Pozitronu emisijas tomogrāfija

Positronu emisijas tomogrāfija (PET) ir metožu un funkcionālās ķermeņa audu intravitārā pētījuma metode. Metode pamatojas uz pozitronu emisijas fenomenu, kas novērota radiofarmaceitiskajā preparātā, ko ievada organismā, sadalot un uzkrāšanās dažādos orgānos. Neiroloģijā galvenais metodes pielietojums ir smadzeņu metabolisma pētījums vairākās slimībās. Izmaiņas nukleīdu uzkrāšanās jebkurā smadzeņu apgabalā liecina par neironu aktivitātes pārkāpumu.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]

Pozitronu emisijas tomogrāfijas indikācijas

Indikācijas pozitronu emisijas tomogrāfijas ir tests miokarda guļas pacientiem, kuriem nepieciešama bypass surgery un koronāro artēriju vai transplantēto sirds transplantāciju un analīzi par atšķirību metastātisku nekrozes un fibrozes palielinātus limfmezglus pacientiem ar vēzi. PET tiek izmantota arī, lai novērtētu plaušu mezgliņu un noteiktu, vai tie ir metabolītus, diagnosticēšanai plaušu vēzis, kakla vēzis, limfoma, un melanomu. CT var kombinēt ar pozitronu emisijas tomogrāfiju, lai korelētu morfoloģiskos un funkcionālos datus.

Pozitronu emisijas tomogrāfijas sagatavošana

PET tiek ievadīts tukšā dūšā (pēdējā maltīte ir 4-6 stundas pirms testa). Pētījuma ilgums ir no 30 līdz 75 minūtēm, atkarībā no procedūras apjoma. Uz 30-40 minūtēm nepieciešami, lai ļautu ievadīto medikaments vielmaiņas procesos organismā laikā pacienti ir apstākļos, kas samazina iespēju motoru, runas un emocionālo darbību, lai samazinātu iespējamību viltus pozitīvus rezultātus. Šajā nolūkā pacients ievieto atsevišķā telpā ar skaņu izolējošām sienām; pacients atrodas aizvērtās acīs.

Alternatīvas metodes

Alternatīva PET kaut kādā veidā var kalpot citu funkcionālo Neuroimaging metodes, piemēram, magnētiskās rezonanses spektroskopijas, atsevišķu fotonu emisiju CT perfūzijas un funkcionālā MRI.

[13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]

Viena fotonu emisijas tomogrāfija

Lētāka smadzeņu intravitreālās struktūras radioizotopu pētījuma variants ir vienas fotonu emisijas kompjūtertomogrāfija.

Šī metode ir balstīta uz radioaktīvo izotopu izstaroto kvantu starojuma reģistrēšanu. Atšķirībā no PET metodi, kad viena fotonu emisijas datortomogrāfija, izmantojot elementus, kuri nav iesaistīti metabolismu (Ts99, TI-01), un, izmantojot rotējošu ap objektu pie kameras pāriem netiek reģistrēti, un viena kvantu (fotonu).

Viena no fototoksiskās emisijas kompjuterometriskās metodes modifikācijām ir vietējās smadzeņu asinsrites vizualizācija. Pacients ir atļauts ieelpot gāzes maisījumu ksenona-133 izšķīdina asinīs, un, izmantojot datoru analīzi trīsdimensiju attēlu būvēt starojuma avotu Photon sadalījumu smadzenēs ar telpisko aptuveni 1,5 cm izšķirtspēju. Šī metode tiek izmantota, jo īpaši, lai izmeklētu īpatnībām vietējās smadzeņu asinsriti cerebrovaskulārās slimībās un dažāda veida demences gadījumā.

Rezultātu novērtējums

PET novērtēšana tiek veikta ar vizuālām un daļēji kvantitatīvām metodēm. Vizuāls novērtējums PET dati tiek veikta, izmantojot gan melnā un baltā, un dažādu krāsu skalas, kas ļauj noteikt intensitāti uzkrāšanos radioaktīvu medikamentu dažādos smadzeņu reģionos, apzināt bojājumi patoloģiskā vielmaiņas novērtēt savas atrašanās vietas, formas un izmēriem.

Kad puskvantitatīvo analīze aprēķināts radiopharamceutical uzkrāšanās attiecība starp divu jomu vienāda lieluma, ar vienu no tiem atbilst aktīvākajā daļā patoloģisko procesu, otru daļu -neizmenonnomu kontralaterālo smadzenēs.

PET izmantošana neiroloģijā var atrisināt šādas problēmas:

• izpētīt noteiktu smadzeņu zonu darbību, uzrādot dažādus stimulus;
• agrīna slimību diagnosticēšana;
• Veikt klīniskās izpausmēs līdzīgu patoloģisko procesu diferencētu diagnostiku;
• prognozēt slimības gaitu, novērtēt terapijas efektivitāti.

Galvenās indikācijas neiroloģijas tehnikas izmantošanai ir šādas:

• cerebrovaskulārā patoloģija;
• epilepsija;
• Alcheimera slimība un citi demences veidi;
• smadzeņu deģeneratīvās slimības (Parkinsona slimība, Hantingtona slimība);
• demielinizējošas slimības;
• smadzeņu audzējs.

[23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33]

Epilepsija

PET-18 fluorodeoxyglucose ļauj noteikt epileptogēniski fokusi, jo īpaši, ja fokusa epilepsijas formām, un, lai novērtētu vielmaiņas novirzes šajās fokusā. Jo interictal periodā epilepsijas fokusa zonu raksturo glikozes hypometabolism, ar samazināšanu metabolismu dažos gadījumos ievērojami pārsniedz lielumu pavarda tiek uzstādīti izmantojot strukturālo Neuroimaging metodes. Turklāt PET var noteikt epilepsijas fokusu, pat ja nav elektroencefalogrammas un strukturālo pārmaiņu, to var izmantot diferenciāldiagnostiku epileptiskas un ne-epileptiskas lēkmes vai samaņas zudums. Metodes jutīgums un specifitāte ievērojami palielinās, kombinējot PET ar elektroencefalogrāfiju (EEG).

Brīdī epilepsijas lēkmes novēroja pieaugums reģionālajā glikozes vielmaiņu epilepsijas uzmanību, bieži vien kopā ar nomākumu citu smadzeņu zonā, un no jauna reģistrēti pēc uzbrukuma gipometa-bolizm, kuras smaguma pakāpe sāk samazināties ievērojami samazinās pēc 24 stundām no brīža, konfiskācijas.

PET var veiksmīgi izmantot arī, pieņemot jautājumu par indikācijām dažādu epilepsijas formu ķirurģiskai ārstēšanai. Pirmsoperatīvs epilepsijas apvalču lokalizācijas novērtējums dod iespēju izvēlēties optimālu ārstēšanas taktiku un padarīt objektīvāku paredzētās iejaukšanās rezultātu prognozi.

[34], [35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], [42], [43], [44]

Cerebrovaskulārā patoloģija

Diagnosticēšanā išēmiskās triekas PET uzskata par noteikšanas metodi, dzīvotspējīgu, potenciāli atgūstamo smadzeņu audi apvidū išēmiskās pusēna, kurā precizēs indikācijas, reperfūzijas terapijas (trombolīzes). Centrālo benzodiazepīnu receptoru ligandu apkalpo marķierus neironu integritātes izmantošana, padara to ļoti skaidri nodalīt dzīvotspējīgu un neatgriezeniski bojātas smadzeņu audu išēmisko pusēna zonā sākumposmā insulta. Ir arī iespēja veikt diferenciāldiagnozi starp svaigiem un veciem išēmiskiem lokiem pacientiem ar recidivējošām išēmiskām epizodēm.

[45], [46], [47], [48], [49], [50], [51], [52], [53], [54]

Alcheimera slimība un citi demences veidi

Alcheimera slimības diagnozē PET jutība ir no 76 līdz 93% (vidēji 86%), ko apstiprina autopsijas pētījuma materiāli.

PET Alcheimera slimību raksturo izteiktu samazināšanos fokusa smadzeņu vielmaiņu galvenokārt asociatīvu neocortical reģionos garozas (muguras jostas, temporo-parietālo un pieres garozā multimodālā), ar vairāk izteiktu izmaiņām dominējošā puslodē. Tajā pašā laikā, joprojām ir salīdzinoši neskarta bazālo gangliji, talāmu, smadzenītes un garozā, kas atbild par primārās sensorās un kustību funkciju. Tipiskākais Alcheimera divpusējā hypometabolism In temporo-parietālo reģionos smadzenēs, kas ir izvietots pakāpeniski var kombinēt ar samazinājumu vielmaiņas pieres garozā.

Demences iemesls ir cerebrovaskulāru slimību, tas ir raksturīgs ar primārā bojājumu no pieres daivas, ieskaitot vidukļa un augšējo frontālās gyrus. Arī pacientiem ar vaskulāro demenci parasti rāda "plankumaini" teritorijas samazinātu metabolismu baltās vielas un garozas, bieži vien cieš smadzenītēs un subkortikālo struktūras. Kad Frontotemporal plānprātību atklāj samazināšanos vielmaiņu frontālajā, priekšējo un medicīniskas laicīgo garozā. Pacientiem ar demenci ar Levi ķermenīšiem atzīmēja divpusējo temporoparietal vielmaiņas trūkums, kas līdzinās izmaiņas Alcheimera slimību, bet bieži vien ietvēra pakauša garozā un smadzenītēs, parasti ir neskarts demences no Alcheimera tipa.

Metabolisma pārmaiņu modelis dažādos demences apstākļos

Demences etioloģija	Metabolisma traucējumu zonas
Alcheimera slimība	No parietālo, laika un mugurējās cingulate smadzeņu garozas sakāve rodas, pirmkārt, ar relatīvo saglabāšanu primārā sensorimotor un primāro vizuālo garozā un striatum drošību, talāmu un smadzenītēs. In sākumposmos trūkumu bieži vien izpaužas asimetriski, bet deģeneratīva process galu galā izpaužas divpusēji
Asinsvadu demenci	Hipometabolisms un hipoperfūzija skartajās kortikos, subkortikālās zonās un smadzenēs
Dementija frontālo veids	Pieres garozas, priekšējās laicīgās garoza, mediotemporalnye departamenti cieš vispirms ar būtībā augstākas pakāpes bojājumiem nekā parietālo un sānu laika garozā, ar relatīvo saglabāšanu primārā sensorimotor un vizuālo garozā
Houteon Huntington	Agresīvie un lēcveidīgie kodi agrāk saskaras ar pakāpenisku asinsrites izplatīšanos
Demenci Parkinsona slimības gadījumā	Alcheimera slimību raksturojoši traucējumi, bet ar vairāk saglabāto mediamotorālo zonu un mazāku redzes konservu saglabāšanu
Demence ar Levy ķermeņiem	Alcheimera slimībai raksturīgie traucējumi, bet ar mazāk redzes garozas un, iespējams, smadzenītes drošību

 PET, kas ir Alcheimera tipa demences attīstības veicinātājs, ir daudzsološa, jo īpaši pacientiem ar viegliem vai mēreniem kognitīviem traucējumiem.

Šobrīd PET mēģina pētīt in vivo smadzeņu amiloidozi, izmantojot īpašus amiloido ligandus, lai demenci preklīniski diagnosticētu personām ar riska faktoriem. Smadzeņu amiloidozes smaguma un lokalizācijas pētījums arī ļauj droši uzlabot diagnozi dažādos slimības posmos. Turklāt PET izmantošana, jo īpaši dinamika, ļauj precīzāk prognozēt slimības gaitu un objektīvi novērtēt terapijas efektivitāti.

[55], [56], [57], [58], [59], [60], [61], [62]

Parkinsona slimība

PET, izmantojot īpašu ligandu B18-fluorodepa, ļauj Parkinsona slimībai kvantitatīvi noteikt dopamīna sintēzes un uzglabāšanas deficītu presinapsijas striatālajos termināļos. Raksturīgu izmaiņu klātbūtne jau agrīnā, dažkārt preklīniskajā slimības posmā ļauj noteikt diagnozi un organizēt preventīvo un ārstniecisko pasākumu īstenošanu.

PET izmantošana ļauj diferencēt diagnosticēt Parkinsona slimību ar citām slimībām, klīniskajā attēlā, kurā pastāv ekstrapiramidālie simptomi, piemēram, ar multisistēmu atrofiju.

Lai novērtētu stāvokli dopamīna receptoriem sevi, izmantojot PET ligandu H ₂ receptoru raclopride. Parkinsona slimība samazina presinaptiskajiem dopamīnerģisko termināļu skaits un to skaitu dopamīna transportētāju in sinaptiskā spraugu, bet citu neirodeģeneratīvo slimību (piemēram, multiplās sistēmas atrofijas, progresīvās supranukleārās paralīzes un kortikosteroīdiem-bazālo deģenerācija) samazinās skaitu dopamīna receptoriem striatum.

Turklāt PET izmantošana ļauj prognozēt slimības progresēšanas gaitu un ātrumu, novērtēt notiekošo zāļu terapijas efektivitāti un palīdzēt noteikt ķirurģiskas ārstēšanas indikācijas.

Hantingtona horeja un citi hiperkinēzes gadījumi

PET rezultāti Hantingtona slimība ir raksturīga samazinājums glikozes vielmaiņu asti kodolā, kas padara to iespējamu diatnostiku pirmsklīnisko slimību cilvēkiem ar augstu risku saslimt ar šo slimību, pamatojoties uz DNS pētījumu rezultātiem.

Kad vērpi distonija, izmantojot PET ar 18 fluorodeoxyglucose noteiktu reģionu līmeņa samazinājumu glikozes vielmaiņu un asti kodolu lentiformnom un frontālo prognozēšanas jomās Thalamy aģentūru mediodorsal kodola pie saglabāto kopējo līmeni metabolismu.

Multiplā skleroze

PET ar 18-fluorodeoksiglikozi pacientiem ar multiplo sklerozi izpaužas difūzās izmaiņas smadzeņu vielmaiņas procesā, ieskaitot pelēko vielu. Atklātie kvantitatīvie metabolisma traucējumi var kalpot kā slimības aktivitātes marķieris, kā arī atspoguļot paātrināšanas patofizioloģiskos mehānismus, palīdzēt prognozēt slimības gaitu un novērtēt terapijas efektivitāti.

Smadzeņu audzēji

CT vai MRI ļauj iegūt ticamu informāciju par audzēja bojājuma lokalizāciju un apjomu smadzeņu audos, bet tas pilnībā neļauj augsti precīzi atšķirt labdabīgu bojājumu no ļaundabīga audzēja. Turklāt neiroizplatīšanas strukturālajām metodēm nav pietiekamas specifiskās īpašības, lai diferencētu audzēja recidīvu no radiācijas nekrozes. Šādos gadījumos PET kļūst par izvēlētu metodi.

Kopā ar 18-fluorodeoxyglucose diagnosticēšanai smadzeņu audzēju, izmantojot citus farmaceitiskus preparātus, piemēram, ¹¹ S-metionīns un ¹¹ S-tirozīna. It īpaši, PET ar ^11. S-metionīna - vairāk jutīgu metodi, lai konstatētu astrocitomas nekā PET 18-fluorodeoxyglucose, arī to var izmantot, lai novērtētu zemas kvalitātes audzējus. PET ar ¹¹ C-tirozīnu ļauj atšķirt ļaundabīgu audzēju no labdabīgiem smadzeņu bojājumiem. Turklāt augsta un zemas kvalitātes smadzeņu audzēji parāda atšķirīgu šīs radiofarmaceitiskās vielas absorbcijas kinētiku.

Patlaban PET ir viens no visprecīzāk precīzākajiem un augsto tehnoloģiju pētījumiem dažādu nervu sistēmas slimību diagnosticēšanai. Turklāt šo metodi var izmantot kā smadzeņu darbības pētījumu veseliem cilvēkiem pētnieciskiem mērķiem.

Metodes izmantošana nepietiekamas aprīkojuma un augsto izmaksu dēļ ir ļoti ierobežota un pieejama tikai lielos izpētes centros, bet PET potenciāls ir diezgan augsts. Ļoti daudzsološs ir tādas tehnikas ieviešana, kas ietver MRI un PET vienlaicīgu izpildi ar vēlāku attēlu saskaņošanu, kas ļaus iegūt maksimālu informāciju gan par strukturālajām, gan funkcionālajām izmaiņām dažādās smadzeņu audu daļās.

Kas ir pozitronu emisijas tomogrāfija?

Atšķirībā no standarta MR vai CT, galvenokārt nodrošinot anatomisko ķermeņa tēlu, bet PET novērtēt funkcionālas pārmaiņas šūnu metabolismu, kas var tikt atzīts kā jau sākumā, pirms klīnisko slimības stadijās, kad strukturālās Neuroimaging metodes neatklāj nekādas patoloģiskas izmaiņas.

PET izmanto dažādus radiofarmaceitiskos preparātus, kas marķēti ar skābekli, oglekli, slāpekli, glikozi, t.i. Organisma dabiskie metabolīti, kas tiek iekļauti metabolismā kopā ar to pašu endogēno metabolītu. Tā rezultātā kļūst iespējams novērtēt procesus, kas notiek šūnu līmenī.

Visizplatītākais PET izmantotais radiofarmaceitiskais preparāts ir fluorodeoksiglikoze. No visizplatītākajiem PET radiofarmaceitiskajiem preparātiem var minēt arī ¹¹ C-metionīnu (MET) un ¹¹ C-tirozīnu.

Radiācijas slodze pie injicētās zāles maksimālās devas atbilst starojuma slodzei, ko pacients saņēma ar rentgena krūtīm divās projekcijās, tādēļ pētījums ir salīdzinoši drošs. Tas ir kontrindicēts cilvēkiem, kuri cieš no cukura diabēta, un cukura saturs pārsniedz 6,5 mmol / l. Kontrindikācijas ir grūtniecība un zīdīšanas periods.