Tomografía de emisión de positrones

La tomografía por emisión de positrones (PET; tomografía - del griego antiguo: tomo: el corte; grafeína: escribir) es una técnica de imagenología de medicina nuclear que permite la visualización de procesos metabólicos mediante el uso de sustancias radiactivas de bajo nivel. Esto es útil en el diagnóstico de inflamaciones, tumores y otras enfermedades con procesos metabólicos aumentados o disminuidos. El método, que se utiliza particularmente en oncología (ciencia que se ocupa de células cancerosas), cardiología (ciencia que se ocupa de la estructura, función y enfermedades del corazón) y neurología (ciencia que se ocupa de la cerebro y sistema nervioso y enfermedades del cerebro y del sistema nervioso), puede determinar la actividad bioquímica en el organismo investigado mediante el uso de un radiofármaco (trazador; sustancia trazador: sustancia química que ha sido etiquetada con una sustancia radiológicamente activa). La base de la tomografía por emisión de positrones, que se ha utilizado en el diagnóstico durante 15 años, es el seguimiento de moléculas en el cuerpo del paciente por emisión de positrones utilizando un emisor de positrones. La detección (descubrimiento) de positrones se basa entonces en la colisión de un positrón con un electrón, ya que la colisión de partículas cargadas da como resultado la aniquilación (generación de cuantos gamma), que es suficiente para la detección. Los investigadores estadounidenses Michel Ter-Pogossion, Michael E. Phelps, EJ Hoffman y NA Mullani lograron materializar esta idea, que ya existía durante décadas, recién en 1975, cuando publicaron sus resultados de investigación en “Radiología“. Sin embargo, ha habido intentos parcialmente exitosos de crear imágenes tumores cerebrales por imágenes basadas en positrones ya en la década de 1950. Además, dado que la tomografía por emisión de positrones requiere un mecanismo de mejora como principio funcional, el premio Nobel alemán Otto Heinrich Warburg, quien reconoció el aumento del metabolismo de las células tumorales acompañado de un aumento glucosa consumo ya en 1930, también puede considerarse uno de los padres de esta técnica de imagen.

Indicaciones (áreas de aplicación)

  • Síndrome de CUP: Cáncer de Primaria Desconocida (Inglés): células cancerosas con tumor primario desconocido (primarius): en aproximadamente 3 a 5% de todas las enfermedades tumorales, a pesar de diagnósticos extensos, no se puede detectar primarius, solo metástasis (formación de tumores hijos). Los estudios de autopsia pueden detectar el primarius en 50 a 85% de los casos, esto se encuentra en el 27% de los casos en el pulmón, en el 24% en el páncreas (páncreas), y con menos frecuencia en hígado / tracto biliar, riñón, glándula suprarrenal, colon (colon), órganos genitales y estómago; histológicamente (tejido fino) se trata principalmente de adenocarcinomas.
  • Degenerativa cerebro enfermedadesLa enfermedad de Alzheimer/ PET beta-amiloide / pérdida de sinapsis en el hipocampo; Enfermedad de Parkinson; demencia).
  • Tumores cerebrales (p.ej, gliomas).
  • Carcinoma de colon (cáncer de colon)
  • Pulmón tumores (tumores pulmonares redondos solitarios; carcinoma bronquial de células pequeñas /cáncer de pulmón y de, SCLC).
  • Linfomas malignos
  • Carcinoma mamario (cáncer de mama)
  • Melanoma maligno (cáncer de piel negro)
  • Carcinoma de esófago (cáncer de esófago)
  • Tumores de cabeza y cuello
  • neuroblastomas
  • Sarcomas (sarcomas de Ewing, osteo-sarcomas, sarcomas de tejidos blandos, rabdomiosarcomas).
  • Diagnóstico esquelético
  • Carcinoma de tiroides (cáncer de tiroides)
  • Progreso monitoreo de lisis terapia forestal (terapia con medicamentos para disolver un sangre coágulo) en condición después de la apoplejíagolpe).
  • Cerebral trastornos circulatorios - para la representación del tamaño de la penumbra (como penumbra (lat.: Penumbra) se llama en un infarto cerebral el área inmediatamente adyacente a la central necrosis zona y todavía contiene células viables) y para determinar la vitalidad del miocardio, por ejemplo, después de un infarto de miocardio (corazón ataque).

El procedimiento

El principio de la tomografía por emisión de positrones se basa en el uso de radiación beta, que permite que los radionúclidos (átomos inestables cuyos núcleos se desintegran radiactivamente, emitiendo radiación beta) emitan positrones. Los radionúclidos aptos para su aplicación son aquellos que pueden emitir positrones en estado de descomposición. Como ya se describió, los positrones chocan con un electrón cercano. La distancia a la que se produce la aniquilación es en promedio de 2 mm. La aniquilación es un proceso en el que se destruyen tanto los positrones como los electrones, creando dos fotones. Estos fotones son parte del radiación electromagnética y forman la denominada radiación de aniquilación. Esta radiación incide en varios puntos de un detector, de modo que se puede localizar la fuente de emisión. Dado que dos detectores están uno frente al otro, la posición se puede determinar de esta manera. Se requieren los siguientes procesos para generar imágenes seccionales:

  • Primero, se aplica un radiofármaco al paciente. Estos denominados trazadores pueden estar marcados por diferentes sustancias radiactivas. Isótopos radiactivos de flúor y carbono son los más utilizados. Debido a la similitud con la molécula básica, el cuerpo no es capaz de distinguir los isótopos radiactivos del elemento básico, lo que hace que los isótopos se integren en los procesos metabólicos tanto anabólicos como catabólicos. Sin embargo, como resultado de la corta vida media, es necesario que la producción de isótopos tenga lugar muy cerca del escáner de PET.
  • Los detectores ya descritos deben estar presentes en un gran número para garantizar la detección de fotones. El método para calcular el punto de colisión del electrón y el positrón se llama método de coincidencia. Cada detector representa una combinación de cristal de centelleo y fotomultiplicador (tubo de electrones especial).
  • A partir de la combinación de eventos espaciales y temporales, es posible producir una imagen de sección transversal tridimensional, que puede lograr una resolución más alta que una gammagrafía.

Sobre el proceso de tomografía por emisión de positrones:

  • Después de intravenoso o inhalación ingesta del radiofármaco, la de isótopos radiactivos en el el ayuno se espera al paciente y, después de aproximadamente una hora, se inicia el procedimiento de PET real. La posición del cuerpo debe elegirse de tal manera que el anillo de detectores esté muy cerca de la parte del cuerpo que se va a examinar. Debido a esto, para obtener imágenes de todo el cuerpo es necesario tomar varias posiciones corporales.
  • El tiempo de grabación durante un examen depende tanto del tipo de dispositivo como del radiofármaco utilizado.

Dado que el escáner de PET tiene una resolución espacial más pobre en comparación con la tomografía computarizada y esto solo podría compensarse con una mayor exposición a la radiación, se necesita una combinación de los dos métodos que pueda emplear las ventajas de ambos:

  • El método desarrollado PET / CT es un método altamente sensible, que trabaja con poca radiación adicional mediante la aplicación de los llamados mapas de corrección de la CT.
  • Además de la resolución más alta, el tiempo reducido requerido también puede verse como una ventaja sobre el PET convencional.

Como desventaja del procedimiento PET / CT es la ingestión necesaria de un Rayos X agente de contraste. Notas adicionales