Tomografia cu emisie de pozitroni (PET)

©

Autor:

Tomografia cu emisie de pozitroni (PET)

Tomografia cu emisie de pozitroni (PET) este o metodă imagistică ce identifică prezența unor tumori active metabolic (maligne) la nivelul organismului, după injectarea unui radiofarmaceutic, cel mai folosit fiind F-18 FDG (Fluoro-2-Deoxiglucoza). Acesta se va localiza în zonele cele mai active metabolic, permițând astfel obținerea de imagini funcționale.

La ora actuală, imaginile funcționale se combină cu imagini anatomice (obținute prin CT sau RMN), formându-se astfel imagini de fuziune sau imagini hibrid PET/CT (sau RMN).

 

Principiul tomografiei cu emisie de pozitroni

Tomografia prin emisie de pozitroni are ca principiu fizic detecția fotonilor rezultați din interacțiunea dintre un pozitron și un electron. Când un pozitron este anihilat de către un electron, 2 fotoni cu o energie de 511 keV sunt emiși în direcții opuse. Două elemente (detectori) poziționate în părți opuse împrejurul unei zone de interes au ca scop detectarea fotonilor perechi.

Pentru a înțelege principiul de detecție a cancerului prin tehnică PET, trebuie menționat că tumorile maligne se dezvoltă și se înmulțesc mult mai repede decât celulele normale. Celulele maligne invadează țesutul sănătos din jur și chiar se împrăștie la nivelul întregului organism. Pentru toate acestea, celulele maligne folosesc o cantitate mare de energie (mult mai mult decât celulele normale).


Principalul substrat de energie este glucoza. Unele celule sănătoase pot folosi ca sursă de energie alt substrat decât glucoza. Spre exemplu, celulele miocardice folosesc preferențial acizii grași liberi dar pot folosi și aminoacizi, lipide sau glucoză, dacă este necesar. Însă, unele celule, cum ar fi neuronii, nu pot folosi decât glucoză ca substrat de energie. De aceea, la nivelul creierului captarea de F-18 FDG va fi întotdeauna crescută, făcând imposibilă detecția unor tumori maligne la acest nivel. Există alte radiofarmaceutice care se folosesc pentru a detecta tumori maligne cerebrale prin tomografia cu emisie de pozitroni.

Preluarea glucozei de către celule este facilitată de proteine aflate în membrana celulară numite transportori de glucoză. La oră actuala se cunosc 12 tipuri de transportori denumiți GLUT1, GLUT 2 șamd.


Atunci când glucoza intră în celulă, ea este fosforilată prin intermediul unei enzime numite hexokinaza. Compusul rezultat se numește glucoză-6-fosfat. În mod normal, acest compus va mai urma alte căi enzimatice și în final va fi transformată în energie sau va fi depozitată ca rezervă sub formă de glicogen sau chiar sub formă de lipide sau proteine.
Pentru a putea suplini necesarul uriaș de energie, celulelor maligne au găsit modalități ingenioase de a eficientiza utilizarea glucozei. În primul rând, acestea au un număr crescut de transportori GLUT la nivelul membranei. Apoi, celulele maligne vor crește rata de fosforilare prin creșterea activității hexokinazei.


F-18 FDG este un analog al glucozei care se va lega de un radioizotop, Fluor-18 formându-se astfel F18-F-18 FDG.
F-18 FDG este injectat intravenos și este preluat de către celulele normale și tumorale într-un mod similar glucozei. Calea metabolică a F-18 FDG este asemănătoare cu a glucozei, cu diferența esențială că F-18 FDG nu este folosit pentru energie sau depozitat sub formă de glicogen, ci rămâne cantonat la nivelul celulei fără a fi folosit în scopuri metabolice.
După injectarea intravenoasă, F18 F-18 FDG este distribuit rapid la nivelul întregului organism. Calea principală de excreție din organism a radiofarmaceuticului o reprezintă rinichiul, iar o altă cale o reprezintă intestinul.
Obținerea imaginilor este optimă la un interval de 40-60 de minute după administrarea radiofarmaceuticului.


Există și alți radioizotopi folosiți în tomografia cu emisie de pozitroni: Oxigen-15, Nitrogen-13, Carbon-11. Acești izotopi pot fi atașați de diferite molecule biologice precum aminoacizi, nucleozide, comeponente ale acizilor grași. Radiofarmaceuticele obținute sunt folosite pentru a determina și cuantifica sinteza de ADN, sinteza membranelor celulare sau metabolismul glucozei, procese deosebit de importante în proliferarea tumorală. (1, 2)


Principalele radiofarmaceutice utilizate în practică sunt:

  • deoxi-glucoză legată de Fluor-18 utilizată pentru metabolismului glucozei;
  • timidina legată de Fluor-18 sau Carbon-11 utilizată pentru sinteză ADN-ului;
  • acetat legat de Fluor-18 sau Carbon-11 utilizat pentru sinteza proteică;
  • metionină legată de Fluor-18 sau Carbon-11 utilizată pentru sinteza proteică.


Indicațiile tomografiei cu emisie de pozitroni

Principalul domeniu în care se folosește tomografia prin emisie de pozitroni este oncologia:

  • stadializarea cancerului care are potențial de tratament radical (cancer pulmonar);
  • stabilirea stadiului evolutiv al tumorilor înaintea efectuării terapiei;
  • evaluarea unei leziuni suspecte, spre exemplu un nodul pulmonar;
  • evaluarea răspunsului la tratament;
  • evaluarea unor posibile recurențe ale tumorilor;
  • stabilirea naturii maligne sau benigne a unor leziuni după un tratament chirurgical al unor tumori;
  • diferențierea între o necroză post-radioterapie și o posibilă recurență tumorală.


Printre cele mai frecvente tumori maligne în care se folosește cu succes PET se număra tumorile colorectale, tumorile pulmonare, tumorile de sân, tumorile din sfera ORL, melanomul, tumorile tiroidiene, limfoamele, tumorile de prostată.

Alte domenii în care este utilizată tomografia cu emisie de pozitroni sunt cardiologia și neurologia:

  • viabilitatea miocardică; PET cardiac este recomandat la pacienții selectați care au patologie coronariană și funcția ventriculului stâng sever afectată; mai este recomandată pacienților care pot fi tratați prin revascularizare coronariană sau care se pretează pentru transplant cardiac;
  • perfuzia miocardului - se foloseste Rubidium 82;
  • diagnosticul bolii coronariene atunci când alte examene imagistice sunt neconcluzive;
  • distincția intre cardiomiopatia ischemică și alte tipuri de cardiomiopatie dilatativă;
  • epilepsia refractară la tratament - detectarea focarelor epileptogenice;
  • demență – detecția bolii Alzheimer în stadii precoce;
  • confirmarea bolii Parkinson, în special când există simptome atipice.


Pregătirea pacientului

Pregătirea pacientului este foarte importantă, deoarece nerespectarea indicațiilor date de medic poate duce la ratarea investigației.
Pacientul trebuie să nu mănânce cu cel puțin 6 ore înaintea administrării radiofarmaceuticului și să evite carbohidrații la ultima masă dinaintea examinării.


Deoarece glucoza se află în competiție cu F-18 FDG, o atenție deosebită este acordată pacienților diabetici. În general, înaintea examinării se măsoară glicemia, o valoare de peste 200mg/dl făcând imposibilă efectuarea investigației.

Pacienții sunt sfătuiți să evite efortul fizic cu câteva zile înaintea investigației, iar după injectare până la achiziția imaginilor pacienții trebuie să evite frigul și vorbitul, precum și mersul sau alte activități fizice. Aceste măsuri sunt necesare pentru a evita captarea crescută a F-18 FDG la nivelul mușchilor.


Timpul de așteptare între injectarea radiofarmaceuticului și achiziția imaginilor este între 40 și 60 de minute.
Doză injectată variază între 370 și 555 MBq, aceasta variind în funcție de greutatea corporală, astfel că la pacienții pediatrici doza este mult mai mică.


Pacienții trebuie să își golească vezica urinară chiar înainte de efectuarea propriu-zisă a investigației.
Pacientul este așezat în decubit dorsal (pe spate) pe masa de investigație, iar scanarea începe de la nivelul capului, cu excepția situațiilor când patologia de interes este situată la nivelul pelvisului sau abdomenului, în acest caz scanarea va începe de la nivelul coapsei pentru a evita acumularea de radiofarmaceutic la nivelul vezicii urinare.


Investigația se efectuează în două etape. În prima etapă pacientul este scanat folosind raze X (CT). Această fază durează aproximativ 1-2 minute. În a doua fază sunt detectate impulsurile radioactive provenite de la pacient. Detectorii se deplasează împrejurul pacientului, obținându-se mai multe serii de imagini.


O investigație PET durează aproximativ 30-45 de minute. Timpul de achiziție variază în funcție de performanța aparatului, în funcție de greutatea și înălțimea pacientului, dar și în funcție de zona de interes.
Uneori pacienții claustrofobi necesită sedare.

Este important ca medicul de medicină nucleară să fie informat de medicația pacienților sau dacă există bănuiala unei sarcini.
Uneori este necesară administrarea unor medicamante care să reducă anxietatea, tensiunea musculară și să reducă pe cât posibil mișcările pacientului în timpul investigației.

Beneficiile tomografiei cu emisie de pozitroni

Examinările de medicină nucleară, incluzând PET, oferă informații unice despre structura anatomică a organismului, dar și mai important, oferă detalii despre funcția țesuturilor și organelor.
Pentru multe patologii, tomografia cu emisii de pozitroni oferă informații utile, necesare pentru a stabili un diagnostic corect sau un tratament adecvat.  


Deși are un cost ridicat, investigația PET aduce informații importante care elimină necesitatea unor biopsii și a unor intervenții chirurgicale exploratorii invazive (acestea ar avea un cost mult mai ridicat).
Tomografia cu emisii de pozitroni detectează schimbări metabolice ce au loc la nivel celular, astfel că bolile pot fi detectate cu mult înainte ca acestea să poată fi identificate prin imagistică anatomică precum CT sau RMN.


Utilizarea aparatelor hibrid PET-CT aduce o serie de avantaje precum creșterea acurateței imaginilor, implicit creșterea acurateței diagnosticului final. În plus, pacientul nu mai este nevoit să facă două examinări separate (în zile și locații diferite).


Riscurile și limitările tomografiei cu emisie de pozitroni

Tomografia cu emisie de pozitroni este o investigație iradiantă, însă datorită dozelor mici administrate expunerea pacientului la radiație este relativ mică. Riscurile investigației sunt foarte mici comparativ cu posibilele beneficii aduse de către aceasta.
Radiofarmaceuticele sunt folosite de mulți ani, nefiind observate efecte adverse grave pe termen lung. Înaintea examinării se pun în balanță atât beneficiile, cât și riscurile posibile, pacientul fiind informat despre acestea.


Unele reacții alergice pot să apară, dar sunt extrem de rare și de o gravitate scăzută. Totuși, este important ca medicul să fie informat dacă pacientul se cunoaște alergic la unele substanțe sau dacă au existat reacții alergice apărute în cadrul altor investigații.

Injectarea radiofarmaceuticului poate cauza durere ușoară și roșeață locală, care dispar rapid.

Tomografia prin emisie de pozitroni este contraindicată în sarcină. Alăptatul este contraindicat cel puțin 12-24 de ore după investigație. Se va evita contactul strâns cu copiii în primele ore după efectuarea examinării.

Una dintre limitările tomografiei prin emisie de pozitroni este că durează relativ mult. În unele situații particulare, întreaga procedură poate dura câteva ore. Uneori pregătirea pentru investigație poate fi dificilă pentru pacient.


Rezultatele pentru pacienții diabetici sau pentru pacienții care mănâncă înainte de examinare pot fi sever influențate de nivelul glucozei și de nivelul insulinei din sânge.
Imaginile obținute prin tomografia cu emisie de pozitroni nu au o rezoluție spațială ridicată, astfel că unele tumori sau leziuni foarte mici (sub 0, 5 cm) sunt greu detectabile. Folosirea aparatelor hibrid PET-CT poate înlătura parțial acest neajuns.

Din cauza timpului de înjumătățire scurt, de 2 ore, a F-18 FDG este necesar ca pacientul să nu întârzie, în caz contrar investigația va trebui anulată și reprogramată. (3, 4, 5, 6, 7)

Tomografia cu emisie de pozitroni are o valoare deosebită în managementul corect al pacienților oncologici, iar prin detecția precoce a tumorilor sau a altor patologii, șansele de vindecare ale pacienților devin din ce în ce mai mari.


Data actualizare: 03-03-2017 | creare: 03-03-2017 | Vizite: 3633
Bibliografie
1. Chandra R. Nuclear Medicine Physics: The Basics. 7th ed. Philadelphia: Williams &Wilkins; 2011
2. Delbeke D, Coleman RF, Guiberteau MJ, et al. Procedure guideline for tumor imaging with 18 F-FDG PET/CT 1.0. J Nucl Med. 2006;47(5):885-895, link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16644760
3. Clinical Indications for PET Scanning .Clinical Indications for Positron Emission Tomography (PET) Scanning, link: /http://www.annals.edu.sg/pdf200403/V33N2p186.pdf
4. Clinical Indications for PET/CT. NHS PET/CT Diagnostic Imaging Service Group.
5. Di Chiro G, DeLaPaz RL, Brooks RA et-al. 18F. Neurology. 1983;32 (12): 1323-9., link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6983044
6. Alavi JB, Alavi A, Chawluk J et-al. Positron emission tomography in patients with glioma. A predictor of prognosis. Cancer. 1988;62 (6): 1074-8, link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3261622
7. FDG PET and PET/CT: EANM procedure guidelines for tumour PET imaging: version 1.0, link: http://www.eanm.org/publications/guidelines/gl_onco_fdgpet.pdf
©

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

 
 
 
Accept cookies Informare Cookies Site-ul ROmedic.ro foloseşte cookies pentru a îmbunătăţi experienţa navigării, a obține date privind traficul și performanța site-ului și a livra publicitate mai eficient.
Găsiți informații detaliate în Politica cookies și puteți gestiona consimțământul dvs din Setări cookies.