Pozitronová emisní tomografie (PET): princip, použití a stopovací látky

PET (pozitronová emisní tomografie): princip, použití a stopovací látky — jak funguje, co zobrazuje (mozek, nádory) a proč jsou stopovače klíčové.

Pozitronová emisní tomografie (často nazývaná PET) je vysoce citlivá nukleárně-medicínská zobrazovací metoda, která znázorňuje prostorovou distribuci slabě radioaktivní látky (tzv. tracer nebo stopovací látka) v těle. Princip spočívá v tom, že radionuklid emitující pozitrony je navázán na molekulu biologického významu (např. analog glukózy). Po vstříknutí do žíly tracer cirkuluje a koncentruje se v oblastech s určitou fyziologickou nebo patologickou aktivitou. Pozitron se při své dráze srazí s elektronem a dojde k anihilaci, při které vznikají dva fotony o energii 511 keV vycházející v opačných směrech. PET přístroj detekuje tyto souběžné (koincidentní) fotony a na základě jejich záznamu a rekonstrukčních algoritmů vytvoří trojrozměrný obraz rozložení stopovací látky.

Jak PET funguje (technicky)

Detektorové systémy v PET tvoří obvykle kruhový nebo válcovitý soubor detektorů obklopujících tělo pacienta. Detektory zachytí dvojici současně přicházejících fotonů a elektronika určující linii průchodu mezi nimi (line of response) umožní rekonstrukci zdrojového rozložení. Moderní přístroje kombinují PET s CT nebo MRI (PET/CT, PET/MRI) — CT poskytuje přesnou anatomickou korelaci a korekci absorpce, což výrazně zlepšuje interpretaci obrazů.

Stopovací látky (tracery) a jejich vlastnosti

• 18F‑FDG (fluorodeoxyglukóza) – nejběžnější tracer; sleduje metabolismus glukózy, používá se především v onkologii, ale také v neuro- a kardiologii.
• 11C, 13N, 15O – radionuklidy s velmi krátkým poločasem rozpadu (např. 11C ≈ 20 min, 13N ≈ 10 min, 15O ≈ 2 min), vhodné pro dynamické studie, ale vyžadují cyklotron poblíž pracoviště.
• 68Ga – získávaný z 68Ge/68Ga generátoru, používá se např. v somatostatinových sondách (68Ga‑DOTATATE) pro neuroendokrinní nádory.
• Další specializované tracery: 18F‑FLT (pro proliferaci), 18F‑NaF (kostní metabolismus), amyloidové a tau tracery pro Alzheimerovu nemoc, dopaminové tracery pro parkinsonské syndromy, a mnoho dalších pro výzkum a cílenou diagnostiku.

Poločas rozpadu radionuklidů je zásadní pro logistiku vyšetření: mnohé stopovací látky mají krátký poločas a musí být připraveny těsně před vyšetřením, což zvyšuje náklady a požadavky na infrastrukturu (cyklotron, radiochemická laboratoř, kvalita výroby).

Použití PET v klinice

• Onkologie – lokalizace primárních nádorů, staging (určení rozsahu onemocnění), hodnocení odpovědi na terapii, detekce recidivy. FDG‑PET je standardem u mnoha typů nádorů (např. lymfomy, plicní karcinom).
• Neurologie – diagnostika demencí (amyloidové/tau tracery), epilepsie (lokalizace epileptogenní zóny), hodnocení metabolismu mozku při neuropsychiatrických poruchách.
• Kardiologie – hodnocení viabilního myokardu, perfuze a metabolismu srdce.
• Výzkum – farmakokinetika nových léků, receptorové mapování, sledování biologických procesů in vivo.

Příprava pacienta a průběh vyšetření

Přesná příprava závisí na typu tracera. Pro 18F‑FDG se obvykle požaduje 4–6hodinový půst, kontrola glykémie (vyšší hladina cukru snižuje vychytávání FDG nádory nebo tkáněmi) a klid před a po aplikaci, aby se omezila nechtěná svalová aktivita. Po aplikaci se čeká doba tzv. uptake (často ~60 minut), během které se tracer distribuuje. Samotné skenování trvá obvykle 15–45 minut podle rozsahu vyšetřované oblasti.

Bezpečnost a záření

Pacienti dostávají relativně nízké dávky ionizujícího záření, které jsou však významné, a proto se PET indikuje pouze při jasném přínosu pro diagnostiku nebo léčbu. PET vyšetření se nedoporučuje u těhotných žen z důvodu rizika ozáření plodu; u kojících žen je nutné dodržet doporučení ohledně přerušení kojení po aplikaci některých tracerů. Personál pracující s radionuklidy musí dodržovat přísná pravidla radiační ochrany.

Výroba a logistika stopovacích látek

Výroba PET tracerů zahrnuje cyklotronovou výrobu radionuklidů, chemické značení molekul a přísnou kontrolu kvality v rámci radiochemické laboratoře. Krátký poločas rozpadu mnoha radionuklidů znamená, že stopovací látky se zpravidla připravují „na objednávku“ pro konkrétní plánovaná vyšetření a nelze je dlouhodobě skladovat nebo dodávat zdaleka bez specializované logistiky. Některé radionuklidy, jako 68Ga, lze získat z generátoru přímo na místě, což usnadňuje dostupnost tam, kde není cyklotron.

Kvantifikace a interpretace

PET umožňuje nejen kvalitativní zobrazení, ale i kvantifikaci akumulace tracera. Nejčastěji používaným ukazatelem je SUV (standardized uptake value), který normalizuje aktivitu na tělesnou hmotnost a podmínky aplikace. Pokročilé studie využívají dynamické snímání a kinetické modelování pro přesnější hodnocení biologických parametrů.

Výhody a omezení

• Výhody: vysoká citlivost, možnost kvantifikace biologických procesů, kombinace s CT/MRI pro přesnou anatomickou lokalizaci.
• Omezení: vyšší cena, potřeba specializované infrastruktury, závislost na krátkodobě žijících radionuklidech, expozice ionizujícímu záření.

PET je tedy silný diagnostický nástroj poskytující unikátní informace o funkci a biochemii tkání. Správná indikace, pečlivá příprava pacienta, kvalitní stopovací látky a zkušená interpretace jsou klíčem k využití PET v klinické praxi i výzkumu.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to pozitronová emisní tomografie (PET)?

Otázka: Co je to stopovací látka používaná při snímání PET?

Otázka: K čemu slouží vyšetření PET?

Otázka: Jak se při PET skenování zjišťuje radioaktivita?

Otázka: Jaké stopovací látky se při PET skenování používají?

Otázka: Jaký je poločas rozpadu stopovacích látek používaných při PET skenování?

Otázka: Proč je výroba stopovací látky obtížná a nákladná?

Hledání podle dopisu