bélyeg|Egy tipikus PET-gép bélyeg|Egy tipikus PET/CT-gép
A pozitronemissziós tomográfia (PET) az egyik legmodernebb funkcionális képalkotó eljárás. Non-invazív eljárás, melynek segítségével háromdimenziós képet nyerhetünk a test egy adott területéről. A CT-vel kombinált PET- berendezés jelenti ma a képalkotó diagnosztika egyik legfejlettebb technikáját. A PET és más nem hagyományos, funkcionális képalkotó eljárások (pl. fMRI, SPECT) sajátossága, hogy nem az anatómiai viszonyokat, hanem a szervek, szövetek különböző funkcionális jellemzőjét (pl. véráramlás, anyagcsere) jelenítik meg egy adott pillanatban. Mivel a betegség kialakulása először a szervek, szövetek funkcionális jellemzőiben okoz elváltozást, és ezt általában másodlagosan kíséri az anatómiai megváltozás, így érthető, hogy a funkcionális képalkotó eljárások jóval hamarabb, még az anatómiai elváltozások kialakulása előtt képesek jelezni a betegséget.
A pozitronemissziós tomográfia pozitront sugárzó izotópokkal jelölt molekulák segítségével képes a szervezet biokémiai folyamatait ábrázolni. Ma már a PET-kamerát CT-készülékkel egybe is tudják építeni, így teremtve meg a lehetőségét annak, hogy a PET-tel nyert funkcionális képek és a CT készülék gyűjtötte morfológiai információk azonos anatómiai „szeletekben” egymásra legyenek vetítve. (Fúziós képalkotásnak hívjuk, amikor többféle képalkotó eljárást, ún. modalitást vetítenek egybe .) A PET/CT kombinációs technológia forradalmi változásokat hozott az onkológiai, kardiológiai és neurológiai diagnosztikában.
A PET működési elve bélyeg|A PET-detektor és a PET-szkennergyűrű bélyeg|A PET működési elve
Az eljárás lényege, hogy a vizsgált szervbe pozitron-kibocsátással bomló radioaktív izotópot tartalmazó molekulát juttatnak (a leggyakrabban használt anyagok az , az , az és a ). Az egyik eljárás során a páciens radioaktív markert tartalmazó levegőkeveréket lélegez be, míg a másik eljárás során az izotópot injekcióval juttatják a véráramba. A különböző radiofarmakonokkal különböző funkciók működése mérhető fel, attól függően, hogy az illető molekula a szervezeten belül milyen folyamatokban vesz részt. Elméletileg az élő szervezet anyagcseréjében részt vevő bármilyen szerves molekula jelölhető PET-izotóppal, és a módszer segítségével szinte mindegyik biokémiai, élettani folyamat leképezhető, illetve aktivitása mérhető. A leggyakrabban használt radiofarmakon a 18F-fluor-dezoxi-glükóz (röviden FDG) a fokozott glükóz-metabolizmusú sejtekben (agy, szívizomzat, rosszindulatú tumorok, aktivált granulociták és limfociták) halmozódik fel, a sejtekbe a glükózhoz hasonlóan jut be, de a lebontási ciklust megkezdve, azt nem folytatva felhalmozódik a sejtekben. A felhalmozódás mértéke arányos az adott szövet metabolikus aktivitásával.
A szervezetbe juttatott marker anyag szöveti eloszlását a PET-kamera (egy gyűrű alakú detektor) segítségével lehet detektálni a pozitron-kibocsátást kísérő gamma-sugárzás észlelésén keresztül. A vizsgálat során nyert adatokból számítógép segítségével történik a képek rekonstruálása. A vizsgálattal elsődlegesen a test hossztengelyére merőleges (ún. axiális) szeletek nyerhetők (a CT-hez hasonlóan), akár az egész testről. Később a szeletekből tetszőleges irányú, akár háromdimenziós képek állíthatók elő. A bejuttatott radiofarmakon szöveti eloszlása a különböző (fiziológiás, illetve kóros) funkcionális állapotokban egymástól jelentős mértékben eltér, így ennek alapján a kóros folyamatok felismerhetők és lokalizálhatók.
A PET-izotópok jellemzője, hogy fizikai felezési idejük nagyon rövid (2–110 perc), 90 perccel a beadást követően az injektált aktivitás 40%-a már távozott a vizelettel, így alkalmazásuk a beteg számára kisebb sugárterheléssel jár. Emellett nagy hátránya az eljárásnak, hogy a használt radioaktív izotópok olyan gyorsan elbomlanak, hogy közvetlenül a vizsgálat előtt, a helyszínen kell őket előállítani, ami jelentősen növeli a berendezés árát.
A PET/CT és PET/MRI A pozitronemissziós tomográfiás képek anatómiai információja csekély, emiatt számítógépes tomográfiával (CT) egészítik ki. Magyarországon 2007 óta PET kép nem készült humán diagnosztikában, kizárólag csak PET/CT. A PET/CT-készülékben egy PET- és egy CT-berendezés egymás mögött helyezkedik el, a beteget pedig egy speciális ágy mozgatja a két modalitás között. A vizsgálat ilyenkor először egy CT-felvétellel kezdődik a megfelelő régió(k)ról, majd az ágy átmozgatja a beteget a PET gyűrűdetektora közé, és kezdődhet a PET-felvétel. A vizsgálat végén a CT- és PET-képek rekonstrukciója, valamint több korrekció is készül, amelyek főként a PET-képek esetén néhány perctől akár több tíz percig is tarthatnak.
A mágneses rezonancia vizsgálattal (MRI) való kiegészítése egyre elterjedtebb, mivel a szervezet funkcionális működésének, biokémiai folyamatainak (pl. véráramlás, oxigén felhasználás, glükóz anyagcsere) feltárásával együtt az anatómiai, szerkezeti információk is láthatóvá válnak. Egyes berendezéseken a kétfajta képalkotás egy időben történik, a páciens nem vált pozíciót a két vizsgálat között, ezáltal a kétfajta információt precízebben lehet rögzíteni, így a PET által kimutatott abnormalitások jobban megfeleltethetők az MRI által rögzített anatómiai területeknek. Mindezek hatására precízebb tudásra lehet szert tenni, valamint pontosabb diagnózist lehet megállapítani.
A Jülich Institute of Neurosciences and Biophysicsben alkották meg a világ legnagyobb PET-MRI készülékét, amely 2009 óta működik. Jelenleg Magyarországon Kaposváron működik humán PET/MRI berendezés. Ezekben a kamerákban 1-3 Tesla erősségű MRI található.
bélyeg|Teljes test PET/CT képe
A PET-vizsgálatot járóbeteg ellátás keretében végzik, kórházba befeküdni nem szükséges. Minden intézménynek saját protokollja van, de általánosságban a vizsgálat az alábbi menet szerint történik. A vizsgálat előtt 6 óra éhezés szükséges, csak tiszta vizet fogyaszthat a beteg. Nem végezhető megterhelő fizikai munka, nem fázhat a beteg.
A beteg kap egy tájékoztatót, amiben részletesen ismertetik az eljárást, kockázati tényezőit. Ennek elolvasása után alá kell írnia egy beleegyező nyilatkozatot, amellyel hozzájárul a vizsgálathoz. A páciens intravénásan kapja meg a radiofarmakont, amelynek aktivitása testtömegkilogrammra van kiszámolva, ennek a mennyisége kb. 180-450 megabecquerel. Az izotóp beadását követően 50-60 perc várakozási idő következik, ekkor a vizsgálati személynek ingerszegény helyiségben kell pihennie, bőven kell innia folyadékot (víz), vagy hígított orális kontrasztanyagot (Gastrografin). A pácienst megkérik, hogy vegyen le minden ruhát, ékszert vagy egyéb tárgyat, amelyek zavarhatják a vizsgálatot. (Ruhái helyett kap egy köpenyt, amit viselhet a vizsgálat alatt.) A beteget megkérik, hogy a vizsgálat megkezdése előtt menjen mosdóba, ürítse ki a húgyhólyagját, mert a magas hólyagaktivitás rontja a medence megítélhetőségét. Bizonyos típusú has- vagy medencei vizsgálatok esetén vizelethajtót kap a beteg. A 60. percben megkezdődik a vizsgálat. Először a CT-berendezéssel egy topogram, vagy lokalizációs CT-felvétel készült a teljes testről. Ezen a felvételen a vizsgálatot végző képalkotó diagnoszta bejelöli a vizsgálandó régiót, amely lehet csak koponya, teljes test (nyak-mellkas-has-medence-femurok proximális harmada) vagy egésztest vizsgálat ( koponyatetőtől a lábujjakig). Ezután elkészül az alacsony dózisú CT-felvétel a kijelölt régióról, majd az ágy a PET-detektorai közé mozog és elkezdődik a gyűjtés. A leggyakoribb, azaz teljestest vizsgálatkor a PET-begyűjtés a medence irányából a koponya irányába történik, csökkentve a telődő hólyag miatti diagnosztikai nehézséget. Mind a CT-, mind a PET-vizsgálat közben mozogni tilos, mert rontja, vagy ellehetetleníti a vizsgálat kiértékelését. Klausztrofóbiások számára kellemetlen lehet a vizsgálat, ezért a bezártságtól való félelmet előre jelezni kell a vizsgáló személyzetnek. Az eredményeket nukleáris medicina szakorvos elemzi ki és továbbítja a betegnek. A vizsgálat után a páciens kisgyermekek és terhes anyák közelében nem tartózkodhat 24 óra elteltéig. A szervezetben visszamaradt minimális radioaktív izotóp idővel elveszti radioaktivitását, s egy-két órával vagy nappal később a vizelettel együtt kiürül a szervezetből, vagy lebomlik. A folyamat felgyorsítása érdekében a vizsgálatot követően érdemes sok folyadékot fogyasztani.
A vizsgálatnak ellenjavallata a terhesség és a szoptatás. A 18F-FDG kiválasztódik az anyatejbe, emiatt feleslegesen terheli a vizsgált személy gyermekét, ha megitatja vele. A 18F-FDG átjut a placentán, valamint a húgyhólyagba kiválasztódó aktivitás miatt a magzat sugárterhelése jelentős.
A magas szérumglükóz-szint (pl. diabetes mellitus) megemeli az inzulinszintet is, emiatt nemcsak a glükózt juttatja be a vázizomzatba és a szívbe, hanem az FDG-t is, és a tumoros lézió extrém esetben nem is detektálható. Törekedni kell arra, hogy a vércukor a vizsgálat előtt is, akár órákkal a normális tartományban legyen, hogy az inzulinszint (melynek mérése laboratóriumban történhet vérvétellel) is normális maradhasson.
A PET-vizsgálat indikációi A PET/CT diagnosztikai alkalmazása FDG radiofarmakonnal elsősorban az onkológiai vizsgálatok (kb. 85–90%), kisebb részben a neuropszichiátriai (kb. 5–10%) és a kardiológiai (kb. 5%) betegellátásban játszik szerepet.
Magyarországon napjainkban kizárólag onkológiai indikáció és a 18 év alatti páciensek epilepsziás gócának kutatása OEP-támogatott, míg a kardiológiai alkalmazása nem. bélyeg|PET-felvétel az emberi agyról bélyeg|18F-cal jelölt fluor-dezoxi-glükóz PET-képe, ami az egyes szövetek cukorfelvételének intenzitását mutatja
Neuropszichiátriai alkalmazás Az epilepszia a népesség 0,5–1%-át érinti. Többnyire jól kezelhető modern antiepileptikumokkal, de esetenként csak az epileptogen area műtéti eltávolításával érhető el rohammentesség. A PET/CT alkalmazásával lehetővé válik a műthető, gyógyszeres kezelésre nem reagáló, fiatal epilepsziás betegekben az epilepsziás fókusz kimutatása és lokalizálása. Az FDG PET/CT segítségével lehetővé válik a demenciák egy részének elkülönítése az egyéb kórokú elbutulásoktól, mert a PET-tel látható eltérések Alzheimer-kórra és frontotemporális demenciára specifikusak. Ennek az adja a jelentőségét, hogy korai felismerés esetén az Alzheimer-kór előrehaladása számottevően lassítható gyógyszeres kezeléssel. Az agytumorok diagnosztikájában elsősorban a sikeres elsődleges kezelést követő kiújulás igazolásában, vagy az első kezelés sikertelenségének objektív alátámasztásában van szerepe a PET/CT-vizsgálatoknak. Ilyen indikációk főleg nem konkluzív MR-vizsgálatokat követnek. A neuro-onkológiában felhasználható még a PET/CT a tumorok grádusának nem-invazív becslésére, illetve a biopszia optimális helyének kijelölésére is.
Onkológiai alkalmazás Az utóbbi évek vizsgálatai alapján egyre több bizonyíték szól amellett, hogy az FDG PET/CT vizsgálatok nagy segítséget nyújtanak a tumoros folyamatok diagnosztikájában is. Az FDG-vel végzett PET/CT-vizsgálatok legnagyobb része onkológiai indikációval történik. Ez elsősorban azért van így, mert az egész test PET-vizsgálata az életképes, aktívan metabolizáló tumorszövet megjelenésével olyan átfogó és összetett funkcionális, biológiai információt szolgáltat, amelyre a többi nem invazív módszer (laboratóriumi paraméterek, röntgenvizsgálat, endoszkópia, CT, MRI, SPECT, színkódoló ultrahang stb.) egyike sem képes.
A tumordiagnosztika során a PET/CT vizsgálat lehetővé teszi nemcsak a nagy, hanem a kis kiterjedésű, de fokozott anyagcseréjű tumorszövetek helyének pontos meghatározását is. Jobbára az emlő, tüdő, vastagbél, kismedencei, fej-nyak, agy, bőr és nyirokrendszer daganatainak kiterjedésének megítélésében, terápiára adott válasz azonosításában nagy szerepe van.