Centrul de diagnostică Pozitron
PET este abrevierea tomografiei pe bază de emisie pozitornică. PET este una dintre metodele cele mai moderne de obţinere a imagini funcţionale în scop medical. Investigaţii PET combinate cu CT reprezintă în zilele noastre culmea tehnologiei de diagnostic.
Metodele tradiţionale de creere a imagini (US, CT, MRI) înfăţişează în primul rând relaţiile anatomice ale organelor, morfologia sistemelor organice, în general, în imagini tridimensionale de rezoluţie tot mai mare, de calitate tot mai bună. Dezavantajul acestora este că nu se poate stabili dacă procesul patologic este malign sau benign decât dacă în structura, dimensiunea sau forma organului în cauză, apar transformări, anomalii.
Particularitatea metodelor funcţionale de creare a imaginii (IMR, SPCT, PET) constă în faptul că reprezintă într-un moment dat diferite caracteristici funcţionale specifice ale ţesuturilor (de ex. circulaţia sanguină, metabolismul), şi nu ale organelor. Apariţia unei boli provoacă prima oară transformări funcţionale caracteristice în ţesuturi şi organe în general, numai după aceea apar schimbări anatomice. Este astfel de înţeles cămetodele de creare a imaginii funcţionale sunt capabile să semnalizeze boala mult mai repede decât apariţia transformărilor anatomice.
Tomografia cu emisie pozitronică este o metodă funcţională de creare a imaginii, care, cu ajutorul moleculelor marcate cu izotopi de emisie pozitronică, este capabilă să redea procesul biochimic al organismului. Astăzi camerele PET se construiesc îmbinate cu aparatele CT, creând astfel posibilitatea ca imaginile funcţionale PET şi informaţiile morfologice CT să ne stea la dispoziţie în aceeaşi „felie” anatomică, în aceeaşi imagine. Tehnologia PET/CT a provocat în ultimii cinci ani înnoiri revoluţionare în diagnostica oncologică, cardiologic şi neurologic.
Esenţialul metodei constă în marcarea unor diferite substanţe biologice (de ex. glucoză, aminoacizi, ligandoreceptori, etc.) în timpul descompunerii, cu pozitroni ce emit izotopi ( 11C , 18F , 13N, 15O), după care materialul marcat (radiofarmocon) este introdus în organismul bolnavului, urmând stabilirea imaginii distribuţiei acestuia. Dezvoltarea tehnicii şi utilizarea clinică a semnalării urmelor izotopice se leagă de numele omului de ştiinţă maghiar György Hevesy, premiat în 1943 cu Premiul Nobel.
Producerea izotopilor are loc în acceleratorul de particule nucleare (ciclotron). Caracteristica izotopilor PET este că prezintă un timp de divizare fizică foarte scurt (2-110 minute), astfel, aplicarea acestora presupune supunerea bolnavului la o sarcină mai mică de radiere. Teoretic, orice moleculă ce ia parte la metabolismul organismului viu se poate marca cu izotop PET, iar cu ajutorul metodei, cam toate procesele biochimice, fiziologice se pot înregistra în imagini, respectiv, li se poate măsura activitatea.
Cel mai des utilizat radiofarmocon, 18F fluoro-dezoxi-glucoza (pe scurt FDG) se adună în celulele cu glucozo-metabolism ridicat (creier, miocard, tumori maligne, glucocite şi limfocite activate), nu se metabolizează, după care în formă neschimbată, prin rinichi, se elimină în urină (în opoziţie cu glucoza). Este caracteristic ritmului de selecţie că în 90 de minute de la introducere, 40% din activitatea farmaconului injectat se îndepărtează deja prin urină.
Distribuţia în ţesuturi a substanţei introduse în organism se poate detecta cu ajutorul camerei PET prin intermediul observării radierii aferente emisiei pozitronice. Reconstruirea imaginilor are loc cu ajutorului computerului, pe baza datelor obţinute în timpul examenului. Examenul alcătuieşte, în primul rând, felii perpendiculare pe axa lungimii corpului (asemănător CT-ului), chiar pe întregul corp. Ulterior, pe baza acestor secţiuni se pot forma imagini, în direcţia dorită, chiar tridimensionale.
Distribuţia în ţesuturi a farmaconilor introduşi diferă în mare măsură în diverse stări funcţionale (fiziologice, respectiv biologice), făcând astfel posibilă recunoaşterea şi localizarea proceselor clinice.
În timpul sarcinii, datorită radierii la care se supun ţesuturile cu divizare rapidă, examenul nu se va efectua. Alăptarea nu este contraindicată, fiindcă după mulgerea sînii, alăptarea poate fi continuată la 20 de ore după examinare. În caz de nivel ridicat al glicemiei (de ex. diabetes mellitus), se indică a se încerca apropierea de valoarea normală a glicemiei la începutul examenului, dar în orice caz aceasta să fie sub 8,3 mmol/l. Insuficienţa renală îngreunează interpretarea imaginilor, dar nu exclude examenul. Farmaconul introdus (FDG) sub formă molară reprezintă o doză de substanţă foarte mică, fără efect farmacodinamic.
Examenul se efectuaeză pe stomacul gol, se interzice consumul de mâncare cu aproximativ 6 ore înaintea examenului, dar se impune o hidratare corespunzătoare (consum de apă minerală), deoarece aceasta accelerează îndepărtarea FDG-uli din organism prin sistemul de eliminare al urinei. Rar, în funcţie de bolnav, se impune aplicarea unui comprimat de 5 mg Seduxen (diazepam) pentru relaxarea musculară şi scăderea anxietăţii, după care, timp de 12 ore, bolnavului i se interzice urcarea la volan.
Activitatea farmaconului FDG intravenos este în genere de 6-10 mCi (222-370 MBq) la adulţi, şi în raport direct cu greutatea corporală, mai redusă la copii. De la momentul injectării cu FDG, bolnavul trebuie să se odihnească. Înregistrarea imaginilor începe, de obicei, după 120 de minute de la injectare şi durează 15-30 de minute.
După examinare bolnavul poate pleca şi îşi poate continua activitatea zilnică.
Indicarea examinării PET/CT
Cele mai multe investigaţii imaginistică PET/CT se efectuează ca indicaţie oncologică. Acest lucru are loc în primul rând deoarece examenul PET/CT, prin imaginile ţesutului viabil, înmulţindu-se şi în metabolism activ, prezintă informaţii complexe de aşa natură, de care alte metode de examinare non-invazive (analize de laborator, radiologie, endoscopie, CT, MRI, SPECT, ultrasunete cu cod color) nu sunt capabile.
Indicaţiile oncologice se pot formula la modul general sau divizate pe boli ori organe implicate.
La modul general, examinare PET/CT face posibilă:
a. diagnostic precoce a tumorii (depistarea precoce a ţesutului de tumoral cu metabolism activ),
b. stabilirea extinderii precise a tumorii („staging”), şi prin aceasta stabilirea planului terapeutic, limitelor intervenţiei chirurgicale, respectiv a volumului ţintei radioterapiei,
c. estimarea neinvazivă a malignităţii tumorii,
d. indicarea locului de luare a biopsiei
e. evaluarea eficacităţii terapiei utilizate („restaging”),
f. confirmarea sau infirmarea reînnoirii tumorii.
În afara celor de mai sus, utilizarea examenului PET/CT este folositoare la căutarea tumorilor oculte, când metodele tradiţionale de diagnostic nu dau rezultate.
La punctul a) se poate observa capacitatea deosebită a examenului PET de arecunoaşte transformările maligne prin intermediul metabolismului intensificat,înainte ca schimbările morfologice să poată fi depistate. Acest lucru face ca PET să fie o metodă unică de creere a imaginii pentru diagnostic precoce. Imaginea PET în spaţiu (cca. 4 mm ) nu reprezintă limitele absolute ale extinderii fizice a malignomului căutat, deoarece, datorită sensibilităţii ridicate a metodei, se fac vizibile şi focare mai mici, de 2- 3 mm , în cazul în care acumularea de FDG este de câteva ori mai mare decât în cazul ţesuturilor sănătoase învecinate.
Stabilirea stadiului precis amintit la punctul b) reprezintă cel mai mare avantaj al examenelor PET/CT, deoareceîntr-o singură înregistrare, se pot identifica cu aceeaşi sensibilitate, toate locurile anatomice atinse de tumoră. Acest rezultat, fără examenul PET/CT, se poate obţine doar prin intermediul a numeroase alte metode î unele invazive â de diagnosticare (US, Rtg, Ct, MR, examen endoscopic, biopsie). Inconvenientele la care este supus bolnavul prin metodele amintite sunt disproporţional mai mari decât cele produse de PET/CT, pe lângă un diagnostic mai puţin precis sau eventual eşec. Precizia cu care se stabileşte stadiul bolii este cheia tratamentului oncologic, ceea ce înseamnă, în multe cazuri, linia de despărţire dintre succes şi eşec.
Punctul c) face trimitere la capacitatea tehnicii PET, prin utilizarea FDG, de a arăta gradul malignităţii tumorii in vivo, dat fiind că în tumorile cu malignitate ridicată glucoliza este mai intensivă. Intensitatea glucolizei depinde, în afară de cerinţele de energie ale celulelor, şi de aprovizionarea cu sânge (oxigen) a ţesuturilor tumorilor. Tumorile cu malignitate ridicată, cu divizare şi creştere rapidă, nu numai că necesită mai multă energie, dar datorită acestui fapt irigaţia sanguină devine insuficientă ţesuturilor înmulţite, formează în interiorul lor unele suprafeţe, în care celule, sunt capabile să rămână în viaţă doar prin arderea anaerobă a unei cantităţi mari de glucoză. Investigaţie imaginistică PET/CT, în cazul în care nu se poate efectua biopsie, poate oferi informaţii despre gradul malignităţii tumorilor aflate în locuri greu accesibile (de exemplu trunchi cerebral sau spaţiile de lângă arterele mari), date indispensabile în planificarea terapiei şi stabilirea prognosticului.
Punctul d) se leagă parţial de cel anterior. În acele cazuri când luarea de probe histologice este inevitabilă, este de importanţă majoră ca probele să se extragă întradevăr din ţesutul dorit.Investigaţie imaginistică PET/CT ajută ca extragerea probei, în cazul în care examenul cu obţinere de imagini depistează mai multe modificări, sau în cazul în care transformarea este mai mare şi eterogenă,să aibă loc din locul unde ţesutul este viabil şi cu metabolism activ. Acesta este deosebit de important in cazul tumoarelor cerebrale, limfoamelor, diseminărilor pulmonare multiple.
Posibilitatea de la punctul e) este duală. Pe de o parte,diagnosticul PET/CT face posibilă evaluarea timpurie a eficienţei tratamentului oncologic, deoarece metabolismul ţesutului tumorii care reacţionează corespunzător la tratament scade considerabil faţă de ţesuturile cu reacţie necorespunzătoare. Fireşte, pentru evaluare, se impune un examen PET/CT prealabil, care va oferi reper de comparaţie. Prin evaluarea timpurie, se poate renunţa la terapia inutilă şi se poate alege o altă alternativă de tratament. Pe de altă partese poate depista dacă ulterior tratamentului nu au rămas tumori viabile în organism. Astăzi, în posesia metodelor răspândite şi foarte eficace de tratament cu chemo- şi radioterapie, se impune tot mai mult problema minimalizării efectelor secundare târzii induse printre altele malignităţi secundare în scopul păstrării unui nivel de viaţă al bolnavului cât mai ridicat. Acest scop se poate atinge însă, numai cu un tratament bine dozat.
Şi în sfârşit, dar nu în ultimul rând, avantajul descris la punctul f) referitor la diagnosticul recidivei tumorii este una dintre caracteristicile forte ale PET/CT, dat fiind că în cazul bolnavilor deja trataţi, transformările anatomice apărute (cicatrice, deformări) în urma terapiei utilizate micşorează clar precizia diagnosticul altor metode de diagnostic imagistic. În prezenţa unei structuri anatomice modificate, de exemplu în cazul ţesutului cicatrizat,doar imaginea funcţională PET/CT oferă posibilitatea recunoaşterii la timp a recidivei tumorii, sau excluderea cu certitudine a acesteia.
0,5-1% din populaţie are epilepsie. În general se tratează bine cu antiepileptice, dar sunt cazuri când crizele se pot anula doar prin îndepărtarea chirurgicală a ariei epileptogene. Prin utilizarea PET se poate observa şi localiza cu precizie focusul epileptic operabil la bolnavii tineri.
Cu ajutorul FDG PET devine posibilă diferenţierea unor demenţe faţă de tulburările cognitive cu etiologie diversă, fiindcă PET arată diferenţele specifice maladiei Alzheimer sau demenţa fronto-temporală. Este deosebit de important, faptul că prin recunoaşterea din timp a maladiei Alzheimer, cu ajutorul tratamentului cu medicamente se poate reduce efectiv evoluţia bolii.
În diagnosticul tumorilor cerebrale, examenul PET este de importanţă deosebită în primul rând în certificarea sau infirmarea recidivei bolii în faza următoare tratamentului primar de succes, sau în caz de nereuşită, pentru obţinerea unei certitudini obiective. Astfel de examene urmează mai ales după MR inconcludente. PET se mai utilizează în neuro-oncologie pentru evaluarea non-invazivă a gradului tumorilor, respectiv pentru desemnarea locului optim pentru biopsie. In tratamentul modern al tumoarelor cerebrale, PET/CT constituie baza dozimetriei prin definirea volumului ţintă, ceea ce este de folos radioterapiile prin iradierea externă, la tratamentul efectuat prin implantarea surselor radioactive si în cazul tratamentului Gamma Knife.
Dintre metodele non-invazive de măsurare a viabilităţii miocardice, FDG PET, datorită celei mai mari precizări de diagnostic este fără îndoială metoda Şgold standardă. Cu ajutorul examenului se poate stabili dacă miocardul se va reface prin intermediul unei intervenţii chirurgicale pe coronare, sau dacă acesta a suferit deteriorări ireversibile.
Examinarea PET/CT reprezintă o nouă dimensiune a analizelor cardiologice, deoarece se pot observa simultan anatomia coronarelor, perfuzia regională a miocardului şi printr-un examen complementar, viabilitatea miocardului. Perfuziile miocardice executate cu PET/CT dau rezultate exacte în cazul în care examenele EKG cu încărcare şi SPECT nu au putut stabili un diagnostic clar.
Pe baza examenelor din ultimii ani, tot mai multe date dovedesc că examenele FDG PET şi PET/CT reprezintă un ajutor însemnat şi în diagnosticul proceselor inflamatorii. La baza acestora stă faptul că granulocitele active (în procesele purolente) şi limfocitele (în inflamaţii cronice şi ale sistemului imunitar) prezintă consum de glucoză ridicat. Rolul FDG PET este deosebit şi în diagnosticul febrei de origine necunoscută (FUO). Un alt domeniu important al indicaţiilor este diagnosticul osteomielitei.