Pozitronu emisijas tomogrāfija

Pozitronu emisijas tomogrāfija (PET) ir medicīniska iekšējo orgānu un audu izmeklēšanas metode, kas pieder pie tomogrāfiskajām metodēm (metodēm, ar kurām var iegūt plānu audu slāņu attēlus). Metode pamatojas uz gamma kvantu pāru reģistrāciju, kuri rodas, pozitroniem anihilējot ar elektroniem. Pozitroni rodas, sabrūkot īpašiem radionuklīdiem, kas ievadīti organismā. Audos pozitroni ļoti ātri nobremzējas un anihilē ar apkārtējiem elektroniem, atrodoties gandrīz miera stāvoklī. Impulsa nezūdamības likuma dēļ anihilācijā rodas divi gamma kvanti, kuru summārais impulss ir nulle — tas nozīmē, ka gamma kvantiem ir vienāda enerģija (511 kiloelektronvoltu) un tie izstarojas precīzi pretējos virzienos. Līdz ar to, ja vienlaicīgi tiek reģistrēti divi vienādi gamma kvanti, kuru trajektorijas atrodas uz vienas taisnes, tas nozīmē, ka uz šīs taisnes ir atradies sabrukušā radioaktīvā izotopa kodols (tā kā pozitrona noskrējiens līdz anihilācijai ir niecīgs, to var neņemt vērā). Tādēļ PET metodi dēvē arī par divfotonu emisijas tomogrāfiju. Lai varētu vienlaicīgi konstatēt gamma kvantus no visiem virzieniem, apkārt pētāmajam objektam tiek izvietots liels daudzums detektoru. Vietās, kur tiek konstatēts visvairāk taišņu krustojumu, ir uzkrājies visvairāk radioaktīvo atomu.

Darbība 
Pozitronu emisijas tomogrāfijā izmanto tādus radioaktīvos izotopus, kam ir raksturīgs bēta sabrukšanas veids, kurā tiek izstarots pozitrons. Vispiemērotākais no šādiem izotopiem ir fluors-18. Tā samērā īsais pussabrukšanas periods (gandrīz 2 stundas) nodrošina pietiekami kontrastainu PET attēlu iegūšanu, pēc iespējas mazāk apstarojot pacientu. Tai pašā laikā 18F pussabrukšanas periods ir pietiekami liels, lai 18F saturošo farmaceitisko preparātu varētu paspēt nogādāt no iegūšanas vietas (ciklotrona) līdz klīnikai. Turklāt fluora-18 izstarotajiem pozitroniem ir sevišķi zema enerģija, tādēļ to noskrējiens vidē ir ļoti īss, kas uzlabo metodes izšķirtspēju. 

Kad organismā tiek ievadīta fluoru-18 saturoša fluordezoksiglikoze (FDG), tā iesaistās vielmaiņā līdzīgi parastajai glikozei. Sākumā notiek tās fosforilēšanās, bet tālākās glikozei raksturīgās reakcijas vairs nenotiek, jo tām vajadzīgais skābekļa atoms ir aizvietots ar fluoru. Tādējādi notiek "iezīmētās" glikozes uzkrāšanās šūnā, ko viegli konstatēt ar PET metodi. Jo intensīvāka ir šūnas vielmaiņa, jo vairāk glikozes tai nepieciešams. Tas raksturīgs smadzeņu, aknu, kā arī ļaundabīgo audzēju šūnām. Pie kam, jo ļaundabīgāka ir vēža šūna, jo lielāka  ir "iezīmētās" glikozes koncentrācija tajā. Šādā veidā PET metode palīdz ļaundabīgo audzēju diferenciāldiagnostikā, turklāt ar to var konstatēt pat tikai dažus milimetrus lielas metastāzes. Līdzīgi tiek izmantots cits preparāts — ar 18F iezīmēta L-DOPA. FDG izmantošana ir ierobežota smadzeņu izmeklējumos, jo smadzenes patērē daudz glikozes, kā arī nieru izmeklējumos, jo FDG izdalās caur nierēm.

PET metodē mēdz izmantot arī citus radioaktīvos izotopus, piemēram, galliju-68 vai oglekli-11.

Lai arī PET ir neinvazīva metode, tomēr tajā tiek izmantota jonizējošā radiācija. Piemēram, izmeklējums ar fluordezoksiglikozi dod cilvēka organismam apmēram 6 milizīvertus lielu efektīvo dozu, kas salīdzināma ar parastās datortomogrāfijas dozu. Lielāku dozu — līdz pat apmēram 25 mSv — cilvēks saņem, ja vienlaicīgi tiek izmantota PET un datortomogrāfija; tomēr parasti kombinētajā pozitronu emisijas un datortomogrāfijas metodē (PET/CT) pielieto datortomogrāfiju ar samazinātu radiācijas devu, tādēļ PET/CT izmeklējumā kopējā saņemtā doza ir tikai nedaudz lielāka nekā parastajā datortomogrāfijā.

Vēsture 
Pirmais dokumentētais pozitronu emisijas tomogrāfijas izmantošanas gadījums ir 1951. gadā, kad pirmoreiz vienkārša nātrija jodīda detektora zonde tika izmantota galvas smadzeņu audzēja lokalizēšanai. Par mūsdienu PET skenēšanas sākumu var uzskatīt 1973. gadu, kad PET sāka izmantot ar radiomarķieriem iezīmētu medikamentu izplatīšanās un in vivo koncentrāciju noteikšanai. Tikai pēc 1997. gada, kad ASV Federālā zāļu aģentūra (FDA) apstiprināja 18F-fluordezoksiglikozi (18FDG) kā radiofarmācijas preparātu un tika apstiprināta tā pielietošanas apmaksa, sākās plaša mēroga visa ķermeņa (whole body) PET skenēšanas.

Latvijā 
Kopš 2016. gada pozitronu emisijas tomogrāfija (PET/CT) pieejama arī Latvijā. To veic Rīgas Stradiņa universitātes Nukleārās medicīnas centrā, kā arī Latvijas Jūras medicīnas centra Diagnostiskās radioloģijas nodaļā un Medicīnas centra ARS Diagnostikas klīnikā.

Izmaksas 
PET ir ļoti dārga diagnostikas metode, izmeklējums Latvijā 2018. gadā izmaksā vairāk nekā 1000 eiro. To nosaka tas, ka katram pacientam izmantojamais farmaceitiskais preparāts jāražo individuāli, nepieciešama moderna aparatūra un kvalificētu speciālistu komanda. Kopš 2017. gada rudens limfomas pacientiem PET izmeklējumu veic bez maksas, pateicoties privāta uzņēmuma ziedojumam. No 2018. gada vidus ar konsilija lēmumu dažu lokalizāciju vēža pacientiem šo izmeklējumu apmaksās valsts.

Ārējās saites 
 Pozitronu emisijas tomogrāfija (PET/CT) (video)

Atsauces 

Medicīniskās izmeklēšanas metodes