Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

ПЭТ/КТ относится к высокотехнологичному методу ядерной медицины, который используют для изучения функций, структурных и морфологических особенностей органов и тканей.

Метод основывается на последовательном применении компьютерной и позитронно-эмиссионной томографии, объединенных в одно устройство.

Для визуализации патологических очагов и получения изображений пользуются радиоактивными изотопами, которые обладают способностью накапливаться в пораженных клетках.

Описание технологии

В основе методики ПЭТ (двухфотонная эмиссионная томография) лежит регистрация равных по энергии гамма-квантов, возникающих при распаде радионуклида из введенного радиофармацевтического препарата.

Позитрон, образованный при позитронной эмиссии изотопа, взаимодействует с электроном с последующей аннигиляцией.

Источник излучения улавливается детекторами и передается на регистрирующую систему томографа, которая определяет точные координаты сигнала.

С помощью комплекса преобразователей, свечение от взаимодействия гамма-квантов с детекторами трансформируется в электромагнитный импульс.

Далее проводится запись полученных импульсов в виде графика, или синограммы. Компьютерная обработка синограммы завершается выполнением трехмерной реконструкции распределения изотопа в исследуемой зоне.

Компьютерная томография позволяет получить изображение исследуемых органов и выявить локализация патологического очага.

Совмещенные аппараты ПЭТ/КТ проводят последовательное сканирование, затем программное обеспечение создает анатомическую картинку органов с наложенным на них изображением метаболических процессов.

Аббревиатура ПЭТ/КТ отображает объединение двух методов рентгеновской томографии для получения диагностической информации.

Подготовка пациента к проведению ПЭТ/КТ

Исследование выполняется строго натощак.

Подготовка проводиться в соответствии с «Памяткой по подготовке пациента», соответствующей исследованию с назначенным радиофармпрепаратом (РФП).

Памятка выдается:

• при записи пациента на исследование в регистратуре ПЭТ-центра (для амбулаторных пациентов);
• лечащим врачом в отделении (для пациентов, госпитализированных в отделения учреждений здравоохранения);
• по электронной почте (для иногородних пациентов, записанных на ПЭТ/КТ врачами из других медицинских учреждений).

В день исследования при регистрации пациент предоставляет следующие документы:

• выписки о проведенном ранее специальном лечении (операции, лучевая терапия, химиотерапия) при его наличии;
• данные морфологического заключения (цитология, биопсия, окончательное морфологическое заключение при удалении опухоли) при его наличии;
• результаты диагностических исследований за последние 3-6 месяцев (УЗИ, рентгеновское исследование, ангиография, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ/КТ) на цифровых носителях (диски) и в бумажном варианте (описание и заключение);
• результаты лабораторных методов исследования (биохимический анализ крови, общий анализ крови, анализ крови на опухолевые маркеры);
• данные о наличии аллергии на лекарственные препараты (рентгенконтрастные и др,);
• данные о наличии сопутствующей патологии, влияющей на проведение ПЭТ/КТ и интерпретацию результатов (сахарный диабет, почечная недостаточность и др.).

Преимущества и недостатки метода

ПЭТ обладает массой преимуществ перед другими методами ионизирующего излучения. Для клиницистов наиболее ценные из них следующие:

• 100% достоверность результатов;
• простота использования за счет четких протоколов и автоматизированной системы;
• высокая пропускная способность благодаря одновременному сбору и обработке данных, реконструкции картинок, анализу результатов;
• наглядные результаты диагностики;
• отсутствие болезненных ощущений и дискомфорта при прохождении диагностики;
• отсутствие необходимости применения дополнительных методов диагностики, в том числе инвазивных;
• короткие сроки для оценки эффективности проведенной терапии (1-2 недели).

Из недостатков отмечается высокая стоимость, необходимость нахождения Циклотрона вблизи диагностического центра, длительность подготовки и процедуры.

При несоблюдении сроков проведения диагностики после введения радионуклида, увеличивается риск ложных результатов.

Какие изменения показывает ПЭТ

Изображения, полученные при ПЭТ, оценивают по 4-уровневой шкале интенсивности накопления изотопа. При интерпретации данных учитываются физиологические очаги накопления радионуклидов.

Шкала уровней:

• уровни 1-2 указывают на очаги воспалительного характера;
• уровень 3 — к вероятной природе патологических изменений относят опухоли, либо метастатические поражения;
• уровень 4 — служит признаком первичной опухоли, метастазов.

Метод показывает наличие атипичных очагов в органах и тканях, обнаруживает дегенеративные, дистрофические и посттравматические изменения.

ПЭТ с контрастом выявляет патологическую активность очагов, на основании ускоренного метаболизма. В головном мозге ПЭТ прослеживает распределение потока крови, от которого зависят все аспекты мозговой деятельности.

ПЭТ в диагностике злокачественных новообразований

Первое применение ПЭТ в онкологии относят к 1991 году. На сегодняшний день 70% всех процедур ПЭТ, которые проводят в мире, направлены на выявление злокачественных образований.

Центральный рак правого лёгкого

Метод позволяет определить точную локализацию опухоли, выявить рецидив, стадию процесса, дифференцировать злокачественные образования от доброкачественных, найти регионарные и отдаленные метастазы.

Стандартная диагностика ПЭТ определяет метаболическую активность очага на основании поглощения введенного изотопа.

Метод способен выявить патологические очаги опухолевого характера при размере не менее 7 мм. В случаях, когда опухоль интенсивно поглощает радиофармацевтический препарат, выявляются образования размером от 3 мм.

На основании ПЭТ проводят прогнозирование течения заболевания, составляют план лучевой терапии, оценивают эффективность проведенного лечения, радикальность удаления новообразований при оперативных вмешательствах.

Общие показания к проведению ПЭТ/КТ

• выявление злокачественных новообразований на ранних стадиях в пределах разрешающей способности метода;
• оценка распространенности опухолевого процесса (стадирование /рестадирование);
• оценка эффективности проведенного лечения;
• выявление рецидивов (при повышении опухолевых маркеров в сыворотке крови, при подозрении на рецидив, выявленный другими диагностическими методами);
• выявление первичного опухолевого очага при наличии уже верифицированных метастазов;
• дифференциальная диагностика рецидива опухоли и посттерапевтических изменений;
• планирование лучевой терапии;
• определение оптимального наиболее «агрессивного» патологического очага при планировании биопсии;
• динамическое наблюдение.

Показания для проведения ПЭТ/КТ исследования с определенным радиофармпрепаратом определяет врач-специалист ПЭТ/КТ на основании морфологического типа опухоли, чувствительности и специфичности трейсера (РФП).

Сроки возможного проведения ПЭТ/КТ- исследования определяет врач-специалист ПЭТ/КТ с учетом рекомендуемых международных интервалов от проведенных ранее диагностических и лечебных процедур (пункции, биопсии, операции, лучевая и химиотерапия) при их наличии.

Виды радиоактивных препаратов для ПЭТ

Радиофармацевтические препараты позволяют изучить биологические процессы, протекающие в организме человека.

На основании полученных данных оценивается метаболизм глюкозы, кислорода, вторично-активный транспорт аминокислот, биосинтез белков. Выявляется тканевая гипоксия, определяется скорость разрастания опухолевых клеток.

Виды изотопов для томографии:

• 18F-фтордезоксиглюкоза – используется для диагностики злокачественных новообразований, определения стадии и распространенности процесса. В кардиологической практике препарат с глюкозой назначается пациентам для оценки жизнеспособности миокарда перед оперативным вмешательством. У больных эпилепсией выявляет очаги гипометаболизма в головном мозге;
• 11С-метионин – назначается для выявления рака головного мозга, множественной миеломы, опухолей лимфатической системы. Диагностирует патологию паращитовидных желез: аденому, карциному;
• 11С-холин – применяют для диагностики заболеваний простаты: аденомы, раковой опухоли и ее метастазов. Выявляет гепатоцеллюлярный рак, проводит дифференцировку с доброкачественными образованиями;
• 18F-фторид натрия – используют для выявления патологии костной системы в онкологии. Назначают для диагностики доброкачественных и злокачественных образований костей, посттравматических изменений, воспалительных и дегенеративно-дистрофических процессов.

Когда показано проведение ПЭТ

Метод ПЭТ, совмещенный с КТ, используют для поиска очагов патологического накопления изотопа, указывающего на развитие заболевания.

Процедуру проводят при отсутствии клинических симптомов, для отслеживания процесса в динамике и оценки лечебных мероприятий.

ПЭТ КТ показания к проведению диагностики:

• образования головы шеи: диагностика характера опухоли;
• новообразования щитовидной железы: выявление дифференцированной и медуллярной карциномы со стадией процесса;
• злокачественные образования легкого: крупноклеточный рак, плоскоклеточный рак, аденокарцинома;
• рак верхних отделов ЖКТ – поражение пищевода и желудка;
• рак нижних отделов ЖКТ – поражение толстой кишки;
• рак поджелудочной железы;
• опухолевые заболевания лимфатической ткани: лимфогранулематоз, неходжкинские лимфомы;
• злокачественное новообразование молочной железы;
• злокачественные опухоли кожи – меланома;
• образования костей и мягких тканей;
• новообразования мочеполового тракта;
• опухоли головного мозга;
• неврологические заболевания, вызванные возникновением патологических очагов в веществе головного мозга (височная и вневисочная эпилепсия);
• заболевания головного мозга, связанные с поражением и тромбозом сосудов: ишемический и геморрагический инсульт, стеноз сонной артерии;
• травматические повреждения головного мозга: оценка объема и степени поражения мозгового вещества в ранний и поздний посттравматический период;
• дегенеративные и дистрофические заболевания головного мозга: болезни Альцгеймера, Хантингтона, Паркинсона.

Лимфома

Основные показания к ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ

• Рак щитовидной железы (за исключением медуллярного рака).
• Рак молочной железы.
• Рак легкого (за исключением карциноидов).
• Опухоли тимуса.
• Лимфомы.
• Рак поджелудочной железы (за исключением нейроэндокринных опухолей).
• Рак пищевода.
• Рак желудка.
• Рак толстой кишки.
• Рак желчного пузыря.
• Рак печени (за исключением высокодифференцированного гепатоцеллюлярного рака)
• Рак яичников.
• Рак шейки матки.
• Рак тела матки.
• Рак почки (за исключением высокодифференцированного почечноклеточного рака, ранних форм гипернефроидного рака).
• Рак мочевого пузыря.
• Опухоли яичек.
• Рак полового члена.
• Рак предстательной железы (только низкодифференцированный рак).
• Меланома.
• Миеломная болезнь.
• Поиск первичной опухоли.
• Саркомы.

Противопоказания к исследованию

При направлении на диагностику, с помощью анамнеза и дополнительных клинических исследований выявляют состояния пациента, которые служат абсолютным либо относительным противопоказанием к томографии.

К ПЭТ не допускаются лица:

• дети до 18 лет;
• беременные женщины вне зависимости от срока гестации;
• пациенты, страдающие сахарным диабетом в субкомпенсированной или декомпенсированной форме;
• с выраженным болевым синдромом, затрудняющим неподвижное положение во время процедуры;
• больные с ожирением, масса тела которых превышает допустимые технические нормы томографа;
• с эмфиземой легких.

В индивидуальном порядке рассматривается вопрос о пользе и целесообразности диагностики пациентов в тяжелом, бессознательном состоянии.

Лица с психическими и двигательными расстройствами, с фобией ограниченного пространства проходят томографию после введения седативных средств.

Женщины в период лактации воздерживаются от грудного вскармливания на 3 дня после процедуры. Ребенка переводят на молочные адаптированные смеси, молоко сцеживается.

Ограничения к диагностике:

• томография проводится не ранее чем через 30-90 дней после хирургических вмешательств. Исключение составляют случаи, когда требуется выявление отдаленных метастазов из первичного опухолевого очага;
• больным, которым назначена химиотерапия, процедуру проводят до лечения, либо через 30 дней после завершения курса;
• если имеются результаты ПЭТ-КТ, проведенного до начала химиотерапии, повторную диагностику, для оценки действия препаратов на опухолевый процесс проводят через 7 дней после окончания введения химиотерапевтических средств;
• пациентам, прошедшим курс лучевой терапии, процедуру назначают через 90 дней.

Может ли ПЭТ-КТ ошибаться

ПЭТ-КТ — это современный метод обследования, совмещающий позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) и компьютерную томографию (КТ). Иногда метод называется просто ПЭТ. В его основе лежит регистрация гамма-излучения от введенного в организм радиофармпрепарата.

КАК ЧАСТО ОШИБАЕТСЯ ПЭТ-КТ, БЫВАЮТ ЛИ ОШИБКИ ПЭТ-КТ?

Вопрос важный, ведь это обследование проходят те, кому очень нужен точный диагноз!

Увы, ошибки диагностики при ПЭТ-КТ встречаются в определенном проценте случаев. Это обусловлено двумя факторами.

1. Объективный фактор, заключающийся в самой методике. В любом диагностическом методе, будь то КТ, МРТ или ПЭТ, изначально заложен определенный процент ошибок. Если мы возьмем какую-нибудь болезнь — например, рак молочной железы, то не все случаи рака молочной железы могут быть выявлены с помощью ПЭТ (это называется ложноотрицательный результат). Кроме того, иногда при отсутствии рака на снимках ПЭТ-КТ могут выявляться ее признаки (это называется ложноположительный результат). Есть несколько причин этого феномена: несовершенство аппаратуры, наличие сопутствующих болезней, имеющих сходную симптоматику, плохая выявляемость болезни на ранней стадии. Нужно отметить, что с каждым годом аппаратура ПЭТ-КТ становится все точнее, и поэтому процент ложных результатов постепенно уменьшается.

2. Субъективный фактор — более важный. Он обусловлен неверной трактовкой результатов ПЭТ-КТ. Врач, анализирующий снимки ПЭТ-КТ, может совершить ошибку и неправильно описать имеющиеся изменения! Нужно понимать, что любая аппаратура, даже самая современная — это всего лишь «железо» для получения изображений. А расшифровка изображений ПЭТ-КТ — это дело врача-радиолога, и от его опыта и знаний напрямую зависит достоверность диагностики.

Диагностические ошибки ПЭТ-КТ, обусловленные неправильной расшифровкой снимков, встречаются не так уж редко. В России этот метод только начинает развиваться. Количество квалифицированных специалистов по ПЭТ пока ограничено, и почти все они работают в нескольких профильных центрах в крупных городах (например, Институт мозга человека РАН). Встречается ситуация, когда в лечебное учреждение поставили новое оборудование ПЭТ, а опытного специалиста для работы на нем не найти. Это касается как государственных, так и частных центров ПЭТ.

В этих случаях не нужно отчаиваться. Если у вас или ваших лечащих врачей после проведения ПЭТ-КТ остаются вопросы по диагнозу, снимки можно проконсультировать у более опытного специалиста. Сегодняшняя ситуация такова, что такой специалист не обязательно должен жить в том же городе — результаты можно переслать ему по сети интернет.

ПЭТ-КТ В ДИАГНОСТИКЕ РАКА — КАК ИЗБЕЖАТЬ ОШИБОК?

Второе мнение по ПЭТ-КТ — распространенная услуга во всем мире. Для онкологических пациентов крайне важно не ошибиться с диагнозом — например, знать точную стадию рака, количество пораженных лимфатических узлов, достоверно исключить метастазы в печень, кости и другие органы. Пересмотр ПЭТ-КТ опытным врачом-диагностом — это способ свести риск ошибки к минимуму.

Может ли ПЭТ-КТ дать ошибку по метастазам? На примере — очаги накопления радиофармпрепарата [18F]-дезоксиглюкозы в подмышечной области и вдоль позвоночника, которые первоначально были расценены как метастазы в лимфатические узлы. Более внимательный анализ в ходе второго мнения показал, что эти очаги не являются злокачественной опухолью, а представляют собой участки бурого жира, отличающиеся повышенной метаболической активностью. На этом примере мы видим, как пересмотр результатов ПЭТ-КТ помог сделать диагноз менее опасным.

Заказать второе мнение по ПЭТ-КТ можно из любого города России, не выходя из дома. Врачи-радиологи Санкт-Петербургского Института мозга человека обладают огромным опытом в расшифровке ПЭТ-КТ головного мозга с метионином, ПЭТ-КТ всего тела с глюкозой, и других видов ПЭТ. Достаточно отправить им снимки через систему Национальной телерадиологической сети, и получить в течение суток подробное и квалифицированное заключение. Пересмотр результатов ПЭТ осуществляется под руководством З. Л. Бродской — корифея отечественной радиологии, многолетнего соратника знаменитой Н. П. Бехтеревой.

ПЭТ-КТ при раке молочной железы. Тщательный анализ характеристик накопления РФП (SUV) в подмышечных лимфатических узлах помогают различить метастазы и доброкачественное увеличение узлов.

Читать подробнее о Втором мнении

Читать подробнее о телемедицине

Павел Попов

Кандидат медицинских наук, член Европейского общества радиологов

Подготовка пациента к процедуре

К проведению томографии с радиофармпрепаратами пациент готовится за 6-12 часов до диагностики. Исключается прием пищи, газированных напитков, сладких соков.

Отменяются лекарства, содержащие глюкозу. Больной отказывается от физических нагрузок, избегает переутомления и стрессовые факторы.

При поступлении в центр диагностики пациенту дают отдохнуть 15-20 минут и выпить 500 мл чистой воды. После определения уровня глюкозы в крови, показатель которой не должен превышать 8-11 ммоль/л, устанавливается катетер в вену локтевого сгиба. Исследуемому помогают переодеться в комфортную одежду, не содержащую металлических элементов.

Больного укладывают на кушетку в положении лежа на спине. Радиофармпрепарат вводят с помощью шприца либо автоматического дозатора.

Затем инфузионно вливают 500 мл 0,9% NaCl, при томографии головного мозга – 20 мл 0,9% NaCl. После введения препарата пациента оставляют в неподвижном положении с закрытыми глазами в затемненном помещении на 30-60 минут. За это время происходит распределение средства и уравнивание концентрации в органах и тканях.

Запрещается пользоваться мобильным телефоном, разговаривать, жевать жевательную резинку, напрягать мышцы. Перед сканированием пациента просят помочиться, либо катетеризируют мочевой пузырь.

Относительные противопоказания

Нежелательно проводить такое обследование пациентам:

• с сахарным диабетом, если уровень глюкозы в крови превышает 11,2 ммоль/мл. — при необходимости уровень сахара в крови снижают с помощью диеты и специальных препаратов,
• кормящим женщинам — при необходимости проверки лактацию прекращают на 24 часа после проведения томографии,
• с тяжелой декомпенсированной почечной недостаточностью — это связано с затруднениями в выводе радиофармпрепарата, который сам по себе не опасен, но должен выводиться из тела человека в течение суток,
• в тяжелом состоянии, при котором невозможно неподвижное пребывание в томографе в течение 40-60 минут,
• с некоторыми инфекционными заболеваниями — могут дать ложноположительные результаты проверки.

Если пациент проходит лучевое лечение или химиотерапию, то ему в проведении ПЭТ/КТ также будет отказано. В первом случае такое обследование возможно только через 12 недель после завершения лечения. А после химиотерапии придется подождать 12-14 дней. Нежелательно обследовать и пациентов, недавно перенесших хирургическое вмешательство. Должно пройти не менее 2 месяцев, прежде чем пациент отправится на подобный вид сканирования.Если пациент страдает клаустрофобией и другими нервными расстройствами, с которыми невозможно долго лежать неподвижным, ему дают успокоительные лекарства, помогающие сохранить самообладание.

Прохождение диагностики

Пациент располагается на выдвижном столе и погружается внутрь томографа. Положение – лежа на спине с отведенными за голову руками.

На первом этапе проводится низкодозовое КТ-сканирование запланированной области либо всего тела. Затем приступают к ПЭТ-диагностике.

Сначала сканируют область таза, чтобы избежать появления артефактов от мочевого пузыря, наполняющегося мочой.

Длительность процедуры колеблется от 10 минут для диагностики головного мозга, до 70 минут для полного обследования тела.

При изучении головного мозга через 180 минут после введения радиофармпрепарата проводят повторную отсроченную диагностику.

По окончании томографии пациент помещается в комнату отдыха на 40-60 минут для снижения уровня излучения.

После процедуры врач дает рекомендации по употреблению жидкости в объеме 1500-2000 мл в сутки и соблюдению мер радиационной безопасности.

Осложнения и побочные эффекты

Нежелательные явления, которые могут возникнуть при проведении ПЭТ, связаны с введением контрастного радиофармацевтического препарата.

Отмечаются в 10-20% случаев. Больным с аллергическими реакциями в анамнезе, делают премедикацию перед томографией.

При развитии последствий в виде тяжелых системных осложнений проводят неотложную интенсивную терапию.

Учитывая радиоактивное излучение, исходящее от исследуемого, пациентам рекомендуется после процедуры избегать беременных и кормящих женщин, детей, места скопления людей. В течение двух часов к указанной категории лиц запрещено приближаться более чем на 1 метр.

— А противопоказания есть?

— Относительным противопоказанием являются какие-то тяжелые соматические заболевания в состоянии декомпенсации, когда самому пациенту будет не под силу перенести данное исследование. Процедура достаточно длительная по времени — как подготовка, так и проведение. Пациент находится у нас в центре как минимум два-три часа. Сам вводимый радиофармпрепарат никакого влияния на внутренние органы и их функции не оказывает. Однако есть ограничения для больных сахарным диабетом: перед началом исследования уровень глюкозы должен быть не выше восьми миллимоль на литр, потому что вводимый препарат — на основе глюкозы.

После введения РФП пациент, естественно, становится источником излучения (это и нужно для проведения исследования), но на очень короткий срок. Активность введённого препарата падает очень быстро. В течение суток пациент становится абсолютно безопасен для окружающих. Наш метод противопоказан беременным, которые планируют сохранять беременность. Если женщина уже родила и кормит ребёнка грудью, то выполнение нашего метода имеет относительное противопоказание. По жизненным показаниям его можно выполнить, но затем в течение двух суток женщина будет сцеживать молоко и не сможет использовать его для кормления ребёнка. Кроме того, после нашего исследования не рекомендуется в течение суток близко контактировать с младенцами до года — брать их на руки, укачивать, прижимать к себе.

Чтобы побыстрее вывести препарат из организма, нужно пить побольше воды и желательно сделать очистительную клизму.

— Нужна ли какая-то подготовка к прохождению исследования?

— Пациент должен прийти к нам натощак — период голодания должен быть не менее шести часов. Накануне исследования пациент может легко поужинать. Утром кушать нельзя — только пить чистую негазированную воду сколько угодно. Ну и, чтобы лучше прошла КТ-часть, можно немножко почистить кишечник и соблюсти безуглеводную диету в течение трёх дней.

— Чего больше всего боятся пациенты?

— Некоторые пациенты боятся лучевой нагрузки.

— Есть ли предел возможностей ПЭТ-диагностики?

— Конечно, это размер опухоли, которую нужно найти. Она должна быть не менее четырёх-пяти миллиметров. Это предел разрешающей способности метода. На КТ-части само образование мы увидим, но накопление препарата объективно мы не определим. Ожидать от ПЭТ-сканеров, что они обнаружат опухоль на уровне одной-двух клеток нельзя — у них нет таких технических возможностей. Может быть, в будущем ученые и инженерные умы и создадут настолько чувствительные сканеры, что смогут фиксировать онкологический процесс на уровне одной-двух клеток. Но пока это мечты!

Лучевая нагрузка на пациента

Совокупность облучения, полученного от рентгеновских лучей при КТ и от введенного радиофармацевтического препарата, составляет величину лучевой нагрузки на пациента.

Без учета отсроченных сканирований, доза облучения при полной диагностике тела не превышает 10-13 мЗв. Такая дозировка считается не безопасной и наносит вред организму.

Примечание: Для полной диагностики тела требуется 370-400 МБк РФП.

Цена диагностики

Процедура ПЭТ, совмещенная с КТ, относится к дорогостоящим методам диагностики. Пациент выплачивает стоимость радиоактивного препарата, томографии, отсроченное ПЭТ-сканирование, диск и снимки с изображениями.

Средняя цена за процедуру составляет 60-80 тыс. руб. Отдельные клиники предлагают программу скидок 10-25% на второй и последующий сеансы диагностики.

Информативность ПЭТ, приближенная к 100% и чувствительность 97-98% позволяет за одну процедуру выяснить характер заболевания.

Правильный подход к методике определяет верный выбор ведения больных и плана лечения, от которых зависит здоровье и жизнь пациента.

Дороговизна ПЭТ оправдывает набор и ценность диагностической информации, которую невозможно получить любым другим известным способом.