Індивідуальна фотонна емісійна томографія (ОФЕКТ) Медичні процедури

Емісійна томографія є методом візуалізації, який має в якості представників дві основні методики, що використовуються в клінічній практиці та дослідженнях: позитронно-емісійна томографія (ПЕТ) та однофотонна емісійна комп’ютерна томографія (СПЕКТ).

емісійна

Ці методи використовують радіоактивні речовини для отримання інформації про те, як працюють деякі органи або пухлини. ПЕТ та ОФЕКТ є методи функціональної візуалізації, на відміну від рентгенологічних методів (рентгенографія, комп’ютерна томографія), які є анатомічними методами.

Техніка SPECT використовує радіофармацевтичні препарати, пов’язані з радіоактивною речовиною (радіоізотопом), яка виділяє окремий гамма-фотон при кожному розпаді атома. Радіофармацевтичний препарат розподіляється в організмі або в органах, що нас цікавлять (кістки, серце, мозок). Слід зазначити, що в ядерній медицині використовувані радіоізотопи випромінюють мільярди фотонів щосекунди, фотони, які будуть використовуватися для отримання зображень.

Радіоактивний розпад

Оскільки в техніці SPECT використовуються радіоактивні речовини та гамма-випромінювання, важливо знати основи цих понять.

Деякі хімічні елементи мають ядра, які перебувають у нестійкому стані. Ці ядра змінюють свій стан, поки не досягнуть стабільності. Є два процеси, за допомогою яких ядро ​​може стати стабільним: або виділяючи енергію у вигляді гамма-випромінювання, або викидаючи частинки з ядра. Ці процеси називаються радіоактивний розпад.

Великі, нестійкі ядра можуть видаляти частинки, щоб стати стабільними, а найменша стабільна частинка, яка видаляється, складається з 2 нейтронів і 2 протонів. Ця емісія частинок називається альфа-випромінювання, тому що це був один із перших виявлених видів випромінювання.

A гамма-промінь - це фотон, що продукується збудженим ядром. Це випромінювання має високу проникаючу здатність через речовину і не відхиляється електричними або магнітними полями, тому воно представляє великий інтерес у медицині.

Слід зазначити, що ці види випромінювання є іонізуюче випромінювання - тобто частинки або випромінювання можуть передавати свою енергію опроміненій речовині. Цей процес називається іонізація - може дати позитивний чи негативний заряд молекулам речовини, що проходить через випромінювання. Це може призвести до рекомбінації або хімічних реакцій.

Через іонізацію може виникнути ряд побічних ефектів після опромінення (але зазвичай у дозах, що застосовуються в ядерній медицині, відсутні симптоми): нудота і блювота, ураження шкіри, катаракта, ураження кісткового мозку, ураження шлунково-кишкового тракту з діареєю та при дуже високих дозах поява раку.

Пристрій SPECT складається з декількох компонентів, найважливішими з яких є:

  • коліматор - Слід зазначити, що гамма-фотони розсіюються у всіх напрямках, на 360 градусів. Для того, щоб мати можливість сформувати образ розподілу радіофармацевтичного препарату, необхідно виявляти лише гамма-випромінювання, що надходить з певного напрямку. Для цього ми використовуємо коліматор, компонент, що складається із шару свинцю (або інших важких, щільних елементів), перфорованого шару, як соти деяких довгих каналів. Таким чином, крізь перфорації проходить лише випромінювання, що надходить під певним кутом, решта зупиняється стінками каналу або проходить повз коліматор. Існує кілька типів коліматорів з різною довжиною каналу або товщиною стінок. Кожен із цих коліматорів використовується залежно від досліджуваного органу.
  • Гамма-детектор - Простіше кажучи, він складається з сцинтиляційного кристала, який перетворює гамма-випромінювання в фотони з різною довжиною хвилі, які потім обробляються і перетворюються комп’ютером у зображення.
  • Блок обробки зображень

Радіофармацевтичні препарати, які регулярно використовуються при обстеженні ОФЕКТ

  • Технецій 99m-HMPAO - використовується для оцінки перфузії крові мозку та мозкового кровотоку;
  • Technetium 99m-HexaMIBI- використовується для оцінки перфузії міокарда;
  • Технецій 99м-тетрофосмін - застосовується при оцінці перфузії міокарда;
  • Talium 201 - використовується при оцінці перфузії міокарда;
  • Технецій 99м-пертехнетат - оцінка функції щитовидної залози;
  • Технецій 99m-DTPA - функціональна оцінка нирок (клубочкова фільтрація);
  • Технецій 99m-MAG3 - функціональна оцінка нирок (канальцевий секрет);
  • Технецій 99m-MDP або HDP - оцінка кісткової системи;
  • Technetium 99m-MAA - оцінка легеневої перфузії;
  • Мікроальбумін Technetium-99m - виявлення сторожового вузла.

Існує два типи зображень, які можна отримати за допомогою техніки SPECT:

  • площинні зображення: двовимірна проекція розподілу радіосигналу в органі;
  • томографічні зображення: об'ємне, тривимірне зображення органу, що нас цікавить, отримане шляхом захоплення гамма-випромінювання з кількох кутів. Детектор може обертатися навколо пацієнта на 360 градусів. (1, 2, 3)

Показання до техніки ОФЕКТ

КІСТКОВА система SPECT

Після проведення сканування кісток всього тіла (2D плоске зображення) існує ймовірність того, що лікар ядерної медицини не зможе визначити, є гіперкаптаційне вогнищеве ураження доброякісним чи злоякісним.

Класичним прикладом у цьому відношенні є наявність невеликого гіперкаптивного ураження, унікального для хребця у онкологічного пацієнта. Питання полягає в тому, чи знаходиться ураження на рівні тіла хребця (є метастазом), чи на рівні дуг або остистого відростка хребця (остеофіт, дегенеративно-запальне ураження). У цьому випадку потрібне тривимірне зображення хребця, щоб мати можливість з більшою точністю вказати місце ураження. Таким чином виконується техніка ОФЕКТ.

Бувають і інші випадки, коли сцинтиграфія кісток всього тіла не є називаючою, і можна проводити ОФЕКТ: протези стегна, забруднення, помилки ін’єкцій.

Основні показання:

  • первинні пухлини кісток - остеосаркома, саркома Юінга.
  • вторинні пухлини - метастази молочної залози, передміхурової залози та інших видів раку;
  • остеомієліт;
  • аваскулярний некроз;
  • артропатія;
  • фіброзна дисплазія;
  • стресові переломи;
  • оцінка суглобових протезів;
  • сакроілеїт;
  • інші ураження кісток.

Тривалість отримання зображення за допомогою техніки SPECT становить приблизно 15-20 хвилин, протягом яких пацієнт повинен стояти на місці, зазвичай лежачи на спині.

Для використання техніки ОФЕКТ не потрібно ніякої спеціальної підготовки, але пацієнт повинен гідратувати 1,5 - 2 літрами рідини після ін’єкції та спорожнити міхур перед обстеженням.

Підготовка пацієнта, побічні ефекти, протипоказання такі ж, як і при сцинтиграфії кісток всього тіла.

Слід зазначити, що методика ОФЕКТ кісткової системи виконується не у всіх пацієнтів, які оглядаються за допомогою сцинтиграфії кісток всього тіла, а лише у певних випадках чи особливих обставинах. (4)

Легеневий настій SPECT

Основні клінічні застосування SPECT легеневої інфузії:

  • легенева емболія, моніторинг та перевірка ефективності лікування;
  • бронхолегеневий рак;
  • хронічне обструктивне захворювання легень.

Роль ОФЕКТ у вливанні легенів полягає у визначенні розподілу кровотоку в легенях. Це додаткове обстеження до рентгенологічних методів, таких як легенева ангіографія або комп’ютерна томографія (КТ). SPECT також може оцінювати порушення перфузії легенів, спричинені бронхолегеневим раком. Пацієнт не вимагає ніякої специфічної підготовки, обстеження триває 15-20 хвилин, коли пацієнт лежить на спині. (5)

Інфузійний спектр мозку

У цьому дослідженні радіофармацевтичний препарат проникає через гематоенцефалічний бар’єр і досягає мозкових структур, де він фіксується щодо кровотоку. Таким чином, можна виділити гіпоперфузійні, гіперперфузійні ділянки або ділянки з процесами дислокації простору (пухлини, абсцеси).

Основні клінічні показання:

  • кількісне визначення мозкового кровотоку;
  • інсульт (інсульт);
  • Хвороба Альцгеймера, при якій спостерігається двобічна тім'яно-скронева гіпоперфузія;
  • мозкова деменція після факту;
  • гідроцефалія;
  • великий депресивний синдром, при якому двостороння гіпоперфузія виникає в лобових частках;
  • епілепсія;
  • Хвороба Паркінсона;
  • Хвороба Хантінгтона;
  • травма мозку;
  • субарахноїдальні крововиливи;
  • черепні пухлини;
  • оцінка мозкової перфузії після нейрохірургічних процедур або втручань.

Пацієнт повинен перебувати у фізичному та психічному спокої до і після ін’єкції до обстеження. Пацієнт буде сидіти в тихому, слабо освітленому приміщенні, і під час огляду він ляже на спину, закріпивши голову якимись ремінцями. Дуже важливо, щоб під час обстеження були якомога обмеженіші рухи, щоб не з’являлися артефакти, які можуть скомпрометувати обстеження. (6)

Серцева інфузія SPECT

Під час обстеження досліджується інфузія міокарда, оскільки радіофармацевтичний препарат фіксується в міоцитах пропорційно коронарному кровотоку, а також життєздатності міокарда.

Основні клінічні показання:

  • діагностика та оцінка некрозу міокарда;
  • діагностика та оцінка ішемії міокарда;
  • оцінка життєздатності міокарда, оцінка сплячого режиму міокарда;
  • додаткове обстеження при діагностиці саркоїдозу, гіпертрофічної кардіоміопатії;
  • діагностика шлуночкових дискінезій при застосуванні екг-керованого режиму.

Серцевий ОФЕКТ можна проводити як з пацієнтом у стані спокою, так і під час перевірки фізичних навантажень.

Пацієнт повинен припинити прийом ліків у день розслідування, гідратувати, а після ін’єкції з’їсти обід, який стимулює жовчний міхур, щоб вивести радіофармацевтичний препарат із травної системи, щоб не створювати артефактів на серці.

Якщо серцевий ОФЕКТ виконується під час фізичних вправ, потрібна звичайна підготовка пацієнта до тесту на фізичні вправи.

Тривалість обстеження становить близько 20 хвилин, коли пацієнт лежить на спині, а іноді лежить на животі (на животі). (7)

ОФЕКТ для виявлення сторожового вузла

Радіофармацевтичний препарат вводиться перитуморально, а потім поглинається лімфатичною циркуляцією. Таким чином, радіофармацевтичний препарат відводиться до сторожових вузлів, що є першою станцією, куди можуть дійти клітини пухлини.

  • злоякісна меланома;
  • рак шкіри;
  • рак молочної залози;
  • рак шийки матки матки;
  • ЛОР-раки. (8)

Спеціальна підготовка пацієнта не потрібна. Його положення під час обстеження залежить від місця ураження, оскільки воно повинно бути спрямоване на гамма-детектор. Тривалість обстеження становить близько 20-30 хвилин.

На поверхні шкіри будуть позначені сторожові лімфатичні вузли, щоб їх можна було легко помітити хірургу та вирізати.

Слід зазначити, що в даний час методика ОФЕКТ використовується разом із системою КТ, так що більшість пристроїв на ринку є гібридними пристроями СПЕКТ/КТ.

Підводячи підсумок, при дослідженні ОФЕКТ/КТ виконуються два типи зображень, які потім об’єднуються в одне зображення. Це корисно, оскільки надає точну інформацію про те, як працюють деякі органи. Зображення SPECT отримують після внутрішньовенного введення радіофармацевтичного препарату зі спорідненістю до цікавить органу. Потім гамма-випромінювання цього радіофармацевтичного препарату виявляється детектором, який обертається навколо пацієнта на 360 градусів. Таким чином отримують зображення, які дозволяють тривимірно реконструювати цікаву зону.

КТ-зображення отримують аналогічно. Пристрій обертається навколо пацієнта на 360 градусів, знову отримуючи тривимірні зображення, з згадуванням про те, що для обстеження на КТ використовують рентген.

Слід зазначити, що апарати КТ, що використовуються в гібридних системах SPECT/CT, є "низькими дозами", опромінюють дуже мало і не підходять для точної діагностики, а лише для більш точного уточнення анатомічного положення ураження, що представляє інтерес.

Подібність між ОФЕКТ та КТ у процесі збору та обробки зображень дозволяє об’єднувати зображення. (3)