Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

Z BioInf

Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

Technika diagnostyczna z dziedziny technik nuklearnych. Opiera się na wprowadzaniu niewielkich ilości znakowanych radioaktywnie fizjologicznych molekuł, jak np. glukoza, charakteryzujących się krótkim okresem półtrwania. Powstałe w wyniku anihilacji promieniowanie jest rejestrowane przez czytnik, który na podstawie szybkości rozkładu izotopu określa aktywność metaboliczną komórek. Schematyczna ilustracja anihilacji pozytonu i elektrony przedstawia Rysunek 1.

Rysunek 1. Schematyczna ilustracja anihilacji pozytonu i elektronu (źródło: http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/Pliki/PET_dla_obywateli.pdf).

Podwyższony metabolizm komórkowy jest wskazaniem obecności ognisk komórek nowotworowych, ale także może mieć miejsce w przebiegu schorzeń neurologicznych. Technika PET pozwala na ocenę wielu narządów wewnętrznych, przez co stanowi jedną z najbardziej wszechstronnych i najczulszych metod współczesnej diagnostyki onkologicznej. Szacuje się, że dzięki zastosowaniu PET wykrywalność choroby nowotworowej we wczesnym jej stadium sięga 90%.

Skaner PET zbudowany jest z detektorów promieniowania, rejestrujących powstałe podczas anihilacji kwanty gamma rozchodzące się pod kątem 180°. Detektory zlokalizowane są dookoła aparatu w formie pierścieni (od 6 do 32) otaczających pacjenta. Z kolei emitowane pozytony są wytwarzane w kompaktowych cyklotronach. Obraz z detektorów jest przekazywany do komputera, który przetwarza otrzymane dane na obraz 2D i 3D. Schematyczna ilustracja działania PET jest przedstawiona na Rysunku 2.

Rysunek 2. Schematyczna ilustracja działania PET (źródło: http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/Pliki/PET_dla_obywateli.pdf).

Pierwszym etapem badania PET jest wykonanie skanu ciała pacjenta, tzw. topogramu, który weryfikuje ułożenie pacjenta. Następnie wykonywana jest tomografia komputerowa (CT), która pozwala na uzyskanie rentgenowskiego skanu ciała badanego, który stanowi anatomiczną mapę dla obrazu PET. Wykonane CT pozwala na uzyskanie dwuwymiarowych obrazów rentgenowskich, odpowiadających absorpcji i przebiegowi promieni X w różnych płaszczyznach i kierunkach prostopadłych do osi ciała. Po analizie danych w komputerze tworzony jest trójwymiarowy obraz badanej struktury wraz z ustaleniem parametrów promieniowania i czasu trwania skanu do wykonania skanu. Po ustaleniu parametrów, stół z pacjentem wsuwa się w głąb pierścieni detektorów promieniowania gamma. Badanie PET całego ciała pacjenta jest przeciętnie wykonywane w ciągu 10-20 min, w 6-7 etapach po 3 min. Przykładowy aparat tomografii PET przedstawia Rysunek 3.

Rysunek 3. Przykład aparatu do tomografii PET (źródło: http://lodz.gazeta.pl/lodz/51,35153,11980177.html?i=1).

Piśmiennictwo:

  1. http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/Pliki/PET_dla_obywateli.pdf
  2. http://eradiology.bidmc.harvard.edu/LearningLab/gastro/Djang.pdf
  3. http://www.przeglad-urologiczny.pl/artykul.php?1675
Osobiste