טומוגרפיית פליטת הפוזיטרונים

טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) היא שיטה של מחקר intravital של פעילות מטבולית ופונקציונלית של רקמות הגוף. השיטה מבוססת על התופעה של פליטת פוזיטרונים, שנצפתה ברדיואופרמצאה שהוכנסה לגוף במהלך ההפצה והצטברות באיברים שונים. ב נוירולוגיה, הנקודה העיקרית של היישום של השיטה היא המחקר של מטבוליזם של המוח במספר מחלות. שינויים הצטברות של nuclides בכל אזור של המוח מציע הפרה של הפעילות העצבית.

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

אינדיקציות לטומוגרפיה פליטת פוזיטרונים

אינדיקציות טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים הוא מבחן עבור תרדמה שריר הלב בחולים הזקוקים לניתוח מעקפים של העורקים הכליליים או השתלת הלב המושתל וניתוח על הבחנה נמק גרורתי ופיברוזיס של בלוטות לימפה מוגדלות בחולים עם סרטן. PET משמש גם להערכת גושים ריאתי ולקבוע אם הם פעילים מבחינה מטבולית, לאבחון סרטן ריאות, סרטן צוואר, לימפומה, ומלנומה. CT יכול להיות משולב עם טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים כדי לקשר בין נתונים מורפולוגיים ופונקציונליים.

הכנה לטומוגרפיית פליטת הפוזיטרונים

PET מנוהל על בטן ריקה (הארוחה האחרונה היא 4-6 שעות לפני הבדיקה). משך המחקר הוא 30 עד 75 דקות, בהתאם לכמות הנוהל. במשך 30-40 דקות, הכרחי להכללת התרופה המוזרקת בתהליכים המטבוליים של הגוף, המטופלים צריכים להיות במצב שיצמצם את האפשרות של פעילות מוטורית, דיבורית ורגשית על מנת להקטין את הסבירות לתוצאות חיוביות שגויות. לשם כך, המטופל ממוקם בחדר נפרד עם קירות אטומים לרעש; המטופל שוכב בעיניים עצומות.

שיטות חלופיות

שיטות חלופיות מסוימות של הדמייה תפקודית, כגון ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית, פוטון יחיד פוטון CT, זלוף ו MRI פונקציונלי, עשוי לשמש כחלופה PET.

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

טומוגרפיה של פליטת פוטון בודדת

גרסה פחות יקר של המחקר radioisotope של המבנה intravital של המוח הוא טומוגרפיה ממוחשבת הפוטון יחיד.

שיטה זו מבוססת על הקלטה של הקוונטים הקרינה הנפלטת על ידי איזוטופים רדיואקטיביים. בניגוד לשיטת PET, כאשר טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוטון יחיד באמצעות אלמנטים לא מעורבים במטבוליזם (Ts99, TI-01) ושימוש מסתובבת סביב עצם כלשהו על זוגות המצלמה אינן מתועדות, ו Quanta יחיד (פוטונים).

אחד השינויים של הפוטון יחיד הפוטומציה טומוגרפיה ממוחשבת היא הדמיה של זרימת הדם המקומית במוח. החולה מותר לשאוף תערובת גז של קסנון-133 מתמוסס בדם, וניתוח המחשב באמצעות של תמונה תלת-ממדית של ה- build של מקורות קרינה פוטון הפצה במוח עם רזולוציה מרחבית של כ 1.5 ס"מ. שיטה זו משמשת בעיקר, לחקירה של המוזרויות של המקומיים זרימת דם מוחית במחלות לב וכלי דם עם סוגים שונים של דמנציה.

הערכת התוצאות

הערכה של PET מתבצעת בשיטות חזותיות וכמותיות למחצה. הערכה חזותית של נתונים PET מתבצעת הן באמצעות סולמות צבע שחור ולבן ושונה, המאפשר לקבוע את עוצמת הצטברות של radiopharmaceutical באזורי מוח שונים לזהות נגעים של מטבולית פתולוגי לאמוד את המיקום, הצורות והגדלים שלהם.

בניתוח כמותי למחצה, מחושב היחס בין הצטברות הרדיו-פרמצבטיקה בין שני אזורים גדולים במידה שווה, שאחד מהם מתאים לחלק הפעיל ביותר של התהליך הפתולוגי, והשני אל האזור הנגדי הבלתי משתנה של המוח.

השימוש ב- PET בנוירולוגיה יכול לפתור את הבעיות הבאות:

• כדי לחקור את הפעילות של אזורים מסוימים במוח עם הצגת גירויים שונים;
• אבחון מוקדם של מחלות;
• לבצע אבחנה דיפרנציאלית של תהליכים פתולוגיים דומים בביטויים קליניים;
• לחזות את מהלך המחלה, להעריך את יעילות הטיפול.

האינדיקציות העיקריות לשימוש בטכניקה בנוירולוגיה הן כדלקמן:

• פתולוגיה של המוח;
• אפילפסיה;
• מחלת אלצהיימר וצורות אחרות של דמנציה;
• מחלות ניווניות של המוח (מחלת פרקינסון, מחלת הנטינגטון);
• מחלות דמינליות;
• גידול של המוח.

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

אפילפסיה

PET עם 18-fluorodeoxyglucose מאפשר לזהות מוקדים אפילפטוגניים, במיוחד עם אפילפסיה מוקד, ועל מנת להעריך את הפרעות מטבוליות אלה מוקדים. בתקופה הבין-אפילפטית, אזור ההתמקדות האפילפטוגנית מאופיין בהיפומטומבוליזם גלוקומטאבולקי, והאזור של חילוף חומרים מופחת במקרים רבים עולה בהרבה על גודל המוקד, אשר הוקמו בשיטות מבניות של הדמייה מוחית. בנוסף, PET יכול לזהות foci אפילפטוגני גם בהיעדר שינויים electroalphalographic ומבנה, זה יכול לשמש באבחנה דיפרנציאלית של התקפים אפילפטיים ולא אפילפטיים של אובדן הכרה. רגישות וספציפיות של השיטה להגדיל באופן משמעותי עם השימוש המשולב של PET עם electroencephalography (EEG).

ברגע התקפים אפילפטיים נצפתה עלייה במטבוליזם הגלוקוז אזורית בפוקוס אפילפטי, לעיתים קרובות בשילוב עם דיכוי באזור אחר של המוח, ואת רשמה לאחרונה לאחר הפיגוע gipometa-bolizm, חומרת אשר מתחילה ירידה משמעותית לאחר 24 שעות מרגע התפיסה.

PET יכול לשמש גם בהצלחה כאשר מחליטים את השאלה של אינדיקציות לטיפול כירורגי של צורות שונות של אפילפסיה. הערכה מוקדמת של לוקליזציה של מוקדים אפילפטיים נותנת את האפשרות לבחור את טקטיקות הטיפול האופטימלי ולבצע תחזית אובייקטיבית יותר של תוצאות ההתערבות המוצעת.

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

פתולוגיה של המוח

באבחנה של PET שבץ איסכמי נחשב כאמצעי לקביעת רקמת מוח קיימא, השבה פוטנציאלית בתחום פנומברה איסכמית, אשר תבהיר את האינדיקציות לטיפול רה-פרפוזיה (thrombolysis). השימוש הליגנדים קולטן בנזודיאזפינים מרכזי המשרתים סמנים של יושרה עצבית, עושה את זה די בבירור להבחין רקמת מוח קיימא ניזוק באופן בלתי הפיך באזור פנומברה איסכמית בשלב מוקדם של השבץ המוחי. ניתן גם לבצע אבחנה דיפרנציאלית בין מוקדים איסכמיים טריים וישנים בחולים עם אפיזודות איסכמיות חוזרות.

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

מחלת אלצהיימר וסוגים אחרים של דמנציה

באבחנה של מחלת אלצהיימר, הרגישות של PET הוא 76 עד 93% (ממוצע של 86%), אשר אושר על ידי החומרים של הנתיחה שלאחר המוות.

PET במחלת האלצהיימר מאופיין בירידה חדה של מטבוליזם המוחי מוקדים בעיקר באזורי neocortical האסוציאטיביים של קליפת המוח (את מודאלים מותנים, temporo-הקודקודית חזיתית בקליפת מוח האחוריים), עם שינויים בולטים יותר בחצי הכדור הדומיננטיים. במקביל, הגרעינים הבסיסיים, התלמוס, המוח הקטן וקליפת המוח, אשר אחראים על התפקודים החושתיים והמוטורליים העיקריים, נשמרים באופן יחסי. האופיינית ביותר למחלת אלצהיימר היא היפומטבוליזם דו-צדדי באזורים הטמפורוממבראניים של המוח, אשר בשלבים מתקדמים ניתן לשלב עם ירידה בחילוף החומרים בקליפת המוח הקדמית.

דמנציה בשל מחלת כלי דם מוחית מאופיינת על ידי נגע נפוץ של האונות המצחיות, כולל המותניים ואת gyrus חזיתית העליון. כמו כן, בחולים עם דמנציה וסקולרית בדרך כלל להראות "מנוקדים" אזורים להפחית את חילוף חומרים בעניין ואת קליפת לבן, לעתים קרובות סובלים המוחון ומבנים קורטיקליים. עם דמנציה פרונטוטמפוראלית, מתגלה ירידה בחילוף החומרים בחזיתות הקדמיות, הקדמיות והמדיאליות של הקליפה הטמפורלית. בחולים עם דמנציה עם גופיפי לוי ציין מחסור מטבוליות temporoparietal הבילטרליים דומה שינויי מחלת אלצהיימר, אך לעתים קרובות מעורבים בקליפת המוח קטן העורפיות, הוא בדרך כלל ללא פגע ב דמנציה מסוג אלצהיימר.

דפוס של שינויים מטבוליים בתנאים שונים מלווה דמנציה

אטיולוגיה של דמנציה	אזורי הפרעות מטבוליות
מחלת אלצהיימר	התבוסה של הקורטקס הפריטאלי, הטמפוראלי והאחורי, מופיעה בראש ובראשונה בשימור יחסי של הקורטקס החזותי הראשי והראשוני ועם שימור הסטריאטום, התלמוס והמוח הקטן. בשלבים המוקדמים, החסר מתבטא לעתים קרובות באסימטריה, אך תהליך הניוון מתבטא בסופו של דבר באופן בילטרלי
דמנציה וסקולרית	Hypometabolism ו hypoperusion באזורים קליפת המוח, מושפעים cereical המוח הקטן
דמנטיה חזיתית להקליד	קליפת מוח קדמי, קליפה זמנית קדמית, מחלקות mediotemporalnye לסבול קודם כל עם נגעים בדרגה גבוהה מטבעו מאשר הקודקודית קליפה זמנית לרוחב, עם שימור יחסי של sensorimotor הראשוני קליפת ראייה
אוטיון הנטינגטון	את horsetail ואת הגרעיני lenticular הם נגעו בעבר עם מעורבות מפוזרת הדרגתית של קליפת המוח
דמנציה במחלת פרקינסון	הפרעות האופייניות למחלת האלצהיימר, אך עם שטח בינוני יותר משומר ושימור קליפת המוח החזותי
דמנציה עם גופי לוי	הפרעות אופייניות למחלת אלצהיימר, אך עם פחות בטיחות של קליפת המוח החזותית, ואולי, המוח הקטן

 השימוש ב- PET כמנבא להתפתחות דמנציה מסוג אלצהיימר הוא מבטיח, במיוחד בחולים עם פגיעה קוגניטיבית קלה עד בינונית.

נכון לעכשיו, נעשים ניסיונות עם PET ללמוד עמילואידוזיס מוחי vivo, באמצעות ligands עמילואיד מיוחד, לצורך אבחון פרה קליני של דמנציה אצל אנשים עם גורמי סיכון. המחקר של חומרת לוקליזציה של עמילואידוזיס מוחי גם מאפשר לשפר באופן אמין את האבחון בשלבים שונים של המחלה. בנוסף, השימוש ב- PET, במיוחד בדינמיקה, מאפשר ליתר דיוק לחזות את מהלך המחלה ולהעריך באופן אובייקטיבי את יעילות הטיפול.

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

מחלת פרקינסון

PET עם שימוש של ליגנד ספציפי B18-fluorodepa מאפשר מחלת פרקינסון לכמת את הגירעון של סינתזה ואחסון של דופמין בתוך מסופי striatal presynaptic. נוכחותם של שינויים אופייניים מאפשרת כבר בשלבים המוקדמים, הפרה-קליניים של המחלה, לבסס אבחנה ולארגן את יישום הצעדים המונעים והריפוייים.

השימוש ב- PET מאפשר אבחנה דיפרנציאלית של מחלת פרקינסון עם מחלות אחרות, בתמונה הקלינית שבה יש תסמינים אקסטראפירמידידיים, למשל, עם ניוון רב-שלבי.

כדי להעריך את מצב דופמין קולטני עצמם באמצעות PET ליגנד H ₂ raclopride -receptor. מחלת פרקינסון מפחית את מספר מסופי דופאמין presynaptic ומספר טרנספורטר הדופמין במרווח הסינפטי, ואילו מחלות ניווניות אחרות (לדוגמה, ניוון מערכת מרובים, שיתוק על-גרעיני מתקדם ו cortico-הבסיס ניוון) מקטין את מספר קולטני הדופמין בסטריאטום.

בנוסף, השימוש PET מאפשר לך לחזות את הקורס ואת שיעור התקדמות המחלה, להעריך את האפקטיביות של טיפול תרופתי מתמשך, ולעזור בקביעת אינדיקציות לטיפול כירורגי.

הנטינגטון של chorea ו hyperkinesis אחרים

התוצאות של PET עם Chorea של הנטינגטון מאופיינות על ידי ירידה במטבוליזם גלוקוז באזור של גרעינים caudate, אשר מאפשר דיאטזה פרה קליני של מחלות אצל אנשים שיש להם סיכון גבוה לפתח את המחלה כתוצאה מחקר DNA.

כאשר דיסטוניה פיתול באמצעות PET עם 18-fluorodeoxyglucose לזהות צמצום אזורי ברמת lentiformnom גרעינים חילוף החומרים ואת caudate גלוקוז ושדות הקרנה חזיתית גרעין Thalamy-סוכנות mediodorsal ברמה הציל הכוללת של חילוף החומרים.

טרשת נפוצה

PET עם 18-fluorodeoxyglucose בחולים עם טרשת נפוצה מדגים שינויים מפוזרים בחילוף החומרים במוח, כולל חומר אפור. הפרעות מטבוליות כמותיות נחשף יכול לשמש סמן של פעילות המחלה, כמו גם משקפים מנגנונים פתופיזיולוגיים של החמרה, עזרה בחיזוי מהלך המחלה והערכת האפקטיביות של הטיפול.

גידולים במוח

CT או MRI מאפשר לך לקבל מידע אמין על הלוקליזציה והיקף הנזק לגידול רקמות המוח, אבל זה לא לגמרי לאפשר הבחנה דיוק גבוהה של נגע שפיר מאחד ממאיר. בנוסף, שיטות מבניות של הדמייה מוחית אין מספיק ספציפיות כדי להבדיל הישנות של הגידול מן נמק קרינה. במקרים אלה, PET הופך את שיטת הבחירה.

יחד עם 18-fluorodeoxyglucose, רדיופרקטורים אחרים משמשים לאבחון גידולים במוח, למשל ¹¹ C-methionine ו ¹¹ C-tyrosine. בפרט, PET עם ¹¹ C-methionine היא שיטה רגישה יותר של גילוי astrocytomas מאשר PET עם 18-fluorodeoxyglucose, והוא יכול לשמש גם כדי להעריך גידולים ברמה נמוכה. PET עם ¹¹ C-tyrosine מאפשרת להבחין בין גידול ממאיר לבין נגעים מוחיים שפירים. בנוסף, גידולים במוח גבוהים וגבוהים מציגים קינטיקה שונה של קליטה של רדיופרקטיקה זו.

נכון לעכשיו, PET הוא אחד המחקר המדויק ביותר והיי טק עבור אבחון של מחלות שונות של מערכת העצבים. בנוסף, שיטה זו יכולה לשמש כמחקר של תפקוד המוח באנשים בריאים למטרות מחקר.

השימוש בשיטה בשל ציוד לקוי ועלות גבוהה נשאר מוגבל ביותר וזמין רק מרכזי מחקר גדולים, אבל הפוטנציאל של PET הוא די גבוה. המבטיחה ביותר היא המבוא של טכניקה הכוללת את ביצוע סימולטני של MRI ו- PET עם יישור הבאים של התמונות, אשר יאפשר קבלת מקסימום של מידע על שינויים מבניים ופונקציונליים בחלקים שונים של רקמת המוח.

מהי טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים?

בניגוד MRI רגיל או CT, בעיקר במתן דימוי גוף אנטומיים, בעוד PET להעריך שינויים תפקודיים חילוף החומרים בתאים, מה שיכול להיות מוכר כבר בתחילת, בשלבים טרום קליניים של המחלה, כאשר טכניקות הדמייה מבנית לא חושפים שום שינויים פתולוגיים.

PET משתמשת במגוון של רדיופרוקטורים עם תווית חמצן, פחמן, חנקן, גלוקוז, כלומר. מטבוליטים טבעיים של הגוף, הכלולים בחילוף החומרים יחד עם המטבוליטים האנדוגניים שלהם. כתוצאה מכך, ניתן להעריך את התהליכים המתרחשים ברמה התאית.

הנפוץ ביותר radiopharmaceutical בשימוש PET הוא fluorodeoxyglucose. מתוך רדיופרוקטורות הנפוץ ביותר עבור PET, ¹¹ C-methionine (MET) ו ¹¹ C-tyrosine ניתן גם להזכיר .

עומס הקרינה במינון המקסימלי של התרופה המוזרקת מתאים לעומס הקרינה שקיבל החולה בצילום רנטגן בחזה בשתי תחזיות, כך שהמחקר בטוח יחסית. זה התווית עבור אנשים הסובלים מסוכרת, עם תכולת הסוכר של יותר מ 6.5 mmol / l. התוויות נגד הריון והנקה.