Positron Emisjon Tomography

Positron-utslippstomografi (PET; tomografi - fra den gamle greske: tome: kuttet; graphein: å skrive) er en nukleærmedisinsk bildebehandlingsteknikk som muliggjør visualisering av metabolske prosesser ved bruk av lavnivå radioaktive stoffer. Dette er nyttig i diagnosen betennelser, svulster og andre sykdommer med økte eller reduserte metabolske prosesser. Metoden, som brukes spesielt innen onkologi (vitenskap som omhandler kreft), kardiologi (vitenskap om struktur, funksjon og sykdommer i hjerte) og nevrologi (vitenskap som omhandler hjerne og nervesystemet og sykdommer i hjernen og nervesystemet), kan bestemme den biokjemiske aktiviteten i organismen som undersøkes ved å bruke et radiofarmaka (sporstoff; sporstoff: stoff som er merket med et radiologisk aktivt stoff). Grunnlaget for positronemisjonstomografi, som har vært brukt i diagnostikk i 15 år, er sporing av molekyler i pasientens kropp ved positronemisjon ved hjelp av en positronemitter. Deteksjon (oppdagelse) av positroner er deretter basert på kollisjonen mellom en positron og et elektron, ettersom kollisjonen av ladede partikler resulterer i utslettelse (generering av gammakvanta), som er tilstrekkelig for påvisning. De amerikanske forskerne Michel Ter-Pogossion, Michael E. Phelps, EJ Hoffman og NA Mullani lyktes i å realisere denne ideen, som allerede hadde eksistert i flere tiår, først i 1975, da de publiserte sine forskningsresultater i “Radiologi“. Imidlertid hadde det vært delvis vellykkede bilder hjernesvulster av positronbasert bildebehandling allerede på 1950-tallet. Siden positronemisjonstomografi krever en forbedringsmekanisme som et funksjonelt prinsipp, har den tyske nobelpristageren Otto Heinrich Warburg, som anerkjente den økte metabolismen av tumorceller ledsaget av økt glukose forbruk allerede i 1930, kan også betraktes som en av fedrene til denne bildebehandlingsteknikken.

Indikasjoner (bruksområder)

  • CUP syndrom: Kreft av Unknown Primary (Engl.): kreft med ukjent primær svulst (primarius): i omtrent 3 til 5% av all svulstsykdom, til tross for omfattende diagnostikk, kan ingen primarius påvises, bare metastase (dannelse av dattersvulster). Obduksjonsstudier kan oppdage primarius i 50 til 85% av tilfellene, dette er funnet i 27% av tilfellene i lunge, hos 24% i bukspyttkjertelen (bukspyttkjertelen), og sjeldnere i leveren / galleveier, nyre, binyrene, kolon (kolon), kjønnsorganer og mage; histologisk (fint vev) er det for det meste adenokarsinomer.
  • degenerativ hjerne sykdommer (Alzheimers sykdom/ beta-amyloid PET avbildning / synaps tap i hippocampus; Parkinsons sykdom; demens).
  • Hjernetumorer (F.eks hjernesvulst).
  • Tykktarmskreft (tykktarmskreft)
  • Lunge svulster (ensomme runde lungesvulster; småcellet bronkial karsinom /lungekreftSCLC).
  • Maligne lymfomer
  • Brystkreft (brystkreft)
  • Malignt melanom (svart hudkreft)
  • Esophageal carcinoma (kreft i spiserøret)
  • Svulster i hode og nakke
  • nevroblastomer
  • Sarkomer (Ewing-sarkomer, osteosarkomer, bløtvevsarkomer, rabdomyosarkomer).
  • Skjelettdiagnostikk
  • Skjoldbruskkreft (skjoldbruskkreft)
  • Progress overvåking av lysis terapi (medisinering for å oppløse en blod blodpropp) i tilstand etter apoplexy (hjerneslag).
  • cerebral sirkulasjonsforstyrrelser - for størrelsesrepresentasjon av penumbra (som penumbra (lat.: Penumbra) kalles i hjerneinfarkt området rett ved siden av det sentrale nekrose sone og inneholder fremdeles levedyktige celler) og for å bestemme hjerteinfarktets vitalitet, for eksempel etter hjerteinfarkt (hjerte angrep).

Fremgangsmåten

Prinsippet om positronemisjonstomografi er basert på bruk av beta-stråling, som gjør det mulig for radionuklider (ustabile atomer hvis kjerner forfaller radioaktivt og avgir beta-stråling) for å avgi positroner. Radionuklider som er egnet for påføring er de som kan avgi positroner i forfallstilstanden. Som allerede beskrevet kolliderer positronene med et elektron i nærheten. Avstanden til utslettelse skjer i gjennomsnitt 2 mm. Annihilation er en prosess der både positroner og elektroner blir ødelagt, og skaper to fotoner. Disse fotonene er en del av elektromagnetisk stråling og danner den såkalte utslettelsesstrålingen. Denne strålingen påvirker flere punkter i en detektor, slik at utslippskilden kan lokaliseres. Siden to detektorer vender mot hverandre, kan posisjonen bestemmes på denne måten. Følgende prosesser er nødvendige for å generere snittbilder:

  • Først påføres et radiofarmasøyt på pasienten. Disse såkalte sporstoffene kan merkes av forskjellige radioaktive stoffer. Radioaktive isotoper av fluor og karbon er mest brukt. På grunn av likheten med det grunnleggende molekylet, er ikke kroppen i stand til å skille de radioaktive isotopene fra det grunnleggende elementet, noe som resulterer i at isotopene integreres i både anabole og katabolske metabolske prosesser. Som et resultat av den korte halveringstiden er det imidlertid nødvendig at produksjonen av isotopene skjer i nærheten av PET-skanneren.
  • Detektorene som allerede er beskrevet, må være til stede i et stort antall for å sikre påvisning av fotoner. Metoden for å beregne kollisjonspunktet for elektron og positron kalles tilfeldighetsmetode. Hver detektor representerer en kombinasjon av scintillasjonskrystall og fotomultiplikator (spesiell elektronrør).
  • Fra kombinasjonen av romlige og timelige hendelser er det mulig å produsere et tredimensjonalt tverrsnittsbilde, som kan oppnå en høyere oppløsning enn en scintigraph.

På prosessen med positronemisjonstomografi:

  • Etter intravenøs eller innånding inntak av radiofarmaka, distribusjon av radioaktive isotoper i fasten pasienten ventes på, og etter omtrent en time startes selve PET-prosedyren. Kroppens posisjon må velges på en slik måte at ringen av detektorer er i nærheten av den delen av kroppen som skal undersøkes. På grunn av dette er det nødvendig med bildebehandling for å ta flere kroppsposisjoner.
  • Opptakstiden under en undersøkelse avhenger av både type enhet og radiofarmasøyt som brukes.

Siden PET-skanneren har dårligere romlig oppløsning sammenlignet med computertomografi, og dette bare kan kompenseres for med høyere strålingseksponering, er det nødvendig med en kombinasjon av de to metodene som er i stand til å benytte fordelene med begge:

  • Den utviklede metoden PET / CT er en svært sensitiv metode, som fungerer med lav tilleggsstråling ved å bruke såkalte korreksjonskart over CT.
  • I tillegg til den høyere oppløsningen, kan den reduserte tid som kreves også sees på som en fordel i forhold til vanlig PET.

Som en ulempe ved PET / CT-prosedyren er nødvendig inntak av en Røntgen kontrastmiddel. Ytterligere merknader