PET (Pozytonowa tomografia emisyjna) — co to jest, jak działa i zastosowania

PET (Pozytonowa Tomografia Emisyjna) — jak działa, zastosowania i diagnostyka nowotworów oraz mózgu; praktyczny przewodnik o znacznikach, skanach i ograniczeniach.

Pozytonowa tomografia emisyjna (często nazywana PET) jest jedną z technik obrazowania medycznego pozwalających zobrazować procesy metaboliczne i biochemiczne zachodzące w organizmie. Do badania podaje się pacjentowi bardzo małą ilość słabo radioaktywnej substancji zwanej znacznikiem (radiotracerem). Znacznik rozprowadza się we krwi i gromadzi w tkankach według ich aktywności metabolicznej — na przykład w tkance mózgowej wokół obszarów intensywnie pracujących czy w guzie o zwiększonym metabolizmie. Detektory w urządzeniu PET rejestrują promieniowanie pochodzące od pozytonów emitowanych przez izotop, a następnie – dzięki rekonstrukcji tomograficznej – przekształcają te sygnały w cyfrowy obraz pokazujący rozmieszczenie znacznika, uwydatniając obszary aktywne.

Jak działa PET — krótko i przejrzyście

• Znacznik zawiera izotop emitujący pozytony; jest on chemicznie związany z cząsteczką biologicznie aktywną (np. cukrem) i podawany dożylnie.
• Po emisji pozytona następuje anihilacja z elektronem, co generuje dwie przeciwbieżne fotony gamma (po 511 keV), które są rejestrowane przez pierścień detektorów.
• System liczy jednoczesne detekcje (koincydencje) i na ich podstawie lokalizuje źródło promieniowania w trzech wymiarach.
• Komputer wykonuje rekonstrukcję obrazu tomograficznego pokazującego rozkład znacznika w organizmie.

Rodzaje znaczników i ich zastosowania

Do różnych rodzajów badań stosuje się różne znaczniki. Najbardziej znany to 18F-FDG (fluorodeoksyglukoza znakowana izotopem fluoru-18), który jest podobny do glukozy i gromadzi się w komórkach o zwiększonym metabolizmie — dlatego PET z FDG jest szeroko używany w onkologii do wykrywania i oceny guzów oraz przerzutów. Inne przykłady to znaczniki:

• znaczniki znakowane 11C, 13N, 15O do badań metabolicznych i perfuzji;
• znaczniki receptorowe (np. do obrazowania receptorów dopaminergicznych);
• PSMA-PET używany w diagnostyce raka prostaty;
• substancje znakowane amyloidem do diagnostyki chorób neurodegenracyjnych (np. choroby Alzheimera);
• znaczniki ukierunkowane na hipoksję lub zapalenie — zależnie od wskazań klinicznych.

Przygotowanie do badania i przebieg

Standardowy przebieg badania PET wygląda zwykle tak:

• Przygotowanie: pacjent może być poproszony o post lub ograniczenie aktywności fizycznej przed badaniem oraz o kontrolę glikemii (szczególnie przy badaniu z FDG).
• Podanie znacznika: dożylnie; następnie następuje czas oczekiwania (okres biodystrybucji), zwykle 30–90 minut, aby znacznik wniknął do tkanek.
• Skanning: pacjent leży nieruchomo na stole, który przesuwa się przez skaner PET lub PET/CT; sam skan trwa zwykle kilkanaście–kilkadziesiąt minut.
• Po badaniu: większość pacjentów może wrócić do normalnych czynności; zalecane jest picie wody, aby przyspieszyć wydalanie znacznika.

Połączenie PET z CT lub MRI

W praktyce klinicznej PET często łączy się z tomografią komputerową (PET/CT) lub rezonansowym obrazowaniem (PET/MRI). Dzięki temu uzyskuje się jednocześnie informacje metaboliczne (z PET) i anatomiczne (z CT lub MRI), co zwiększa precyzję lokalizacji ognisk patologicznych i ułatwia interpretację wyników.

Produkcja znaczników i koszty

Produkcja znaczników wymaga najczęściej akceleratora cząstek (cyklotronu) i wyspecjalizowanej pracowni radiochemicznej. Znaczniki mają ograniczony czas przydatności ze względu na rozpady promieniotwórcze; Czas połowicznego rozpadu różnych izotopów może być krótki i w praktyce wymusza przygotowanie oraz użycie znacznika „na zamówienie”. Dlatego urządzenia, personel i infrastruktura są kosztowne, co wpływa na cenę badania i dostępność.

Bezpieczeństwo i dawka promieniowania

PET wykorzystuje radioizotopy, ale podawane dawki są zazwyczaj niewielkie i uważane za bezpieczne w kontekście diagnostycznym. Dawka promieniowania zależy od użytego znacznika i procedury (szczególnie gdy badanie obejmuje PET/CT, wtedy dołączona jest dawka z CT). Kobiety w ciąży i karmiące piersią powinny poinformować personel i omówić ryzyko. Personel stosuje zasady ochrony radiologicznej, aby zminimalizować narażenie.

Wskazania i ograniczenia

Najczęstsze wskazania do PET to:

• diagnostyka, stadiów i monitorowanie leczenia nowotworów (onkologia);
• ocena chorób mózgu (np. padaczki, otępienia, chorób neurodegeneracyjnych);
• ocena chorób serca — perfuzja i żywotność mięśnia sercowego;
• wykrywanie infekcji i zapaleń w wybranych przypadkach.

Ograniczenia PET obejmują niższą rozdzielczość przestrzenną niż w niektórych technikach anatomicznych, możliwość fałszywie dodatnich wyników (np. zapalenie imituje nowotwór) oraz konieczność stosowania odpowiednich procedur przed i w trakcie badania, aby wyniki były miarodajne.

Interpretacja wyników

Obraz PET ocenia się jakościowo (wizualnie) oraz ilościowo, używając wskaźników takich jak współczynnik wychwytu standardyzowany (SUV — Standardized Uptake Value). Interpretacja powinna być wykonywana przez doświadczonego specjalistę (radiologa/nukleomedycyny) i zawsze w kontekście obrazu anatomicznego oraz danych klinicznych pacjenta.

Podsumowanie

PET jest potężnym narzędziem diagnostycznym, które pozwala zobaczyć procesy metaboliczne i funkcjonalne niewidoczne w standardowych obrazach anatomicznych. Dzięki szeregowi dostępnych znaczników sprawdza się w onkologii, neurologii i kardiologii. Wymaga jednak specjalistycznej infrastruktury, odpowiedniego przygotowania pacjenta oraz interpretacji wyników przez ekspertów.

Pytania i odpowiedzi

P: Czym jest pozytonowa tomografia emisyjna (PET)?

P: Co to jest znacznik używany w skanach PET?

P: Jaki jest cel badania PET?

P: W jaki sposób radioaktywność jest wykrywana w skanach PET?

P: Jakiego rodzaju znaczniki są wykorzystywane w badaniach PET?

P: Jaki jest okres półtrwania znacznika stosowanego w badaniach PET?

P: Dlaczego produkcja znacznika jest trudna i kosztowna?

Szukaj według litery