что такое физиологическая гиперфиксация рфп при пэт кт
Что такое физиологическая гиперфиксация рфп при пэт кт
а) Терминология. Сокращения:
• Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)
• Компьютерная томография (КТ)
б) Применение. Особенности применения в клинической практике:
• Наилучшим образом подходит для стадирования, мониторинга, профилактического наблюдения и рестадирования при множестве новообразований грудной клетки
о Превосходит ПЭТ, КТ и МРТ по отдельности О Перед проведением ПЭТ /КТ в случае злокачественного новообразования следует установить точный диагноз
— Исключением служит оценка солитарных узелков в легочной ткани
• Позволяет выявлять синхронные первично-множественные опухоли
• Мониторинг: исследование проводится во время лечения или непосредственно после него с целью определения эффективности лечения
• Профилактическое наблюдение: исследование проводится у бессимптомных пациентов, прошедших курс лечения, с целью выявления рецидива
• Рестадирование: проводится у пациентов, прошедших курс лечения, у которых выявляются симптомы заболевания или при биопсии доказан рецидив опухоли
о Выполняется для обнаружения метастазов, наличие которых может повлиять на выбор тактики последующего лечения О Позволяет установить степень распространения заболевания в случае формирования отдаленного рецидива
в) Технические особенности:
1. Физические основы ПЭТ:
• Фтор-18 (F18) представляет собой нейтронно-дефицитный изотоп о Период полураспада F18 составляет 110 минут
о Для получения F18 необходим циклотрон о Распад F1 8 до кислорода-18 сопровождается испусканием позитрона
• Позитрон (е+ или β+) представляет собой античастицу электрона
• Прежде чем встретить электрон, позитрон преодолевает путь в 1-2 мм
о Короткое расстояние влияет на пространственное разрешение
• При встрече позитрона и электрона происходит их аннигиляция, которая сопровождается испусканием двух высокоэнергетических фотонов (511 кэВ) в противоположных направлениях
о Знать направление важно для обнаружения совпадений
• Образовавшиеся после аннигиляции фотоны одновременно достигают детекторов, что регистрируется, как обнаружение совпадения
• Позволяет устанавливать локализацию, поскольку аннигиляция происходит непосредственно между детекторами
2. Особенности метаболизма 18F-фтордезоксиглюкозы (ФДГ):
• Метаболизм глюкозы в норме:
о Глюкоза попадает в клетки посредством трансмембранного переносчика GLUT1
о Гексокиназа фосфорилирует глюкозу до глюкозо-6-фосфата, который поступает в цикл Кребса
• Метаболизм:
о ФДГ попадает в клетки посредством переносчика GLUT1
— В большинстве злокачественных клеток наблюдается избыточная экспрессия GLUT1
о ФДГ фосфорилируется, но не участвует в гликолизе о ФДГ захватывается клетками с высоким уровнем метаболизма глюкозы и накапливается в них
• Стандартизированное значение накопления (SUV) представляет собой количественную меру степени поглощения ФДГ
(а) На рисунке изображен радиоактивный распад фтора-? 8 до кислорода-18, сопровождающийся испусканием позитрона (β+).
Прежде чем встретиться с электроном (β-) позитрон преодолевает путь в среднем в 7 мм.
Аннигиляция позитрона и электрона приводит к испусканию 2 высокоэнерпетических фотонов в противоположных направлениях.
(б) На рисунке изображен метаболизм глюкозы и ФДГ. Оба вещества посредством переносчика GLUT1 попадают в клетки, где происходит их фосфорилирование с помощью гексокиназы (ГК).
ФДГ-6-Ф накапливается в клетках.
3. Гибридная ПЭТ/КТ:
• Сочетает возможности визуализации анатомических структур и физиологических процессов
о Превосходит ПЭТ и КТ по отдельности
• Ультрасовременное оборудование включает в себя мультиспиральный компьютерный томограф и позитронно-эмиссионный томограф с высоким разрешением
• Использование коррекции аттенуации на основании данных КТ позволяет исключить необходимость выполнения отдельного трансмиссионного скана
о Приводит к уменьшению длительности всего исследования
• Коррекция аттенуации (КА):
о Вероятность поглощения фотонов веществом с высокой плотностью больше
о Плотность, рассчитанная при КТ, используется для математической коррекции расчетов
о Современные алгоритмы учитывают внутривенно введенное контрастное вещество, которое вымывается в процессе ПЭТ-ска-нирования
о Возможность получения изображений с КА, на которых легкие выглядят белыми, и без КА, на которых легкие выглядят черными
4. Другие радиоизотопы для ПЭТ:
• 18F-З-дезокси-3-фтортимидин, известный как ФЛТ О Источник эмиссии позитронов-F18
о В делящихся клетках уровень поглощения тимидина выше О Использование ФЛТ вместо 18Г-ФДГ позволяет снизить вероятность возникновения артефактов от воспалительных изменений
• Вещества, не содержащие F18
о Углерод-1 1, период полураспада = 20 минут о Азот-1 3, период полураспада = 10 минут О Кислород-15, период полураспада = 2 минуты
• Область применения веществ, не содержащих F18, ограничена вследствие короткого периода полураспада
• В клинической практике широко используют только ФДГ
г) Протоколы исследования:
1. ПЭТ:
• Требует выполнения трансмиссионного скана для коррекции аттенуации
• Длительное время сканирования
• Меньшая точность диагностики по сравнению с ПЭТ /КТ
• Используется для диагностики неопухолевых заболеваний
2. ПЭТ с коррекцией аттенуации на основе КТ:
• КТ с низкими значениями силы тока
• Не имеет диагностической ценности; используется для оценки соотношения анатомических структур и КА
• Позволяет выявить признаки заболевания, но не позволяет установить их точные характеристики
3. ПЭТ с нативной КТ:
• Стандартные технические параметры проведения КТ, при этом йод-содержащее контрастное вещество не вводится
• Меньшая точность диагностики по сравнению с ПЭТ/КТ с контрастным усилением
• Высокая вероятность получения ложноположительных результатов
4. ПЭТ/КТ с контрастным усилением:
• Наиболее высокая точность диагностики
• Наименьшая вероятность получения ложноположительных результатов при ПЭТ
• Возможно возникновение характерных для этого метода артефактов, поэтому во избежание постановки ошибочного диагноза необходим опыт работы в данной области
(а) У женщины 64 лет при ПЭТ всего тела определяется нормальное распределение радио фармпрепарата.
Следует отметить интенсивный характер поглощения в головном мозге, сердце, печени чашечно-лоханочной системе почки и мочевом пузыре, а также рассеянные фокусы накопления в тонкой и толстой кишках.
(б) У той же пациентки проведение гибридной ФДГ-ПЭТ/КТ позволяет с большей точностью локализовать участки интенсивного поглощения ФДГ в анатомических структурах.
д) Одиночные узелки в легочной ткани:
1. Роль ПЭТ/КТ:
• Дифференциальная диагностика злокачественных и доброкачественных узелков
• По сравнению с КТ точность ПЭТ/КТ выше
о Чувствительность: >90%; специфичность: 80%
2. Рекомендации:
• Экономически выгодный метод диагностики, позволяющий устанавливать характеристики узелков в легочной ткани размерами >8 мм в случаях, когда наблюдается расхождение между клиническими и морфологическими данными или при наличии узелков неустановленной природы у лиц с высоким риском
о Метаболически неактивные узелки с низким или умеренным риском можно наблюдать рентгенологическими методами, чтобы убедиться в их стабильности или выявить их обратное развитие
о Узелки с низким или умеренным риском размерами >8 мм должны оцениваться посредством ПЭТ/КТ
— При положительном результате ПЭТ узелки требуют дальнейшего изучения
о Узелки с высоким риском следует подвергать биопсии или резекции
е) Рак легких. Особенности применения ПЭТ/КТ в клинических условиях:
• Стадирование:
о По сравнению с КТ или ПЭТ позволяет с большей точностью устанавливать распространенность опухолевого процесса
— Точность: КТ: 68%; ПЭТ: 46%; ПЭТ/КТ: 86%; ПЭТ/КТ с визуальной коррекцией: 72%
о ПЭТ и ПЭТ/КТ облегчают выявление метастазов в лимфатических узлах
— Точность: 75-80%; чувствительность: 70-75%; специфичность: 90-95%
— ПЭТ/КТ превосходит КТ и ПЭТ по отдельности
— В настоящее время не может заменить медиастиноскопию
о Метастазы
— По возможностям выявления метастазов в перикарде ПЭТ/КТ превосходит КТ и ПЭТ
— По чувствительности и точности диагностики ПЭТ /КТ превосходит остеосцинтиграфию (91 % и 94% против 75% и 85%, соответственно)
— Характеризуется низкой чувствительностью при обнаружении метастазов в головном мозге вследствие повышенного уровня поглощения ФДГ паренхимой головного мозга
• Мониторинг, профилактическое наблюдение и рестадирование
о Не рекомендуется для использования в рутинной практике
— Часто проводится по поводу наличия настораживающих симптомов или выявления подозрительных изменений при КТ:
о По возможностям выявления рецидива после лучевой терапии превосходит КТ
о Отсутствие изменения метаболической активности по данным ПЭТ/КТ при проведении неоадъювантной терапии коррелирует с низкой эффективностью лечения
• Степень поглощения ФДГ зависит от гистологического подтипа опухоли:
о Аденокарцинома:
— Для инвазивной аденокарциномы типичен повышенный уровень поглощения ФДГ
— Аденокарцинома in situ и минимально инвазивная аденокарцинома могут характеризоваться небольшим уровнем накопления ФДГ или его отсутствием
Не рекомендуется использовать ПЭТ/КТ для оценки узелков с изменениями лишь по типу «матового стекла»
ПЭТ/КТ может быть использована для оценки частично солидных узелков в том случае, если размер солидного компонента соответствует определенным критериям (по Флейшнеру или Lung-RADS)
— Для плоскоклеточного и мелкоклеточного рака легких типичен повышенный уровень поглощения ФДГ вследствие высокой метаболической активности
— Уровень поглощения ФДГ карциноидными опухолями вариабелен
В случаях низкого уровня накопления ФДГ или его отсутствия возможно получение ложноотрицательных результатов
ж) Рак пищевода. Особенности применения ПЭТ/КТ в клинической практике:
• Стадирование:
о Чувствительность при обнаружении первичных опухолей составляет 78-95%:
— Получение ложноотрицательных результатов при наличии опухоли Т1 или Т2 небольшого размера
— Получение ложноположительных результатов при эзофагите или гастроэзофагеальном рефлюксе
— При этом установить глубину опухолевой инвазии не представляется возможным
о Регионарная лимфаденопатия:
— ПЭТ/КТ в сравнении с КТ
Чувствительность: 51 % против 63-87%
Специфичность: 84% против 14-43%
Позволяет выявлять метастазы в неувеличенных лимфатических узлах
— Эффективность диагностики зависит от взаимного расположения лимфатических узлов и первичной опухоли
На фоне высокого уровня поглощения ФДГ первичной опухолью участки повышенного накопления в прилежащих регионарных лимфатических узлах могут не визуализироваться
Эффективность диагностики выше при расположении лимфатических узлов на расстоянии от первичной опухоли
о Метастазы:
— По сравнению с КТ с контрастным усилением позволяет получить дополнительные данные, необходимые для стадирования опухоли
— У пациентов без выявленных метастазов ПЭТ/КТ позволяет обнаруживать метастазы почти в 15% случаев
Чаще всего метастазы поданным ПЭТ/КТ определяются в костях и печени
Позволяет выявлять метастазы при нетипичной их локализации
• Мониторинг, профилактическое наблюдение и рестадирование
о Позволяет получать дополнительные данные, необходимые для дифференциации рецидива опухоли и изменений, вызванных лечением
о К изменениям, вызванным лечением, относят воспалительные изменения, характеризующиеся неспецифической картиной при КТ
— ПЭТ/КТ характеризуется наиболее высокой чувствительностью при прогнозировании эффективности химиотерапии
— Проводится не ранее чем через 3-4 недели после завершения курса химиолучевой терапии
• После проведения неоадъювантной химиотерапии важно осуществить рестадирование опухоли с целью отбора кандидатов для хирургического лечения
з) Злокачественная мезотелиома плевры. Особенности применения ПЭТ/КТ в клинической практике:
• Наилучшим образом подходит для стадирования, мониторинга, профилактического наблюдения и рестадирования
о Может использоваться для дифференциальной диагностики заболеваний плевры злокачественной и доброкачественной природы
— Уровень поглощения ФДГ при злокачественный новообразованиях значительно выше
о Стадирование:
— Поглощение ФДГ первичной опухолью, лимфатическими узлами и метастазами
Степень поглощения ФДГ коррелирует с величиной медиан прогрессии опухоли и выживаемости пациента
— Характеризуется большей точностью стадирования по сравнению с КТ, МРТ и ПЭТ по отдельности
и) Типовые ошибки при проведении ПЭТ/КТ грудной клетки:
1. Наличие гиперденсных материалов:
• Гиперденсные материалы обусловливают возникновение линейных и звездчатых артефактов вследствие высокой степени поглощения фотонов
о Контрастное вещество, введенное внутривенно или перорально, катетеры, фиксаторы позвонков и металлические протезы
о При наличии таких материалов коррекция данных ПЭТ может приводить к переоценке степени накопления ФДГ
о Может быть затруднено обнаружение значимых с клинической точки зрения участков интенсивного поглощения ФДГ если они прилежат к катетеру или металлическому протезу
о Вследствие двигательной активности в промежутке между проведением ПЭТ и КТ вокруг протеза может наблюдаться картина повышенного накопления ФДГ
— Может быть ошибочно интерпретирована, как соответствующая инфекции или развитию нестабильности протеза
• Избежать диагностических ошибок позволяет сравнительный анализ изображений с коррекцией аттенуации и без нее
• Во многих аппаратах для ПЭТ/КТ встроены алгоритмы, позволяющие учитывать влияние контрастного вещества
2. Артефакты респираторных движений:
• Несовпадение между данными КТ, использующимися для коррекции аттенуации и полученными при задержке дыхания, и данными эмиссионного скана, который выполняется при спокойном дыхании
• Объем легких при КТ больше, чем при ПЭТ
• Приводит к возникновению криволинейного «холодного» артефакта на границе легкое-диафрагма и затрудняет корректное определение локализации очага интенсивного накопления ФДГ
• Обычно для подтверждения наличия патологических изменений в анатомических структурах достаточно сравнить полученные данные с данными КТ, а также изучить изображения, полученные без коррекции аттенуации
3. Ложноположительные результаты:
• Физиологический уровень поглощения ФДГ о Поперечнополосатые мышцы
— Большинство групп скелетных мышц характеризуются низким уровнем поглощения ФДГ или его отсутствием
— Причины повышения уровня накопления ФДГ
Чрезмерная физическая активность перед проведением ПЭТ (накопление запасов гликогена)
Активные сокращения поперечнополосатых мышц непосредственно до или во время периода накопления ФДГ (в течение 30 минут после введения ФДГ)
Длительные или повторяющиеся сокращения мышц при тревоге
о Бурая жировая ткань:
— Рудиментарный орган термогенеза
— Играет роль в регуляции массы тела и его температуры
— Характеризуется повышением поглощения ФДГ в условиях низкой температуры окружающей среды и при насыщении
— Распределение: шейная, подмышечная, паравертебральная, медиастинальная и абдоминальная области
• Инфекция и воспаление:
о Увеличение поглощения ФДГ в связи с усилением гликолиза в лейкоцитах, лимфоцитах и макрофагах
о Этиология
— Пневмония
— Гранулематозные заболевания: гистоплазмоз, туберкулез и capкоидоз
— Заболевания сосудов: эмболия легочной артерии, тромбозы, атеросклероз
• Ятрогения
о Лучевая терапия:
— Развитие пневмонита в течение первых шести месяцев
Изменения по типу «матового стекла» или консолидация легочной ткани
Вследствие воспаления типично интенсивное поглощение ФДГ
— Фиброз развивается через 6-12 месяцев
Объемное уменьшение и нарушение архитектуры легкого, рубцевание, хроническая консолидация легочной ткани
На ранних этапах может характеризоваться повышенным уровнем поглощения ФДГ; со временем уровень снижается
о Процедуры:
— Грануляционная ткань может характеризоваться повышенным поглощением ФДГ
— Трахеостомия, стернотомия, медиастиноскопия, пункционная биопсия и другие процедуры
— Установка центральных катетеров, дренажных трубок и водителей ритма
о Плевродез тальком:
— Часто проводится для лечения рефрактерного плеврального выпота и персистирующего пневмоторакса
— Тальк вызывает гранулематозную воспалительную реакцию в плевре
— После процедуры повышенный уровень накопления ФДГ может сохраняться в течение нескольких лет
— Избежать ошибок в диагностике позволяют данные КТ
Наличие в плевре гиперденсных линейных участков и узелков, которые соответствуют участкам накопления ФДГ
4. Ложноотрицательные результаты:
• Небольшие узелки в легочной ткани
о Затруднено выявление узелков размером
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.1.2019
Что показывает ПЭТ КТ
В этой статье коротко коснемся нормы и патологий, которые показывает метод ПЭТ КТ. Пройдемся по распространенным формулировкам, которые радиологи употребляют в заключениях по снимкам, и дадим трактовку.
Об информативности метода в общих чертах
В общих чертах, кроме нормы исследование ПЭТ КТ показывает качество клеток, очаг распространения “плохих” клеток, реакцию “плохих” клеток на лечение, замедление обменных процессов на клеточном уровне.
Рис. 1: Пример снимка ПЭТ КТ
Что и как выявляет ПЭТ КТ, и какие заболевания диагностируют этим методом исследования, разбираем далее.
Метаболизм клеток как индикатор
Что означает физиологическое накопление РФП
Некоторые ткани нашего организма в норме поглощают больше глюкозы. К таким относится головной мозг, скелетная мускулатура, миокард, желудочно-кишечный тракт, почки. Кроме этого, так называемая гиперфиксация наблюдается в местах скопления жировой ткани, в особенности, бурого жира.
То есть, под физиологической гиперфиксацией РФП понимают норму.
Естественное накопление препарата несколько отличается от патологического. Распределение РФП в этом случае мягкое диффузное. В норме снимки не содержат ярких вкраплений и угасаний. Препарат распределяется равномерно.
Что показывает метод
Рис 3: Гибернация миокарда на ПЭТ КТ (участки выделены синим)
Опухоли нервной системы визуализируются на ПЭТ КТ по принципу других опухолей, то есть, в форме повышенного накопления препарата.
Кроме гибернации миокарда посредством ПЭТ КТ диагностируют формы ишемической болезни сердца, не требующие неотложного вмешательства. То есть, выявляют заболевание на ранней стадии развития, неопасной для жизни пациента.
Что показывает ПЭТ КТ всего тела при онкологии
Опухолевые клетки характеризуются склонностью к бесконтрольному быстрому делению и росту. Эти процессы требуют постоянного поступления питательных веществ, в том числе, глюкозы, что позволяет увидеть на ПЭТ КТ малейшие очаги патологии. Если другие визуализационные методы малоэффективно отражают морфологические изменения и степень активности процесса, особенно при малых размерах опухолей; то ПЭТ КТ позволяет диагностировать рак на сверхранних стадиях, когда никак иначе болезнь обнаружить нельзя.
Рис. 4: Метастазы в печени на ПЭТ КТ
На снимке Рис. 4 видны метастазы опухоли в печень. Обратите внимание, что на изображении визуализируются даже небольшие по размерам узлы, расположенные на периферии.
Еще одно специфическое свойство ПЭТ КТ в онкологии – это дифференцировка между лучевым некрозом окружающей опухоль ткани и прогрессированием опухоли. На КТ разница заметна не всегда. На ПЭТ КТ некроз выглядит, как снижение накопления РФП, тогда как ткани прогрессирующей опухоли выражаются в виде увеличенной площади накопления. Эта разница в отображении помогает доктору сделать правильный вывод.
Распространенные формулировки в заключении
ПЭТ КТ, как другие виды исследования, описывают по протоколу. То есть, по установленному порядку описания отделов и органов. Заключение в зависимости от области исследования содержит разные формулировки, но существуют устоявшиеся определения и показатели, которые встречаются чаще остальных и применяются ко всем отделам тела.
Разберем основные формулировки из заключений ПЭТ КТ, которые часто вызывают вопросы на практике у наших пациентов.
Что такое suv max при ПЭТ КТ
Suv расшифровывается, как Standardized Uptake Value, что в переводе на русский язык означает “стандартизированный уровень захвата”. Показатель отражает интенсивность накопления РФП и рассчитывается для каждого конкретного участка автоматически программой аппарата ПЭТ. Единица измерения Suv зависит от модели томографа.
Показатель характерен только для метода ПЭТ КТ, Suv max не имеет строго установленной нормы. Его величина важна, главным образом, в исследовании динамики.
Значение Suv max при ПЭТ КТ в онкологии обозначает метаболический ответ опухоли на проведенное лечение. Что это значит? Показатель отражает то, как реагируют злокачественные клетки на лучевую или химиотерапию. Поэтому в заключении ПЭТ КТ степень накопления РФП в виде значения Suv max несет важнейшее значение для лечащего врача.
Различают несколько вариантов метаболического ответа патологического очага.
При положительной динамике наблюдается (уменьшение накопления препарата на 25% и более) или (повышенное накопление отсутствует).
В отрицательной динамике различают (РФП накапливается на 25% больше, или диагностированы новые очаги патологии) и (изменения показателя менее 25%, расцениваются как недостоверные данные).
Метаболическая активность на ПЭТ КТ: что это такое
Еще одна формулировка, которая часто употребляется в заключении радиологов при диагнозе “онкология” и вызывает вопросы пациентов.
Что такое физиологическая гиперфиксация рфп при пэт кт
Исследование «всего тела» заключается в сканировании пациента от макушки до кончиков пальцев ног.
Вопрос №2. Что такое радиофармпрепарат?
Радиофармпрепарат (РФП) – это соединение, состоящее из специального вещества и радионуклида (изотопа, радионуклидной метки). Специальное вещество отвечает за то, в каком органе накопится РФП, а радионуклидная метка позволяет врачу-диагносту увидеть это накопление на изображении.
В настоящее время в основном используются соединения меченые 99m Tc (технеций-99), а также 123 I (йод-123).
Вопрос №3. Что такое физиологическое накопление РФП?
Физиологическое накопление (гиперфиксация) РФП – это повышенное накопление РФП, определяющееся в различных органах и системах в норме.
Например, большинство РФП выводятся почками, поэтому самое частое физиологическое накопление РФП определяется в мочевом пузыре.
Вопрос №4. Что такое патологическое накопление радиофармпрепарата (РФП)?
Повышенное накопление РФП в очаге по отношению к здоровым тканям, противоположной области (например, в ребре с противоположной стороны, суставе).
Вопрос №5. Как следует себя вести после введения радиофармпрепарата (РФП)?
В целях ограничения возможного облучения окружающих Вас людей следует придерживаться следующих правил:
Помните! При соблюдении этих правил и рекомендаций Вы не представляете радиационной опасности для Ваших близких и окружающих.
Вопрос №6. Кому показана ангионефросцинтиграфия с капотеном?
Данное исследование показано пациентам со средним или высоким риском вазоренальной (почечной) гипертензии. Критерии отбора для теста: внезапная или выраженная гипертензия; гипертензия стойкая к медикаментозной терапии у послушного пациента; шумы при аускультации в брюшной полости или в боку; повышение уровня азота или ухудшение почечной функции во время терапии ингибиторами АПФ; окклюзионное поражение в других сосудистых бассейнах; гипертензивная ретинопатия 3 или 4 степени (поражение глаз); начало гипертензии до 30 или после 55 лет.