Positronų emisijos tomografija

Pozitronų emisijos tomografija (PET) yra kūno audinių medžiagų apykaitos ir funkcinio aktyvumo intravitalinio tyrimo metodas. Šis metodas remiasi positronų emisijos reiškiniu, pastebėtu radioaktyviųjų preparatų, įvežamų į organizmą, skleidžiant ir kaupiant įvairiuose organuose. Neurologijoje pagrindinis metodo taikymo sritis yra smegenų metabolizmo tyrimas daugelyje ligų. Nukleidų kaupimosi pokyčiai bet kurioje smegenų srityje rodo neuronų aktyvumo pažeidimą.

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

Pozitronų emisijos tomografijos indikacijos

Indikacijos pozitronų emisijos tomografijos yra testas miokardo žiemos miego pacientams, kuriems reikia šuntavimo operacija ir vainikinių arterijų arba persodinto širdies transplantacijos ir analizę atskiriant, ar yra metastazių nekrozės ir fibrozės padidintais limfmazgių vėžiu sergantiems pacientams. PET taip pat naudojamas plaučių mazgelių vertinimo ir nustatyti, ar jie yra metaboliškai aktyvus, diagnozuoti plaučių vėžys, kaklo vėžio, limfomos, melanomos ir. KT gali būti derinama su positronų emisijos tomografija, kad būtų koreliuoti morfologiniai ir funkciniai duomenys.

Pasirengimas pozitronų emisijos tomografijai

PET įvedamas tuščiu skrandžiu (paskutinis maistas yra 4-6 valandos prieš bandymą). Tyrimo trukmė yra nuo 30 iki 75 minučių, priklausomai nuo procedūros apimties. 30-40 minučių reikia injekciniam vaistui įterpti į kūno medžiagų apykaitą, todėl pacientai turėtų būti tokioje padėtyje, kad būtų sumažinta variklio, kalbos ir emocinės veiklos tikimybė, kad sumažėtų klaidingai teigiamų rezultatų tikimybė. Dėl to pacientas dedamas į atskirą patalpą su garso izoliuotomis sienomis; pacientas slysta uždarose akyse.

Alternatyvūs metodai

Kaip alternatyva PET galima naudoti keletą alternatyvių funkcinių neuromazių formavimo būdų, tokių kaip magnetinio rezonanso spektroskopija, vieno fotonų išskyrimo CT, perfuzija ir funkcinė MRT.

[7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]

Vienos fotoninės emisijos tomografija

Lengviausias smegenų intravitinės struktūros radioizotopų tyrimo variantas yra vienos fotoninės emisijos kompiuterinė tomografija.

Šis metodas pagrįstas radioaktyviųjų izotopų spinduliuotės radiacinės spinduliuotės įrašymu. Skirtingai PET metodą, kai vieno fotono emisijos kompiuterinė tomografija naudojant elementus, kurie nedalyvauja metabolizmo (Ts99 TI-01) ir naudojant sukasi aplink objektą į kamerą porų nėra registruojami, ir vieną kvantų (fotonų).

Vienas iš vieno fotono emisijos kompiuterio tomografijos metodo modifikacijų yra vietos smegenų kraujotakos vizualizavimas. Pacientas yra leidžiama inhaliuoti dujų mišinys ksenono-133 yra ištirpinamas kraujyje, ir naudojant kompiuterinės analizės trimatis vaizdą apie spinduliuotės šaltinių statyti fotonų paskirstymą į smegenis su erdviniu maždaug 1,5 cm rezoliucijos. Šis metodas yra naudojamas visų pirma, tyrimui ypatumai vietos smegenų kraujotaką smegenų kraujagyslių ligose ir įvairių tipų demencija.

Rezultatų įvertinimas

PET įvertinimas atliekamas vizualiais ir pusiau kiekybiniais metodais. Vaizdinė vertinimas PET duomenimis atliekamas naudojant abi juoda ir balta ir skirtingų spalvų skales, leidžianti nustatyti kaupimo radioaktyviojo preparato intensyvumą įvairiose smegenų srityse nustatyti pažeidimai patologinio medžiagų apykaitos apskaičiuoti jų buvimo vieta, formų ir dydžių.

Kai pusiau kiekybiniai testo Analizė skaičiuota radioaktyviam farmaciniam kaupimo santykis tarp dviejų sričių vienodo dydžio, ir viena iš jų atitinka labiausiai aktyviosios dalies patologinių proceso, kita dalis -neizmenonnomu priešingame smegenų.

PET naudojimas neurologijoje gali išspręsti šias problemas:

• studijuoti tam tikrų smegenų zonų veiklą, pateikiant įvairias dirgiklius;
• anksti diagnozuoti ligas;
• Atlikti diferencinę diagnozę patologinių procesų, panašių į klinikines apraiškas;
• prognozuoti ligos eigą, įvertinti gydymo efektyvumą.

Pagrindinės neurologijos technikos naudojimo nuorodos yra šios:

• cerebrovaskulinė patologija;
• epilepsija;
• Alzhaimerio liga ir kitomis demencijos formomis;
• smegenų degeneracinės ligos (Parkinsono liga, Huntingtono liga);
• demielinizuojančios ligos;
• smegenų navikas.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]

Epilepsija

PET su 18-fluorodeoksigliukozė leidžia aptikti epileptogenines židinius, ypač su židinio epilepsija, ir įvertinti medžiagų apykaitos sutrikimus šiuose foci. Į interictal laikotarpį epilepsijos židinys pasižymi gliukozės Ilgai medžiagų apykaita, mažėja, medžiagų apykaitos, kai kuriais atvejais gerokai viršija židinio dydį yra įdiegta naudojant struktūrinius neurovizualinių tyrimų metodus. Be to, PET gali aptikti epileptogenines žarnas netgi jei nėra elektroencefalografinių ir struktūrinių pokyčių, ji gali būti naudojama diferencijuotai diagnozuojant epilepsinius ir neepilepsinius sąmonės praradimo išpuolius. Metodo jautrumas ir specifiškumas gerokai padidėja kartu su PET naudojimu elektroencefalografijoje (EEG).

Tuo pastebėjo iš epilepsijos priepuoliai akimirka padidinti regionų gliukozės metabolizmui per epilepsijos dėmesio, dažnai kartu su kitoje srityje smegenų slopinimo, o naujai registruojami po išpuolio gipometa-bolizm, sunkumas kurių pradeda mažėti gerokai po 24 valandų nuo poėmio metu.

PET taip pat gali būti sėkmingai naudojamas sprendžiant įvairių formų epilepsijos chirurginio gydymo požymių klausimą. Priešoperacinis epilepsinių kampelių lokalizacijos įvertinimas suteikia galimybę pasirinkti optimalią gydymo taktiką ir objektyviai prognozuoti siūlomos intervencijos rezultatus.

[24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32]

Cerebrovaskulinė patologija

Į išeminio insulto PET laikoma nustatyti gyvybinga, potencialiai atsiperkamąją smegenų audinį į išeminių Pusēna, kuri bus paaiškintas dėl reperfuzijos terapija (trombolizinei) nuorodas metodikos taikymo srities diagnozę. Centrinių benzodiazepino receptorių ligandų aptarnaujančių žymenų neuronų vientisumą naudojimas, todėl gana aiškiai atskirti gyvybingą ir negrįžtamai pažeista smegenų audinį į išeminės Penumbra zonoje ankstyvame etape insulto. Taip pat galima atlikti diferencinę diagnozę tarp šviežių ir senų išeminių ląstelių pacientams, kuriems yra kartotinių išeminių epizodų.

[33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40]

Alzheimerio liga ir kitų rūšių demencija

Alzhaimerio ligos diagnozėje PET jautris yra 76-93% (vidutiniškai 86%), tai patvirtina ir autopsijos tyrimo medžiagos.

PET sergant Alzheimerio liga, yra būdingas ryškus sumažėjimas židinio smegenų metabolizmo daugiausia asociatyvinių neocortical regionų smegenų žievės (atgal juosmens, temporo-Przyścienny ir priekinės Cortex multimodalinio), su daugiau tokiomis ryškiomis pokyčių dominuojančia pusrutulio. Tuo pačiu metu bazinės ganglijos, galvos smegenys, smegenėlė ir žievė, kurios yra atsakingos už pirminę jutimo ir motorinę funkciją, išlieka santykinai išsaugotos. Būdingiausias Alzheimerio dvišalio Ilgai medžiagų apykaita į temporo-pakauškaulio regionuose smegenis, kuris yra dislokuotas etapuose gali būti derinamas su metabolizmą sumažinti priekinės žievės.

Demencija sukelia galvos smegenų kraujagyslių ligos, ji yra būdingas pirminės pažeidimo iš priekinės skilčių, įskaitant juosmens ir viršutinės priekinės vingyje. Be to, pacientams, sergantiems kraujagyslių demencija paprastai rodo "Taškuoti" srityse sumažinti apykaitą baltos medžiagos ir žievės, dažnai kenčia smegenėlių ir požievio struktūras. Kai švelnaus demencija atskleisti metabolizmą mažėja priekinės, priekinės ir medialiniai laiko žievės. Pacientams, sergantiems demencija su Lewy kūneliais pažymėti dvišalį temporoparietal apykaitos trūkumą, panašus į Alzheimerio ligos pokyčių, tačiau dažnai dalyvauja pakaušio žievės ir smegenėlių, paprastai yra nepaliestas demencija dėl Alzheimerio tipo.

Metabolinių pokyčių modelis įvairiomis sąlygomis, kartu su demencija

Demencija etiologija	Apykaitos sutrikimų zonos
Alzheimerio liga	Iš Išorinis, laiko ir užpakalinės cingulate žievės pralaimėjimas kyla visų pirma su santykinio išsaugoti pirminės sensorinė ir pirminės regos žievės ir striatum saugos, gumburas ir smegenėlėse. Ankstyvosiose stadijose deficitas dažnai pasireiškia asimetriškai, tačiau degeneracinis procesas galiausiai pasireiškia dvišaliu
Kraujagyslių demencija	Hipometabolizmas ir hipoperfuzija nukentėjusių kortikų, podagrandžių srityse ir smegenėlė
Demencija priekinės tipo	Priekinės žievės, priekinės laiko žievės, mediotemporalnye departamentai visų pirma kenčia nuo prigimties aukštesnio laipsnio pakitimų nei parietalinių ir šoninio laiko žievėje, santykinis išsaugoti pirminės sensorinė ir vaizdo žievės
Houteon Huntington	Prieštaringai ir lęšio formos branduoliai anksčiau susižavėjo laipsniškai skleidžiančia žievės dalimi
Demencija Parkinsono liga	Alzhaimerio ligai būdingi sutrikimai, tačiau su labiau konservuota mediamotorine sritimi ir mažesniu vizualiniu korticaliniu vientisumu
Demencija su Levy kūnais	Alzhaimerio ligai būdingi sutrikimai, tačiau su mažiau regėjimo žievės ir, galbūt, smegenėlių

 PET, kaip prognozuojančio Alzhaimerio tipo demencijos, naudojimas yra perspektyvus, ypač pacientams, kuriems yra lengvas ar vidutinio sunkumo pažinimo sutrikimas.

Šiuo metu PET bando ištirti smegenų amiloidozę in vivo, naudojant specialius amiloido ligandus, kad būtų galima nustatyti ikiklinikinę demencijos diagnozę asmenims su rizikos veiksniais. Smegenų amiloidozės sunkumo ir lokalizacijos tyrimas taip pat leidžia patikimai pagerinti diagnozę įvairiais ligos etapais. Be to, PET naudojimas, ypač dinamika, leidžia tiksliau prognozuoti ligos eigą ir objektyviai įvertinti gydymo veiksmingumą.

[41], [42], [43], [44], [45]

Parkinsono liga

PET, naudojant specifinį ligandą B18-fluorodepa, leidžia nustatyti Parkinsono ligą, kiekybiškai įvertinant dopamino sintezės ir saugojimo deficito presineaptiniuose striatologiniuose terminaluose. Būdingų pokyčių buvimas ankstyvoje, kartais ikiklinikinėje ligos stadijoje leidžia nustatyti diagnozę ir organizuoti prevencinių bei gydomųjų priemonių įgyvendinimą.

PET naudojimas leidžia diferencijuoti Parkinsono ligos diagnozę su kitomis ligomis, kurių klinikinis vaizdas yra ekstrapiramidinių simptomų, pavyzdžiui, su multisistemine atrofija.

Įvertinti dopamino receptorių būklę save naudojant PET ligando H ₂ receptorių raclopride. Parkinsono ligos sumažina presinapsinių dopaminerginių terminalų skaičių ir dopamino transporterio, skaičių sinapsės plyšyje, o kitų neurodegeneracinių ligų (pvz, išsėtinės sistemos atrofija, progresuojančio supranuklearinio paralyžiaus ir cortico-baziniu degeneracija) sumažina dopamino receptorius dryžuotojo kūno skaičių.

Be to, PET naudojimas leidžia prognozuoti ligos progresavimo kursą ir greitį, įvertinti nuolatinio vaistų vartojimo efektyvumą ir padėti nustatyti chirurginio gydymo indikacijas.

Hantingtono choreja ir kiti hiperkinezės

PET rezultatai Huntingtono liga pasižymi A gliukozės metabolizmui sumažėjimą Uodeguotasis branduolys, kuris leidžia diatnostiku ikiklinikinę liga žmonėms gresia didelis pavojus susirgti šia liga remiantis DNR tyrimų rezultatus.

Kai sukimo distonija naudojant PET su 18-fluordezoksigliukoze nustatyti regioninio sumažinti gliukozės apykaitos ir Ogoniasty branduolių lentiformnom ir priekinės projekcijos srityse Thalamy agentūrų mediodorsal branduolio lygiu išsaugotos bendro lygio metabolizmui.

Išsėtinė sklerozė

PET su 18-fluorodeoksigliukozei pacientams, sergantiems išsėtinė skleroze, rodo, kad smegenų metabolizmas pasireiškia išsklaidytais pokyčiais, taip pat ir pilkoje medžiagoje. Nustatyti kiekybiniai metaboliniai sutrikimai gali būti ligos aktyvumo žymeklis, taip pat atspindi patofiziologinius paūmėjimo mechanizmus, padeda prognozuoti ligos eigą ir įvertinti gydymo efektyvumą.

Smegenų augliai

CT arba MRI leidžia gauti patikimą informaciją apie smegenų audinio navikų pažeidimo lokalizaciją ir mastą, tačiau ji visiškai neleidžia tiksliai atskirti gerybinio pažeidimo nuo piktybinio. Be to, struktūriniai neuromazės formavimo metodai neturi pakankamai specifiškumo, kad diferencijuotų naviko atsinaujinimą nuo radiacijos nekrozės. Tokiais atvejais PET pasirenkamas.

Kartu su 18-fluorodeoksigliukozei naudojami kiti radiofarmaciniai preparatai diagnozuoti smegenų auglius, pavyzdžiui, ¹¹ C-metioninas ir ¹¹ C-tirozinas. Visų pirma PET su ¹¹ C-metioninu yra jautresnis astrocitomų nustatymo metodas nei PET su 18-fluorodeoksigliukozė ir jis taip pat gali būti naudojamas mažo laipsnio navikams įvertinti. PET su ¹¹ C-tirozinu leidžia atskirti piktybišką naviką nuo gerybinių smegenų pažeidimų. Be to, didelio ir žemo lygio smegenų augliai rodo skirtingą šio radiofarmacinio preparato absorbcijos kinetiką.

Šiuo metu PET yra vienas iš labiausiai tikslių ir aukštųjų technologijų tyrimų, skirtų įvairių nervų sistemos ligų diagnozei. Be to, šis metodas gali būti naudojamas kaip sveikų žmonių smegenų funkcionavimo tyrimo tikslais tyrimas.

Metodo naudojimas dėl netinkamos įrangos ir didelės sąnaudos išlieka labai ribotas ir prieinamas tik dideliuose mokslinių tyrimų centruose, tačiau PET potencialas yra gana didelis. Labai perspektyvus įgyvendinimas metodiką, kuri numato vienkartinis našumą MRT ir PET, po derinant gautus vaizdus, kuriuos gaus maksimalų kiekį informacijos apie struktūrinius ir funkcinius pokyčius įvairiose smegenų audinio.

Kas yra positronų emisijos tomografija?

Skirtingai nuo standartinio MRT ar KT, pirmiausia teikia anatominį kūno įvaizdį, o PET įvertinti funkcinius pokyčius ląstelių metabolizmą, kuris gali būti pripažintas anksčiau kaip pradžioje, ikiklinikinių ligos stadijose, kai struktūriniai neurovizualinių tyrimų metodai neparodo jokių patologinių pokyčių.

PET naudoja įvairius radiofarmacinius preparatus, paženklintus deguonimi, anglimi, azotu, gliukozei, t. Y. Natūralūs kūno metabolitai, kurie yra įtraukti į metabolizmą kartu su savo endogeniniais metabolitais. Dėl to tampa įmanoma įvertinti procesus, vykstančius ląstelių lygiu.

Dažniausias PET naudojamas radioaktyvus vaistas yra fluorodeoksigliukozė. Tarp dažniausiai naudojamų PET radiofarmacinių preparatų taip pat galima paminėti ¹¹ C-metionino (RET) ir ¹¹ C-tirozino.

Spinduliavimo apkrova, kai didžiausia įleisto vaisto dozė atitinka radiacinę apkrovą, kurią pacientas gauna dviem projekcijomis su krūtinės ląstos rentgeno spinduliais, todėl tyrimas yra palyginti saugus. Tai draudžiama žmonėms, sergantiems cukriniu diabetu, kurių cukraus kiekis yra didesnis kaip 6,5 mmol / l. Kontraindikacijos apima nėštumą ir laktaciją.