Pozitronová emisní tomografie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Přístroj PET

Pozitronová Emisní Tomografie (PET) je lékařská zobrazovací metoda, který spadá do oboru nukleární medicína. Principem metody je lokalizace místa vzniku fotonů γ, které v těle vznikají při anihilaci pozitronů uvolněných podanou radioaktivní látkou (radiofarmakem) a elektronů. Detekce uvolněných fotonů je uspořádána tak, že je možná trojrozměrná rekonstrukce aktivity radiofarmaka v těla. PET tedy nezobrazuje ani tak anatomickou strukturu, jako spíše ochotu konkrétní tkáně vychytávat příslušné radiofarmakum.

Historie[editovat | editovat zdroj]

S myšlenkou pozitronové emisní tomografie přišli David Kuhl a Roy Edwards na konci 50. let 20. století. První experimentální PET přístroje byly vyrobeny v University of Pennsylvania. Další rozvoj tomografických metod ovlivnili Michel Ter-Pogossian, Michael E. Phelps a další pracovníci Washington University School of Medicine [1] [2]

V 70. letech 20. století Tatsuo Ido v Brookhaven National Laboratory popsal syntézu 18F-FDG (18-fluordeoxyglukóza), která je dodnes nejčastěji používaným radioizotopem v PET. Tato sloučenina byla v srpnu 1976 podána dvěma dobrovolníkům. Obraz mozku pořízený klasickou metodikou (nikoliv PET scanner) ukázal komulaci FDG v mozku.

K zavedení PET do praxe došlo v devadesátých letech po zdokonalení výpočetní techniky.

Historie v Česku[editovat | editovat zdroj]

Dne 25. 8. 1999 bylo v pražské nemocnici Na Homolce provedeno první PET vyšetření. 3. 6. 2003 bylo provedeno v téže nemocnici první hybridní (kombinované) vyšetření PET a CT současně.[1]

Princip vyšetření[editovat | editovat zdroj]

Pacientovi je před vyšetřením podáno radiofarmakum s velmi krátkým poločasem rozpadu. U PET se využívá radiofarmak, která při svém rozpadu produkují pozitrony, tedy izotopy, u kterých dochází k beta+ rozpadu. Pozitron po svém vzniku záhy anihiluje s elektronem, kterých se v těle z pochopitelných důvodů nachází dostatek. K anihilaci dochází řádově v nanosekundách, během kterých stihne od místa vzniku urazit nejvýše několik málo milimetrů. Pozitron i elektron zaniká a z místa anihilace odlétají v přímém úhlu dva fotony záření γ, každý s energií 511 keV. Detektory jsou umístěny na prstenci kolem pacienta a detekují takto vzniklé fotony. Detektory jsou v tzv. koincidenčním zapojení. To znamená, že jako detekce je zaznamenán pouze současný záchyt dvou fotonů vylétajících z těla pacienta. Toto opatření na jedné straně snižuje šum a na straně druhé umožňuje vést rovinou detekčního prstence přímku, na které došlo k rozpadu radiofarmaka. Z velkého množství takto detekovaných přímek lze zrekonstruovat aktivitu v jednotlivých bodech roviny procházející detekčním prstencem, tedy získat tomografický řez tělem pacienta.

Radiofarmaka[editovat | editovat zdroj]

Radionuklidy užívané při PET vyšetření jsou uhlík-11 (poločas rozpadu ~20 min), dusík-13 (poločas rozpadu ~10 min), kyslík-15 (poločas rozpadu ~2 min), a fluor-18 (poločas rozpadu ~110 min). Z těchto radionuklidů se syntetizují látky tělu vlastní, např. glukóza nebo voda, a podávají se pacientovi. V principu lze syntetizovat i molekuly složitější, například molekuly léků, a po jejich podání sledovat jejich osud v těle (tzv. drug tracking), ovšem tato metoda má význam spíše ve výzkumu.

Nejčastěji používaným radiofarmakem je 18-fluordeoxyglukóza (18F-FDG], FDG), tedy molekula, která se od normální glukózy liší tím, že je kyslík na pozici 2' nahrazen izotopem 18 fluoru. Molekula se chová téměř stejně jako molekula glukózy, takže je z velké části vychytávána buňkami tím více, čím vyšší je jejich metabolismus. V těchto buňkách se akumuluje a radioizotop fluoru se rozpadá podle rovnice:

189F → 188O + e+ + ve

Rozpadem tedy vzniká glukóza, kterou tělo zpracuje obvyklým způsobem, byť obsahuje těžší izotop kyslíku.

Využití[editovat | editovat zdroj]

Vyšetření PET se používají hlavně v neurologii, onkologii a kardiologii.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. TER-POGOSSIAN, M.M., M.E. Phelps, E.J. Hoffman A positron-emission transaxial tomograph for nuclear imaging (PETT). Radiology, v. 114, no. 1, pp. 89–98. 1975. Dostupné online.  
  2. PHELPS, M.E., E.J. Hoffman, N.A. Mullani, M.M. Ter-Pogossian Application of annihilation coincidence detection to transaxial reconstruction tomography. Journal of Nuclear Medicine 16(3):210-24. 1975. Dostupné online. PMID 1113170.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Bustamante E. and Pedersen P.L.. High aerobic glycolysis of rat hepatoma cells in culture: role of mitochondrial hexokinase.. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 1977, roč. 74, čís. 9, s. 3735–3739. DOI:10.1073/pnas.74.9.3735. (anglicky) 
  • Klunk WE, Engler H, Nordberg A, Wang Y, Blomqvist G, Holt DP, Bergstrom M, Savitcheva I, Huang GF, Estrada S, Ausen B, Debnath ML, Barletta J, Price JC, Sandell J, Lopresti BJ, Wall A, Koivisto P, Antoni G, Mathis CA, and Langstrom B.. Imaging brain amyloid in Alzheimer's disease with Pittsburgh Compound-B.. Annals of Neurology. 2004, roč. 55, čís. 3, s. 306–319. DOI:10.1002/ana.20009. (anglicky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]