✖


Jump to content

Позитронно-эмиссионная томография

Позитронно-эмиссионная томография
Кардиологический ПЭТ-сканер

Позитронно-эмиссионная томография ( ПЭТ ) [1] Это метод функциональной визуализации , в котором используются радиоактивные вещества, известные как радиофармпрепараты, для визуализации и измерения изменений в метаболических процессах и других физиологических процессах, включая кровоток , региональный химический состав и абсорбцию. Различные индикаторы используются для различных целей визуализации, в зависимости от целевого процесса в организме.

Например:

ПЭТ – распространенный метод визуализации , метод медицинской сцинтилографии, используемый в ядерной медицине . Радиофармацевтический препарат – радиоизотоп , присоединенный к лекарственному средству – вводится в организм в качестве индикатора . Когда радиофармпрепарат подвергается бета-распаду , позитрон испускается , а когда позитрон взаимодействует с обычным электроном, две частицы аннигилируют и два гамма-луча испускаются в противоположных направлениях. [2] Эти гамма-лучи улавливаются двумя гамма-камерами и формируют трехмерное изображение.

ПЭТ-сканеры могут включать в себя сканер компьютерной томографии (КТ) и известны как сканеры ПЭТ-КТ . Изображения ПЭТ-сканирования можно реконструировать с помощью компьютерной томографии, выполняемой с использованием одного сканера в течение одного сеанса.

Одним из недостатков ПЭТ-сканера является его высокая первоначальная стоимость и текущие эксплуатационные расходы. [3]

Использование

[ редактировать ]

ПЭТ — это одновременно медицинский и исследовательский инструмент, используемый в доклинических и клинических условиях. Он широко используется при визуализации опухолей и поиске метастазов в области клинической онкологии , а также для клинической диагностики некоторых диффузных заболеваний головного мозга, например, вызывающих различные виды деменции . ПЭТ — ценный исследовательский инструмент, позволяющий изучить и расширить наши знания о нормальном человеческом мозге, функции сердца, а также поддержать разработку лекарств. ПЭТ также используется в доклинических исследованиях на животных. Это позволяет проводить повторные исследования одних и тех же субъектов с течением времени, где субъекты могут выступать в качестве собственного контроля, и существенно сокращает количество животных, необходимых для данного исследования. Такой подход позволяет исследовательским исследованиям сократить необходимый размер выборки, одновременно повышая статистическое качество ее результатов. [ нужна ссылка ]

Физиологические процессы приводят к анатомическим изменениям в организме. Поскольку ПЭТ способен обнаруживать биохимические процессы, а также экспрессию некоторых белков, ПЭТ может предоставить информацию на молекулярном уровне задолго до того, как станут видны какие-либо анатомические изменения. ПЭТ-сканирование делает это с помощью меченных радиоактивным изотопом молекулярных зондов, которые имеют разную скорость поглощения в зависимости от типа и функции вовлеченной ткани. Региональное поглощение индикатора в различных анатомических структурах можно визуализировать и относительно количественно оценить с точки зрения введенного излучателя позитронов при ПЭТ-сканировании. [ нужна ссылка ]

ПЭТ-визуализацию лучше всего выполнять с помощью специального ПЭТ-сканера. Также возможно получить изображения ПЭТ с помощью обычной гамма-камеры с двумя головками, оснащенной детектором совпадений. Качество изображений ПЭТ, полученных с помощью гамма-камеры, ниже, а получение сканов занимает больше времени. Однако этот метод позволяет получить недорогое решение на месте для учреждений с низким спросом на ПЭТ-сканирование. Альтернативой может быть направление этих пациентов в другой центр или посещение с помощью мобильного сканера.

Альтернативные методы медицинской визуализации включают однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ), компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ), функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) и ультразвук . ОФЭКТ — это метод визуализации, аналогичный ПЭТ, который использует радиолиганды для обнаружения молекул в организме. ОФЭКТ дешевле и обеспечивает худшее качество изображения, чем ПЭТ.

онкология

[ редактировать ]
ПЭТ-сканирование всего тела с использованием 18 F-ФДГ ( фтордезоксиглюкоза ). Помечены нормальный мозг и почки, а в мочевом пузыре видна радиоактивная моча в результате распада ФДГ. Кроме того, в печени наблюдается большая метастатическая опухолевая масса рака толстой кишки.

ПЭТ-сканирование с радиофармпрепаратом [ 18 F]фтордезоксиглюкоза (ФДГ) широко используется в клинической онкологии. ФДГ представляет собой глюкозы аналог , который поглощается клетками, использующими глюкозу, и фосфорилируется гексокиназой ( митохондриальная форма которой значительно повышена в быстро растущих злокачественных опухолях). [4] Метаболический захват радиоактивной молекулы глюкозы позволяет использовать ПЭТ-сканирование. Концентрации отображаемого индикатора ФДГ указывают на метаболическую активность тканей, поскольку они соответствуют региональному поглощению глюкозы. ФДГ используется для изучения возможности распространения рака на другие участки тела ( рака метастазирования ). Эти ПЭТ-сканирования с ФДГ для выявления метастазов рака наиболее распространены в стандартной медицинской помощи (составляют 90% текущих сканирований). Тот же индикатор можно также использовать для диагностики типов деменции . Реже используются другие радиоактивные индикаторы , обычно, но не всегда, меченные фтором-18 ( 18 F) используются для визуализации концентрации в тканях различных типов интересующих молекул внутри организма. [ нужна ссылка ]

Типичная доза ФДГ, используемая при онкологическом сканировании, имеет эффективную дозу облучения 7,6 мЗв . [5] Поскольку гидроксигруппа, которая заменяется фтором-18 для образования ФДГ, необходима для следующего этапа метаболизма глюкозы во всех клетках, дальнейшие реакции с ФДГ не происходят. Более того, большинство тканей (за исключением печени и почек) не могут удалять фосфат, добавляемый гексокиназой. Это означает, что ФДГ задерживается в любой клетке, которая его поглощает, до тех пор, пока она не распадется, поскольку фосфорилированные сахара из-за своего ионного заряда не могут выйти из клетки. Это приводит к интенсивному радиоактивному мечению тканей с высоким поглощением глюкозы, таких как нормальный мозг, печень, почки и большинство раковых опухолей, которые имеют более высокое поглощение глюкозы, чем большинство нормальных тканей, из-за эффекта Варбурга . В результате ФДГ-ПЭТ может использоваться для диагностики, определения стадии и мониторинга лечения рака, особенно лимфомы Ходжкина . [6] неходжкинская лимфома , [7] и рак легких . [8] [9] [10]

Обзор исследований по использованию ПЭТ при лимфоме Ходжкина, проведенный в 2020 году, обнаружил доказательства того, что отрицательные результаты промежуточных ПЭТ-сканирований связаны с более высокой общей выживаемостью и выживаемостью без прогрессирования ; однако достоверность имеющихся данных была умеренной в отношении выживаемости и очень низкой в ​​отношении выживаемости без прогрессирования. [11]

Несколько других изотопов и радиофармпрепаратов постепенно внедряются в онкологию для конкретных целей. Например, 11 C меченный Метомидат, (11C-метомидат), использовался для обнаружения опухолей адренокортикального происхождения. [12] [13] Кроме того, ПЭТ/КТ с фтородопой (FDOPA) (также называемая F-18-DOPA ПЭТ/КТ) оказалась более чувствительной альтернативой обнаружению и локализации феохромоцитомы , чем с иобенгуаном (MIBG) сканирование . [14] [15] [16]

Нейровизуализация

[ редактировать ]
Основная статья: Позитронно-эмиссионная томография мозга

Неврология

[ редактировать ]
ПЭТ-сканирование человеческого мозга

ПЭТ-визуализация с кислородом-15 косвенно измеряет приток крови к мозгу. В этом методе повышенный сигнал радиоактивности указывает на усиление кровотока, что, как предполагается, коррелирует с повышенной активностью мозга. в 2 минуты Из-за периода полураспада кислород-15 для таких целей необходимо подавать непосредственно из медицинского циклотрона , что сложно. [17]

ПЭТ-визуализация с ФДГ использует тот факт, что мозг обычно быстро потребляет глюкозу. Стандартная ФДГ-ПЭТ головного мозга измеряет региональное использование глюкозы и может использоваться в диагностике нейропатологий.

Патологии головного мозга, такие как болезнь Альцгеймера (БА), значительно снижают мозговой метаболизм глюкозы и кислорода одновременно. Поэтому ФДГ-ПЭТ головного мозга также может быть использована для успешной дифференциации болезни Альцгеймера от других процессов деменции, а также для ранней диагностики болезни Альцгеймера. Преимуществом FDG PET для этих целей является его гораздо более широкая доступность. Некоторые радиоактивные индикаторы на основе фтора-18, используемые при болезни Альцгеймера, включают флорбетапир , флютеметамол , питтсбургское соединение B (PiB) и флорбетабен , которые используются для обнаружения бета-амилоидных бляшек, потенциального биомаркера болезни Альцгеймера в мозге. [18]

ПЭТ-визуализация с ФДГ также может использоваться для локализации «очага припадка». Во время межприступного сканирования очаг приступа будет выглядеть как гипометаболический. [19] Для ПЭТ было разработано несколько радиотрейсеров (т.е. радиолигандов), которые являются лигандами для определенных подтипов нейрорецепторов, таких как [ 11 C] раклоприд , [ 18 F] фаллипрайд и [ 18 F десметоксифаллиприд для дофаминовых D2 ; / D3 рецепторов ] [ 11 С] McN5652 и [ 11 C] DASB для переносчиков серотонина ; [ 18 F] mefway для 5HT1A серотонина рецепторов ; и [ 18 F] нифен для никотиновых рецепторов ацетилхолина или субстратов ферментов (например, 6- FDOPA для фермента AADC ). Эти агенты позволяют визуализировать пулы нейрорецепторов в контексте множества нервно-психических и неврологических заболеваний.

ПЭТ также может использоваться для диагностики склероза гиппокампа , вызывающего эпилепсию. ФДГ и менее распространенные индикаторы флумазенил и MPPF . С этой целью были исследованы [20] [21] Если склероз односторонний (правый или левый гиппокамп), поглощение ФДГ можно сравнить со здоровой стороной. Даже если диагноз с помощью МРТ затруднен, его можно поставить с помощью ПЭТ. [22] [23]

Разработка ряда новых зондов для ПЭТ неинвазивной - визуализации нейроагрегатов в головном мозге человека приблизила визуализацию амилоида к клиническому использованию. Самые ранние зонды для визуализации амилоида включали: 18 Ф] ФДДНП [24] разработанное в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Питтсбурге. соединение B (PiB), [25] разработан в Питтсбургском университете . Эти зонды позволяют визуализировать амилоидные бляшки в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера и могут помочь врачам в постановке положительного клинического диагноза БА прижизненно, а также в разработке новых антиамилоидных методов лечения. [ 11 C] полиметилпентен (ПМП) представляет собой новый радиофармацевтический препарат, используемый в ПЭТ-визуализации для определения активности ацетилхолинергической нейротрансмиттерной системы, действуя в качестве субстрата для ацетилхолинэстеразы . Посмертное обследование пациентов с АД показало снижение уровня ацетилхолинэстеразы. [ 11 C]PMP используется для картирования активности ацетилхолинэстеразы в головном мозге, что может позволить прижизненно диагностировать болезнь Альцгеймера и контролировать лечение болезни Альцгеймера. [26] Компания Avid Radiopharmaceuticals разработала и коммерциализирует соединение под названием флорбетапир, которое использует радионуклид более длительного действия фтор-18 для обнаружения амилоидных бляшек с помощью ПЭТ-сканирования. [27]

Нейропсихология или когнитивная нейробиология

[ редактировать ]

Изучить связи между конкретными психологическими процессами или расстройствами и активностью мозга.

Психиатрия

[ редактировать ]

Многочисленные соединения, избирательно связывающиеся с нейрорецепторами, представляющими интерес для биологической психиатрии, были помечены радиоактивным изотопом C-11 или F-18. Радиолиганды, связывающиеся с рецепторами ( D1 дофаминовыми , [28] Д2 , [29] [30] переносчик обратного захвата), рецепторы серотонина ( 5HT 1A , 5HT 2A , переносчик обратного захвата), опиоидные рецепторы ( мю и каппа ), холинергические рецепторы (никотиновые и мускариновые ) и другие сайты успешно использовались в исследованиях на людях. Были проведены исследования по изучению состояния этих рецепторов у пациентов по сравнению со здоровыми людьми при шизофрении , злоупотреблении психоактивными веществами , расстройствах настроения и других психических состояниях. [ нужна ссылка ]

Стереотаксическая хирургия и радиохирургия

[ редактировать ]

ПЭТ также может использоваться в хирургии под визуальным контролем для лечения внутричерепных опухолей, артериовенозных мальформаций и других состояний, поддающихся хирургическому лечению. [31]

Кардиология

[ редактировать ]
Основная статья: Кардиологическая ПЭТ

Кардиология , исследование атеросклероза и сосудистых заболеваний: ПЭТ с ФДГ может помочь в выявлении гибернирующего миокарда . Однако экономическая эффективность ПЭТ для этой роли по сравнению с ОФЭКТ неясна. ФДГ-ПЭТ-визуализация атеросклероза для выявления пациентов с риском инсульта Также возможна . Кроме того, это может помочь проверить эффективность новых методов лечения атеросклероза. [32]

Инфекционные заболевания

[ редактировать ]

Визуализация инфекций с помощью технологий молекулярной визуализации может улучшить диагностику и последующее лечение. В клинической практике ПЭТ широко используется для визуализации бактериальных инфекций с использованием ФДГ для выявления воспалительной реакции, связанной с инфекцией. три различных контрастных вещества для ПЭТ: Для визуализации бактериальных инфекций in vivo были разработаны 18 F] мальтоза , [33] [ 18 F]мальтогексаоза и [ 18 F]2-фтордезоксисорбит ( ФДС). [34] FDS имеет дополнительное преимущество, поскольку может воздействовать только на Enterobacteriaceae .

Исследования биораспределения

[ редактировать ]

В ходе доклинических испытаний новый препарат можно пометить радиоактивным изотопом и ввести животным. Такие сканирования называются исследованиями биораспределения. Информацию о поглощении, сохранении и выведении лекарств с течением времени можно получить быстро и с меньшими затратами по сравнению со старыми методами умерщвления и вскрытия животных. Обычно о присутствии лекарственного средства в предполагаемом месте действия можно косвенно судить по результатам исследований конкуренции между немеченым лекарственным средством и радиоактивно мечеными соединениями за специфичность связывания с этим участком. Таким образом, один радиолиганд можно использовать для тестирования множества потенциальных кандидатов на лекарство для одной и той же цели. Сопутствующий метод включает сканирование с помощью радиолигандов, которые конкурируют с эндогенным (естественным) веществом на данном рецепторе, чтобы продемонстрировать, что лекарство вызывает высвобождение природного вещества. [35]

Визуализация мелких животных

[ редактировать ]

Был создан миниатюрный ПЭТ для животных, который достаточно мал для полностью находящейся в сознании крысы . сканирования [36] Этот RatCAP (ПЭТ-ПЭТ для животных) позволяет сканировать животных без мешающего воздействия анестезии . ПЭТ-сканеры, разработанные специально для визуализации грызунов , часто называемые микроПЭТ, а также сканеры для мелких приматов , продаются для академических и фармацевтических исследований. Сканеры основаны на микроминиатюрных сцинтилляторах и усиливающих лавинных фотодиодах (ЛФД) через систему, в которой используются однокристальные кремниевые фотоумножители . [1]

В 2018 году Школа ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе стала первым ветеринарным центром, который использовал небольшой клинический ПЭТ-сканер в качестве сканера для клинической (а не исследовательской) диагностики животных. Ожидается, что из-за стоимости, а также предельной полезности обнаружения метастазов рака у домашних животных (основное использование этого метода) ветеринарное ПЭТ-сканирование в ближайшем будущем будет редко доступно. [ нужна ссылка ]

Скелетно-мышечная визуализация

[ редактировать ]
Дополнительная информация: ПЭТ для визуализации костей.

ПЭТ-визуализация использовалась для визуализации мышц и костей. ФДГ является наиболее часто используемым индикатором для визуализации мышц, а NaF-F18 — наиболее широко используемым индикатором для визуализации костей.

Мышцы

[ редактировать ]

ПЭТ – это возможный метод исследования скелетных мышц во время физических упражнений. [37] Кроме того, ПЭТ может предоставить данные об активации глубоко расположенных мышц (таких как промежуточная широкая мышца и малая ягодичная мышца ) по сравнению с такими методами, как электромиография , которые можно использовать только на поверхностных мышцах непосредственно под кожей. Однако недостатком является то, что ПЭТ не дает информации о времени активации мышц, поскольку ее необходимо измерять после завершения упражнения. Это связано со временем, которое требуется ФДГ для накопления в активированных мышцах. [ нужна ссылка ]

Кости

[ редактировать ]

Вместе с [ 18 F] фторид натрия, ПЭТ для визуализации костей, используется уже 60 лет для измерения регионального костного метаболизма и кровотока с использованием статического и динамического сканирования. Исследователи недавно начали использовать [ 18 F] фторид натрия также для изучения костных метастазов. [38]

Безопасность

[ редактировать ]

ПЭТ-сканирование неинвазивно, но предполагает воздействие ионизирующего излучения . [3] ФДГ, который в настоящее время является стандартным радиофармпрепаратом, используемым для нейровизуализации ПЭТ и лечения онкологических больных, [39] имеет эффективную дозу облучения 14 мЗв . [5]

Количество радиации в ФДГ аналогично эффективной дозе пребывания за один год в американском городе Денвер, штат Колорадо (12,4 мЗв/год). [40] Для сравнения, дозировка радиации при других медицинских процедурах колеблется от 0,02 мЗв для рентгенографии грудной клетки до 6,5–8 мЗв для компьютерной томографии грудной клетки. [41] [42] Средний экипаж гражданской авиации подвергается воздействию дозы 3 мЗв/год. [43] а предел профессиональной дозы всего тела для работников атомной энергетики в США составляет 50 мЗв/год. [44] О масштабе см. Порядки величины (излучение) .

При ПЭТ-КТ-сканировании радиационное воздействие может быть значительным — около 23–26 мЗв (для человека весом 70 кг доза, вероятно, будет выше при большей массе тела). [45] [46]

Операция

[ редактировать ]

Радионуклиды и радиоиндикаторы

[ редактировать ]
Основная статья: Список радиофармпрепаратов ПЭТ
Схематический вид блока детектора и кольца ПЭТ-сканера
Изотопы, используемые при ПЭТ-сканировании
Изотоп 11 С 13 Н 15 ТО 18 Ф 68 Здесь 64 С 52 Мин. 55 Ко 89 Зр 82 руб.
Период полураспада 20 мин. 10 минут 2 мин 110 мин. 67,81 мин. 12,7 ч. 5,6 д. 17,5 ч. 78,4 ч. [47] 1,3 мин.

Радионуклиды включаются либо в соединения, обычно используемые организмом, такие как глюкоза (или аналоги глюкозы), вода или аммиак , либо в молекулы, которые связываются с рецепторами или другими местами действия лекарств. Такие меченые соединения известны как радиоиндикаторы . Технология ПЭТ может использоваться для отслеживания биологического пути любого соединения у живых людей (а также у многих других видов) при условии, что оно может быть помечено радиоактивным изотопом ПЭТ. Таким образом, конкретные процессы, которые можно исследовать с помощью ПЭТ, практически безграничны, а радиоиндикаторы для новых целевых молекул и процессов продолжают синтезироваться. На момент написания этой статьи десятки из них уже используются в клинической практике и сотни применяются в исследованиях. В 2020 году наиболее часто используемым радиофармпрепаратом при клиническом ПЭТ-сканировании является производное углеводов ФДГ. Этот радиофармпрепарат используется практически во всех исследованиях онкологических заболеваний и в большинстве исследований в неврологии, таким образом, он составляет подавляющее большинство радиофармпрепаратов (>95%), используемых при ПЭТ и ПЭТ-КТ.

Из-за короткого периода полураспада большинства радиоизотопов, излучающих позитроны, радиоиндикаторы традиционно производятся с использованием циклотрона в непосредственной близости от установки для получения изображений ПЭТ. Период полураспада фтора-18 достаточно велик, чтобы радиофармпрепараты, меченные фтором-18, можно было производить на коммерческой основе за пределами предприятия и отправлять в центры визуализации. Недавно генераторы рубидия-82 стали коммерчески доступны. [48] Они содержат стронций-82, который распадается в результате захвата электронов с образованием рубидия-82, испускающего позитроны.

Был рассмотрен обзор использования позитронно-эмиссионных изотопов металлов при ПЭТ-сканировании, включая элементы, не перечисленные выше, такие как лантаноиды. [49]

Иммуно-ПЭТ

[ редактировать ]

Изотоп 89 Zr применялся для отслеживания и количественного определения молекулярных антител с помощью ПЭТ-камер (метод, называемый «иммуно-ПЭТ»). [50] [51] [52]

Биологический период полураспада антител обычно составляет несколько дней, см., даклизумаб и эренумаб например, . Чтобы визуализировать и количественно оценить распределение таких антител в организме, изотоп ПЭТ 89 Zr хорошо подходит, поскольку его физический период полураспада соответствует типичному биологическому периоду полураспада антител, см. таблицу выше.

Эмиссия

[ редактировать ]
Схема процесса приобретения ПЭТ

короткоживущий радиоактивный изотоп-индикатор . Для проведения сканирования живому субъекту (обычно в кровообращение) вводится Каждый атом-индикатор химически включен в биологически активную молекулу. Существует период ожидания, пока активная молекула концентрируется в интересующих тканях. Затем объект помещается в сканер изображений. Молекулой, наиболее часто используемой для этой цели, является ФДГ, сахар, период ожидания которого обычно составляет час. Во время сканирования производится запись концентрации в ткани по мере распада индикатора.

Когда радиоизотоп подвергается эмиссионному позитронному распаду (также известному как положительный распад ), он испускает позитрон, античастицу электрона бета - с противоположным зарядом. Испущенный позитрон перемещается в ткани на небольшое расстояние (обычно менее 1 мм, но в зависимости от изотопа). [53] ), в течение которого он теряет кинетическую энергию, пока не замедлится до точки, в которой он сможет взаимодействовать с электроном. [54] Столкновение аннигилирует как электрон, так и позитрон, создавая пару аннигиляционных ( гамма ) фотонов, движущихся примерно в противоположных направлениях. Они обнаруживаются, когда достигают сцинтиллятора в сканирующем устройстве, создавая вспышку света, которая обнаруживается фотоумножителями или кремниевыми лавинными фотодиодами (Si APD). Метод зависит от одновременного или совпадения обнаружения пары фотонов, движущихся примерно в противоположных направлениях (они были бы точно противоположными в их центре масс , но сканер не имеет возможности узнать это, и поэтому имеет встроенное небольшое направление). - толерантность к ошибкам). Фотоны, которые не прибывают во времени «парами» (т.е. в пределах временного окна в несколько наносекунд), игнорируются.

Локализация события аннигиляции позитрона

[ редактировать ]

Наиболее значительная часть электрон-позитронной аннигиляции приводит к излучению двух гамма-фотонов с энергией 511 кэВ под углом почти 180 градусов друг к другу. Следовательно, можно локализовать их источник вдоль прямой линии совпадения (также называемой линией отклика , или ЛОР ). На практике LOR имеет ненулевую ширину, поскольку испускаемые фотоны не расположены точно на 180 градусов друг от друга. Если разрешающее время детекторов составляет менее 500 пикосекунд , а не около 10 наносекунд , можно локализовать событие на сегменте хорды , длина которого определяется временным разрешением детектора. По мере улучшения временного разрешения отношение сигнал/шум (SNR) изображения будет улучшаться, поэтому для достижения того же качества изображения потребуется меньше событий. Эта технология пока не распространена, но она доступна в некоторых новых системах. [55]

Реконструкция изображения

[ редактировать ]

Необработанные данные, собранные ПЭТ-сканером, представляют собой список «событий совпадений», представляющих почти одновременное обнаружение (обычно в пределах окна от 6 до 12 наносекунд друг от друга) аннигиляционных фотонов парой детекторов. Каждое событие совпадения представляет собой линию в пространстве, соединяющую два детектора, вдоль которых произошла эмиссия позитрона (т.е. линия отклика (ЛОР)).

Обычно используются аналитические методы, во многом подобные реконструкции данных компьютерной томографии (КТ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), хотя набор данных, собранный с помощью ПЭТ, намного беднее, чем с помощью КТ, поэтому методы реконструкции более сложны. Совпадающие события можно сгруппировать в проекционные изображения, называемые синограммами . Синограммы сортируются по углу обзора и наклону (для 3D-изображений). Изображения синограмм аналогичны проекциям, снятым компьютерными томографами, и могут быть реконструированы аналогичным образом. Статистика полученных таким образом данных значительно хуже, чем статистика, полученная с помощью трансмиссионной томографии. Обычный набор данных ПЭТ содержит миллионы отсчетов для всего сбора данных, тогда как КТ может достигать нескольких миллиардов отсчетов. Это приводит к тому, что ПЭТ-изображения кажутся «более шумными», чем КТ. Двумя основными источниками шума в ПЭТ являются рассеяние (обнаруженная пара фотонов, по крайней мере один из которых был отклонен от исходного пути в результате взаимодействия с веществом в поле зрения, что привело к тому, что паре был присвоен неверный LOR) и случайный события (фотоны, возникшие в результате двух разных событий аннигиляции, но неправильно записанные как пара совпадений, поскольку их прибытие в соответствующие детекторы произошло в пределах временного окна совпадения).

На практике требуется значительная предварительная обработка данных – поправка на случайные совпадения, оценка и вычитание рассеянных фотонов, коррекция мертвого времени детектора (после регистрации фотона детектор должен снова «остыть») и детектор- коррекция чувствительности (как для собственной чувствительности детектора, так и для изменения чувствительности из-за угла падения).

Обратная проекция с фильтром (FBP) часто используется для восстановления изображений по проекциям. Преимущество этого алгоритма заключается в его простоте и малой потребности в вычислительных ресурсах. Недостатком является то, что дробовой шум в необработанных данных заметен на реконструированных изображениях, а области с высоким поглощением индикатора имеют тенденцию образовывать полосы поперек изображения. Кроме того, FBP обрабатывает данные детерминированно – он не учитывает присущую им случайность, связанную с данными ПЭТ, поэтому требует всех корректировок перед реконструкцией, описанных выше.

Статистические подходы, основанные на правдоподобии : Статистические, основанные на правдоподобии [56] [57] итерационные алгоритмы максимизации ожидания, такие как алгоритм Шеппа – Варди [58] в настоящее время являются предпочтительным методом реконструкции. Эти алгоритмы на основе статистических принципов вычисляют оценку вероятного распределения событий аннигиляции, которые привели к получению измеренных данных. Преимущество — лучший профиль шума и устойчивость к полосовым артефактам, характерным для FBP, но недостатком — более высокие требования к компьютерным ресурсам. Еще одним преимуществом методов статистической реконструкции изображений является то, что физические эффекты, которые необходимо предварительно скорректировать при использовании алгоритма аналитической реконструкции, такие как рассеянные фотоны, случайные совпадения, затухание и мертвое время детектора, могут быть включены в вероятность. модель, используемая при реконструкции, позволяющая дополнительно снизить шум. Также было показано, что итеративная реконструкция приводит к улучшению разрешения реконструированных изображений, поскольку в правдоподобную модель можно включить более сложные модели физики сканера, чем те, которые используются методами аналитической реконструкции, что позволяет улучшить количественную оценку распределения радиоактивности. [59]

Исследования показали, что байесовские методы, включающие функцию правдоподобия Пуассона и соответствующую априорную вероятность (например, предварительное сглаживание, ведущее к полной регуляризации вариаций , или распределение Лапласа, ведущее к регуляризация на основе вейвлета или другой области), например, с помощью Ульфа Гренандера . оценщика сита [60] [61] или с помощью методов штрафа Байеса [62] [63] или с помощью И. Дж. Гуда метода шероховатости [64] [65] может дать более высокую производительность по сравнению с методами, основанными на максимизации ожидания, которые включают функцию правдоподобия Пуассона, но не требуют такого априора. [66] [67] [68]

Коррекция затухания : Количественная ПЭТ-визуализация требует коррекции затухания. [69] В этих системах коррекция затухания основана на сканировании передачи с использованием 68 Источник вращающегося стержня Ge. [70]

Сканирование передачи напрямую измеряет значения затухания при 511 кэВ. [71] Ослабление происходит, когда фотоны , испускаемые радиофармпрепаратом внутри тела, поглощаются тканями, находящимися между детектором и испускаемым фотоном. Поскольку разные LOR должны проходить через ткань разной толщины, фотоны ослабляются по-разному. В результате структуры глубоко в организме реконструируются как имеющие ложно низкое поглощение индикатора. Современные сканеры могут оценивать затухание с помощью встроенного рентгеновского КТ-оборудования вместо более раннего оборудования, которое предлагало грубую форму КТ с использованием источника гамма-лучей ( излучающих позитроны ) и ПЭТ-детекторов.

Хотя изображения с коррекцией затухания, как правило, являются более точным представлением, процесс коррекции сам по себе подвержен значительным артефактам. В результате как исправленные, так и нескорректированные изображения всегда реконструируются и читаются вместе.

2D/3D реконструкция . Ранние ПЭТ-сканеры имели только одно кольцо детекторов, поэтому сбор данных и последующая реконструкция были ограничены одной поперечной плоскостью. Более современные сканеры теперь включают в себя несколько колец, по сути образующих цилиндр детекторов.

Существует два подхода к восстановлению данных с такого сканера:

  1. Рассматривать каждое кольцо как отдельный объект, чтобы обнаруживались только совпадения внутри кольца, а затем изображение каждого кольца можно было реконструировать индивидуально (2D-реконструкция) или
  2. Позвольте совпадениям обнаруживаться как между кольцами, так и внутри колец, а затем восстановите весь объем вместе (3D).

3D-методы обладают большей чувствительностью (поскольку обнаруживается и используется больше совпадений), следовательно, меньше шума, но более чувствительны к эффектам разброса и случайных совпадений, а также требуют больше компьютерных ресурсов. Появление детекторов с временным разрешением менее наносекунды обеспечивает лучшее отклонение случайных совпадений, что способствует реконструкции трехмерного изображения.

Времяпролетное (TOF) ПЭТ : в современных системах с более высоким временным разрешением (примерно 3 наносекунды) для улучшения общей производительности используется метод, называемый «времяпролетным». Времяпролетный ПЭТ использует очень быстрые детекторы гамма-излучения и систему обработки данных, которые могут более точно определить разницу во времени между обнаружением двух фотонов. Точно локализовать точку возникновения аннигиляционного события невозможно (в настоящее время в пределах 10 см). Поэтому реконструкция изображения все еще необходима. Метод TOF дает значительное улучшение качества изображения, особенно соотношения сигнал/шум.

Сочетание ПЭТ с КТ или МРТ

[ редактировать ]
Основные статьи: ПЭТ-КТ и ПЭТ-МРТ
Слитое изображение ПЭТ-КТ всего тела
Слитое изображение ПЭТ-МРТ головного мозга

ПЭТ-сканы все чаще считываются вместе с КТ или МРТ, причем их комбинация ( совместная регистрация ) дает как анатомическую, так и метаболическую информацию (т. е., какова структура и что она делает биохимически). Поскольку ПЭТ-визуализация наиболее полезна в сочетании с анатомической визуализацией, такой как КТ, современные ПЭТ-сканеры теперь доступны со встроенными высокопроизводительными КТ-сканерами с несколькими рядами детекторов (ПЭТ-КТ). Поскольку два сканирования могут выполняться в непосредственной последовательности во время одного и того же сеанса, при этом пациент не меняет положение между двумя типами сканирований, два набора изображений регистрируются более точно , так что области отклонений на ПЭТ-изображениях могут быть более точными. прекрасно коррелирует с анатомией на КТ-изображениях. Это очень полезно для демонстрации подробных изображений движущихся органов или структур с более высокими анатомическими вариациями, которые чаще встречаются за пределами мозга.

В Юлиха Институте нейронаук и биофизики в апреле 2009 года начал работу самый большой в мире прибор ПЭТ-МРТ. Магнитно-резонансный томограф (МРТ) с силой тока 9,4 Тесла в сочетании с ПЭТ. В настоящее время при такой высокой напряженности магнитного поля можно получить изображения только головы и мозга. [72]

Для визуализации головного мозга регистрация КТ, МРТ и ПЭТ-сканирований может быть выполнена без необходимости использования встроенного сканера ПЭТ-КТ или ПЭТ-МРТ с использованием устройства, известного как N-локализатор . [31] [73] [74] [75]

Ограничения

[ редактировать ]

Минимизация дозы облучения субъекта является привлекательной особенностью использования короткоживущих радионуклидов. Помимо своей признанной роли диагностического метода, ПЭТ играет все более важную роль как метод оценки ответа на терапию, в частности на терапию рака. [76] где риск для пациента из-за отсутствия знаний о ходе заболевания намного превышает риск от испытательного облучения. Поскольку трассеры радиоактивны, пожилые люди [ сомнительно – обсудить ] и беременные не могут использовать его из-за рисков, связанных с радиацией.

Ограничения на широкое использование ПЭТ возникают из-за высокой стоимости циклотронов, необходимых для производства короткоживущих радионуклидов для ПЭТ-сканирования, и необходимости специально адаптированного оборудования для химического синтеза на месте для производства радиофармацевтических препаратов после получения радиоизотопов. Молекулы органических радиоизотопов, которые будут содержать радиоизотоп, излучающий позитроны, не могут быть сначала синтезированы, а затем приготовлены в них радиоизотопы, поскольку бомбардировка циклотроном для получения радиоизотопа разрушает любой органический носитель для него. Вместо этого сначала необходимо приготовить изотоп, а затем очень быстро, за короткое время до распада изотопа, провести химию для приготовления любого органического радиофармпрепарата (например, ФДГ). Лишь немногие больницы и университеты способны поддерживать такие системы, а большая часть клинической ПЭТ поддерживается сторонними поставщиками радиофармпрепаратов, которые могут снабжать множество учреждений одновременно. Это ограничение ограничивает клиническую ПЭТ прежде всего использованием индикаторов, меченных фтором-18, период полураспада которого составляет 110 минут и который можно транспортировать на разумное расстояние перед использованием, или рубидием-82 (используемым в качестве хлорид рубидия-82 ) с периодом полураспада 1,27 минуты, который создается в портативном генераторе и используется для миокарда исследований перфузии . В последние годы несколько локальных циклотронов со встроенной защитой и «горячих лабораторий» (автоматизированных химических лабораторий, способных работать с радиоизотопами) начали сопровождать установки ПЭТ в отдаленные больницы. Наличие небольшого локального циклотрона обещает расшириться в будущем, поскольку циклотроны уменьшаются в ответ на высокую стоимость транспортировки изотопов к удаленным машинам ПЭТ. [77] В последние годы в США уменьшилась нехватка ПЭТ-сканирований, поскольку количество радиоаптек, поставляющих радиоизотопы, выросло на 30% в год. [78]

Поскольку период полураспада фтора-18 составляет около двух часов, приготовленная доза радиофармпрепарата, содержащего этот радионуклид, в течение рабочего дня претерпит несколько периодов полураспада. Это требует частой повторной калибровки оставшейся дозы (определение активности на единицу объема) и тщательного планирования графика приема пациентов.

История

[ редактировать ]
ПЭТ-сканер, выпущенный в 2003 году.

Концепция эмиссионной и трансмиссионной томографии была представлена ​​Дэвидом Э. Кулем , Люком Чепменом и Роем Эдвардсом в конце 1950-х годов. Их работа привела к разработке и созданию нескольких томографических инструментов в Медицинской школе Вашингтонского университета , а затем в Пенсильванском университете . [79] В 1960-х и 70-х годах инструменты и методы томографической визуализации получили дальнейшее развитие Мишеля Тер-Погосяна , Майкла Э. Фелпса , Эдварда Дж. Хоффмана и других в Медицинской школе Вашингтонского университета . [80] [81]

Работа Гордона Браунелла, Чарльза Бёрнэма и их коллег в Массачусетской больнице общего профиля, начавшаяся в 1950-х годах, внесла значительный вклад в развитие технологии ПЭТ и включала первую демонстрацию аннигиляционного излучения для медицинской визуализации. [82] Их инновации, в том числе использование световодов и объемного анализа, сыграли важную роль в развертывании ПЭТ-визуализации. В 1961 году Джеймс Робертсон и его коллеги из Брукхейвенской национальной лаборатории создали первый одноплоскостной ПЭТ-сканер, получивший прозвище «сжиматель головы». [83]

Одним из факторов, наиболее ответственных за признание позитронной визуализации, была разработка радиофармацевтических препаратов. В частности, разработка меченой 2-фтордезокси-D-глюкозы (ФДГ-впервые синтезирована и описана двумя чешскими учеными из Карлова университета в Праге в 1968 году). [84] группа из Брукхейвена под руководством Эла Вольфа и Джоанны Фаулер стала основным фактором в расширении возможностей ПЭТ-визуализации. [85] Соединение впервые было введено Абасом Алави двум нормальным людям-добровольцам в августе 1976 года в Пенсильванском университете. Изображения мозга, полученные с помощью обычного ядерного сканера (не ПЭТ), продемонстрировали концентрацию ФДГ в этом органе. Позже это вещество использовалось в специальных позитронных томографах, чтобы создать современную процедуру.

Логическим продолжением позитронной аппаратуры стала конструкция с использованием двух двумерных матриц. PC-I был первым прибором, использующим эту концепцию, он был разработан в 1968 году, завершен в 1969 году и о нем сообщалось в 1972 году. О первых применениях PC-I в томографическом режиме, отличном от режима компьютерной томографии, было сообщено в 1970 году. [86] Вскоре многим из тех, кто участвовал в разработке ПЭТ, стало ясно, что круглая или цилиндрическая решетка детекторов является логическим следующим шагом в создании приборов для ПЭТ. Хотя многие исследователи придерживались этого подхода, Джеймс Робертсон [87] и Чжан Хи Чо [88] были первыми, кто предложил кольцевую систему, ставшую прототипом нынешней формы ПЭТ. Первый многосрезовый ПЭТ-сканер с цилиндрической решеткой был создан в 1974 году в Институте радиологии Маллинкродта группой под руководством Тер-Погосяна. [89]

Сканер ПЭТ-КТ, авторство которого принадлежит Дэвиду Таунсенду и Рональду Натту, был назван журналом Time в 2000 году медицинским изобретением года. [90]

Расходы

[ редактировать ]

По состоянию на август 2008 года Cancer Care Ontario сообщает, что текущие средние дополнительные затраты на выполнение ПЭТ-сканирования в провинции составляют 1000–1200 канадских долларов за сканирование. Сюда входит стоимость радиофармпрепарата и стипендия врачу, проводящему сканирование. [91]

В Соединенных Штатах стоимость ПЭТ-сканирования оценивается в 1500–5000 долларов США.

В Англии справочная стоимость Национальной службы здравоохранения (2015–2016 гг.) амбулаторного ПЭТ-сканирования для взрослых составляет 798 фунтов стерлингов. [92]

В Австралии по состоянию на июль 2018 года плата за план льгот Medicare за ПЭТ с ФДГ всего тела варьируется от 953 до 999 австралийских долларов, в зависимости от показаний к сканированию. [93]

Контроль качества

[ редактировать ]

Общую производительность ПЭТ-систем можно оценить с помощью инструментов контроля качества, таких как фантом Ящака . [94]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Бэйли Д.Л., Таунсенд Д.В., Валк П.Е., Мейзи М.Н. (2005). Позитронно-эмиссионная томография: фундаментальные науки . Секаукус, Нью-Джерси: Springer-Verlag. ISBN  978-1-85233-798-8 .
  2. ^ «Ядерная медицина» . гиперфизика.phy-astr.gsu.edu . Проверено 11 декабря 2022 г.
  3. ^ Jump up to: а б Карлсон Н. (22 января 2012 г.). Физиология поведения . Методы и стратегии исследования. Том. 11-е издание. Пирсон. п. 151. ИСБН  978-0205239399 .
  4. ^ Бустаманте Э., Педерсен П. (1977). «Высокий аэробный гликолиз клеток гепатомы крысы в ​​культуре: роль митохондриальной гексокиназы» . Proc Natl Acad Sci США . 74 (9): 3735–9. Бибкод : 1977PNAS...74.3735B . дои : 10.1073/pnas.74.9.3735 . ПМК   431708 . ПМИД   198801 .
  5. ^ Jump up to: а б ARSAC – Рекомендации по клиническому применению радиофармпрепаратов и использованию закрытых источников (март 2018 г., стр. 35)
  6. ^ Зауча Дж. М., Чови С., Зауча Р., Биггии А., Галламини А. (июль 2019 г.). «Роль ПЭТ/КТ в современном лечении лимфомы Ходжкина». Обзоры лечения рака . 77 : 44–56. дои : 10.1016/j.ctrv.2019.06.002 . ПМИД   31260900 . S2CID   195772317 .
  7. ^ МакКартен К.М., Надель Х.Р., Шулькин Б.Л., Чо С.Ю. (октябрь 2019 г.). «Визуализация для диагностики, определения стадии и оценки ответа на лимфому Ходжкина и неходжкинскую лимфому». Детская радиология . 49 (11): 1545–1564. дои : 10.1007/s00247-019-04529-8 . ПМИД   31620854 . S2CID   204707264 .
  8. ^ Паулс С., Бак А.К., Холь К., Холтер Г., Хетцель М., Блюмштейн Н.М. и др. (2007). «Улучшение неинвазивного Т-стадирования при немелкоклеточном раке легкого с помощью интегрированного метода 18 F-FDG ПЭТ/КТ». Nuclear Medicine . 46 (1): 09–14. doi : 10.1055/s-0037-1616618 . ISSN   0029-5566 . S2CID   21791308 .
  9. ^ Штайнерт ХК (2011). «ПЭТ и ПЭТ-КТ рака легких». Позитронно-эмиссионная томография . Методы молекулярной биологии. Том. 727. Хумана Пресс. стр. 33–51. дои : 10.1007/978-1-61779-062-1_3 . ISBN  978-1-61779-061-4 . ПМИД   21331927 .
  10. ^ Чао Ф, Чжан Х (2012). «ПЭТ/КТ в определении стадии немелкоклеточного рака легких» . Журнал биомедицины и биотехнологии . 2012 : 783739. doi : 10.1155/2012/783739 . ПМЦ   3346692 . ПМИД   22577296 .
  11. ^ Олдин А., Умлауфф Л., Эсткурт Л.Дж., Коллинз Г., Мунс К.Г., Энгерт А. и др. (Кокрейновская гематологическая группа) (январь 2020 г.). «Промежуточные результаты ПЭТ для прогноза у взрослых с лимфомой Ходжкина: систематический обзор и метаанализ исследований прогностических факторов» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 1 (1): CD012643. дои : 10.1002/14651858.CD012643.pub3 . ПМК   6984446 . ПМИД   31930780 .
  12. ^ Хан Т.С., Сундин А., Юлин С., Лонгстрем Б., Бергстрем М., Эрикссон Б. (март 2003 г.). «11C-метомидат ПЭТ-визуализация рака надпочечников». Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 30 (3): 403–10. дои : 10.1007/s00259-002-1025-9 . ПМИД   12634969 . S2CID   23744095 .
  13. ^ Минн Х., Салонен А., Фриберг Дж., Ройвайнен А., Вильянен Т., Лонгшё Дж. и др. (июнь 2004 г.). «Визуализация инциденталом надпочечников с помощью ПЭТ с использованием (11) C-метомидата и (18) F-ФДГ» . Журнал ядерной медицины . 45 (6): 972–9. ПМИД   15181132 .
  14. ^ Пачак К., Эйзенхофер Г., Карраскильо Дж.А., Чен К.С., Ли С.Т., Гольдштейн Д.С. (июль 2001 г.). "6-[ 18 Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) F]фтордофамина для диагностики локализации феохромоцитомы» . Гипертония . 38 (1): 6–8. doi : 10.1161/01.HYP.38.1.6 . PMID   11463751 .
  15. ^ «Визуализация феохромоцитомы: обзор, рентгенография, компьютерная томография» . 10 августа 2017 г. – через eMedicine. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  16. ^ Ластер М., Каргес В., Цайх К., Паулс С., Вербург Ф.А., Дралле Х. и др. (март 2010 г.). «Клиническая ценность 18 Позитронно-эмиссионная томография/компьютерная томография F-фтордигидроксифенилаланина ( 18 F-DOPA ПЭТ/КТ) для выявления феохромоцитомы». Европейский журнал ядерной медицины и молекулярной визуализации . 37 (3): 484–93. : 10.1007 /s00259-009-1294-7 . PMID   19862519. S2CID doi   10147392 .
  17. ^ Черри, Саймон Р. (2012). Физика в ядерной медицине (4-е изд.). Филадельфия: Сондерс. п. 60. ИСБН  9781416051985 .
  18. ^ Ананд, Кешав; Саббах, Марван (январь 2017 г.). «Амилоидная визуализация: готова к интеграции в медицинскую практику» . Нейротерапия . 14 (1): 54–61. дои : 10.1007/s13311-016-0474-y . ПМК   5233621 . ПМИД   27571940 .
  19. ^ Станеску, Луана; Ишак, Жизель Э.; Ханна, Паритош К.; Бийам, Дипа Р.; Шоу, Деннис В.; Паризи, Маргарита Т. (сентябрь 2013 г.). «ФДГ-ПЭТ головного мозга у педиатрических пациентов: корреляция спектра изображений с МР-изображениями» . Радиографика . 33 (5): 1279–1303. дои : 10.1148/rg.335125152 . ПМИД   24025925 .
  20. ^ ла Фужер, К.; Ромингер, А.; Фёрстер, С.; Гейслер, Дж.; Бартенштейн, П. (май 2009 г.). «ПЭТ и ОФЭКТ при эпилепсии: критический обзор» . Эпилепсия и поведение . 15 (1): 50–55. дои : 10.1016/j.yebeh.2009.02.025 . ПМИД   19236949 .
  21. ^ Ходолич, Марина; Топакян, Раффи; Пихлер, Роберт (1 сентября 2016 г.). «Позитронно-эмиссионная томография с 18 F-фтордезоксиглюкозой и 18 F-флумазенилом у пациентов с рефрактерной эпилепсией» . Радиология и онкология . 50 (3): 247–253. дои : 10.1515/raon-2016-0032 . ПМК   5024661 . ПМИД   27679539 .
  22. ^ Мальмгрен, К; Том, М. (сентябрь 2012 г.). «Гиппокампальный склероз – происхождение и визуализация» . Эпилепсия . 53 (Приложение 4): 19–33. дои : 10.1111/j.1528-1167.2012.03610.x . ПМИД   22946718 .
  23. ^ Сендес, Фернандо (июнь 2013 г.). «Нейровизуализация в обследовании больных эпилепсией» . Континуум . 19 (3 ​​Эпилепсия): 623–642. дои : 10.1212/01.CON.0000431379.29065.d3 . ПМЦ   10564042 . ПМИД   23739101 . S2CID   19026991 .
  24. ^ Агдеппа Э.Д., Кепе В., Лю Дж., Флорес-Торрес С., Сатьямурти Н., Петрич А. и др. (декабрь 2001 г.). «Характеристики связывания радиофторированных производных 6-диалкиламино-2-нафтилэтилидена в качестве зондов для визуализации позитронно-эмиссионной томографии для бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера» . Журнал неврологии . 21 (24): RC189. doi : 10.1523/JNEUROSCI.21-24-j0004.2001 . ПМК   6763047 . ПМИД   11734604 .
  25. ^ Матис К.А., Бачкай Б.Дж., Кайдаш С.Т., Маклеллан М.Е., Фрош М.П., ​​Хайман Б.Т. и др. (февраль 2002 г.). «Липофильное производное тиофлавина-Т для визуализации амилоида в головном мозге с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)». Письма по биоорганической и медицинской химии . 12 (3): 295–8. дои : 10.1016/S0960-894X(01)00734-X . ПМИД   11814781 .
  26. ^ Куль Д.Е., Кеппе Р.А., Миношима С., Снайдер С.Е., Фикаро Е.П., Фостер Н.Л. и др. (март 1999 г.). «Картирование активности церебральной ацетилхолинэстеразы in vivo при старении и болезни Альцгеймера». Неврология . 52 (4): 691–9. дои : 10.1212/wnl.52.4.691 . ПМИД   10078712 . S2CID   11057426 .
  27. ^ Колата, Джина . «Обещание обнаружить болезнь Альцгеймера» , The New York Times , 23 июня 2010 г. По состоянию на 23 июня 2010 г.
  28. ^ Катафау А.М., Сирл Г.Е., Буллич С., Ганн Р.Н., Рабинер Э.А., Херанс Р. и др. (май 2010 г.). «Визуализация кортикальных дофаминовых рецепторов D1 с использованием [11C] NNC112 и блокады кетансерином рецепторов 5-HT 2A» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 30 (5): 985–93. дои : 10.1038/jcbfm.2009.269 . ПМК   2949183 . ПМИД   20029452 .
  29. ^ Мукерджи Дж., Кристиан Б.Т., Дуниган К.А., Ши Б., Нараянан Т.К., Саттер М., Мантил Дж. (декабрь 2002 г.). «Мозговая визуализация 18 F-фаллиприд у нормальных добровольцев: анализ крови, распределение, повторные тестовые исследования и предварительная оценка чувствительности к воздействию старения на дофаминовые рецепторы D-2/D-3». Synapse . 46 (3): 170–88. doi : 10.1002 . ПМИД   12325044 . ​   син.10128 /
  30. ^ Бухсбаум М.С., Кристиан Б.Т., Лерер Д.С., Нарайанан Т.К., Ши Б., Мантиль Дж. и др. (июль 2006 г.). «Связывание дофаминовых рецепторов D2/D3 с [F-18] фаллипридом в таламусе и коре головного мозга пациентов с шизофренией». Исследования шизофрении . 85 (1–3): 232–44. doi : 10.1016/j.schres.2006.03.042 . ПМИД   16713185 . S2CID   45446283 .
  31. ^ Jump up to: а б Левивье М., Массажер Н., Виклер Д., Лоренцони Дж., Руис С., Девриендт Д. и др. (июль 2004 г.). «Использование стереотаксических ПЭТ-изображений при дозиметрическом планировании радиохирургии опухолей головного мозга: клинический опыт и предлагаемая классификация» . Журнал ядерной медицины . 45 (7): 1146–54. ПМИД   15235060 .
  32. ^ Радд Дж.Х., Уорбертон Э.А., Фрайер Т.Д., Джонс Х.А., Кларк Дж.К., Антун Н. и др. (июнь 2002 г.). «Визуализация воспаления атеросклеротических бляшек с помощью [ 18 Позитронно-эмиссионная томография F]-фтордезоксиглюкозы» . Тираж . 105 (23): 2708–11. doi : 10.1161/01.CIR.0000020548.60110.76 . PMID   12057982 .
  33. ^ Говришанкар Г., Намавари М., Жуанно Э.Б., Хёне А., Ривз Р., Харди Дж., Гамбхир С.С. (2014). «Расследование 6-[ 18 F]-фторомальтоза как новый индикатор ПЭТ для визуализации бактериальной инфекции» . PLOS ONE . 9 (9): e107951. Bibcode : ...9j7951G . doi : 10.1371/journal.pone.0107951 . PMC   4171493. 2014PLoSO PMID   25243851 .
  34. ^ Вайнштейн Е.А., Ордонес А.А., ДеМарко В.П., Муравски А.М., Поккали С., Макдональд Э.М. и др. (октябрь 2014 г.). «Визуализация инфекции Enterobacteriaceae in vivo с помощью 18 Позитронно-эмиссионная томография с F-фтордезоксисорбитом» . Science Translational Medicine . 6 (259): 259ra146. : 10.1126 /scitranslmed.3009815 . PMC   4327834. . PMID   25338757 doi
  35. ^ Ларуэль М. (март 2000 г.). «Визуализация синаптической нейротрансмиссии с помощью методов конкуренции связывания in vivo: критический обзор» . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 20 (3): 423–51. дои : 10.1097/00004647-200003000-00001 . ПМИД   10724107 .
  36. ^ «Животное, сознающее крысу» . Архивировано из оригинала 5 марта 2012 года.
  37. ^ Ои Н., Ивая Т., Ито М., Ямагути К., Тобимацу Ю., Фудзимото Т. (2003). «ФДГ-ПЭТ-визуализация мышечной активности нижних конечностей во время ходьбы». Журнал ортопедической науки . 8 (1): 55–61. дои : 10.1007/s007760300009 . ПМИД   12560887 . S2CID   23698288 .
  38. ^ Азад Г.К., Сиддик М., Тейлор Б., Грин А., О'Догерти Дж., Гариани Дж. и др. (март 2019 г.). " 18 F-фторид ПЭТ/КТ SUV?» . Journal of Nuclear Medicine . 60 (3): 322–327. : 10.2967 /jnumed.118.208710 . PMC   6424232. . PMID   30042160 doi
  39. ^ Келлофф Г.Дж., Хоффман Дж.М., Джонсон Б., Шер Х.И., Сигел Б.А., Ченг Е.Ю. и др. (апрель 2005 г.). «Прогресс и перспективы ФДГ-ПЭТ для лечения онкологических больных и разработки онкологических лекарств» . Клинические исследования рака . 11 (8): 2785–808. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-04-2626 . ПМИД   15837727 .
  40. ^ «Институт науки и международной безопасности» . isis-online.org .
  41. ^ Управление пациентами , ICRP , 30 октября 2009 г.
  42. ^ де Йонг П.А., Тидденс Х.А., Лекин М.Х., Робинсон Т.Э., Броуди А.С. (май 2008 г.). «Оценка дозы облучения от КТ при муковисцидозе» . Грудь . 133 (5): 1289–91, ответ автора 1290–1. дои : 10.1378/сундук.07-2840 . ПМИД   18460535 .
  43. ^ «Глава 9. Профессиональное облучение» (PDF) . Радиация, люди и окружающая среда . МАГАТЭ . стр. 39–42. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2008 года.
  44. ^ «NRC: Информация для радиационных работников» . www.nrc.gov . Проверено 21 июня 2020 г.
  45. ^ Брикс Г., Лечел У., Глаттинг Г., Циглер С.И., Мюнцинг В., Мюллер С.П., Бейер Т. (апрель 2005 г.). «Радиационное облучение пациентов, подвергающихся двухмодальному лечению всего тела 18 ПЭТ/КТ-обследования F-FDG». Журнал Nuclear Medicine . 46 (4): 608–13. PMID   15809483 .
  46. ^ Вуттон Р., Доре К. (ноябрь 1986 г.). «Однопроходная экстракция 18 F в кости кролика». Клиническая физика и физиологические измерения . 7 (4): 333–43. Bibcode : 1986CPPM....7..333W . doi : 10.1088/0143-0815/7/4/003 . PMID   3791879 .
  47. ^ Дилворт-младший, Паску С.И. (апрель 2018 г.). «Химия ПЭТ-изображений с цирконием-89». Обзоры химического общества . 47 (8): 2554–2571. дои : 10.1039/C7CS00014F . ПМИД   29557435 .
  48. ^ Bracco Diagnostics, CardioGen-82. Архивировано 6 сентября 2011 г. в Wayback Machine , 2000 г.
  49. ^ Ан, Шин Хе; Косби, Алексия Г.; Коллер, Ангус Дж.; Мартин, Кирстен Э.; Панди, Апурва; Вон, Бретт А.; Борос, Эстер (2021). «Глава 6. Радиометаллы для позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)». Ионы металлов в методах биовизуализации . Спрингер. стр. 157–194. дои : 10.1515/9783110685701-012 . S2CID   233679785 .
  50. ^ Хевелинг, Дерек А.; Виссер, Жерар ВМ; Баклайон, Мэриан; Роос, Воутер Х.; Вуйте, Гийс Дж.Л.; Хукстра, Отто С.; Лиманс, К. Рене; де Бри, Ремко; ван Донген, Гус АМС (2011). " 89 ПЭТ/КТ-лимфосцинтиграфия на основе Zr-наноколлоидного альбумина для обнаружения сторожевых узлов при раке головы и шеи: доклинические результаты» (PDF) . Журнал Nuclear Medicine . 52 (10): 1580–1584. doi : 10.2967/jnumed.111.089557 . ПМИД   21890880 . S2CID   21902223 .
  51. ^ ван Рей, Катарина М.; Шарки, Роберт М.; Гольденберг, Дэвид М.; Фрилинк, Кателин; Молкенбур, Яннеке Д.М.; Франссен, Гербен М.; ван Верден, Витске М.; Ойен, Вим Дж.Г.; Бурман, Отто К. (2011). «Визуализация рака простаты с помощью иммуно-ПЭТ и иммуно-ОФЭКТ с использованием меченого радиоактивным изотопом моноклонального антитела против EGP-1» . Журнал ядерной медицины . 52 (10): 1601–1607. дои : 10.2967/jnumed.110.086520 . ПМИД   21865288 .
  52. ^ Руджеро, А.; Голландия, Япония; Худолин, Т.; Шенкер, Л.; Кулова А.; Бандер, Нью-Хэмпшир; Льюис, Дж. С.; Гримм, Дж. (2011). «Нацеливание на внутренний эпитоп простатоспецифического мембранного антигена с помощью иммуно-ПЭТ 89Zr-7E11» . Журнал ядерной медицины . 52 (10): 1608–15. дои : 10.2967/jnumed.111.092098 . ПМЦ   3537833 . ПМИД   21908391 .
  53. ^ Фелпс М.Э. (2006). ПЭТ: физика, приборы и сканеры . Спрингер. стр. 8–10 . ISBN  978-0-387-34946-6 .
  54. ^ «ПЭТ-визуализация» . Компания GE Healthcare. Архивировано из оригинала 4 мая 2012 года.
  55. ^ «Приглашение к обсуждению: достижения в области «времяпролетной» технологии делают новый ПЭТ/КТ-сканер в Пенсильвании первым в мире» . Пенсильванский университет. 15 июня 2006 г. Архивировано из оригинала 28 июня 2006 г. Проверено 22 февраля 2010 г.
  56. ^ Ланге К., Карсон Р. (апрель 1984 г.). «Алгоритмы ЭМ-реконструкции для эмиссионной и трансмиссионной томографии». Журнал компьютерной томографии . 8 (2): 306–16. ПМИД   6608535 .
  57. ^ Варди Ю., Шепп Л.А., Кауфман Л. (1985). «Статистическая модель позитронно-эмиссионной томографии». Журнал Американской статистической ассоциации . 80 (389): 8–37. дои : 10.1080/01621459.1985.10477119 . S2CID   17836207 .
  58. ^ Шепп Л.А., Варди Ю. (1982). «Реконструкция максимального правдоподобия для эмиссионной томографии». Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 1 (2): 113–122. дои : 10.1109/TMI.1982.4307558 . ПМИД   18238264 .
  59. ^ Ци Джей, Лихи Р.М. (август 2006 г.). «Методы итерационной реконструкции в эмиссионной компьютерной томографии». Физика в медицине и биологии . 51 (15): Р541-78. Бибкод : 2006PMB....51R.541Q . дои : 10.1088/0031-9155/51/15/R01 . ПМИД   16861768 . S2CID   40488776 .
  60. ^ Снайдер Д.Л., Миллер М. (1985). «О применении метода сит для позитронно-эмиссионной томографии». Транзакции IEEE по медицинской визуализации . НС-32(5)(5): 3864–3872. Бибкод : 1985ITNS...32.3864S . дои : 10.1109/TNS.1985.4334521 . S2CID   2112617 .
  61. ^ Геман С., МакКлюр Д.Э. (1985). «Байесовский анализ изображений: приложение к однофотонной эмиссионной томографии» (PDF) . Труды американских статистических вычислений : 12–18.
  62. ^ Снайдер Д.Л., Миллер М.И., Томас Л.Дж., Политт Д.Г. (1987). «Шум и краевые артефакты в реконструкциях максимального правдоподобия для эмиссионной томографии». Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 6 (3): 228–38. дои : 10.1109/tmi.1987.4307831 . ПМИД   18244025 . S2CID   30033603 .
  63. ^ Зеленый Пи Джей (1990). «Байесовские реконструкции на основе данных эмиссионной томографии с использованием модифицированного алгоритма ЭМ» (PDF) . Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 9 (1): 84–93. CiteSeerX   10.1.1.144.8671 . дои : 10.1109/42.52985 . ПМИД   18222753 .
  64. ^ Миллер М.И., Снайдер Д.Л. (1987). «Роль правдоподобия и энтропии в проблемах с неполными данными: приложения для оценки интенсивности точечных процессов и оценок ковариации с ограничениями по Теплицу». Труды IEEE . 5 (7): 892–907. дои : 10.1109/PROC.1987.13825 . S2CID   23733140 .
  65. ^ Миллер М.И., Ройсам Б. (апрель 1991 г.). «Реконструкция байесовского изображения для эмиссионной томографии с учетом шероховатости Гуда на процессорах с массовым параллелизмом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (8): 3223–7. Бибкод : 1991PNAS...88.3223M . дои : 10.1073/pnas.88.8.3223 . ПМК   51418 . ПМИД   2014243 .
  66. ^ Уиллетт Р., Хармани З., Марсия Р. (2010). «Реконструкция изображения по Пуассону с полной вариационной регуляризацией». 17-я Международная конференция IEEE по обработке изображений . стр. 4177–4180. CiteSeerX   10.1.1.175.3149 . дои : 10.1109/ICIP.2010.5649600 . ISBN  978-1-4244-7992-4 . S2CID   246589 .
  67. ^ Хармани З., Марсия Р., Уиллетт Р. (2010). «Визуализация с ограничением фотонов, регуляризованная по разреженности». Международный симпозиум по биомедицинской визуализации (ISBI) .
  68. ^ Уиллетт Р., Хармани З., Марсия Р. (2010). Бауман К.А., Поллак И., Вулф П.Дж. (ред.). «СПИРАЛЬ вне выпуклости: алгоритмы, регуляризованные по разреженности, для получения изображений, ограниченных фотонами». Электронная визуализация SPIE . Компьютерная визуализация VIII. 7533 : 75330Р. Бибкод : 2010SPIE.7533E..0RH . CiteSeerX   10.1.1.175.3054 . дои : 10.1117/12.850771 . S2CID   7172003 .
  69. ^ Хуанг С.К., Хоффман Э.Дж., Фелпс М.Е., Куль Д.Е. (декабрь 1979 г.). «Количественный анализ в позитронно-эмиссионной компьютерной томографии: 2. Эффекты неточной коррекции затухания». Журнал компьютерной томографии . 3 (6): 804–14. дои : 10.1097/00004728-197903060-00018 . ПМИД   315970 .
  70. ^ Навалпаккам Б.К., Браун Х., Куверт Т., Квик Х.Х. (май 2013 г.). «Коррекция затухания на основе магнитного резонанса для гибридной визуализации ПЭТ/МР с использованием карт затухания с непрерывными значениями». Исследовательская радиология . 48 (5): 323–332. дои : 10.1097/rli.0b013e318283292f . ПМИД   23442772 . S2CID   21553206 .
  71. ^ Вагенкнехт Г., Кайзер Х.Дж., Моттаги Ф.М., Херцог Х. (февраль 2013 г.). «МРТ для коррекции затухания при ПЭТ: методы и проблемы» . Магма . 26 (1): 99–113. дои : 10.1007/s10334-012-0353-4 . ПМЦ   3572388 . ПМИД   23179594 .
  72. ^ «Пристальный взгляд на мозг» . Юлихский исследовательский центр . 7 марта 2014 года . Проверено 14 апреля 2015 г.
  73. ^ Це В.К., Калани М.Ю., Адлер-младший (2015). «Методы стереотаксической локализации». В Чин Л.С., Регина В.Ф. (ред.). Принципы и практика стереотаксической радиохирургии . Нью-Йорк: Спрингер. п. 28.
  74. ^ Салех Х., Кассас Б. (2015). «Разработка стереотаксических рамок для краниального лечения». Бенедикт С.Х., Шлезингер DJ, Гетч С.Дж., Кавана Б.Д. (ред.). Стереотаксическая радиохирургия и стереотаксическая лучевая терапия тела . Бока-Ратон: CRC Press. стр. 156–159.
  75. ^ Хан Ф.Р., Хендерсон Дж.М. (2013). «Хирургические методы глубокой стимуляции мозга». В Лозано А.М., Халлет М. (ред.). Стимуляция мозга: Справочник по клинической неврологии . Том. 116. Амстердам: Эльзевир. стр. 28–30. дои : 10.1016/B978-0-444-53497-2.00003-6 . ISBN  9780444534972 . ПМИД   24112882 .
  76. ^ Янг Х., Баум Р., Кремериус У., Герхольц К., Хукстра О., Ламмертсма А.А. и др. (декабрь 1999 г.). «Измерение клинической и субклинической реакции опухоли с использованием [ 18 F]-фтордезоксиглюкоза и позитронно-эмиссионная томография: обзор и рекомендации EORTC 1999 года. Исследовательская группа ПЭТ Европейской организации по исследованию и лечению рака (EORTC). European Journal of Cancer . 35 (13): 1773–1782. doi : 10.1016/S0959-8049(99)00229-4 . PMID   10673991 .
  77. ^ Фратт Л. (июль 2003 г.). «Технология» . Медицинская визуализация . Архивировано из оригинала 20 ноября 2008 года.
  78. ^ Фелпс М. (16 января 2013 г.). «История и обзор ПЭТ» (PDF) . Институт Крампа молекулярной визуализации. Архивировано из оригинала (PDF) 18 мая 2015 года.
  79. ^ «ФЕРМИ Майкл Э. Фелпс, 1998 | Управление науки (SC) Министерства энергетики США» . 28 декабря 2010 г.
  80. ^ Тер-Погосян М.М., Фелпс М.Е., Хоффман Э.Дж., Муллани Н.А. (январь 1975 г.). «Позитронно-эмиссионный трансаксиальный томограф для ядерной визуализации (ПЭТТ)». Радиология . 114 (1): 89–98. дои : 10.1148/114.1.89 . ОСТИ   4251398 . ПМИД   1208874 .
  81. ^ Фелпс М.Е., Хоффман Э.Дж., Муллани Н.А., Тер-Погосян М.М. (март 1975 г.). «Применение обнаружения аннигиляционных совпадений к трансаксиальной реконструктивной томографии» . Журнал ядерной медицины . 16 (3): 210–24. ПМИД   1113170 .
  82. ^ Sweet WH, Браунелл GL (1953). «Локализация опухолей головного мозга с помощью излучателей позитронов». Нуклеоника . 11 : 40–45.
  83. ^ Жизненно важное наследие: биологические и экологические исследования в атомный век (отчет). Министерство энергетики США, Управление биологических и экологических исследований. Сентябрь 2010. стр. 25–26.
  84. ^ Пацак Дж, Точик З, Черный М (1969). «Синтез 2-дезокси-2-фтор-D-глюкозы». Журнал Химического общества D: Химические коммуникации (2): 77. doi : 10.1039/C29690000077.
  85. ^ Идо Т., Ван К.Н., Казелла В., Фаулер Дж.С., Вольф А.П., Райвич М., Куль Д.Е. (1978). «Меченые аналоги 2-дезокси-D-глюкозы. 18 F-меченные 2-дезокси-2-фтор-D-глюкоза, 2-дезокси-2-фтор-D-манноза и 14C-2-дезокси-2-фтор-D-глюкоза». Журнал меченых соединений и радиофармацевтических препаратов . 14 . (2): 175–183 doi : 10.1002/jlcr.2580140204 .
  86. ^ Браунелл Г.Л., Бёрнем, Калифорния, Хуп-младший Б., Бонинг Д.Е. (август 1945 г.). Количественные динамические исследования с использованием короткоживущих радиоизотопов и детектирования позитронов . Симпозиум по динамическим исследованиям радиоизотопов в медицине. Роттердам: МАГАТЭ, Вена. стр. 161–172.
  87. ^ Робертсон Дж.С., Марр Р.Б., Розенблюм М., Радека В., Ямамото Ю.Л. (1983). «32-кристаллический детектор поперечного сечения позитронов». В Фридмане Г.С. (ред.). Томографическая визуализация в ядерной медицине . Нью-Йорк: Общество ядерной медицины. стр. 142–153.
  88. ^ Чо Ж., Эрикссон Л., Чан Дж. К. (1975). «Кольцевая поперечно-осевая позитронная камера». В Тер-Погосян М.М. (ред.). Реконструктивная томография в диагностической радиологии и ядерной медицине . Балтимор: Университет Парк Пресс.
  89. ^ «Мишель Тер-Погосян удостоен звания пионера ядерной медицины» . Журнал ядерной медицины . 26 (5): 449. Май 1985 г.
  90. ^ «ПЭТ-сканирование: история ПЭТ/КТ» . Petscaninfo.com. Архивировано из оригинала 14 апреля 2012 года . Проверено 13 августа 2012 г.
  91. ^ Руководящий комитет ПЭТ Онтарио (31 августа 2008 г.), PET SCAN PRIMER, Руководство по внедрению позитронно-эмиссионной томографии в Онтарио, Краткое изложение , стр. iii
  92. ^ «Справочные расходы Национальной службы здравоохранения на 2015–2016 годы» . Департамент здравоохранения. 15 декабря 2016 года . Проверено 22 декабря 2016 г.
  93. ^ «МБС онлайн» . Департамент здравоохранения правительства Австралии . Проверено 16 октября 2018 г.
  94. ^ Прекегес, Дженнифер (2012). Приборы ядерной медицины . Издательство Джонс и Бартлетт. ISBN   1449645372 . п. 189.
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме позитронно-эмиссионной томографии .
У Схолии есть тематический профиль позитронно-эмиссионной томографии .
Ресурсы библиотеки о
ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Positron_emission_tomography&oldid=1232137215"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: aaa96fc16cc7afc42ea71fd9014bfc55__1719883140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/aa/55/aaa96fc16cc7afc42ea71fd9014bfc55.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Positron emission tomography - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)