Позитронно-эмиссионная томография

Позитронно-эмиссионная томография Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) Функциональный метод визуализации, использующий радиоактивные вещества (радиотрейсеры)   Визуализирует метаболические процессы и физиологические процессы   Примеры индикаторов: […]

Позитронно-эмиссионная томография

  • Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

    • Функциональный метод визуализации, использующий радиоактивные вещества (радиотрейсеры)  
    • Визуализирует метаболические процессы и физиологические процессы  
    • Примеры индикаторов: Фтордезоксиглюкоза (ФДГ), Фторид натрия, Кислород-15  
  • Процесс ПЭТ

    • Радиофармпрепарат вводится в организм, испускает позитрон  
    • Позитрон взаимодействует с электроном, испускаются гамма-лучи  
    • Гамма-лучи регистрируются гамма-камерами для формирования изображения  
  • Преимущества и недостатки ПЭТ

    • Высокая первоначальная стоимость и эксплуатационные расходы  
    • Используется в онкологии, неврологии, доклинических исследованиях  
    • Позволяет визуализировать биохимические процессы и экспрессию белков  
  • ПЭТ в онкологии

    • ФДГ используется для выявления рака и метастазов  
    • Эффективная доза облучения 7,6 мЗв  
    • Применяется для диагностики, стадирования и мониторинга лечения рака  
  • ПЭТ в неврологии

    • Oxygen-15 измеряет приток крови к мозгу  
    • ФДГ измеряет региональное потребление глюкозы  
    • Используется для диагностики болезни Альцгеймера и других неврологических заболеваний  
  • Новые разработки в ПЭТ

    • Разработка новых зондов для визуализации нейроагрегатов  
    • [11C] полиметилпентен используется для определения активности ацетилхолинергической системы  
  • Применение ПЭТ в медицине

    • ПЭТ используется для картирования активности ацетилхолинэстеразы в мозге для диагностики БА и контроля лечения.  
    • Флорбетапир с фтор-18 используется для обнаружения амилоидных бляшек.  
    • ПЭТ применяется в нейропсихологии и когнитивной неврологии для изучения связей между психологическими процессами и мозговой активностью.  
    • В психиатрии используются радиолиганды для изучения дофаминовых, серотониновых, опиоидных и холинергических рецепторов.  
  • ПЭТ в хирургии и кардиологии

    • ПЭТ используется в хирургии для лечения внутричерепных опухолей и артериовенозных мальформаций.  
    • ФДГ-ПЭТ помогает выявить гибернацию миокарда и атеросклероз.  
  • ПЭТ в инфекционных заболеваниях

    • ПЭТ используется для визуализации бактериальных инфекций с помощью ФДГ.  
    • Разработаны три ПЭТ-контрастных вещества для визуализации инфекций in vivo.  
  • Исследования биологического распределения

    • ПЭТ используется для изучения усвоения, удержания и выведения препаратов.  
    • Один радиолиганд может тестировать множество потенциальных лекарственных препаратов.  
  • ПЭТ для мелких животных

    • Создан миниатюрный ПЭТ-сканер для сканирования крыс.  
    • ПЭТ-сканеры для грызунов и мелких приматов используются в научных и фармацевтических исследованиях.  
  • ПЭТ-томография

    • ПЭТ используется для визуализации мышц и костей.  
    • FDG используется для визуализации мышц, NaF-F18 для визуализации костей.  
  • Безопасность ПЭТ

    • ПЭТ-сканирование связано с ионизирующим излучением, но доза облучения невелика.  
    • FDG имеет эффективную дозу облучения 14 мЗв, что сравнимо с годовой дозой в Денвере.  
  • Радионуклиды и радиоактивные индикаторы

    • Радионуклиды включаются в соединения, используемые организмом, или в молекулы, связывающиеся с рецепторами.  
    • FDG является наиболее часто используемым радиоактивным индикатором.  
  • Иммуно-ПЭТ

    • Изотоп 89Zr используется для отслеживания и количественного определения антител.  
    • ПЭТ-изотоп 89Zr имеет период полураспада, соответствующий биологическому периоду полураспада антител.  
  • Излучение и процесс сканирования

    • Радиоизотоп вводится в организм, затем регистрируется его концентрация в тканях.  
    • Позитрон испускается при распаде радиоизотопа и регистрируется сцинтиллятором.  
  • Локализация события аннигиляции позитрона

    • Два гамма-фотона с энергией 511 кэВ испускаются под углом 180 градусов.  
    • Источник локализуется вдоль прямой линии совпадения (LOR).  
    • LOR имеет ненулевую ширину из-за неидеального угла испускания фотонов.  
  • Реконструкция изображения

    • Исходные данные представляют собой список совпадений.  
    • Совпадения группируются в синограммы для реконструкции.  
    • Синограммы сортируются по углу обзора и наклону.  
    • Изображения синограммы аналогичны проекциям КТ.  
  • Методы реконструкции

    • Фильтрованная обратная проекция (FBP) проста, но имеет высокий уровень шума.  
    • Статистические методы, основанные на правдоподобии, предпочтительны из-за лучшего уровня шума и устойчивости к артефактам.  
    • Байесовские методы могут дать более высокую производительность.  
  • Коррекция затухания

    • Требуется для количественной визуализации.  
    • Основана на сканировании на просвет с использованием 68Ge.  
    • Современные сканеры используют рентгеновский КТ вместо гамма-излучения.  
  • 2D/3D реконструкция

    • Ранние сканеры имели одно кольцо детекторов.  
    • Современные сканеры включают несколько колец для 3D-реконструкции.  
    • 3D-методы требуют больше ресурсов, но дают более точные изображения.  
  • Время пролета (TOF) PET

    • Использует быстрые детекторы и систему обработки данных.  
    • Улучшает качество изображения, но не определяет точку аннигиляции.  
  • Комбинация ПЭТ с КТ или МРТ

    • ПЭТ-снимки часто комбинируются с КТ- или МРТ-снимками.  
    • Совместная регистрация дает анатомическую и метаболическую информацию.  
    • Современные ПЭТ-сканеры доступны со встроенными КТ.  
  • Ограничения

    • Минимизация дозы облучения субъекта важна.  
  • Роль ПЭТ в диагностике и оценке терапии

    • ПЭТ используется для диагностики и оценки реакции на терапию, особенно рака.  
    • Риск для пациента от отсутствия знаний о прогрессировании заболевания выше, чем риск от облучения.  
  • Ограничения и стоимость

    • ПЭТ требует радиоактивных индикаторов, что ограничивает его применение у пожилых людей и беременных.  
    • Высокая стоимость циклотронов и необходимость в специальном оборудовании для синтеза радиофармпрепаратов ограничивают широкое применение ПЭТ.  
    • Большинство клинических ПЭТ поддерживается сторонними поставщиками радиотрейсеров.  
  • История и развитие

    • Концепция эмиссионной и просвечивающей томографии была введена в конце 1950-х годов.  
    • В 1960-х и 70-х годах инструменты и методы томографической визуализации развивались под руководством различных ученых.  
    • В 1961 году Джеймс Робертсон создал первый одноплоскостной ПЭТ-сканер.  
    • Разработка радиофармпрепаратов, таких как меченая 2-фтордезокси-D-глюкоза, расширила возможности ПЭТ-визуализации.  
  • Современные технологии и стоимость

    • В 1974 году был изготовлен первый мультиспиральный ПЭТ-сканер.  
    • ПЭТ-КТ-сканер был назван медицинским изобретением года в 2000 году.  
    • Стоимость ПЭТ-сканирования варьируется в зависимости от страны и включает стоимость радиофармпрепарата и стипендию врачу.  
  • Контроль качества и рекомендации

    • Общую производительность ПЭТ-систем можно оценить с помощью инструментов контроля качества, таких как Jaszczak phantom.  
    • Ссылки на ресурсы и внешние ссылки для дальнейшего изучения.  

Полный текст статьи:

Позитронно-эмиссионная томография

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх