Positronemissioonitomograafia (PET) – definitsioon ja tööpõhimõte

Positronemissioonitomograafia (sageli nimetatakse PET) on meditsiiniline kujutamismeetod, mis näitab elundite ja kudede ainevahetuslikku aktiivsust. Spetsiaalselt valmistatud seadme abil saab kujutada nõrgalt radioaktiivse aine levikut ja paiknemist organismis. Seda ainet nimetatakse traceriks (märgistusaineks). Tracer lahustub veres ja liigub organitesse — näiteks ajusse —, kus see võib kontsentreeruda eriti aktiivsete struktuuride ümber. PET-skaneerimine tuvastab positroni ja elektroniga kokkupõrkel tekkinud kiirguse (tavaliselt kahe vastassuunalise 511 keV fotoni), ning sellest konstrueeritakse digitaalseid kuvapilte, mis toovad esile metaboliliselt aktiivsed piirkonnad. PET-skaneerimist kasutatakse sageli kasvajate avastamiseks, aga ka neuroloogias, kardioloogias, infektsioonide ja põletiku uurimiseks ning biomeditsiinilises researchis. Erinevate uuringute jaoks kasutatakse eri tüüpi märgistusaineid; väga sageli on need suhkrusarnased ühendid (näiteks fluorodeoksüglükoos, FDG) või spetsiaalselt kohandatud molekulid, mis seonduvad teatud retseptoritega.

Kuidas PET töötab

PET-pildistamisel süstitakse patsiendile väga väike kogus radioaktiivset märgistusainet. See aine annab välja positrone, mis kohe anihilleeruvad elektronidega, tekitades kaks vastassuunalist gammakiirgust. Seade tuvastab samaaegselt tabatud fotonid ja arvutab nende saabumise asukoha ning sellest moodustatakse kolmainsuslik kujutis aine kontsentratsioonist. Nii saab näha, millised koed on metaboolselt aktiivsemad kui teised — oluline info näiteks kasvajakohtade või ajufunktsiooni hindamisel.

Märgistusained (tracerid) ja tootmine

Märgistusainete tootmine on keeruline ja kulukas, sest nende poolväärtusaeg on lühike. Sõltuvalt tracerist võib poolväärtusaeg olla mõnest minutist kuni mõne tunnini (näiteks O‑15 ≈ 2 min, C‑11 ≈ 20 min, F‑18 ≈ 110 min). Seetõttu on sageli vajalik märgistusaine paikne tootmine tsüklotronis ja radiokeemias. Märgistusaineid ei saa pikaajaliselt laos hoida, mistõttu planeeritakse uuringud ajaliselt täpselt ja neid ei toodeta tavaliselt massiliselt.

Mõned levinud traceri tüübid:

• FDG (F‑18 fluorodeoksüglükoos) – glükoosile sarnane aine, mida kasutatakse laialdaselt onkoloogilistes uuringutes ja ajufunktsiooni kaardistamisel.
• Piisavus spetsiifilised ligandid – näiteks dopamiini-, aminohappe- või põletikuretseptorite jälgimiseks.
• Veresoonkonna ja perfusiooni märgistajad – südame- ja ajuvereringe hindamiseks.

Kasutusvaldkonnad

• Onkoloogia: kasvajate avastamine, staadium määramine, ravi efektiivsuse hindamine ja korduvhaiguse jälgimine.
• Neuroloogia: Alzheimeri tõve, teiste dementsuste, epilepsia fookuse lokaliseerimise ja aju ainevahetuse uuringud.
• Kardioloogia: südame perfusiooni ja elujõulisuse (viable myocardium) hindamine.
• Põletik ja infektsioon: krooniliste põletikuliste protsesside ja infektsioonikollete leidmine.
• Teadusuuringud: uute ravimite ja bioloogiliste protsesside visualiseerimine in vivo.

Uuringu käik ja ettevalmistus

• Patsiendile süstitakse märgistusaine; pärast seda oodatakse aset, et aine koguneks huvipakkuvatesse kudedesse (aktiivatsiooniperiood tavaliselt 30–90 minutit sõltuvalt tracerist).
• Pildistamine ise kestab tavaliselt 20–45 minutit sõltuvalt piirkonnast ja seadistusest.
• Enne uuringut võidakse paluda olla paastunud (eriti FDG) ja piirata füüsilist koormust, sest lihaste ja vererõhu muutused mõjutavad tracer'i jaotust.
• Tihti tehakse ühildatud uuring PET/CT või PET/MRI, mis kombineerib metaboolse info anatoomilise kujutisega ja parandab localizationi.

Piirangud, riskid ja ohutus

• PET-i peamine piirang on kulu ja piiratud kättesaadavus — tsüklotronid ja radiokeemmajad on kallid ning tracerid aeguvad kiiresti.
• Kiirgusdoos: PET uuringud annavad patsiendile madala kuni mõõduka kiirgusdoosi. Arst hindab alati uuringu kasu võrreldes riskiga. Raseduse ajal PET‑uuringut üldiselt ei teostata ilma väga kaalutud näidustuseta.
• Allergilised reaktsioonid traceritele on äärmiselt haruldased; mõnikord võivad esineda manustamisega seotud kohalikud nähtused.
• Piirangud pildiresolutsioonis — PET-i ruumiline lahutus on tavaliselt madalam kui tavalistel CT- või MRI-skaneeringutel (mõned millimeetrid), seetõttu kasutatakse tihti kombineeritud PET/CT-d.

Tulevik ja arengud

PET-tehnoloogia areneb kiiresti: arendatakse uusi spetsiifilisi tracer'eid (nt autorikujundusega retseptori- või protsessispetsiifilised ained), parandatakse detektoreid ja kombinatsiooni PET/MR seadmete levik suureneb. Samuti laieneb theranostika (diagnoos ja ravi sama molekuli abil) — näiteks kasutatakse mõningaid radiomarkereid nii haiguste leidmiseks kui ka nende raviks.

Kuigi seadmed ja tracerid on kulukad, on PET oluline diagnostika- ja uurimisinstrument, mis annab unikaalset infot organismi ainevahetuse kohta. Uuringu vajadusest ja sobivusest otsustab arst, kes hindab kliinilist kasu, riske ja alternatiivseid uuringumeetodeid.

Küsimused ja vastused

K: Mis on positronemissioonitomograafia (PET)?

K: Mis on PET-skaneerimisel kasutatav märgistusaine?

K: Mis on PET-skaneerimise eesmärk?

K: Kuidas tuvastatakse radioaktiivsus PET-skaneerimisel?

K: Milliseid märgistusaineid kasutatakse PET-skaneerimisel?

K: Milline on PET-skaneerimisel kasutatava märgistusaine poolväärtusaeg?

K: Miks on märgistusaine tootmine keeruline ja kallis?

Otsing