Nos últimos anos, a imagem clínica PET desenvolveu-se rapidamente, tendo passado de se limitar a alguns centros médicos baseados na investigação para se propagar rapidamente a grandes hospitais gerais em todo o país, onde o PET está a desempenhar um papel cada vez mais importante.
Actualmente, com o desenvolvimento contínuo da ciência e tecnologia, existem três tipos de máquinas de imagem PET no mundo.
1. PET dedicado: Apenas imagens PET estão disponíveis, mas não as imagens SPECT e as imagens CT.
2. PET híbrido: Uma máquina de imagem PET com uma linha compatível com o tempo no topo do SPECT, ou seja, pode realizar dois tipos de imagens de nuclídeos ao mesmo tempo.
3.combined PET: Desde 2000, PET-CT é uma combinação de PET e CT de alta qualidade em espiral, que é a combinação mais forte de PET e CT. Ao fundir os dois tipos de imagens em tempo real, a informação bioquímica, funcional e anatómica do local de ensaio é simultaneamente apresentada numa única imagem para comparação e diagnóstico, o que aumenta consideravelmente a importância da imagem PET em aplicações clínicas.
O PET-CT não só reflecte mudanças estruturais anatómicas no corpo humano, mas mais importante ainda, pode fornecer informação sobre o metabolismo funcional no corpo, revelando a patogénese de doenças e efeitos terapêuticos a partir do nível molecular, e é um instrumento importante para o diagnóstico clínico de doenças e tumores cardíacos e cerebrais.
I. Aplicação clínica de PET-CT em tumores
1.Diagnosis e encenação de tumores
A rápida proliferação celular, o aumento dos portadores de glicose da membrana celular e o aumento da actividade das fosforilases intracelulares e outras características biológicas são normalmente encontrados nos tecidos tumorais, o que faz com que o metabolismo glicolítico nas células tumorais aumente significativamente. Portanto, a aplicação mais comum para a imagem pósitron de tumores é a deoxiglicose 18F (18F- FDG). 18F- FDG pode entrar na imagem metabólica de quase todos os tipos de tumores em humanos e é um rastreador espectroscópico de tumores.
O grau de concentração intracelular de 18F- FDG correlaciona-se positivamente com o nível de metabolismo da glucose intracelular, e em geral, quanto mais maligno for o tumor, mais pronunciada será a absorção de FDG. Além disso, a imagem de corpo inteiro 18F- FDG PET-CT tem uma alta taxa de detecção de gânglios linfáticos e metástases distantes, o que pode melhorar a exactidão do estadiamento do tumor. A exactidão do estadiamento do tumor pode ser melhorada.
2. monitorar a recorrência de tumores e metástases
É difícil avaliar o tumor residual ou recorrente confiando apenas em técnicas de diagnóstico por imagem que reflectem principalmente alterações morfológicas. 18F-FDG PET reflecte os processos fisiológicos e biológicos do tecido, e o metabolismo da glucose é aumentado no tecido tumoral, mas não na grande maioria dos tecidos fibróticos, necróticos e gordurosos. Isto tem implicações importantes para a monitorização da recorrência maligna, uma vez que não é observada na grande maioria dos tecidos fibróticos, necróticos e gordurosos.
Por outro lado, nos casos em que os marcadores tumorais são elevados mas a imagem anatómica convencional é normal, a utilização de imagens metabólicas PET-CT de corpo inteiro 18F-FDG também foi confirmada na busca e localização de metástases recorrentes.
3. avaliação precoce da eficácia
Actualmente, a avaliação da eficácia dos pacientes com tumores malignos baseia-se principalmente no tamanho do tumor após o tratamento para determinar a eficácia ou a progressão da doença, mas como as alterações estruturais morfológicas após o tratamento ficam atrás da morte das células tumorais, provoca a persistência de massas residuais nas imagens morfológicas; além disso, as massas encolhem após o tratamento, mas pode ainda haver um certo número de células tumorais vivas. A sensibilidade e especificidade da avaliação precoce da eficácia baseada na dimensão e densidade da lesão mostrada na TC não é elevada.
O PET é um método de diagnóstico não invasivo para avaliar o metabolismo tumoral e determinar o estado dos tumores residuais após o tratamento, baseado principalmente nas alterações da absorção de 18F-FDG pelo tecido tumoral, e na previsão precoce da eficácia a nível clínico ou subclínico através de análise visual ou quantitativa.
4. sítios de biópsia guiada
O PET-CT tem uma taxa de falso-negativos mais baixa do que o TC sozinho na biopsia de orientação. O PET pode mostrar as áreas metabolicamente mais activas do tumor, especialmente em doentes com lesões pulmonares múltiplas, e pode orientar a localização da biopsia para as áreas mais activas da massa pulmonar, evitando a punção da biopsia com amostras retiradas de centros necróticos, tecido fibroso ou tecido adjacente e reduzindo os resultados falso-negativos. Além disso, para a presença de metástases linfonodais concomitantes, a TC é julgada principalmente pelo tamanho, que muitas vezes não é suficientemente preciso e na maioria dos casos requer biopsia patológica para confirmar, e com a biopsia guiada por PET-CT, a taxa de confirmação é significativamente mais elevada.
5.Guiding planeamento de radioterapia
A radioterapia em conformidade tridimensional guiada por TAC e a radioterapia em conformidade de intensidade modulada foram utilizadas na prática clínica, com o objectivo principal de maximizar a dose local de irradiação do tumor, maximizando ao mesmo tempo a protecção dos tecidos normais circundantes e dos órgãos vitais adjacentes. No entanto, a TC apenas mostra massas anatómicas anatómicas anormais visíveis, tornando difícil determinar os limites das lesões tumorais quando estas estão rodeadas por alterações inflamatórias e caracterizar pequenos gânglios linfáticos metastáticos, enquanto que as imagens funcionais PET podem mostrar claramente a área activa do tumor, ou seja, a área alvo biológica.
Por exemplo, em tumores cerebrais, a hipoxia das células tumorais (hipoxia) é um factor negativo importante na radioterapia e quimioterapia. 18F-fluoronitroimidazol (18F-FMISO) pode ser utilizado para visualizar a hipoxia tumoral. 18F-FMISO é reduzido a baixos níveis de oxigénio e covalentemente ligado a macromoléculas, permanecendo assim em células hipóxicas mas ainda metabolicamente activas; a taxa de absorção tumoral ( TUR) é a radioactividade de cada pixel na região tumoral de interesse (ROI) dividida pela radioactividade do tecido normal na região correspondente; quando a taxa de absorção 18F-FMISO do paciente é igual ou superior a 1,39, o efeito da radioterapia é fraco em 89% dos casos.
6. encontrar o local primário do tumor metastático
Os tumores metástáticos com CUP primário desconhecido não são incomuns na prática clínica, sendo responsáveis por aproximadamente 10% de todos os doentes com cancro.
As razões para a não detecção da lesão primária na CUP podem ser.
(1) O tumor primário é destruído devido a factores imunitários ou mecanismos vasculares;
(ii) O tumor primário não é detectado clinicamente porque os genes específicos são alterados para promover a metástase, mas não os focos primários locais;
(iii) Regressão automática do tumor primário;
④The limitação de instrumentos de exame e métodos de exame torna difícil detectar pequenos focos primários;
⑤ A experiência clínica insuficiente do médico leva a um diagnóstico falhado;
(6) Alguns doentes morreram de outras doenças antes de serem detectados os focos primários. A PET reflecte as alterações bioquímicas e metabólicas da lesão, e como as anomalias bioquímicas e metabólicas precedem as alterações morfológicas e estruturais no desenvolvimento da doença, a imagem PET tem um papel único na detecção das alterações funcionais e metabólicas dos tumores, e é de grande valor na procura do foco primário dos tumores metastáticos. Tem um papel único na detecção de alterações funcionais e metabólicas em tumores, e é de grande valor na descoberta do local primário dos tumores metastáticos.
7) Detecção de lesões ocultas e isointensas
Para lesões que são difíceis de detectar por tomografia computorizada, existem frequentemente as seguintes situações.
①Small lesões que são mais difíceis de diagnosticar como benignas ou malignas, tais como gânglios linfáticos <1,0 cm de diâmetro;
(2) A lesão está localizada numa estrutura complexa de tecido circundante, e a lesão está misturada com os tecidos circundantes, o que requer uma revisão muito cuidadosa do filme para não falhar o diagnóstico, e existe um potencial para falsos negativos, tais como metástases linfonodais na retrofaringe, fossa supraclavicular bilateral, hilo pulmonar, mediastino posterior, ao redor do arco aórtico, ao redor do diafragma e parte do mesentério, bem como metástases pleurais, metástases portal, lesões malignas pancreáticas e colorrectais, etc;
(3) A densidade da lesão não é óbvia em comparação com o tecido normal circundante, pelo que é difícil identificar e distinguir, tais como algumas metástases ósseas.
Estas lesões, que são difíceis de detectar na TC, podem muitas vezes ser claramente reveladas pela FDG PET porque o seu metabolismo da glicose não é idêntico ao dos tecidos circundantes. Além disso, as imagens PET também podem procurar a causa das atelectasias, detectar focos tumorais enterrados em lóbulos de atelectasia ou segmentos pulmonares e, em pacientes com grandes quantidades de tórax e ascite, detectar tumores malignos escondidos pelo tórax e ascite.
II. Aplicações clínicas do PET-CT no sistema nervoso
1.Localization e diagnóstico de focos epilépticos
Os focos epilépticos podem ser detectados sensivelmente pelo 18F-FDG PET-CT, e os focos epilépticos podem aparecer como focos hipermetabólicos durante a fase de convulsão ou assemelhar-se ao tecido cerebral normal circundante. Os focos epilépticos aparecem como focos hipermetabólicos durante a fase de convulsões ou assemelham-se ao tecido cerebral normal circundante;
Na fase interictal, os focos são hipometabólicos. A maioria dos focos está localizada no lobo frontal anterior, especialmente no córtex medial, e em alguns pacientes, nos lobos frontal, parietal e occipital. De acordo com alguns estudiosos, a sensibilidade da imagem PET-CT 18F-FDG para a localização de focos epilépticos é de 80%-92%, e a precisão é de 90%.
2.Dementia
A demência é uma doença neurodegenerativa caracterizada por uma deficiência intelectual crónica, adquirida e progressiva. O paciente perde inteligência, atenção, julgamento, memória e linguagem, e é frequentemente acompanhado por mudanças de personalidade e uma série de outras características neurológicas. O exame neuropatológico confirma que a base da maioria das demências é a perda de neurónios ou alterações nas fibras nervosas. Sabe-se que 98-99% da energia necessária para o funcionamento do cérebro é fornecida pela glicose, e portanto a imagem PET 18F-FDG é bastante sensível a alterações anormais na demência.
(1) Doença de Alzheimer A doença de Alzheimer, também conhecida como demência senil, é uma doença comum nos idosos. 18F-FDG mostra tipicamente hipometabolismo nas regiões parietal e temporal posterior e o giro cingulado, na sua maioria bilateral, nas fases iniciais da progressão. menos frequentemente envolvidos.
(2) Outras demências como a doença de Alzheimer (AD), demência por enfarte múltiplo, doença de Pick, doença de Huntington, etc. são também caracterizadas por imagens PET-CT 18F-FDG.
3. doença de Parkinson (Parkinson)
A doença de Parkinson é também conhecida como paralisia por tremores, a TAC e a RM muitas vezes não têm alterações características, a imagem PET-CT 18F-FDG pode ser vista na área dos gânglios basais bilaterais com vários graus de aumento metabólico; quando acompanhada de demência, há também uma vasta gama de redução metabólica cortical, lóbulo parietal mais óbvio. A assimetria do metabolismo cerebral nos doentes de Parkinson é consistente com o perfil sintomático precoce da doença, sendo o hipermetabolismo primeiramente encontrado no núcleo contralateral do membro em doentes unilaterais de Parkinson, levando a alterações metabólicas nos gânglios basais bilaterais à medida que o processo de degeneração nigrostriatal avança.
III. aplicações clínicas do PET-CT nas doenças cardiovasculares
1.Diagnosis de doença coronária
13N-NH3 é um agente de imagem de fluxo miocárdico comummente utilizado e ideal. 13N-NH3 myocardial perfusion imaging reflecte o estado de perfusão das células miocárdicas, bem como o estado de perfusão da circulação colateral estabelecida após o enfarte do miocárdio, fornecendo informação directa sobre perfusão miocárdica e sobrevivência. Além disso, o teste de esforço fornece uma visão da função de reserva de fluxo coronário.
2. determinação da sobrevivência da célula miocárdica
Após o enfarte do miocárdio há uma porção de necrose isquémica e uma porção de miocárdio ainda vivo, ou seja, o miocárdio estagnado e em hibernação. A imagem da perfusão miocárdica com 13N-NH3 é analisada em comparação com a imagem do miocárdio com 18F-FDG (sob carga de glucose), e se mostrar um desajuste perfusão-metabolismo, este é um sinal de miocárdio sobrevivente; se a perfusão-metabolismo corresponder, então não há miocárdio sobrevivente. Este método é actualmente aceite como o “padrão de ouro” para a avaliação do miocárdio viável. A presença ou ausência de miocárdio viável é de grande importância clínica, e os pacientes com miocárdio viável podem recuperar a função cardíaca através da revascularização coronária.
Limitações do PET-CT em aplicações clínicas
A principal falha da aplicação PET-CT é o traçador. 18F-FDG não é um traçador específico de tumores. Células inflamatórias e tecidos granulomatosos podem todas ocupar 18F-FDG. Por conseguinte, em alguns casos, confiar apenas no PET para identificar benignos e malignos pode ter uma apresentação falsa positiva. Actualmente, estão a ser feitos esforços a nível mundial para investigar e explorar novos traçadores eficazes e específicos através de uma estratégia médica rigorosa, científica e baseada em provas, com vista a obter uma aplicação clínica mais elevada para o PET-CT.
Outra falha do PET-CT baseia-se no seu princípio de imagem. embora a resolução e sensibilidade do PET seja muito superior à dos métodos de medicina nuclear geral, ainda é essencialmente um método de imagem de baixo volume de dados e baixa resolução. a resolução do PET não é suficiente para mostrar lesões demasiado pequenas ou é afectada por efeitos de volume parciais que podem resultar em resultados negativos falsos.
Existe uma clara especificidade dos tecidos na distribuição de traçadores in vivo, que por um lado é a base para o diagnóstico de PET, mas por outro lado também conduz a uma fraca exibição das estruturas anatómicas em torno das lesões PET e a uma falta de referência anatómica nas imagens. As imagens PET não são, portanto, facilmente compreendidas e por vezes não são facilmente aceites pelos clínicos.
Embora o PET-CT tenha vantagens óbvias em comparação com o TC e a RM, se o PET-CT pode ganhar o devido reconhecimento e trazer as suas vantagens únicas à prática clínica depende, em certa medida, do grau de integração do PET-CT com técnicas de imagem clínicas e outras, bem como da atitude e das realizações dos praticantes de PET-CT no fornecimento de informação clínica e na assistência na resolução de problemas clínicos.
V. Relação custo-eficácia das aplicações clínicas PET-CT
A ênfase crescente na relação custo-eficácia e a redução de procedimentos invasivos são duas das principais tendências no actual diagnóstico e tratamento oncológico. Embora o preço do exame PET-CT de corpo inteiro seja relativamente elevado, as suas taxas reduzidas de falsos positivos e falsos negativos de diagnóstico facilitam o estadiamento correcto e ajudam a seleccionar planos de tratamento individualizados e razoáveis; a avaliação precoce dos efeitos do tratamento permite aos doentes alterar os seus planos de tratamento de forma atempada e evitar efeitos secundários tóxicos desnecessários; a identificação correcta de resíduos e recidivas, metástases, etc., ajuda a evitar mais exames e exploração cirúrgica e a poupar Os custos são poupados.