Positron Emissie Tomografie

Positron emissie tomografie (PET) is een methode voor intravitale studie van de metabole en functionele activiteit van lichaamsweefsels. De methode is gebaseerd op het fenomeen van positronemissie, waargenomen in het radiofarmaceuticum ingebracht in het lichaam met zijn distributie en accumulatie in verschillende organen. In de neurologie is het belangrijkste punt van toepassing van de methode de studie van het metabolisme van de hersenen in een aantal ziekten. Veranderingen in de ophoping van nucliden in elk gebied van de hersenen wijzen op een schending van de neuronale activiteit.

[1], [2], [3], [4], [5], [6]

Indicaties voor positronemissietomografie

Indicaties voor Positron Emissie Tomografie is een test voor myocard winterslaap bij patiënten die een bypassoperatie en coronaire of het getransplanteerde harttransplantatie en analyses over het onderscheiden metastatische necrose en fibrose in de vergrote lymfeklieren bij patiënten met kanker nodig hebben. PET wordt ook gebruikt voor de evaluatie van longknobbels en bepalen of zij metabolisch actief, diagnose longkanker, nekkanker, lymfoom en melanoom. CT kan worden gecombineerd met positronemissietomografie om morfologische en functionele gegevens te correleren.

Voorbereiding op positronemissietomografie

PET wordt op een lege maag toegediend (de laatste maaltijd is 4-6 uur vóór de test). De duur van de studie is 30 tot 75 minuten, afhankelijk van het volume van de procedure. Gedurende 30-40 minuten, noodzakelijk voor opname van het geïnjecteerde geneesmiddel in de metabolische processen van het lichaam, dienen patiënten zich in omstandigheden te bevinden die de mogelijkheid van motorische, spraak- en emotionele activiteit minimaliseren om de waarschijnlijkheid van fout-positieve resultaten te verminderen. Hiervoor wordt de patiënt in een aparte ruimte met geluiddichte wanden geplaatst; de patiënt ligt met gesloten ogen.

Alternatieve methoden

Sommige alternatieve methoden voor functionele neuroimaging, zoals magnetische resonantie spectroscopie, single-photon emissie CT, perfusie en functionele MRI, kunnen dienen als een alternatief voor PET.

[7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]

Enkelvoudige fotonemissietomografie

Een minder dure variant van de radio-isotoopstudie van de intravitale structuur van de hersenen is een computertomografie met één fotonenemissie.

Deze methode is gebaseerd op het opnemen van de kwantumstraling die wordt uitgezonden door radioactieve isotopen. In tegenstelling tot PET-methode, wanneer de SPECT-scan met behulp elementen niet betrokken is bij metabolisme (Ts99, TI-01) en met behulp van een draaiend om een onderwerp met camera paren niet worden geregistreerd en enkele kwanta (fotonen).

Een van de modificaties van de single-photon emission computed tomography-methode is de visualisatie van de lokale cerebrale bloedstroom. De patiënt mag een gasmengsel xenon-133 inademen opgelost in het bloed, en het gebruik van computeranalyse van drie-dimensionaal beeld van de opbouw stralingsbronnen foton verdeling in de hersenen met een ruimtelijke resolutie van ongeveer 1,5 cm. Deze methode wordt vooral toegepast voor onderzoek eigenaardigheden van lokale cerebrale bloedstroom bij cerebrovasculaire aandoeningen en bij verschillende vormen van dementie.

Evaluatie van resultaten

Evaluatie van PET wordt uitgevoerd door visuele en semi-kwantitatieve methoden. Visuele beoordeling van PET-gegevens wordt uitgevoerd met behulp van zowel de zwart-wit en andere kleur schalen, waardoor de intensiteit van de accumulatie van de radiofarmaceutische te bepalen in verschillende gebieden van de hersenen te identificeren beschadigingen van pathologische metabole schatten hun locatie, vormen en maten.

Wanneer semikwantitatieve analyse berekend radiofarmaceutische accumulatieratio tussen twee gebieden van gelijke grootte, met een daarvan gelijk aan de meest actieve deel van het ziekteproces, een ander deel -neizmenonnomu contralaterale hersenen.

Het gebruik van PET in de neurologie kan de volgende problemen oplossen:

• om de activiteit van bepaalde zones van de hersenen te bestuderen bij presentatie van verschillende stimuli;
• een vroege diagnose van ziekten uitvoeren;
• Het uitvoeren van differentiële diagnose van pathologische processen vergelijkbaar in klinische manifestaties;
• voorspel het verloop van de ziekte, evalueer de effectiviteit van de therapie.

De belangrijkste indicaties voor het gebruik van de techniek in neurologie zijn als volgt:

• cerebrovasculaire pathologie;
• epilepsie;
• De ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie;
• degeneratieve hersenziekten (ziekte van Parkinson, ziekte van Huntington);
• demyeliniserende ziekten;
• een tumor van de hersenen.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]

Epilepsie

PET met 18-fluorodeoxyglucose maakt het mogelijk om epileptogene foci te detecteren, vooral met focale epilepsie, en om de metabolische verstoringen in deze foci te bepalen. In de periode interictale epileptische kerngebied wordt gekenmerkt door glucosehypometabolisme, met vermindering van het metabolisme soms zelfs aanzienlijk groter dan de grootte van de haard worden geïnstalleerd met behulp van genoemde beeldvormende technieken. Bovendien kan PET epileptogene detecteren, zelfs bij afwezigheid van elektro en structurele veranderingen kunnen worden toegepast bij de differentiële diagnose van epileptische en niet-epileptische aanvallen bewustzijnsverlies. De gevoeligheid en specificiteit van de methode nemen aanzienlijk toe met het gecombineerde gebruik van PET met elektro-encefalografie (EEG).

Op het moment van epileptische aanvallen waargenomen stijging van regionale glucosemetabolisme bij epileptische focus, vaak gecombineerd met een onderdrukking van het andere gebied van de hersenen en het nieuw opgenomen na aanval gipometa-bolizm, waarvan de ernst begint significant na 24 uur af vanaf het tijdstip van aanval.

PET kan ook met succes worden gebruikt bij het bepalen van de vraag van indicaties voor chirurgische behandeling van verschillende vormen van epilepsie. Pre-operatieve beoordeling van lokalisatie van epileptische foci biedt de mogelijkheid om de optimale behandelingstechnieken te kiezen en een meer objectieve voorspelling te doen van de uitkomsten van de voorgestelde interventie.

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

Cerebrovasculaire pathologie

In de diagnostiek van ischemische beroerte PET beschouwd als een werkwijze voor het bepalen van een levensvatbare, mogelijk herstel hersenweefsel op het gebied van ischemische penumbra, waarbij de indicatie voor reperfusie therapie (trombolyse) wordt verduidelijkt. Het gebruik van een centrale benzodiazepine receptor liganden dienen markers van neuronale integriteit, laat duidelijk levensvatbaar en irreversibel beschadigd hersenweefsel in de ischemische penumbra zone onderscheiden in een vroeg stadium van de slag. Het is ook mogelijk uit te voeren differentiële diagnose tussen zoet en oude ischemische letsels bij patiënten met terugkerende ischemische episodes.

[33], [34], [35], [36], [37], [38], [39], [40]

De ziekte van Alzheimer en andere vormen van dementie

Bij de diagnose van de ziekte van Alzheimer is de gevoeligheid van PET 76 tot 93% (een gemiddelde van 86%), wat wordt bevestigd door de materialen van de autopsiestudie.

PET bij de ziekte van Alzheimer wordt gekenmerkt door een uitgesproken daling van focale cerebrale metabolisme overwegend associatieve neocortical gebieden van de cortex (het achterste taillegebied, temporo-pariëtale en frontale cortex multimodale), met meer uitgesproken veranderingen in de dominante hemisfeer. Tegelijkertijd blijven de basale ganglia, thalamus, cerebellum en cortex, die verantwoordelijk zijn voor primaire sensorische en motorische functies, relatief behouden. De meest typische bilaterale hypometabolisme Alzheimer in de temporo-pariëtale hersengebieden die wordt ingezet in fasen kunnen worden gecombineerd met een vermindering van metabolisme in de frontale cortex.

Dementie wordt veroorzaakt door cerebrovasculaire ziekte wordt gekenmerkt door een primaire laesie van de frontale kwabben, waaronder de taille en de bovenste frontale gyrus. Ook bij patiënten met vasculaire dementie meestal zien "gespot" gebieden te verminderen metabolisme in de witte stof en cortex, vaak last cerebellum en subcorticale structuren. Bij frontotemporale dementie blijkt de daling van metabolisme in de frontale, anterior en mediale temporale cortex. Bij patiënten met dementie met Lewy bodies opgemerkt bilaterale temporoparietal metabolische tekort dat de veranderingen in de ziekte van Alzheimer lijkt, maar vaak betrokken de occipitale cortex en het cerebellum, is meestal intact in dementie van het Alzheimer type.

Patroon van metabole veranderingen in verschillende omstandigheden vergezeld van dementie

Etiologie van dementie	Zones van stofwisselingsstoornissen
De ziekte van Alzheimer	De nederlaag van de pariëtale, temporele en posterior cingulate cortex ontstaat in de eerste plaats met een relatief goed behoud van de primaire sensomotorische en primaire visuele cortex en de veiligheid striatum, thalamus en cerebellum. In de vroege stadia manifesteert het tekort zich vaak asymmetrisch, maar het degeneratieve proces manifesteert zich uiteindelijk bilateraal
Vasculaire dementie	Hypometabolisme en hypoperfusie in de aangedane corticale, subcorticale gebieden en het cerebellum
Dementia van de frontale soort	Frontale cortex, anterieure temporale cortex, mediotemporalnye afdelingen lijden in de eerste plaats met een inherent hogere kwaliteit laesies dan de pariëtale en laterale temporale cortex, met een relatief goed behoud van de primaire sensomotorische en de visuele cortex
Houteon Huntington	De paardenstaart- en lenticulaire kernen worden eerder getroffen door een geleidelijke diffuse betrokkenheid van de cortex
Dementie bij de ziekte van Parkinson	Verstoringen die kenmerkend zijn voor de ziekte van Alzheimer, maar met een meer geconserveerd mediamotoraal gebied en een kleinere visuele corticale integriteit
Dementie met Levy-lichamen	Verstoringen typisch voor de ziekte van Alzheimer, maar met minder veiligheid van de visuele cortex en mogelijk de kleine hersenen

 Het gebruik van PET als voorspeller van de ontwikkeling van dementie van het Alzheimertype is veelbelovend, vooral bij patiënten met milde tot matige cognitieve stoornissen.

Op dit moment wordt met PET geprobeerd om in vivo cerebrale amyloïdose te onderzoeken , met behulp van speciale amyloïde liganden, met het oog op preklinische diagnose van dementie bij personen met risicofactoren. De studie van de ernst en lokalisatie van cerebrale amyloïdose maakt het ook mogelijk om de diagnose in verschillende stadia van de ziekte betrouwbaar te verbeteren. Bovendien maakt het gebruik van PET, vooral in de dynamica, het mogelijk om het verloop van de ziekte nauwkeuriger te voorspellen en objectief de effectiviteit van de therapie te evalueren.

[41], [42], [43], [44], [45]

Ziekte van Parkinson

PET met het gebruik van een specifieke ligand B18-fluorodepa maakt het de ziekte van Parkinson mogelijk om het tekort aan synthese en opslag van dopamine binnen de presynaptische striatale terminals te kwantificeren. De aanwezigheid van karakteristieke veranderingen maakt het mogelijk om al in de vroege, soms preklinische stadia van de ziekte een diagnose vast te stellen en de uitvoering van preventieve en curatieve maatregelen te organiseren.

Het gebruik van PET maakt differentiële diagnose van de ziekte van Parkinson met andere ziekten mogelijk, in het klinische beeld waarvan er extrapiramidale symptomen zijn, bijvoorbeeld met multisysteematrofie.

De stand van dopamine receptoren beoordelen zelf met behulp van PET ligand H ₂ -receptor raclopride. Ziekte van Parkinson reduceert het aantal presynaptische dopaminerge terminals en het aantal dopamine transporter in de synaptische spleet, terwijl in andere neurodegeneratieve ziekten (b.v. Multipel systeem atrofie, progressieve supranucleaire verlamming en corticobasale degeneratie) vermindert het aantal dopaminereceptoren in striatum.

Bovendien stelt het gebruik van PET u in staat het verloop en de snelheid van ziekteprogressie te voorspellen, de effectiviteit van lopende medicamenteuze behandeling te evalueren en te helpen bij het bepalen van indicaties voor chirurgische behandeling.

Chorea van Huntington en andere hyperkinese

De resultaten van PET met Huntington's chorea worden gekenmerkt door een afname van het glucosemetabolisme in de buurt van caudate kernen, wat het mogelijk maakt voor preklinische diathese van ziekten bij mensen met een hoog risico op het ontwikkelen van de ziekte als gevolg van DNA-onderzoek.

Wanneer torsie dystonie behulp van PET met de 18-fluordeoxyglucose detecteren regionale verlaging van het niveau van glucose metabolisme en nucleus caudatus lentiformnom en frontale projectievelden Thalamy instanties mediodorsal kern in een opgeslagen algehele niveau van metabolisme.

Multiple sclerose

PET met 18-fluorodeoxyglucose bij patiënten met multiple sclerose toont diffuse veranderingen in het hersenmetabolisme, ook in grijze massa. De geopenbaarde kwantitatieve metabole stoornissen kunnen dienen als een marker van ziekteactiviteit, evenals pathofysiologische mechanismen van exacerbatie weerspiegelen, helpen bij het voorspellen van het beloop van de ziekte en het evalueren van de effectiviteit van de therapie.

Tumoren van de hersenen

Met CT of MRI kunt u betrouwbare informatie verkrijgen over de lokalisatie en omvang van tumorbeschadiging van het hersenweefsel, maar het biedt niet volledig ruimte voor een zeer nauwkeurige differentiatie van een goedaardige laesie van een kwaadaardige. Bovendien hebben de structurele werkwijzen voor neuro-imaging geen voldoende specificiteit om terugval van de tumor van stralingsnecrose te differentiëren. In deze gevallen wordt PET de voorkeursmethode.

Samen met 18-fluorodeoxyglucose worden andere radiofarmaca gebruikt om hersentumoren te diagnosticeren, bijvoorbeeld ¹¹ C-methionine en ¹¹ C-tyrosine. In het bijzonder PET met ¹¹ -methionine - gevoeliger detectiemethode voor astrocytomen dan 18 PET-fluordeoxyglucose, ook kan worden toegepast op laaggradige tumoren schatten. PET met ¹¹ C-tyrosine maakt het mogelijk om een kwaadaardige tumor te onderscheiden van goedaardige hersenlaesies. Bovendien vertonen hersentumoren met een hoge en lage graad verschillende kinetica van absorptie van dit radiofarmacon.

Op dit moment is PET een van de meest nauwkeurige en hoogtechnologische onderzoeken voor de diagnose van verschillende ziekten van het zenuwstelsel. Bovendien kan deze methode worden gebruikt als een studie van het functioneren van de hersenen bij gezonde mensen voor onderzoeksdoeleinden.

Het gebruik van de methode als gevolg van ontoereikende apparatuur en hoge kosten blijft uiterst beperkt en alleen beschikbaar in grote onderzoekscentra, maar het potentieel van PET is vrij hoog. Veelbelovend implementatie van de methodiek, die een one-time performance van MRI en PET biedt, gevolgd door het combineren van de resulterende beelden, die een maximale hoeveelheid informatie ontvangt over de structurele en functionele veranderingen in de verschillende delen van het hersenweefsel.

Wat is positronemissietomografie?

In tegenstelling tot standaard MRI of CT, het anatomische lichaam hoofdzakelijk verschaffen, terwijl PET functionele veranderingen in cellulair metabolisme, die al in de vroege, preklinische stadium van de ziekte, wanneer de structurele beeldvormende technieken geen pathologische veranderingen blijkt te herkennen beoordelen.

PET maakt gebruik van een verscheidenheid aan radiofarmaca die zijn gelabeld met zuurstof, koolstof, stikstof, glucose, d.w.z. Natuurlijke metabolieten van het lichaam, die deel uitmaken van het metabolisme, samen met hun eigen endogene metabolieten. Als gevolg hiervan wordt het mogelijk om de processen die plaatsvinden op cellulair niveau te evalueren.

Het meest voorkomende radiofarmaceuticum dat in PET wordt gebruikt, is fluorodeoxyglucose. De meest gebruikte PET-radiofarmaceutica kan ook uit ¹¹ P-methionine (MET) en ¹¹ C-tyrosine.

De stralingsbelasting bij de maximale dosis van het geïnjecteerde medicijn komt overeen met de stralingsbelasting die de patiënt ontvangt met röntgenfoto's op de borst in twee projecties, dus het onderzoek is relatief veilig. Het is gecontra-indiceerd voor mensen die lijden aan diabetes, met een suikergehalte van meer dan 6,5 mmol / l. Contra-indicaties omvatten zwangerschap en borstvoeding.