Dołącz do czytelników
Brak wyników

To wiedzieć powinniśmy

24 czerwca 2019

NR 46 (Czerwiec 2019)

Zastosowanie pozytonowej tomografii emisyjnej w medycynie ze szczególnym uwzględnieniem onkologii ginekologicznej

0 78

Pozytonowa tomografia emisyjna (positron emission tomography – PET) to technika obrazowania, w której [zamiast jak w tomografii komputerowej (computed tomography – CT), zewnętrznego źródła promieniowania rentgenowskiego lub radioaktywnego] rejestruje się promieniowanie powstające podczas anihilacji pozytonów (antyelektronów). Pozytonową tomografię emisyjną stosuje się w medycynie nuklearnej głównie w diagnozowaniu chorób ośrodkowego układu nerwowego (umożliwia np. wczesną diagnozę choroby Huntingtona). Pozytonowa tomografia emisyjna znajduje też zastosowanie w kardiologii, a także w diagnozowaniu stanów zapalnych niejasnego pochodzenia. Metoda ta ma szczególne znaczenie w onkologii, w tym onkologii ginekologicznej.

Pozytonowa tomografia emisyjna to technika obrazowania, w której (zamiast jak w CT, zewnętrznego źródła promieniowania rentgenowskiego lub radioaktywnego) rejestruje się promieniowanie powstające podczas anihilacji pozytonów (antyelektronów). Metoda ta znajduje zastosowanie w medycynie, ze szczególnym uwzględnieniem onkologii ginekologicznej.

Pozytonowa tomografia emisyjna to metoda obrazowania, która umożliwia uzyskanie informacji o intensywności wychwytu glukozy w tkankach, co przekłada się na ich aktywność metaboliczną [1–8]. Wykorzystuje się w niej reakcję jądrową β+, której ulegają określone izotopy promieniotwórcze (np. 18F, 11C). W wyniku rozpadu β+ powstaje pozyton, który natychmiast ulega anihilacji w reakcji z elektronem [9–12].

Produktem reakcji anihilacji są 2 fotony wykrywane przez detektory skanera PET. Umożliwia to zlokalizowanie atomu izotopu promieniotwórczego, którym znakuje się określone związki chemiczne [9–17].
Najczęściej wykorzystywanym znacznikiem jest 18F-fluorodeoksyglukoza (18F-FDG). Dzięki temu, że komórki nowotworowe charakteryzują się zwiększonym wychwytem glukozy, możliwe jest ich wykrycie w czasie badania PET [18–21].

Względna intensywność wychwytu glukozy przez tkanki mierzona jest przez wartość wskaźnika SUVmax (standardized uptake value, wystandaryzowany wskaźnik wychwytu).

Pozytonowa tomografia emisyjna znajduje zastosowanie zarówno w medycynie, jak i w weterynarii. Pierwszy na świecie skaner do PET, który jest wykorzystywany w medycynie weterynaryjnej (w diagnostyce obrazowej koni), pozyskała uczelnia kształcąca lekarzy weterynarii – UC Davis [13]. Pozytonowa tomografia emisyjna pozwala np. na szczegółową ocenę obrazów strukturalnych organów oraz tkanek koni, a także na zgłębienie aktywności na poziomie komórkowym – poprzez ocenę czynnościową, np. tkanki kostnej oraz tkanek łącznych, co pozwala na wczesną diagnostykę zmian w narządach koni. 

Zmiany te można wykryć wcześniej, niż pozwalają na to tomografy komputerowe czy rezonanse magnetyczne [13]. Pozytonowa tomografia emisyjna w medycynie weterynaryjnej i w ortopedii pozwala m.in. na
ocenę i identyfikację małych przebudowanych obszarów kości, które w miejscu przyczepu ścięgien czy więzadeł mogą ograniczać mobilność i zakres ruchu w stawach; wykazywanie obszarów zwiększonej aktywności w obrębie tkanki kostnej wskazującą na toczące się procesy zapalne oraz pojawiające się zwyrodnienia; wskazywanie obszarów silnej proliferacji kości, czyli rozrastania się tkanki kostnej.

Pozytonowa tomografia emisyjna w medycynie nuklearnej odgrywa ogromne znaczenie w diagnozowaniu chorób ośrodkowego układu nerwowego (umożliwia np. wczesną diagnozę choroby Huntingtona). Znajduje też zastosowanie w kardiologii, a także 

 Ryc. 1. Pozyton
 

Ryc. 2. Kamera PET zbudowana z pierścienia detektorów promieniowania 

 

w diagnozowaniu stanów zapalnych niejasnego pochodzenia. Metoda ta ma szczególne znaczenie w onkologii. Zastosowanie PET wpłynęło na postęp w zakresie badań nad chorobą Alzheimera, Parkinsona czy różnych postaci schizofrenii i padaczki [6–12].

Ta metoda znajduje także zastosowanie w nowoczesnej seksuologii. Badacze w tej interdyscyplinarnej dziedzinie posługują się narzędziami z różnych dziedzin akademickich, m.in. biologii, medycyny [diagnostyka endokrynologiczna, badania genetyczne, badanie rezonansu magnetycznego (magnetic
resonance imaging – MRI), ultrasonografia, ale także badanie PET]. Pozytonowa tomografia emisyjna należy bowiem do technik obrazowania, która pozwala na określenie ważnych aspektów fizjologicznych in vivo [18–32].

Na znaczenie PET w rozwoju nauki o płci, czyli seksuologii, wskazuje przykład dotyczący badań nad embriologią seksualności [27]. W jednym z rzadkich przypadków naukowcy mogą odnieść dane z badań nad zwierzętami do człowieka. Przykładem takiego przełożenia może być 48-godzinne „okno”, kiedy nowonarodzony szczur ma już zróżnicowane gonady, ale niezróżnicowany pień mózgu, pozwala na stymulację mózgu różnymi hormonami płciowymi.

Zmiany w zachowaniu szczurów zlokalizowane są w ośrodkowym układzie nerwowym w podstawie podwzgórza, nazwane są również ośrodkiem seksualności. Podwzgórze wpływa na układ wewnątrzwydzielniczy, zarządzając wyrażaniem emocji, tj. gniewem czy aktywnością seksualną. Neuroprzekroje pnia ludzkiego mózgu oraz komputerowe modele oparte na PET wykazały niemal identyczne regiony w mózgu Homo sapiens. Jak wiadomo, ludzki czynnik gonadoliberyny (GnRF) wysyła sygnały pochodzące z jego stymulacji do przysadki, a stąd do gonad. Badania laboratoryjne i badania oparte na dowodach (evidence-based medicine – EBM) potwierdziły, że samice są znacząco bardziej rozwinięte niż samce przez pierwszą dekadę życia, co rozpoczyna się już w momencie zapłodnienia [27].


Pozytonowa tomografia emisyjna w onkologii


Szczególne znaczenie ma jednak PET w onkologii, w tym onkologii ginekologicznej [1–6]. Dzięki diagnostyce PET istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo rozpoznania nowotworów (w ok. 90% badanych przypadków). Takiego wyniku nie daje się osiągnąć za pomocą żadnej innej techniki obrazowania. Pozytronowa tomografia emisyjna daje także możliwość kontroli efektów terapeutycznych w trakcie leczenia chorób nowotworowych, np. za pomocą chemioterapii [2–6, 14–16].

Obecnie praktycznie wszystkie dostępne skanery PET są urządzeniami hybrydowymi typu:

  • PET-CT, PET/CT – połączenie PET z wielorzędowym CT,
  • PET-MRI, PET/MRI – połączenie PET z MRI [22–26].
  • Połączenie techniki PET z CT ułatwia interpretację uzyskanych obrazów przez anatomiczne zobrazowanie struktur, przez co zwiększa dokładność diagnostyczną [27–32].

 

 

 Ryc. 3. PET CT, metabolizm, morfologia

 

 Ryc. 4. Fizjologiczna dystrybucja 18F-fluorodeoksyglukoza

 

W diagnostyce pierwotnego raka piersi metoda PET/CT może obecnie znaleźć zastosowanie jedynie w przypadku guzów obarczonych wysokim ryzykiem siania przerzutów, takich jak rak potrójnie negatywny (niewykazujący ekspresji receptorów dla estrogenów, progesteronu oraz naskórkowego czynnika wzrostu 2) oraz postać zapalna raka piersi, w którego wykrywaniu PET/CT charakteryzuje się czułością sięgającą nawet 100% [2, 4–8]. W ich przypadku dodatkową korzyścią jest fakt wykrycia przerzutów w obrębie całego organizmu w ciągu jednego badania, w czym PET/CT ma wyższą czułość i swoistość niż konwencjonalny protokół badań [8–12]. Przeszkodą w szerszym zastosowaniu obrazowania pierwotnego raka piersi jest znaczny odsetek fałszywie ujemnych wyników w przypadku guzów mniejszych niż 1 cm, co jest spowodowane rozdzielczością metody PET.

Obecnie PET/CT nie jest elementem algorytmu terapeutycznego, jednakże dzięki tym zaletom może stać się jego częścią, gdy obniży się jego koszt [14–20]

 

Rak jajnika


Najistotniejszym czynnikiem prognostycznym w raku jajnika jest stopień zaawansowania klinicznego. Jest on ustalany w oparciu o badanie histopatologiczne materiału uzyskanego podczas zabiegu operacyjnego. Jednakże pacjentki ze znacznym zaawansowaniem nowotworu, u których optymalna cytoredukcja jest mało prawdopodobna, powinny być poddane chemioterapii neoadjuwantowej. Z tego względu istotne jest przedoperacyjne stopniowanie zaawansowania za pomocą metod obrazowych. Pozytronowa tomografia emisyjna, PET-CT znajdują tu zastosowanie [1, 2, 5, 25–30]. Zastosowania FDG PET/CT w raku jajnika opisuje tabela 1.
 

Tab. 1. Zastosowanie FDG PET/CT w raku jajnika

Zastosowanie Podsumowanie
Diagnostyka wstępna Czułość i swoistość wynoszą odpowiednio 81–98% i 61–95%.
Trudności w diagnostyce nowotworów o złośliwości granicznej.
Niski SUVmax w przypadku typu jasnokomórkowego i śluzowego
Ocena stopnia zaawansowania klinicznego Wysoka wartość diagnostyczna odnośnie do zmian w węzłach chłonnych (trafność 96%) i przerzutów odległych.
W wykrywaniu rozsiewu otrzewnowego skuteczniejszy może być MRI
Rokowanie WBTLG (whole body total lesion glycolysis) jest niezależnym czynnikiem rokowniczym
Wykrywanie wznowy Czułość wynosi 88,6%, a swoistość 90,3%.
FDG PET/CT zmienia decyzję terapeutyczną w 58–60% przypadków

 

Ryc. 5. Metabolizm FDG

 

Rak szyjki macicy


Częstość zachorowania na raka szyjki macicy spada, ale nadal jest on jedną z wiodących przyczyn zgonów wśród kobiet. Stosowane są zalecenia FIGO (Internationonal Federation of Gynecology and Obstetrics) w celu klasyfikacji zaawansowania raka szyjki macicy. Klasyfikacja ta jest bardzo istotna, gdyż determinuje plan terapeutyczny – pacjentki w stadium IB oraz IIA poddawane są radioterapii lub brachyterapii lub też radykalnej histerektomii, w przypadku raka szyjki w stadium IIB–IVA histerektomia nie jest opcją terapeutyczną. W takich przypadkach poleca się połączenie radioterapii z chemioterapią (cisplatyna). W sytuacjach wczesnego stadium raka szyjki po radykalnej histerektomi zastosowanie znajduje radioterapia lub połączenie radio i chemioterapii. Szereg nieinwazyjnych technik obrazowania służy jako narzędzia pomocnicze w ocenie stopnia zaawansowania procesu nowotworowego [należy do nich proste badanie rentgenograficzne (RTG) klatki piersiowej, urografia, cystoskopia czy sigmoidoskopia].

W ostatnim czasie zdecydowanie wiodącą rolę odgrywa CT, MRI i ultrasonografia (USG), coraz częściej jednak zwraca się też uwagę na kliniczne znacznie pozytronowej tomografii emisyjnej PET [21–24, 31, 32].

Badanie PET lub PET/CT ma bowiem duże znaczenie kliniczne w diagnozowaniu raka szyjki macicy, jeśli jest wykonywane przed planowaną radioterapią. Dzięki możliwości wykrycia przerzutowych węzłów chłonnych we wszystkich okolicach ciała, wynik badania wpływa na obszar poddawany radioterapii oraz dawkę promieniowania [25, 26, 28, 19, 30, 31].

Dokonano porównania PET i MRI w wykrywaniu zajęcia przymacicz i przerzutów do węzłów chłonnych u pacjentek z rakiem szyjki macicy poprzez retrospektywną analizę dokładności MRI oraz PET w wykrywaniu przerzutów do węzłów chłonnych oraz przymacicz, porównując wyniki tych badań z wynikami oceny materiału pobranego operacyjnie [31].

Ogółem badaniu poddano 36 kobiet, w wieku 22–74 lat. Zarówno PET, jak i MRI wykonywano w ciągu tygodnia poprzedzającego zabieg operacyjny. Kryterium nieprawidłowości węzłów w badaniu MRI była średnica powyżej 1 cm. W badaniu PET węzeł uznawano za nieprawidłowy, jeśli wychwyt glukozy był wyraźnie wyższy niż wychwyt w otaczającej tkance i zjawisko to stwierdzano na dwóch kolejnych warstwach. U wszystkich pacjentek wykonano radykalną histerektomię z usunięciem węzłów chłonnych wokół naczyń biodrowych wspólnych, wewnętrznych i zewnętrznych oraz węzłów kanału. Liczba usuniętych węzłów wahała się 9–55 (średnio 24 ±11). U 2 pacjentek usunięto także węzły chłonne okołoaortalne. Według klasyfikacji FIGO (International Federation of Gynecology and Obstetrics), 
u 12 pacjentek stwierdzono stadium Ib, u dziewięciu Ib2 oraz u 15 IIa. Na obrazach MRI zmienione nowotworowo węzły chłonne stwierdzano u 14 (38,9%) pacjentek w 22 miejs...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Forum Położnictwa i Ginekologii"
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • Zniżki w konferencjach organizowanych przez redakcję
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy