ПЭТ/КТ

ПЭТ/КТ (позитронно-эмиссионная томография, совмещённая с компьютерной томографией) — это гибридный метод лучевой диагностики, основанный на одновременной регистрации функциональной активности тканей (методом ПЭТ) и их анатомической структуры (методом КТ). ПЭТ/КТ позволяет получать трёхмерные изображения, на которых метаболические процессы (например, накопление глюкозы) накладываются на детальную анатомическую картину. Метод широко применяется в онкологии, кардиологии и неврологии для выявления опухолей, оценки метастазирования, контроля эффективности лечения и диагностики воспалительных процессов.

История развития

Предпосылки возникновения

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) как самостоятельный метод начала развиваться в 1950-х годах. Первые экспериментальные ПЭТ-сканеры были созданы в 1970-х годах в США (Медицинская школа Вашингтонского университета в Сент-Луисе) и в СССР (Институт ядерной физики СО АН СССР, Новосибирск). Однако ПЭТ давала лишь функциональную информацию, не позволяя точно локализовать патологические очаги относительно анатомических структур. Компьютерная томография (КТ), появившаяся в 1970-х годах, обеспечивала высокое анатомическое разрешение, но не давала данных о метаболизме.

Создание гибридной технологии

Идея совмещения ПЭТ и КТ в одном аппарате была реализована в конце 1990-х годов. Первый коммерческий ПЭТ/КТ-сканер был представлен компанией Siemens в 2000 году. В 2001 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило клиническое применение ПЭТ/КТ. В России первые ПЭТ/КТ-центры начали работу в 2010-х годах, в том числе в рамках государственно-частного партнёрства (например, «ПЭТ-Технолоджи»).

Современное состояние

К 2020-м годам ПЭТ/КТ стал стандартом в онкологической диагностике в большинстве развитых стран. В России метод входит в перечень высокотехнологичной медицинской помощи, оказываемой по полису ОМС при определённых показаниях. Постоянно совершенствуются радиофармпрепараты (РФП) и детекторные системы, что повышает разрешение и снижает лучевую нагрузку.

Устройство и принцип работы

Основные компоненты

ПЭТ/КТ-сканер представляет собой единый аппарат, в котором совмещены два диагностических модуля, расположенных последовательно:

ПЭТ-модуль — кольцо детекторов, регистрирующих гамма-кванты, образующиеся при аннигиляции позитронов;
КТ-модуль — рентгеновская трубка и детекторы, выполняющие стандартное КТ-сканирование.

Пациент перемещается на подвижном столе через оба модуля за одну процедуру. Современные системы (например, Siemens Biograph, GE Discovery, Philips Vereos) позволяют выполнять сканирование с высокой скоростью и низкой дозой облучения.

Принцип ПЭТ

ПЭТ основана на регистрации позитронного излучения. Пациенту внутривенно вводят радиофармпрепарат, содержащий позитрон-излучающий изотоп (чаще всего фтор-18, ¹⁸F). Позитроны, испускаемые изотопом, аннигилируют с электронами тканей, образуя два гамма-кванта, разлетающихся в противоположных направлениях. Детекторы ПЭТ-модуля регистрируют эти кванты одновременно (метод совпадений), что позволяет вычислить точку аннигиляции и построить трёхмерную карту распределения РФП.

Принцип КТ

КТ-модуль выполняет стандартное рентгеновское сканирование, создавая послойные изображения тканей с высоким анатомическим разрешением. КТ-данные используются для коррекции поглощения гамма-излучения в теле пациента (аттенюационная коррекция), что повышает точность ПЭТ-изображений.

Совмещение изображений

После сканирования программное обеспечение совмещает ПЭТ- и КТ-изображения. Результат представляется в виде цветной карты метаболической активности, наложенной на серошкальное КТ-изображение. Это позволяет врачу одновременно оценить морфологию и функцию тканей.

Радиофармпрепараты (РФП)

Основные изотопы

Наиболее распространённый РФП — ¹⁸F-фтордезоксиглюкоза (¹⁸F-ФДГ). Это аналог глюкозы, который накапливается в клетках с повышенным метаболизмом (опухолевые клетки, очаги воспаления, активная нервная ткань). Период полураспада ¹⁸F — около 110 минут, что позволяет доставлять РФП из циклотрона в клинику.

Другие изотопы:

¹¹C (период полураспада 20 минут) — используется для мечения аминокислот, нейромедиаторов;
¹³N (10 минут) — для визуализации перфузии миокарда;
¹⁵O (2 минуты) — для изучения кровотока и метаболизма кислорода;
⁶⁸Ga (68 минут) — для ПЭТ/КТ с аналогами соматостатина (нейроэндокринные опухоли);
¹⁸F-холин — для диагностики рака предстательной железы.

Требования к РФП

РФП должны обладать высокой специфичностью к мишени, низкой токсичностью, быстрым выведением из организма и минимальным радиационным воздействием на здоровые ткани. В России производство РФП осуществляется в специализированных радиофармацевтических лабораториях при ПЭТ-центрах (например, в Москве, Санкт-Петербурге, Казани, Екатеринбурге).

Процедура ПЭТ/КТ

Подготовка пациента

За 6–12 часов до исследования — голодная диета (исключение углеводов, сахара, кофеина);
За 24 часа — исключение физических нагрузок и алкоголя;
За 2–3 часа — приём 1–1,5 литров воды (для гидратации);
При сахарном диабете — коррекция дозы инсулина по согласованию с врачом;
Перед введением РФП — измерение уровня глюкозы крови (допустимый уровень — до 11 ммоль/л).

Ход исследования

Внутривенное введение РФП (обычно ¹⁸F-ФДГ) в дозе 3–5 МБк/кг массы тела.
Период распределения — 45–60 минут (пациент находится в покое, в тёплом помещении, без разговоров и движений).
Положение пациента на столе — лёжа на спине, руки за головой.
КТ-сканирование (10–20 секунд) — для аттенюационной коррекции и анатомической привязки.
ПЭТ-сканирование (15–30 минут) — регистрация излучения от РФП.
Обработка данных и построение изображений (5–10 минут).

Общая продолжительность процедуры — от 1,5 до 2,5 часов.

Постпроцедурные рекомендации

Увеличение потребления жидкости для ускорения выведения РФП;
Избегание контакта с беременными и детьми в течение 12–24 часов;
Радиационная нагрузка на пациента — 5–10 мЗв (сопоставимо с 2–4 годами естественного фонового облучения).

Показания и противопоказания

Основные показания

Онкология (80–90% всех исследований):
Диагностика и стадирование злокачественных опухолей (рак лёгкого, молочной железы, толстой кишки, лимфомы, меланома);
Выявление метастазов и рецидивов;
Оценка эффективности химиотерапии, лучевой терапии, таргетной терапии;
Планирование лучевой терапии (определение границ опухоли);
Дифференциальная диагностика доброкачественных и злокачественных образований.
Кардиология:
Оценка жизнеспособности миокарда (выявление «гибернированного» миокарда после инфаркта);
Диагностика воспалительных заболеваний сердца (саркоидоз, эндокардит).
Неврология:
Диагностика болезни Альцгеймера (снижение метаболизма в височно-теменных областях);
Выявление очагов эпилептической активности;
Диагностика болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний.

Противопоказания

Абсолютные:
Беременность (риск тератогенного действия излучения);
Тяжёлое общее состояние пациента (невозможность лежать неподвижно 20–30 минут);
Клаустрофобия (тяжёлая форма).
Относительные:
Период лактации (необходимо прерывание кормления на 12–24 часа);
Детский возраст (исследование проводится только по строгим показаниям, с уменьшением дозы РФП);
Почечная недостаточность (затруднённое выведение РФП);
Недавнее введение контрастных веществ (необходим интервал 24–48 часов).

Преимущества и ограничения

Преимущества

Высокая чувствительность — выявление опухолей размером до 5–7 мм;
Функциональная информация — оценка метаболической активности, а не только размера и формы;
Совмещение анатомии и функции — точная локализация очагов;
Возможность количественной оценки — расчёт стандартизированного уровня накопления (SUV, Standardized Uptake Value);
Безопасность — низкая лучевая нагрузка по сравнению с некоторыми другими методами (например, сцинтиграфией).

Ограничения

Ложноотрицательные результаты — опухоли с низким метаболизмом (например, некоторые виды рака предстательной железы, низкодифференцированные лимфомы);
Ложноположительные результаты — воспалительные процессы, гранулёмы, инфекции, послеоперационные изменения;
Необходимость циклотрона — РФП с коротким периодом полураспада требуют близости к производству;
Высокая стоимость — оборудование, РФП, подготовка персонала;
Ограниченная доступность — в России ПЭТ/КТ-центры есть в крупных городах (Москва, Санкт-Петербург, Казань, Екатеринбург, Новосибирск, Краснодар и др.), но не во всех регионах.

Перспективы развития

Новые РФП

Разрабатываются РФП для визуализации специфических рецепторов (например, PSMA для рака предстательной железы, FAPI для фибробластов опухоли), гипоксии, апоптоза, ангиогенеза. Это расширяет диагностические возможности метода.

Совмещение с МРТ

ПЭТ/МРТ — гибридная технология, сочетающая ПЭТ с магнитно-резонансной томографией. Она обеспечивает более высокое мягкотканное разрешение и меньшую лучевую нагрузку, чем ПЭТ/КТ. В России ПЭТ/МРТ-системы внедряются в крупных научных центрах (например, НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина).

Искусственный интеллект

Алгоритмы машинного обучения используются для автоматического анализа ПЭТ/КТ-изображений, сегментации опухолей, прогнозирования ответа на терапию. Это снижает нагрузку на врачей и повышает точность диагностики.

Уменьшение дозы облучения

Совершенствование детекторов и алгоритмов реконструкции позволяет снижать активность вводимого РФП и время сканирования без потери качества изображения.

Источники

Townsend D. W. Combined PET/CT: the historical perspective // Seminars in Ultrasound, CT and MRI. — 2008. — Vol. 29, No. 4. — P. 232–235.
Boellaard R. et al. FDG PET/CT: EANM procedure guidelines for tumour imaging: version 2.0 // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. — 2015. — Vol. 42, No. 2. — P. 328–354.
Национальное руководство по ядерной медицине / под ред. А. Ф. Цыба, А. Д. Каприна. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — 576 с.
Приказ Минздрава России от 15.11.2012 № 915н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи взрослому населению по профилю "онкология"» (с изменениями).
Клинические рекомендации по применению ПЭТ/КТ в онкологии (Ассоциация онкологов России, 2021).
Wahl R. L. et al. From RECIST to PERCIST: Evolving Considerations for PET Response Criteria in Solid Tumors // Journal of Nuclear Medicine. — 2009. — Vol. 50, No. 5. — P. 122S–150S.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →