Co to jest PET/CT? Jak wygląda badanie PET? Zastosowanie PET w onkologii i nie tylko. Na wszystkie pytania nas nurtujące odpowiada prof. Janusz Braziewicz Kierownik Zakładu Medycyny Nuklearnej z Ośrodkiem PET Świętokrzyskiego Centrum Onkologii.

Joanna Chądzyńska: Panie profesorze co to jest PET?

Profesor Janusz Braziewicz: Zmiana różnorodnych procesów biochemicznych zachodzących w ciele człowieka, np. w wyniku choroby onkologicznej, jest zwykle dużo wcześniejsza niż obserwowane zmiany anatomiczne. W większości przypadków u podłoża choroby leżą zaburzenia w czynności komórek i dopiero później doprowadzają do zmian w czynności tkanek. Potrzebujemy więc zajrzeć w głąb komórki w ciele pacjenta w celu prześledzenia procesów biochemicznych w niej zachodzących. Dlatego też powstały różnorodne metody obrazowania tych procesów, decydujących o funkcjonowaniu naszego organizmu na poziomie komórkowym, tzw. funkcjonalne metody diagnostyczne. Medycyna nuklearna jest tą dziedziną, która w tym celu wykorzystuje izotopy promieniotwórcze. Wykorzystuje je nie tylko w diagnostyce chorób, ale również w ich leczeniu.

Stosowane izotopy promieniotwórcze, zwyczajowo nazywane radioizotopami, emitują promieniowanie, które w trakcie diagnostyki rejestrujemy w odpowiednich urządzeniach. Jednym z nich jest właśnie skaner Pozytonowej Tomografii Emisyjnej (w skrócie PET) wykorzystujący do obrazowania pierwiastki emitujące pozytony, które w naszym ciele migrują na odległość niewielu milimetrów, stopniowo wytracając swoją energię kinetyczną. Pozytony są w naszym świecie cząstkami antymaterii. Jak wiemy, chociażby z literatury science-fiction, dowolna forma antymaterii w połączeniu z materią naszego świata ulega anihilacji, tj. zarówno antymateria jak i materia zanikają, dając w rezultacie błysk promieniowania. Ten obraz science-fiction zachodzi w ciele badanej osoby. Tu wyemitowany pozyton łączy się ze zwykłym elektronem i w wyniku anihilacji powstaje przysłowiowy błysk światła, tj. dwa bliźniacze fotony emitowane w przeciwnych kierunkach. Rejestracja tych fotonów jest dość prosta technicznie i odbywa się właśnie w aparacie PET. Dzięki temu możemy określić miejsce emisji tego promieniowania.

W trakcie badania PET, do obrazowania różnych zmian chorobowych wykorzystywane są odpowiednie związki chemiczne zawierające właśnie takie radioizotopy promieniotwórcze (tzw. radiofarmaceutyki), które będą się gromadziły intensywniej w chorych komórkach. Najczęściej stosowanym radiofarmaceutykiem jest fluorodeoxyglukoza FDG pozwalająca na określenie stopnia metabolizmu glukozy. Coraz częściej stosujemy inne radiofarmaceutyki, pozwalające na ocenę ekspresji niektórych układów receptorowych, metabolizmu aminokwasów, syntezy DNA, metabolizmu kwasów tłuszczowych i szeregu innych procesów biochemicznych charakterystycznych dla badanego procesu chorobowego.

W rezultacie, na zdjęciach tomograficznych PET miejsca chorobowo zmienione będą „świeciły” (emitowały promieniowanie) dużo intensywniej niż miejsca funkcjonujące prawidłowo. Obrazowanie PET polega więc na pokazaniu, z którego miejsca następuje wzmożona emisja promieniowania anihilacyjnego.

Joanna Chądzyńska: Panie Profesorze a co to jest PET/CT?

Prof. Janusz Braziewicz: Z uwagi na przedmiot obrazowania, zdjęcie ze skanera PET to jak stara nieostra fotografia, na której widzimy tylko ciemniejsze i jaśniejsze plamy. Dodatkowo, w badaniach PET, na jakość otrzymywanego obrazu wpływa istotnie między innymi zjawisko pochłaniania promieniowania na drodze od miejsca emisji do detektora. Część promieniowania emitowanego przez radioizotop zgromadzony w tkankach zostaje zaabsorbowana w ciele pacjenta, więc rejestrowana informacja jest zaburzona. Stopień tego zaburzenia zależy od gęstości tkanek jakie znajdują się na drodze do detektora, a tę wielkość najlepiej obrazuje tomograf komputerowy (CT). Połączenie skanera PET z tomografem komputerowym (CT), czyli hybryda PET/CT, i wprowadzenie odpowiedniego matematycznego algorytmu pozwala na uwzględnienie korekcji pochłaniania w algorytmach rekonstrukcji obrazu funkcjonalnego. Po zastosowaniu takiej procedury jakość otrzymywanych obrazów ulega znacznej poprawie.

Dzięki takiemu połączeniu dwóch technik uzyskujemy coś jeszcze. Otrzymujemy dokładną lokalizację (to zapewnia CT) miejsca nieprawidłowego gromadzenia radiofarmaceutyku (ogniska chorobowego co zapewnia PET) w ciele pacjenta. Rozwiązanie takie pozwala na jednoczesne badanie zarówno czynności tkanki, jak i jej budowy.

Fuzja obrazów otrzymanych przy pomocy tych dwóch urządzeń umożliwia szybko, bezboleśnie i bezpiecznie przebadać całe ciało pacjenta dokładniej, a co za tym idzie skuteczniej niż przy wykorzystaniu tych urządzeń osobno. Wynik badania PET/CT jest bardziej swoisty dla określonej jednostki chorobowej. Jednocześnie uzyskujemy tu znacznie większą czułość metody, co przekłada się na wykrywanie mniejszych zmian chorobowych. Obecnie diagnostyka przy użyciu metody PET/CT stosowana jest głównie w onkologii, ale także w chorobach układu nerwowego i sercowo-naczyniowego.

W ostatnich kilku latach niezmiernie ciekawe jest inne połączenie hybrydowe, tzw. PET/MRI, tj. skanera PET z techniką rezonansu magnetycznego (MRI), ale to już temat innej rozmowy.

Joanna Chądzyńska: Jak wygląda badanie PET?

Prof. Janusz Braziewicz: Przed badaniem pacjent przyjmuje w formie zastrzyku odpowiedni radiofarmaceutyk, (np.  FDG – glukoza związana z izotopem fluoru),  który wraz z krwią rozprowadzany jest po całym ciele. Związek taki bardzo szybko rozkłada się w organizmie, dzięki czemu badanie jest nieszkodliwe, a dawka promieniowania bezpieczna dla pacjenta. Po podaniu radiofarmaceutyku pacjent przez pewien czas wygodnie odpoczywa w fotelu, aby znacznik został wchłonięty przez komórki.

Zmagazynowany w komórkach radiofarmaceutyk jest podczas badania wykrywany przez czuły skaner PET/CT. W przypadku np. FDG dzięki zastosowaniu izotopów fluoru można obserwować, jakim zmianom podlega glukoza w organizmie. W badaniu tym wykorzystuje się fakt, że komórki chore przetwarzają glukozę o wiele intensywniej niż zdrowe i dzięki temu możliwe jest dokładne uwidocznienie i zlokalizowanie nieprawidłowości. Dzieje się tak nawet wówczas, jeśli dany fragment narządu niczym nie różni się anatomicznie od otaczających tkanek. Pozwala to na bardzo dokładną i wczesną identyfikację i określenie położenia nawet niewielkich zmian nowotworowych. Analogicznie przebiega badanie z wykorzystaniem innych radiofarmaceutyków, przeznaczonych do badania różnorodnych procesów biochemicznych. Tymi najczęściej stosowanymi w Kielcach poza FDG są cholina, fluorek sodu, tyrozyna czy tymidyna

Joanna Chądzyńska: Jakie jest zastosowanie PET?

Prof. Janusz Braziewicz: Ponieważ nie mam wykształcenia medycznego na takie pytania albo nie odpowiadam, albo robię to bardzo skrótowo nie wnikając w szczegóły. PET/CT jest nowoczesną i sprawdzoną metodą diagnostyczną, która umożliwia wczesne wykrywanie zmian nowotworowych na długo zanim mogą one zostać zidentyfikowane za pomocą rentgena, tomografii komputerowej CT lub magnetycznego rezonansu jądrowego NMR. Metoda ta w sposób jednoznaczny i nieinwazyjny pozwala określić charakter nowotworu (czy jest złośliwy, czy też nie) oraz potwierdzić lub wykluczyć ewentualne występowanie przerzutów do innych narządów. PET znajduje obecnie zastosowanie głównie w badaniu chorób z zakresu onkologii, kardiologii czy neurologii.

Na stronie każdego zakładu, wykonującego badania PET/CT, znajdziemy bez trudu aktualny zakres badań refundowanych przez Narodowy Fundusz Zdrowia, który jednak z uwagi na ciągły rozwój techniki badania winien być systematycznie uaktualniany.

Joanna Chądzyńska: Panie Profesorze, a  jakie jest zastosowanie PET w onkologii?

Prof. Janusz Braziewicz: PET jako nowoczesna metoda obrazowania, a także ze względu na zasadę tworzenia obrazu umożliwia wczesne wykrywanie zmian nowotworowych o niedużych wymiarach. Niestety ze względu na konieczność dobrania odpowiedniego radiofarmaceutyku do badanego procesu chorobowego oraz na wysoki koszt badań nie ma on zastosowania w prewencji chorób nowotworowych. Posiada za to niebagatelne znaczenie w potwierdzaniu lub wykluczaniu występowania przerzutów, planowaniu leczenia oraz w monitorowaniu skuteczności leczenia. Urządzenia typu PET/CT  wykorzystywane są:

• we wczesnej identyfikacji zmian nowotworowych;
• ocenie zaawansowania choroby nowotworowej co ma znaczenie w planowaniu leczenia (pozwala na wybór najbardziej optymalnej formy leczenia);
• monitorowaniu skuteczności leczenia;
• identyfikacji wznowy choroby nowotworowej

Metodę tę najczęściej wykorzystujemy w następujących chorobach onkologicznych:

• rak płuc;
• guzy mózgu;
• nowotwory głowy i szyi
• rak przełyku, jelita grubego;
• chłoniaki;
• czerniak;
• rak piersi;
• rak jajnika;
• rak szyjki macicy;
• rak jądra;
• rak stercza;
• nowotwory tkanki kostnej i mięśniowej.

Tutaj muszę dodać wyjaśnienie, że do tych badań konieczne jest wykorzystywanie różnorodnych radiofarmaceutyków, których własności są adekwatne do celu badania. Tak jak PET nie jest uniwersalną metodą badania, tak nie istnieje uniwersalny radiofarmaceutyk na wszystkie rodzaje schorzeń. Dostępność badań PET w naszym kraju jest jednak silnie uzależniona od typu stosowanego radiofarmaceutyku.

Finansowanie danej procedury przez Narodowy Fundusz Zdrowia winno opierać się na analizach przydatności adekwatnej technologii medycznej i finansowane winny być badania, które rzeczywiście pozwalają na lepszą diagnostykę. Natomiast aktualne stanowisko NFZ unifikujące badania PET (bez rozróżnienia na stosowane radiofarmaceutyki) doprowadza do swego rodzaju „wypaczenia”. Większość ośrodków wykonuje jedynie najtańsze cenowo badania z wykorzystaniem FDG, których koszty z trudem pokrywa, lub już nie, refundacja NFZ.

Cena innych radiofarmaceutyków na rynku komercyjnym jest silnie uzależniona od tzw. efektywności produkcji i w wielu przypadkach przekracza znacznie (nawet ponad dwukrotnie) koszty refundacji „zunifikowanego” badania PET. Taka sytuacja powoduje, że badania PET z wykorzystaniem specjalnych radiofarmaceutyków są bardzo trudno dostępne lub wręcz niedostępne. Jest to szczególnie istotne w sytuacji wprowadzenia w Polsce tzw. „zielonej karty onkologicznej”. Wprowadzenie zróżnicowania finansowania badań PET z uwagi na zastosowanie różnorodnych radiofarmaceutyków jest nieodzownym krokiem dla rozwiązania tego palącego problemu.

Joanna Chądzyńska: Panie Profesorze wspominał Pan o zastosowaniach również PET w neurologii.

Prof. Janusz Braziewicz: Badanie PET/CT pozwala wykryć obecność ewentualnych zaburzeń w mózgu na podstawie określanej aktywności metabolicznej oraz pozwala ocenić jego ukrwienie. W tej dziedzinie PET odgrywa istotne znaczenie, gdyż pozwala na wczesne wykrycie choroby Alzheimera oraz pozwala dobrać leki i monitorować skuteczność leczenia. Kiedy przyczyna demencji pozostaje nieznana, badanie PET pozwala określić czy jest ona skutkiem licznych zawałów mózgu, czy też jej przyczyną jest rozpoczynająca się choroba Parkinsona.

Joanna Chądzyńska: A jeżeli chodzi o zastosowanie PET w kardiologii

Prof. Janusz Braziewicz: Badanie PET pozwala na nieinwazyjne i jednoznaczne określenie żywotności mięśnia sercowego, a co za tym idzie jest skutecznym narzędziem w doborze odpowiedniego leczenia (leczenie farmakologiczne czy też operacyjne), co jest istotne z punktu widzenia pacjenta. Pozwala również określić stopień niedokrwienia mięśnia sercowego.

Joanna Chądzyńska: Czy badania PET są szkodliwe?

Prof. Janusz Braziewicz: Pamiętajmy o tym, że każde badanie z użyciem promieniowania jonizującego teoretycznie może wywołać niekorzystne skutki biologiczne w naszym organizmie. Dotyczy to zarówno powszechnie wykonywanych badań radiologicznych (np. zdjęcie rtg klatki piersiowej, zębów, tomografii komputerowej) jak i metod radioizotopowych. Jednak obecnie jak nie można sobie wyobrazić medycyny bez badań rentgenowskich, tak trudno w nowoczesnej diagnostyce obrazowej nie uwzględniać metod medycyny nuklearnej. Jeżeli lekarz twierdzi, że takie badanie jest konieczne – zaufajmy mu. W badaniach tych pochłaniane przez pacjenta dawki promieniowania oraz przyjęte rygorystyczne procedury ochrony radiologicznej zapewniają maksymalną ochronę badanego i minimalizują zagrożenie.

Joanna Chądzyńska: Czy są jakieś przeciwwskazania do wykonania badania PET przez kobiety?

Prof. Janusz Braziewicz: Jeżeli kobieta nie jest pewna, czy nie jest w ciąży, powinna  zawsze wykonywać takie badania w pierwszych 10 dniach cyklu miesięcznego. Wówczas prawdopodobieństwo tego, że w macicy jest zagnieżdżone jajo jest małe. W wątpliwych sytuacjach musi zostać oznaczone b-HCG lub musi być wykonany test ciążowy.

Natomiast jeżeli jest w ciąży lub karmi dziecko piersią powinna o tym fakcie powiadomić lekarza medycyny nuklearnej, bezpośrednio odpowiedzialnego za wykonanie badania. On podejmie ostateczną decyzję lub udzieli dokładnych wskazówek, jak postępować po badaniu.

Joanna Chądzyńska: Czy trzeba się specjalnie przygotować do badania PET?

Prof.Janusz Braziewicz: Przed badaniami PET chory otrzymuje dokładne wskazówki dotyczące sposobu przygotowania. W przypadku większości wykonywanych badań PET, lub gdy planowane są jednoczesne badania fuzyjne (PET-radiologiczne, w których trzeba podać radiologiczny środek kontrastowy) trzeba bezwzględnie być na czczo. Najpóźniej przy rejestrowaniu się do badania pacjenci są informowani o wszystkich warunkach niezbędnych do prawidłowego przebiegu badania.

Joanna Chądzyńska: Panie Profesorze a czy po powrocie do domu pacjent jest bezpieczny dla rodziny?

Prof. Janusz Braziewicz: Najczęściej stosowanym radioizotopem w badaniach PET jest izotop ¹⁸F. Jego półokres rozpadu wynosi 2 godziny. To oznacza, że przez pierwsze 2 godziny od przyjęcia izotopu jest względnie niekorzystny dla chorego i otoczenia. Ponieważ izotop ten jest z organizmu eliminowany wraz z moczem, należy pamiętać by przed opuszczeniem Pracowni skorzystać z toalety zgodnie z zasadą „Zostaw izotop u nas – nie zabieraj go ze sobą”.

Pamiętajmy również o tym, aby nie przychodzić na badanie z niepełnoletnimi bliskimi. Nic się nie stanie jeśli zobaczymy ich po południu lub wieczorem, a najlepiej następnego dnia po badaniu.

Joanna Chądzyńska: Czy po podaniu izotopu można się źle czuć?

Prof. Janusz Braziewicz: Nie notuje się reakcji uczuleniowych na izotopy. Natomiast w czasie niektórych badań podaje się leki, które ewentualnie mogą wywołać niepożądane skutki. Częściej notuje się reakcje alergiczne na kontrastowe środki radiologiczne. Każdy pacjent jest  informowany o wszystkim wcześniej.

Joanna Chądzyńska: Panie Profesorze co jeszcze powinniśmy wiedzieć?

Prof. Janusz Braziewicz: Zgodnie z zapisami ustawy o świadczeniach opieki zdrowotnej finansowanych ze środków publicznych osobą, która może skierować pacjenta na badanie PET jest lekarz ubezpieczenia zdrowotnego, tj. lekarz (indywidualna praktyka lekarska) lub świadczeniodawca, posiadający ważną umowę z NFZ na realizację świadczeń opieki zdrowotnej. Dlatego też bezwzględnie koniecznym jest umieszczenie na skierowaniu na badanie PET numeru umowy, zawartej pomiędzy jednostką kierującą a właściwym dla świadczeniodawcy oddziałem wojewódzkim NFZ.

Skierowanie na badanie PET należy jak najszybciej dostarczyć do Zakładu (osobiście, listownie, faxem, internetowo). Kilka dni przed planowanym badaniem pacjent jest telefonicznie informowany o dacie i godzinie wykonania badania oraz o sposobie przygotowania się do niego. W chwili zgłoszenia się na badanie prosimy o dostarczenie  istotnych wyników diagnostycznych, szczególnie badań obrazowych (rtg, KT, MR, poprzednich scyntygrafii, badań laboratoryjnych), które umożliwią pełniejszą ocenę wykonanego badania radioizotopowego.