Позитронно-эмиссионная томография: принципы и применение¶

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — метод функциональной визуализации внутренних органов и тканей, основанный на регистрации гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов, которые испускаются введённым в организм радиофармпрепаратом. Относится к ядерной медицине и позволяет оценивать не столько анатомическое строение, сколько метаболическую и биохимическую активность тканей.

¶Физические принципы

В основе метода лежит явление аннигиляции. В организм вводится биологически активное вещество, меченное позитрон-излучающим радионуклидом. Испущенный позитрон проходит в ткани короткое расстояние (обычно 1–3 мм) и сталкивается с электроном, после чего обе частицы аннигилируют. При этом возникают два гамма-кванта с энергией 511 кэВ, разлетающиеся практически в противоположных направлениях (под углом около 180°).

Детекторы, расположенные кольцом вокруг пациента, регистрируют совпадающие по времени кванты — так называемые события совпадения. По линии, соединяющей пару сработавших детекторов, восстанавливается положение точки аннигиляции. Накопление множества таких событий позволяет построить трёхмерное распределение радиофармпрепарата в теле.

¶Радиофармпрепараты

Наиболее распространённый радиоиндикатор — фтордезоксиглюкоза (ФДГ), меченная фтором-18. Аналог глюкозы накапливается в клетках с высоким энергетическим обменом, что делает метод чувствительным к опухолевой ткани, активным участкам мозга и воспалительным очагам.

Применяются и другие изотопы:

• фтор-18 — период полураспада около 110 минут;
• углерод-11 — около 20 минут;
• азот-13 — около 10 минут;
• кислород-15 — около 2 минут.

Короткий период полураспада требует размещения циклотрона и радиохимической лаборатории вблизи сканера.

¶Совмещение с другими методами

Сама по себе ПЭТ даёт ограниченную анатомическую информацию. Поэтому распространение получили совмещённые системы ПЭТ/КТ и ПЭТ/МРТ, в которых функциональная картина накладывается на структурное изображение. Это повышает точность локализации очагов.

¶Применение

• Онкология — выявление первичных опухолей, оценка распространённости процесса, контроль эффективности лечения, диагностика рецидивов.
• Неврология — изучение метаболизма мозга, диагностика эпилепсии, деменций, болезни Паркинсона.
• Кардиология — оценка жизнеспособности миокарда после инфаркта.
• Инфекции и воспаления — поиск скрытых очагов.

¶Ограничения

Метод связан с лучевой нагрузкой и требует введения радиоактивных веществ. Высокая стоимость, необходимость циклотрона и короткое время жизни изотопов ограничивают доступность. Кроме того, повышенный метаболизм не всегда означает патологию: накопление ФДГ возможно в физиологически активных тканях и при доброкачественных процессах.

¶История

Первые позитронные сканеры появились в 1950-х годах, а бурное развитие метода началось в 1970-е. Совмещённые томографы ПЭТ/КТ вошли в клиническую практику в 2000-х годах и стали стандартом онкологической диагностики во многих странах.