Современная медицинская визуализация, которая делает вас прозрачными

  Позитронно-эмиссионная компьютерная томография (ПЭТ) — это метод визуализации, использующий позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), или сокращенно ПЭТ, для получения изображений распределения в организме человека в качестве трейсеров биологически активных в организме веществ, таких как сахара, аминокислоты, жиры, нуклеиновые кислоты, лиганды или антитела, с целью отражения информации о функции и метаболизме тканей организма. ПЭТ/КТ — это новое устройство современной технологии медицинской молекулярной визуализации, которое объединяет две технологии визуализации, ПЭТ и КТ, и может получать функциональные метаболические изображения ПЭТ, анатомические изображения КТ и слитные изображения ПЭТ и КТ за один сеанс визуализации. Время визуализации всего тела составляет около 20 минут, а после получения многомерного изображения пациент становится как бы прозрачным человеком, различные поражения могут быть видны врачу с первого взгляда.  В ПЭТ-изображении используются позитронные радионуклиды, производимые циклотроном, и обычно используются позитронуклиды 11C, 13N, 15O, 18F и др. Периоды полураспада этих нуклидов чрезвычайно коротки, 20 минут, 10 минут, 2 минуты и 110 минут, соответственно. Благодаря их короткому периоду полураспада, доза облучения при каждом обследовании низкая, а большинство этих нуклидов являются важными основными элементами человеческого организма, которые не нарушают баланс метаболизма тканей человека и внутренней среды, системное разрешение составляет 4-6 мм, и это позволяет количественно определять поражения или органы.  Клиническое применение ПЭТ/КТ В настоящее время ПЭТ/КТ в основном используется в трех основных клинических областях: онкологические исследования (65%-85%), неврология (15%-35%) и сердечно-сосудистые заболевания (15%-25%).  ПЭТ в основном используется в онкологической диагностике и исследованиях для выявления доброкачественных и злокачественных опухолей, ранней диагностики и определения стадии опухоли, типирования, рецидива и метастазирования, обнаружения и мониторинга явлений, препятствующих лечению, выбора протоколов лечения и мониторинга эффективности, а также наблюдения и фундаментальных исследований злокачественного процесса. Наиболее широко используемым позитронуклидом является глюкоза, меченная фтором (18F) (18FDG). Хорошо известно, что глюкоза является основным источником энергии клеток, а 18FDG — аналог глюкозы, и метаболическая визуализация опухолей может быть достигнута путем измерения утилизации глюкозы с помощью 18FDG, а первичные опухоли могут быть оценены in vivo через корреляцию между утилизацией глюкозы и пролиферацией и дифференцировкой опухолевых клеток. Поскольку разница в агрегации 18FDG в доброкачественных и злокачественных опухолевых поражениях может достигать 90%, 18FDGPET отслеживает возникновение злокачественности опухоли и определяет злокачественность опухолей, отражая степень метаболизма глюкозы в опухоли. Кроме того, 18FDG визуализация является точным и надежным методом определения характера единичного образования в легком и стадии рака легкого, а показатель точности выше, чем у КТ или МРТ. 18FDG имеет несомненное значение для диагностики нейробластомы, а чувствительность при диагностике рака поджелудочной железы составляет 85%, а показатель соответствия при хроническом панкреатите может достигать 84%. 18FDG также используется для диагностики многих видов опухолей, таких как рак печени, рак толстой кишки, рак молочной железы, рак простаты ПЭТ также используется для диагностики различных опухолей, таких как рак печени, рак толстой кишки, рак молочной железы, рак простаты, меланома, опухоли костей и другие опухоли мягких тканей. При визуализации опухолей ПЭТ/КТ влияет на диагностику опухоли и принятие решений о лечении, вплоть до планирования лучевой терапии и мониторинга эффективности лечения.  В диагностике и исследовании неврологических заболеваний ПЭТ-визуализация может применяться при цереброваскулярных заболеваниях, эпилепсии, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, нейродегенеративных заболеваниях, исследовании психоневрологических препаратов и функции мозга. Цереброваскулярные заболевания являются наиболее распространенными неврологическими заболеваниями в клинической практике. Применение двухнуклидной визуализации 18FDG и 15O2 для исследования параметров, связанных с ишемией и инфарктом, таких как локальный мозговой кровоток (rCBF), локальная скорость мозгового метаболизма кислорода (rCMRO2), локальная фракция поглощения кислорода (rOEF), локальный объем мозгового кровотока (rCBV), широко используется в клинической практике для диагностики, локализации и оценки прогноза раннего острого инфаркта головного мозга. ПЭТ-исследования выявили значительные различия в изменениях кровотока в ранних локально поврежденных областях при инсульте, и было замечено, что изменения функциональных нарушений значительно больше, чем морфологические изменения у пациентов с инфарктом головного мозга при сравнении визуализации 18FDG только с КТ, и ПЭТ может определить, может ли активная нервная ткань быть восстановлена после возникновения инфаркта головного мозга. Количественные измерения могут определить, что гибель клеток мозга неизбежна и интервенционная терапия неэффективна, если rCBF ниже 12 мл/(100 г?мин) и rCMRO2 ниже порога 65 мкмоль/(100 г?мин) в тканях мозга в месте инфаркта.  Эпилепсия является одним из распространенных клинических заболеваний, и ПЭТ чрезвычайно ценна для локализации и диагностики эпилептических очагов. При исследовании 18FDG у больных эпилепсией во время припадков наблюдается гиперметаболизм, а в межприступный период — гипометаболические участки, и ПЭТ показывает локализованное увеличение или уменьшение показателей 18FDG, что было подтверждено как эпилептические очаги послеоперационными патологическими результатами. Согласно руководству по локализации ПЭТ для удаления очагов судорог, заболевание можно контролировать примерно у 93% пациентов после операции.  В связи со старением нашего населения, неврологическими заболеваниями, возникающими в среднем и пожилом возрасте, такими как деменция и болезнь Паркинсона, ПЭТ чрезвычайно полезна для диагностики этих заболеваний. В настоящее время визуализация 18FDG также широко используется в диагностике пациентов с деменцией, особенно для дифференциации болезни Альцгеймера от деменции с множественным инфарктом головного мозга. Первая чаще всего характеризуется угнетением метаболизма глюкозы в височных, теменных и лобных долях, снижением мозгового кровотока (CBF) и скорости мозгового метаболизма кислорода (CMRO2). Напротив, в последнем случае наблюдаются множественные диффузные снижения перфузии церебральной крови (CBF), снижение метаболизма глюкозы и снижение CMRO2, в основном очаговые или клиновидные и связанные с определенной областью артериального распределения.ПЭТ имеет чувствительность 94,6% и специфичность 97% для диагностики болезни Альцгеймера, и ПЭТ может показать метаболические аномалии до появления симптомов деменции и структурных изменений. Болезнь Паркинсона — это еще одно центральное нейродегенеративное заболевание, которое возникает в среднем и пожилом возрасте. В основном она вызвана нарушениями передачи дофамина в субстанции нигра-стриатальной системы.  В диагностике и исследовании сердечно-сосудистых заболеваний ПЭТ может использоваться для диагностики оккультных, высокорисковых и сложных ишемических заболеваний сердца, определения выживаемости миокарда, мониторинга до и после вмешательства, диагностики трансплантации сердца, кардиомиопатии и последующего наблюдения за лечением и т.д. Применение визуализации 18FDG для наблюдения за метаболизмом миокарда является золотым стандартом диагностики ишемической болезни сердца и в настоящее время используется наиболее часто. ПЭТ может определить возможные исходы ишемии миокарда при ишемической болезни сердца ПЭТ может определить, является ли повреждение миокарда обратимым или нет, и имеет положительный прогноз 85% и отрицательный прогноз 92% для выживших после инфаркта миокарда, поэтому 18FDG-PET визуализация играет неоценимую роль в скрининге и успешности операции шунтирования коронарных артерий.  В заключение следует отметить, что с момента внедрения ПЭТ в клинику, в настоящее время она находит широкое применение во многих областях медицины, таких как: развитие ребенка, выживание тканей, восстановление после травм, трансплантация органов, физиопатологические исследования, проектирование и разработка новых лекарств, фармакокинетическое наблюдение in vivo и изучение механизмов действия лекарств на молекулярном уровне, а также заболевания наркотической зависимости (аддикции).  Подготовка и меры предосторожности перед ПЭТ/КТ: 1) Пациент должен добровольно предоставить врачу историю болезни, включая историю диабета, беременности и грудного вскармливания, вес, состояние здоровья, переносимость исследования, а также включить информацию о недавних исследованиях визуализации. Информация о недавних биопсиях и хирургических процедурах (место, результаты патологии и т.д.), информация о радиотерапии, химиотерапии и других видах лечения и т.д.  2) голодание в течение более 4 часов перед исследованием для снижения уровня глюкозы в крови, чтобы увеличить поглощение ФДГ опухолевой тканью. В период голодания можно проводить большую часть медикаментозного лечения и употреблять воду. Полоскание водой перед сканированием может снизить содержание ФДГ в слюне, что благоприятно для обследования головы и шеи.  3) Пациенты должны пить достаточное количество воды до и после визуализации опухоли, 500-800 мл или более до и после инъекции, и продолжать пить воду после сканирования. Пейте больше воды и чаще мочитесь, чтобы мочевой пузырь был пустым и уменьшить поглощенную дозу из мочевого пузыря.  4) Избегайте высокоинтенсивных физических упражнений, чтобы ограничить поглощение ФДГ мышцами в день исследования. После инъекции и в период поглощения пациенты должны находиться в спокойном состоянии покоя, не ходить и избегать разговоров.  5) Теоретически для проведения теста ФДГ требуется уровень глюкозы в крови ≤150 мг/дл. Поэтому пациентам с диабетом или пациентам с непереносимостью сахара необходимо контролировать уровень глюкозы в крови перед ПЭТ-исследованием. Для пациентов с высоким уровнем глюкозы в крови нет необходимости корректировать уровень глюкозы в крови перед введением ФДГ. Для пациентов с диабетом просто необходимо придерживаться перорального приема лечебных препаратов или регулярного применения инсулина, чтобы поддерживать уровень глюкозы в крови на максимально возможном уровне. Если уровень глюкозы в крови очень высок, следует попросить специалиста по диабету оказать содействие в контроле уровня глюкозы в крови до проведения теста и подождать, пока уровень глюкозы не снизится.  (6) Хотя период полураспада ФДГ очень короткий и дозовый эквивалент одного ПЭТ-исследования эквивалентен только одному КТ-исследованию, его следует использовать с осторожностью у беременных и кормящих женщин в соответствии с протоколами обследования ядерной медицины, а преимущества должны быть сопоставлены с недостатками.