studija funkcioniranja mozga u zdravih ljudi za potrebe istraživanja.

Korištenje metode zbog neadekvatne opreme i visokih troškova ostaje vrlo ograničeno i dostupno samo u velikim istraživačkim centrima, ali je potencijal PET-a prilično visok. Izuzetno obećava provedbu metodologije, koja osigurava jednokratno izvođenje MR i PET, nakon čega slijedi spajanje proizlaze slike, koje će dobiti maksimalnu količinu informacija o strukturnih i funkcionalnih promjena u raznim dijelovima moždanog tkiva.

Što je positronna emisijska tomografija?

Za razliku od standardnih MRI ili CT, prvenstveno pruža anatomske slike tijela, dok PET procjenu funkcionalne promjene u stanični metabolizam, što može prepoznati već u ranim, pre-kliničkim fazama bolesti, kada su strukturne tehnike slikovnog prikaza ne otkrivaju nikakve patološke promjene.

PET koristi razne radiofarmaceutike označene kisikom, ugljikom, dušikom, glukozom, tj. Prirodni metaboliti tijela, koji su uključeni u metabolizam zajedno s vlastitim endogenim metabolijama. Kao rezultat, postaje moguće procijeniti procese koji se odvijaju na staničnoj razini.

Najčešći radiofarmaceutika koji se koristi u PET je fluorodeoksiglukoza. Od najčešće korištenih radiofarmaceutika za PET, također se može spomenuti ¹¹ C-metionin (MET) i ¹¹ C-tirozin.

Opterećenje zračenja pri maksimalnoj dozi injektiranog lijeka odgovara opterećenju zračenju koje je pacijent primio s rendgenskom prsnom košuljom u dvije projekcije pa je studija relativno sigurna. Kontraindicirana je za osobe koje pate od dijabetesa, sa sadržajem šećera veći od 6,5 mmol / l. Kontraindikacije uključuju trudnoću i laktaciju.