Tomografia emisyjna pojedynczego fotonu

Tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (SPET) stopniowo zastępuje konwencjonalną statyczną scyntygrafię, ponieważ pozwala na lepszą rozdzielczość przestrzenną przy tej samej ilości tego samego radiofarmaceutyku, tj. wykrywanie znacznie mniejszych obszarów uszkodzeń narządów - węzłów gorących i zimnych. Do wykonywania SPET stosuje się specjalne kamery gamma. Różnią się one od kamer konwencjonalnych tym, że detektory (zwykle dwa) kamery obracają się wokół ciała pacjenta. Podczas obrotu sygnały scyntylacyjne są wysyłane do komputera z różnych kątów fotografowania, co umożliwia skonstruowanie warstwowego obrazu narządu na ekranie wyświetlacza (podobnie jak w przypadku innej warstwowej wizualizacji - tomografii komputerowej rentgenowskiej).

Tomografia emisyjna pojedynczego fotonu jest przeznaczona do tych samych celów co statyczna scyntygrafia, tj. do uzyskania anatomicznego i funkcjonalnego obrazu narządu, ale różni się od niej wyższą jakością obrazu. Umożliwia wykrywanie drobniejszych szczegółów, a zatem rozpoznawanie choroby na wcześniejszych etapach i z większą niezawodnością. Przy wystarczającej liczbie poprzecznych „przekrojów” uzyskanych w krótkim czasie, komputer może zostać użyty do skonstruowania trójwymiarowego obrazu objętościowego narządu na ekranie wyświetlacza, umożliwiając dokładniejsze przedstawienie jego struktury i funkcji.

Istnieje inny rodzaj warstwowej wizualizacji radionuklidów - pozytonowa dwufotonowa tomografia emisyjna (PET). Jako RFP wykorzystuje się radionuklidy emitujące pozytony, głównie ultrakrótkożyciowe nuklidy o okresie półtrwania kilku minut - ¹¹ C (20,4 min), ¹¹ N (10 min), ¹⁵ O (2,03 min), ¹⁸ F (10 min). Pozytony emitowane przez te radionuklidy anihilują bliskie atomy z elektronami, co powoduje powstanie dwóch kwantów gamma - fotonów (stąd nazwa metody), odlatujących od punktu anihilacji w ściśle przeciwnych kierunkach. Odlatujące kwanty są rejestrowane przez kilka detektorów kamery gamma, rozmieszczonych wokół badanej osoby.

Główną zaletą PET jest to, że radionuklidy mogą być użyte do znakowania bardzo ważnych leków fizjologicznych, takich jak glukoza, która jak wiadomo bierze czynny udział w wielu procesach metabolicznych. Kiedy znakowana glukoza jest wprowadzana do organizmu pacjenta, jest ona aktywnie włączana w metabolizm tkankowy mózgu i mięśnia sercowego. Rejestrując zachowanie się tego leku w wyżej wymienionych narządach za pomocą PET, można ocenić charakter procesów metabolicznych w tkankach. W mózgu wykrywa się w ten sposób na przykład wczesne formy zaburzeń krążenia lub rozwój guza, a nawet zmiany w aktywności fizjologicznej tkanki mózgowej w odpowiedzi na bodźce fizjologiczne - światło i dźwięk. W mięśniu sercowym określa się początkowe objawy zaburzeń metabolicznych.

Rozpowszechnienie tej ważnej i bardzo obiecującej metody w klinice jest ograniczone faktem, że ultrakrótkożyciowe radionuklidy są wytwarzane w akceleratorach cząstek jądrowych - cyklotronach. Oczywiste jest, że praca z nimi jest możliwa tylko wtedy, gdy cyklotron znajduje się bezpośrednio w placówce medycznej, która z oczywistych względów jest dostępna tylko dla ograniczonej liczby ośrodków medycznych, głównie dużych instytutów badawczych.

Skanowanie ma takie same cele jak scyntygrafia, tj. uzyskanie obrazu radionuklidu. Jednak detektor skanera zawiera kryształ scyntylacyjny o stosunkowo niewielkich rozmiarach, o średnicy kilku centymetrów, więc aby zobaczyć cały badany organ, kryształ ten musi być przesuwany sekwencyjnie linia po linii (na przykład jak wiązka elektronów w lampie elektronopromieniowej). Ruchy te są powolne, w wyniku czego czas trwania badania wynosi dziesiątki minut, czasami 1 godzinę lub więcej. Jakość uzyskanego w tym przypadku obrazu jest niska, a ocena funkcji jest jedynie przybliżona. Z tych powodów skanowanie jest rzadko stosowane w diagnostyce radionuklidów, głównie tam, gdzie nie ma kamer gamma.

Aby zarejestrować procesy funkcjonalne w narządach - gromadzenie, wydalanie lub przechodzenie radiofarmaceutyków - niektóre laboratoria wykorzystują radiografię. Radiogram ma jeden lub więcej czujników scyntylacyjnych, które są instalowane nad powierzchnią ciała pacjenta. Gdy radiofarmaceutyki są wprowadzane do ciała pacjenta, czujniki te wykrywają promieniowanie gamma radionuklidu i przekształcają je w sygnał elektryczny, który jest następnie rejestrowany na papierze wykresowym w formie krzywych.

Jednak prostotę urządzenia rentgenowskiego i całego badania jako całości przekreśla bardzo istotna wada – niska dokładność badania. Faktem jest, że w przypadku radiografii, w przeciwieństwie do scyntygrafii, bardzo trudno jest zachować prawidłową „geometrię zliczania”, czyli umieścić detektor dokładnie nad powierzchnią badanego narządu. W wyniku takiej niedokładności detektor rentgenowski często „widzi” coś innego niż jest potrzebne, a skuteczność badania jest niska.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]