Positron Emission Tomography

Positron emission tomography (PET) ay isang paraan ng intravital study ng metabolic at functional na aktibidad ng mga tissues sa katawan. Ang pamamaraan ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng positron paglabas, sinusunod sa radiopharmaceutical ipinakilala sa katawan sa panahon ng pamamahagi nito at akumulasyon sa iba't ibang mga organo. Sa neurolohiya, ang pangunahing punto ng paggamit ng pamamaraan ay ang pag-aaral ng metabolismo ng utak sa maraming sakit. Ang mga pagbabago sa akumulasyon ng mga nuclide sa anumang lugar ng utak ay nagpapahiwatig ng paglabag sa aktibidad na neuronal.

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

Mga pahiwatig para sa positron emission tomography

Indications para Positron emission tomography ay isang pagsubok para sa myocardial hibernation sa mga pasyente na kailangan ng bypass surgery at coronary arterya o ang transplanted puso paglipat at pag-aaral sa tumutukoy metastatic nekrosis at fibrosis sa pinalaki lymph nodes sa mga pasyente na may kanser. PET ay ginagamit din para sa pagsusuri ng baga nodules at matukoy kung ang mga ito ay metabolically aktibo, pag-diagnose ng kanser sa baga, leeg kanser, lymphoma, at melanoma. Ang CT ay maaaring sinamahan ng positron emission tomography upang maiugnay ang morpolohiya at pagganap na data.

Paghahanda para sa Positron Emission Tomography

Ang alagang hayop ay ibinibigay sa isang walang laman na tiyan (ang huling pagkain ay 4-6 na oras bago ang pagsubok). Ang tagal ng pag-aaral ay 30 hanggang 75 minuto, depende sa dami ng pamamaraan. Sa panahon ng 30-40 minuto kinakailangan upang paganahin ang ipinasok na gamot sa metabolic proseso ng katawan, ang mga pasyente ay dapat na sa ilalim ng kondisyon na mabawasan ang posibilidad ng motor, pananalita at emosyonal na aktibidad upang mabawasan ang posibilidad ng false positive na resulta. Para sa mga ito, ang pasyente ay inilalagay sa isang hiwalay na silid na may mga pader ng tunog na may tunog; ang pasyente ay namamalagi sa mga saradong mata.

Mga alternatibong pamamaraan

Ang ilang mga alternatibong pamamaraan ng functional neuroimaging, tulad ng magnetic resonance spectroscopy, single-photon emission CT, perfusion at functional MRI, ay maaaring magsilbing alternatibo sa PET.

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

Single-photon emission tomography

Ang isang mas mura na variant ng pag-aaral ng radioisotop sa intraital na istraktura ng utak ay isang single-photon emission computed tomography.

Ang pamamaraang ito ay batay sa pagtatala ng radiation ng kabuuan na pinalabas ng mga radioactive isotopes. Hindi tulad ng PET na paraan, kapag ang mga single-poton paglabas computed tomography gamit elemento ay hindi kasangkot sa metabolismo (Ts99, TI-01) at paggamit ng isang umiikot sa paligid ng isang bagay sa mga pares ng camera ay hindi nakatala, at solong quanta (photons).

Ang isa sa mga pagbabago ng single-photon emission computed tomography method ay ang visualization ng lokal na tserebral na daloy ng dugo. Ang pasyente ay pinahihintulutan upang lumanghap isang gas halo ng xenon-133 ay dissolved sa dugo, at paggamit ng computer na pagtatasa ng tatlong-dimensional larawan ng build ng mga mapagkukunan radiation Photon pamamahagi sa utak sa isang malapad resolution ng tungkol sa 1.5 cm. Ang pamamaraan na ito ay ginagamit sa partikular, para sa pagsisiyasat ng mga peculiarities ng mga lokal na ang daloy ng tserebral na dugo sa mga sakit sa cerebrovascular at may iba't ibang uri ng demensya.

Pagsusuri ng mga resulta

Ang pagsusuri ng PET ay ginagawa sa pamamagitan ng visual at semi-quantitative methods. Visual pagtatasa ng PET data ay ginanap sa gamit ang parehong itim at puti at iba't ibang mga antas ng kulay, na nagpapahintulot sa upang matukoy ang intensity ng akumulasyon ng radiopharmaceutical sa iba't-ibang mga rehiyon ng utak makilala lesions ng pathological metabolic matantya ang kanilang lokasyon, hugis at sukat.

Kapag semiquantitative pagtatasa kinakalkula radiopharmaceutical akumulasyon ratio sa pagitan ng dalawang mga lugar ng pantay na laki, na may isa sa mga ito ay tumutugon sa mga pinaka-aktibong bahagi ng pathological proseso, isa pang bahagi -neizmenonnomu contralateral utak.

Ang paggamit ng PET sa neurolohiya ay maaaring malutas ang mga sumusunod na problema:

• upang pag-aralan ang aktibidad ng ilang mga zone ng utak sa pagtatanghal ng iba't ibang mga stimuli;
• magsagawa ng maagang pagsusuri ng mga sakit;
• Upang magsagawa ng kaugalian diagnosis ng mga pathological na proseso na katulad sa clinical manifestations;
• hulaan ang kurso ng sakit, suriin ang pagiging epektibo ng therapy.

Ang mga pangunahing indicasyon para sa paggamit ng pamamaraan sa neurology ay ang mga sumusunod:

• cerebrovascular patolohiya;
• epilepsy;
• Alzheimer's disease at iba pang mga uri ng demensya;
• degenerative diseases ng utak (Parkinson's disease, Huntington's disease);
• demyelinating diseases;
• isang tumor ng utak.

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

Epilepsy

Ang PET na may 18-fluorodeoxyglucose ay nagbibigay-daan upang makita ang epileptogenic foci, lalo na sa focal epilepsy, at upang masuri ang metabolic disturbances sa mga foci na ito. Sa interictal tagal epileptik focus zone ay nailalarawan sa pamamagitan ng asukal hypometabolism, na may pagbaba ng metabolismo sa ilang mga kaso malaki lumampas sa laki ng hearth ay naka-install gamit structural diskarte neuroimaging. Bilang karagdagan, PET kayang sundan epileptik focus, kahit na sa kawalan ng electroencephalographic at estruktural mga pagbabago, maaari itong gamitin sa kaugalian diyagnosis ng epilepsi at di-epileptik seizures pagkawala ng malay. Ang pagkasensitibo at pagtitiyak ng pamamaraan ay makabuluhang tumaas sa pinagsamang paggamit ng PET na may electroencephalography (EEG).

Sa sandaling ito ng mga epileptik seizures sinusunod pagtaas sa mga rehiyonal na asukal metabolismo sa epileptik focus, madalas na sinamahan ng isang pagpipigil sa iba pang mga lugar ng utak, at ang bagong record matapos na atake gipometa-bolizm, ang kalubhaan ng na kung saan ay nagsisimula upang bawasan nang malaki-laki pagkatapos ng 24 oras mula sa oras ng pag-agaw.

Ang PET ay maaari ding magamit nang matagumpay kapag nagpasya ang tanong ng mga indications para sa kirurhiko paggamot ng iba't ibang anyo ng epilepsy. Ang preoperative assessment ng lokalisasyon ng epileptic foci ay nagbibigay ng pagkakataon na piliin ang pinakamainam na taktika ng paggamot at upang makagawa ng isang mas layunin na forecast ng mga kinalabasan ng iminungkahing interbensyon.

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

Cerebrovascular patolohiya

Sa diagnosis ng ischemic stroke PET itinuturing bilang isang paraan ng pagtukoy ng isang viable, potensyal na maaaring makuha sa utak tissue sa lugar ng ischemic penumbra, na kung saan ay linawin ang mga indications para sa reperfusion therapy (thrombolysis). Ang paggamit ng central benzodiazepine receptor ligands paghahatid marker ng neuronal integridad, ginagawang masyadong malinaw na makilala sa viable at irreversibly nasira utak tissue sa ischemic penumbra zone sa isang maagang yugto ng stroke. Posible rin na magsagawa ng pagkakaiba sa diyagnosis sa pagitan ng sariwa at lumang ischemic foci sa mga pasyente na may paulit-ulit na ischemic episodes.

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

Alzheimer's disease at iba pang uri ng demensya

Sa diagnosis ng Alzheimer's disease, ang sensitivity ng PET ay 76 hanggang 93% (isang average ng 86%), na kinumpirma ng mga materyales ng autopsy study.

PET sa Alzheimer sakit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malinaw na pagbaba sa focal tserebral metabolismo nakararami sa associative neocortical rehiyon ng cortex (likod baywang, temporo-gilid ng bungo at pangharap cortex multimodal), na may mas malinaw na pagbabago sa nangingibabaw hemisphere. Kasabay nito, mananatiling relatibong buo basal ganglia, thalamus, tserebellum at cortex, responsable para sa pangunahing madaling makaramdam at motor function. Ang pinaka-tipikal ng bilateral hypometabolism Alzheimer sa temporo-gilid ng bungo rehiyon ng utak, na kung saan ay deployed sa mga yugto ay maaaring sinamahan ng isang pagbawas sa metabolismo sa frontal cortex.

Dementia ay sanhi ng cerebrovascular sakit, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pangunahing sugat ng frontal lobes, kabilang ang baywang at itaas na pangharap gyrus. Gayundin, sa mga pasyente na may vascular demensya ay karaniwang ipakita ang "nakita" lugar mabawasan ang metabolismo sa puting bagay at cortex, madalas magdusa cerebellum at subcortical mga istraktura. Kapag frontotemporal dementia ibunyag ang tanggihan sa pagsunog ng pagkain sa frontal, nauuna at panggitna temporal cortex. Sa mga pasyente na may demensya may Lewy bodies nabanggit bilateral temporoparietal metabolic kakulangan na kahawig ng mga pagbabago sa Alzheimer sakit, ngunit madalas na kasangkot ang ng kukote cortex at cerebellum, ay karaniwang buo sa demensya ng uri ng Alzheimer.

Pattern ng mga pagbabago sa metabolic sa iba't ibang mga kondisyon na sinamahan ng pagkasintu-sinto

Etiology ng demensya	Mga zone ng metabolic disorder
Alzheimer's disease	Ang pagkatalo ng gilid ng bungo, pilipisan at puwit cingulate cortex arises una sa lahat na may kamag-anak na pangangalaga ng mga pangunahing sensorimotor at pangunahing visual cortex at striatum kaligtasan, thalamus at cerebellum. Sa mga unang yugto, ang kakulangan ay kadalasang nagpapakita ng sarili nang walang simetrya, ngunit ang degeneratibong proseso ay kalaunan ay nagpapakita ng kanyang sarili sa bilateral
Vascular demensya	Hypometabolism at hypoperfusion sa mga apektadong cortical, subcortical area at cerebellum
Dementia ng frontal i-type ang	Pangharap cortex, nauuna temporal cortex, mediotemporalnye kagawaran magdusa una sa lahat na may likas na mas mataas na-grade lesyon kaysa sa parietal at lateral temporal cortex, na may kamag-anak na pangangalaga ng mga pangunahing sensorimotor at visual cortex
Houteon Huntington	Ang horsetail at lenticular nuclei ay dati na naapektuhan ng unti-unti na pagkakasangkot ng pagkakasangkot ng cortex
Demensya sa Parkinson's Disease	Ang mga kaguluhan ng katangian ng Alzheimer's disease, ngunit may mas nakapanatili na mediamotoral area at mas maliit na visual cortex preservation
Pagkasintu sa katawan ng Levy	Mga kaguluhan na tipikal ng sakit na Alzheimer, ngunit may mas kaunting kaligtasan ng visual cortex at, marahil, ang cerebellum

 Ang paggamit ng PET bilang isang tagahula ng pag-unlad ng Alzheimer's uri ng demensya ay maaasahan, lalo na sa mga pasyente na may banayad hanggang katamtaman na kapansanan sa pag-iisip.

Sa kasalukuyan sinusubukang gamit PET upang mag-aral sa Vivo cerebral amyloidosis, amyloid paggamit ng mga tiyak ligands, para sa layunin ng pre-clinical diyagnosis ng demensya sa mga indibidwal na may panganib na kadahilanan. Ang pag-aaral ng kalubhaan at lokalisasyon ng tserebral amyloidosis ay ginagawang posible na mapagbuti ang pag-diagnose sa iba't ibang yugto ng sakit. Bilang karagdagan, ang paggamit ng PET, lalo na sa mga dinamika, ay ginagawang posible upang mas tumpak na mahuhulaan ang kurso ng sakit at talaga na suriin ang pagiging epektibo ng therapy.

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

Parkinson's disease

Ang PET na may paggamit ng isang partikular na ligand B18-fluorodepa ay nagbibigay-daan para sa Parkinson's disease upang tumyak ng dami ang kakulangan ng synthesis at imbakan ng dopamine sa loob ng presynaptic striatal terminals. Ang pagkakaroon ng mga pagbabago sa katangian ay nagpapahintulot na sa maagang, minsan ay mga pasimula ng sakit na sakit upang magtatag ng diyagnosis at maisaayos ang pagpapatupad ng mga pang-iwas at nakakagamot na mga hakbang.

Ang paggamit ng PET ay nagpapahintulot sa kaugalian na diagnosis ng Parkinson's disease sa iba pang mga sakit, sa klinikal na larawan kung saan mayroong mga extrapyramidal na mga sintomas, halimbawa, sa multisystem pagkasayang.

Upang masuri ang estado ng dopamine receptors sa kanilang sarili sa pamamagitan ng paggamit PET ligand H ₂ -receptor raclopride. Parkinson ng sakit binabawasan ang bilang ng mga presynaptic dopaminergic terminal at ang bilang ng dopamine transporter sa synaptic lamat, habang sa iba pang mga neurodegenerative sakit (hal, ang maramihang mga sistema pagkasayang, progresibong supranuclear maparalisa at cortico-basal pagkabulok) ay nababawasan ang bilang ng mga dopamine receptors sa striatum.

Bilang karagdagan, ang paggamit ng PET ay nagbibigay-daan sa iyo upang mahulaan ang kurso at rate ng paglala ng sakit, suriin ang pagiging epektibo ng patuloy na therapy ng gamot, at tumulong sa pagtukoy ng mga indikasyon para sa operasyon ng kirurhiko.

Huntington's chorea at iba pang hyperkinesis

PET resulta sa Huntington ng sakit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagbawas sa metabolismo glucose sa may buntot nucleus, na ginagawang posible diatnostiku preclinical sakit sa mga tao sa mataas na panganib ng pagbuo ng sakit na batay sa mga resulta ng DNA pag-aaral.

Kapag torsion dystonia gamit PET na may 18-fluorodeoxyglucose detect rehiyonal na pagbabawas sa antas ng asukal sa metabolismo at may buntot nuclei lentiformnom at frontal projection patlang Thalamy pang-ahensya mediodorsal nucleus sa isang naka-save kabuuang antas ng metabolismo.

Maramihang Sclerosis

Ang PET na may 18-fluorodeoxyglucose sa mga pasyente na may maramihang esklerosis ay nagpapakita ng mga pagbabago na nagkakalat sa metabolismo sa utak, kabilang ang kulay abo. Ang nagsiwalat na dami ng metabolic disturbances ay maaaring magsilbing marker ng aktibidad ng sakit, pati na rin ang sumasalamin sa pathophysiological mekanismo ng exacerbation, makatulong sa predicting ang kurso ng sakit at suriin ang pagiging epektibo ng therapy.

Mga tumor ng utak

Pinapayagan ka ng CT o MRI na makuha ang maaasahang impormasyon tungkol sa lokalisasyon at lawak ng pinsala sa bukol sa tisyu ng utak, ngunit hindi ito ganap na nagpapahintulot para sa isang mataas na katumpakan pagkita ng kaibahan ng isang mabait na sugat mula sa isang nakamamatay na isa. Bilang karagdagan, ang mga estruktural pamamaraan ng neuroimaging ay walang sapat na pagtitiyak upang iibahin ang pagbabalik ng tumor mula sa radiation necrosis. Sa mga kasong ito, ang PET ay nagiging paraan ng pagpili.

Kasama ng 18-fluorodeoxyglucose, ang iba pang mga radiopharmaceuticals ay ginagamit upang masuri ang mga tumor ng utak, halimbawa ¹¹ C-methionine at ¹¹ C-tyrosine. Sa partikular, PET na may ¹¹ S-methionine - mas sensitive na pamamaraan para sa pag-detect ng astrocytomas kaysa sa PET 18-fluorodeoxyglucose, din maaari itong inilapat upang matantya mababang-grade mga bukol. Ang PET na may ¹¹ C-tyrosine ay posible na makilala ang isang malignant na tumor mula sa mga benign brain lesyon. Bilang karagdagan, ang mga high-at low-grade na mga tumor sa utak ay nagpapakita ng iba't ibang kinetika ng pagsipsip ng radiopharmaceutical na ito.

Sa kasalukuyan, ang Alagang Hayop ay isa sa mga pinaka-mataas na tumpak at high-tech na pag-aaral para sa pagsusuri ng iba't ibang mga sakit ng nervous system. Bilang karagdagan, ang pamamaraan na ito ay maaaring gamitin bilang isang pag-aaral ng paggana ng utak sa malusog na tao para sa mga layuning pananaliksik.

Ang paggamit ng pamamaraan dahil sa hindi sapat na kagamitan at mataas na gastos ay nananatiling napakalubha at magagamit lamang sa malalaking sentro ng pananaliksik, ngunit ang potensyal ng PET ay masyadong mataas. Labis na promising pagpapatupad ng ang pamamaraan, na kung saan ay nagbibigay ng isang one-time na pagganap ng MRI at PET, na sinusundan ng pagsasama-sama ang mga nagresultang imahe, na kung saan ay makakatanggap ng isang maximum na halaga ng impormasyon tungkol sa istruktura at functional na mga pagbabago ng iba't-ibang bahagi ng utak tissue.

Ano ang positron emission tomography?

Hindi tulad ng standard MRI o CT, lalo na nagbibigay ng pangkatawan imahe ng katawan, habang PET masuri functional pagbabago sa cellular metabolismo, na maaaring kinikilala bilang aga ng maaga, pre-klinikal na yugto ng sakit, kapag ang mga structural neuroimaging pamamaraan ay hindi nagbubunyag ng anumang pathological pagbabago.

Gumagamit ang PET ng iba't ibang mga radiopharmaceuticals na may label na may oxygen, carbon, nitrogen, glucose, i.e. Natural metabolites ng katawan, na kasama sa metabolismo kasama ang kanilang sariling mga endogenous metabolites. Bilang isang resulta, magiging posible na suriin ang mga proseso na nagaganap sa antas ng cellular.

Ang pinakakaraniwang radiopharmaceutical na ginagamit sa PET ay fluorodeoxyglucose. Sa mga karaniwang ginagamit na radiopharmaceuticals para sa PET, ang ¹¹ C-methionine (MET) at ¹¹ C-tyrosine ay maaari ring nabanggit .

Ang pagkarga ng radiation sa pinakamataas na dosis ng iniksiyong gamot ay tumutugma sa pagkarga ng radyasyon na natanggap ng pasyente na may dibdib na x-ray sa dalawang pag-iisip, kaya ang pag-aaral ay medyo ligtas. Ito ay kontraindikado para sa mga taong nagdurusa sa diyabetis, na may nilalaman ng asukal na higit sa 6.5 mmol / l. Kasama sa mga contraindication ang pagbubuntis at paggagatas.