POZİTRON EMİSYON TOMOGROFİSİ
PET NEDİR ?
PET, insan vücuduna verilen pozitron yayıcı radyofarmasötiklerden yayılan özel nitelikli gama ışınlarını saptayarak, vücut içerisindeki dağılımlarını belirleyen ve bunu 3 farklı uzaysal düzlemde (transaksiyel koronal ve sagittal) kesitsel görüntülere çeviren bir nükleer tıp yöntemidir. Özellikle de tümörlerin ve metastazların görüntülenmesine yarar.
Diğer tanı ve tedavi yöntemlerinden daha güvenli, ağrısız ve ucuz bir şekilde vücudun herhangi bir bölgesinin görüntülenmesini ve hastalıkların tedavisini sağlar. PET yönteminin en önemli özelliği ve Radyolojik tomografi yöntemlerinden temel farkı ise yapısal(anatomik) detaydan daha çok fonksiyonel/metabolik aktiviteyi göstermeye yönelik olmasıdır.
Bilgisayarlı tomografi (BT), manyetik rezonans (MR) ve ultrasonografi (US) gibi radyolojik görüntüleme yöntemleri organların anatomik olarak yapısal değişikliklerini gösterebilir. Ancak bu her zaman tanıya yardımcı olmamaktadır. Bazen organ ve dokuların metabolik ve fonksiyonel durumlarını da görmek, düzgün çalışıp çalışmadıklarını anlamak gerekebilir. İşte bu gibi durumlarda Nükleer Tıp görüntüleme tekniklerinin hemen hemen en gelişmişi olan Pozitron Emisyon Tomografisi (PET)’ne başvurulur.
PET yönteminin uzaysal görüntü rezolüsyonu (çözünürlük) radyolojik tomografi yöntemlerine göre daha düşüktür.
Ancak henüz yapısal değişikliklerin oluşmadığı erken dönemlerdeki fonksiyonel değişiklikleri saptayabildiği için erken tanı potansiyeli taşır.
Bilinen yapısal değişikliklerin metabolik veya biyokimyasal aktivitelerini ortaya koyarak ayırıcı tanıya yardımcı olur.
TEMEL PRENSİPLER
PET diğer nükleer tıp yöntemleri gibi “emisyon” tekniğine dayalı bir görüntüleme sistemidir.
-Hastaya verilen bir radyonüklid/radyofarmasötikten yayılan gama ışınları dışarıdan saptanarak vücut içerisindeki dağılımları ölçülür, görüntüye çevirilir.
PET teknolojisinin klasik nükleer tıp yöntemlerinden farkı
-Kullanılan radyonüklidler (pozitron) yayıcılar
-Farkı görüntüleme sistemleri(Pet camera)
PET de kullanılan radyonüklidler
-İnsan uygulamalarında başlıca kullanılan pozitron yayıcı radyonüklidler
Flor F-18, Karbon C-11,Nitrojen N-13,Oksijen O-15
POZİTRON YAYICI RADYONÜKLİDLER
Siklotron adı verilen sistemlerde yapay olarak oluşturulur.
Çekirdeklerinde proton fazlalığı vardır.
Kararlı hale geçmek için bozunurken çekirdekten pozitif yüklü bir elektron (pozitron) partikülü fırlatır.
Pozitron partikülü ortamda kısa bir mesafe ilerledikten sonra başka bir atomun gerçek( negatif yüklü ) elektronu ile çarpışır.
2 kütle de yok olur ve enerjiye dönüşerek birbirine zıt yönde hareket eden 511 kiloelektron (keV)Volt sabit enerjide 2 gama ışını oluşur.Bu olay “pozitron yok olması” ve ya “çift oluşumu” olarak isimlendirilir.
C-11,N-13,O-15 Radyonüklidleri
-Çok kısa yarı ömürlüdürler.
-Taşınmaları ve dağıtımları mümkün değildir.
F-18 ve bununla işaretlenmiş radyofarmasötikler
-Nispeten uzun yarı ömürlü (110 dk)
-Belirli mesafelere dağıtılması mümkündür.
POZİTRON YAYICI İZOTOPLAR
-Kısa yarı ömürlüdür.
-Yüksek enerjili gamma fotonları vardır.
-Biyojenik niteliktedirler.
Bu elementlerin kararlı izotopları birçok biyolojk molekülün yapısında bulunmaktadır.
-Pozitron yayıcı izotoplar ilgili biyolojik moleküle kolayca bağlanabilmektedir.
Organizma içerisindeki değişik biyokimyasal ve metabolik olayları izleyebilecek radyofarmasötiklerin üretilebilmesi potansiyeli sunarlar.
PET KAMERASI
Nükleer tıpta kullanılan konvansiyonel gama kameradan farklı olarak daha çok BT cihazına benzer.
-Dairesel tarzda dizayn edilmiştir.
-Deteksiyon ünitesinin iç yüzeyi yüksek enerjili gama ışınlarını (511 keV) durdurabilecek nitelikte kristal paketlerinden oluşmuştur.
-Karşılıklı 2 detektör ancak aynı anda foton saptarsa bunun bir “çift oluşum” olayı olduğunu algılar ve sisteme kaydeder. (elektronik deteksiyon).
Klasik gama kameralarından farkı ise
-Görüntü kalitesi çok daha iyidir.
-Kollimatör kullanımına gerek yoktur.
-İnvivo radyofarmasötik konsantrasyonunun mutlak ölçümüne olanak tanır.
PET KAMERALARI
-Coincidens PET kamera
-Tam dedektörlü olmayan PET kamera
-Tam dedektörlü PET kamera
-PET&CT kamera
METABOLİK PARAMETRELER
Kullanılan radyofarmasötiğin özelliğine göre PET ile bir çok fonksiyonel,biyokimyasal ve metabolik parametre invivo olarak görüntülenebilmektedir.
PET ile ölçülebilen en yaygın kabul edilen bazı parametreler
-Kan akımı
-Oksijen kullanımı
-Glukoz metabolizması
-Protein metabolizması
-Nükleik asit metabolizması
-Östrojen reseptör dağılımı
-Glukoz metabolizması rutin klinik uygulamalarda en çok kullanılan PET parametresidir.
Glukoz metabolizmasının izlenmesinde F-18 ile işaretli FDG (fluoro-2- deoxy- D-glucose)bileşiği kullanılmaktadır.
Dünyadaki PET uygulamalarının çoğunu ve ülkemizdeki Pet uygulamalarının ise neredeyse tamamını FDG çalışmaları oluşturmaktadır.
FDG BİYODAĞILIMI
FDG hücre membranından geçerek heksokinaz enzimi ile FDG-6 Fosfat’a fosforilize edilir.Ancak sonra katabolize edilemez ve hücre içinde birikir.
Glukoz kullanımı ve metabolizması artmış dokular normal dokulara göre PET görüntülerinde daha yüksek sayım konsantrasyonu gösteren hipermetabolik odaklar olarak,bu durumun tam tersi glukoz kullanımı ve metabolizması azalmış dokular ise normal dokulara göre PET görüntülerinde daha düşük sayım konsantrasyonu gösteren hipermetabolik odaklar olarak gözükürler.
-Beyin gri korteksteki yüksek miktarda glukoz kullanımından dolayı beyin çok FDG tutar.
-Myokard tutulumu hastanın açlığı ile ilişkili değişir.
Örneğin toklukta glukoz kullanımı arttığı için myokarddaki FDG tutulumu daha belirgindir.
Uzun süreli açlıklarda FDG tutulumu azalır.
-Karaciğer daha düşük yoğunlukta ancak homojen FDG tutar.
-Mide ve bağırsaktaki tutulumlar kişiden kişiye değişiklik gösterir.
-İskelet kasları özellikle aktivasyon durumunda ise çok yoğun FDG tutarlar.
FDG-PET GÖRÜNTÜLEME TEKNİĞİ
-Hasta asgari 4 saat aç iken yapılır.
-Glukoz seviyesinin 70-150 mg/dl olması istenir.
-Glukoz seviyesi uygun ise damar yolu açılarak 10 mCi FDG enjekte edilir.
-Hasta bu işlemden sonra 1 saat bekletilir.
-Bekleme süresinin sonunda klasik bir PET çalışmasında tabanında uyluk bölgesine kadar tüm vücut görüntülenir.
-Görüntüleme süresi konvansiyonel PET kameralarında yaklaşık 1 saattir.
-Modern PET&CT kameralarda ise bu süre 15 dakikadır.
Bazı durumlarda veya şüphelenilen kanserle diğer vücut bölgeleri de taranır.
Onkolojik bir alışma sonucunda hastanın alacağı tüm vücut dozu 7.8-10 mSv;
kritik organ mesane dozu ise 40-60 mSv dir.
Radyasyon dozunun düşük olması nedeni ile
-FDG- PET küçük çocuklara da uygulanabilir.
-Gerekli durumlarda kısa süre ara ile tekrarlanabilir.
FDG PET GÖRÜNTÜLERİNİN YORUMLANMASI
Görüntülerin yorumlanmasında fizyolojik olmayan ve vücut geri plan aktivitesine oranla artmış FDG tutulumu gösteren odaklar araştırılır.
-FDG tutulum yoğunluğu SUD(standart uptake değeri) adı verilen bir parametre ile ifade edilir.
-SUD>2 olması izlenen lezyonun hipermetabolik (habis şüphesi)olduğunu gösterir.
-Konvansiyonel PET kameralarında izlenen odakların yakın zamanda yapılan anatomik görüntüler(BT ve/veya MR) ile karılaştırılması gerekir.
-Aynı anda hem BT hem PET ile yapılan kombine görüntüleme sistemleri de geliştirilmiştir.(PET/CT)
-FDG tümöre spesifik bir ajan değildir.FDG PET görüntülerinde izlenen hipermetabolik odaklar her zaman tümöral bir odağı yansıtmaz.
SONUÇ OLARAK ÖZETLEMEK GEREKİRSE
Pozitron-emisyon-tomografisi (PET) bir nükleer görüntüleme yöntemidir ve özellikle tümörlerin ve metastazların görüntülenmesine yarar.
Vücutta saklı tümörlü dokuyu tespit edebilmek için hastaya basit bir şeker bileşimi damardan yani intravenöz verilir. Bu şeker bileşimine zayıf radyoaktif bir madde (18F) bağlıdır. Tümörler sağlıklı dokuya kıyasla genellikle daha yüksek derecede madde değişimi özelliğine sahiptir. Bundan dolayı radyoaktif işaretli şeker bileşimi (örneğin “2-Deoxi-2-18Fluoro-D-glukoz”, kısaca 18F-FDG) daha yoğun bir şekilde tümör hücreleri tarafından emilir ve depo edilir.
İçinde hafif radyoaktif maddeyi toplayan tümörlü hücreler sinyal vermeye başlarlar. Bu sinyaller adına PET-Scanner denilen özel bir kamerayla tespit edilir ve bütün vücudu gösteren bir resim haline dönüştürür. Bu suretle hastanın vücudundaki şeker dağılımı görülür ve dolayısıyla vücutta gizli tümörler daha iyi ve daha kesin tespit edilir.
Radyoaktif taşıyıcı maddeler genellikle çok kısa bir yarı ömüre sahiptir ve bundan dolayı hastaya ve çevresine zarar veremezler. Yani çocuklar ışın saçmazlar!
PET görüntüleme yönteminin diğer görüntüleme yöntemlerine oranla avantajlı tarafı, sadece canlı tümör dokusunun görüntülenmesidir.
Bu avantajdan dolayı örneğin bir tedavi sonrasında (mesela bir kemoterapiseansından sonra) daha önce bir manyetik rezonans tomografisi veya bilgisayar tomografisi*** ile görülebilen tümör artığının hala canlı tümör hücrelerini içerip içermediği veya sadece ölü dokuya mı sahip olduğu anlaşılabilir.
PET hastalığın tedaviye yanıtını değerlendirmede ve tekrarlama riskini tespit etmede çok faydalı bir yöntemdir. Tanı amaçlı PET çekimi çocuk ve gençlerde rastlanan kanser hastalıklarının çoğunda genellikle bilimsel tıbbi araştırmalar çerçevesinde deneysel amaçlı kullanılmaktadır.
Her nükleer tıp tetkikinden önce hasta (18 yaşından küçükse) ve yakınları röntgen ve radyoterapi konusunda uzman bir doktor tarafından (nöroradyolog, çocuk radyologu, nükleer tıp uzmanı) tetkikin gerekleri ve nasıl gerçekleşeceği konusunda etraflı bir şekilde bilgilendirilir. Çocuğun veya gencin velisine bilgilendirme yapılmadan ve gerekli yazılı onamlar alınmadan tetkik yapılmaz.
KAYNAKÇA
