История метода ПЭТ/КТ
ПЭТ/КТ — комбинированный метод диагностики рака. Позитронная эмиссионная
томография (ПЭТ) прошла долгий путь развития от использования в научной лаборатории до внедрения в клиническую
практику. Врачи особенно широко стали использовать ПЭТ после того, как метод стал применяться в сочетании с
компьютерной томографией (КТ).
Первый прототип ПЭТ-сканера
ПЭТ представляет собой комбинацию двух технологических достижений – радиоактивной индикации и томографии. Первая
позволяет улавливать фотоны, возникшие в конечном итоге из-за распада атомов радиоактивных элементов, вторая –
построить послойную модель тела. Оба новшества разработаны в середине XX века и удостоились Нобелевских премий.
В 50-х годах появилась возможность регистрировать аннигиляцию – процесс взаимоуничтожения позитронов и
электронов, испускаемых радиоактивным атомом. Благодаря такой индикации врачи и смогли увидеть распределение в
человеческом теле радиофармперпарата – биологически активного соединения, помеченного радиоактивным атомом. В середине 1950-х американский физик Майкл Тер-Погосян выдвинул предположение о том, что несмотря на короткое время полураспада радиоактивных изотопов
углерода, они пригодны для изучения обмена веществ в отдельном органе или ткани.
ПЭТ в лабораториях
Результаты исследования
Первый прототип ПЭТ-сканера появился в 1952 году Массачусетском госпитале, однако проводимые на нем исследования
еще нельзя было назвать томографическими, так как в итоге врачи получали только одно двумерное изображение, а не
их последовательность. Это было связано с тем, что сканер имел лишь два детектора, расположенных слева и справа
от головы пациента, а разрешение было низким – на полученных в результате изображениях были различимы только
объекты размером с кулак. Но чувствительность устройства все же позволяла обнаружить опухоль и установить
пространственное положение относительно срединной линии мозга.
В дальнейшем совершенствование ПЭТ шло по двум направлениям: во-первых, увеличивалось число и расположение
датчиков, а, во-вторых, развивались методы математический обработки полученных данных.
В начале 60-х годов на помощь к врачам пришли инженеры, которые предложили увеличить число датчиков и
расположить их кольцом вокруг тела пациента. Первые ПЭТ-сканеры с множеством детекторов представляли собой
системы с кольцом из 32 регистрирующих радиоактивный распад датчиков. Они по-прежнему позволяли получать только
один срез, но врачам удавалось разглядеть опухоли и другие структуры размерами от 2 см.
Разработчики следующего поколения ПЭТ-сканеров решили уменьшить размер датчиков, повысить их количество, и
расположить их в несколько колец вокруг тела пациента. Благодаря этому в 1968 стало возможным в рамках
одной процедуры получить несколько срезов с разрешением менее 1 см.
Внедрение в практику
В конце 1970-х ПЭТ-сканеры стали широко использовать в клинической практике. После многих лет исследований в
университете штата Пенсильвания было создано устройство, названное PENN-ПЭТ. Оно состояло из шести датчиков,
расположенных вокруг отверстия для пациента (гентри) в виде шестиугольника диаметром 50 см. PENN–ПЭТ имел
разрешение 5,5 мм и был менее сложен и дорог, чем системы с кольцом детекторов.
Сочетание
компьютерной и позитронно-эмиссионной томографии является революционным достижением. Метод позволяет не только
с большей точностью установить наличие и стадию онкологического заболевания, но и снизить количество
проводимых инвазивных диагностических процедур. Ричард Барон (Richard Baron), профессор радиологии, доктор медицины, глава отделения лучевой диагностики Питтсбургского университета, 1994 год
В 1980х ПЭТ стали применять не только онкологи — он нашел свое применение и в кардиологии в рамках диагностики
ишемической болезни сердца на бессимптомной стадии.
Дальнейшее усовершенствование ПЭТ-сканеров состоит в повышении пространственного разрешения, чувствительности
детекторов, увеличении числа одновременно получаемых срезов и разработке новых алгоритмов реконструкции
изображений.
В начале 90-х онкохирург Руди Эгели (Rudi Egeli) из Женевского университета предложил разместить в зазорах между
датчиками ПЭТ-сканера оборудование для проведения компьютерной томографии, чтобы получать в ходе одного
исследования данные о структуре и обмене веществ в организме пациента. Именно такие комбинированные
ПЭТ/КТ-сканеры сейчас используются в современных диагностических центрах по всему миру.
Первый позитронно-эмиссионный томограф для исследования всего тела в Российской Федерации начал
функционировать в 1997 году на базе Российского научного центра радиологии и хирургических технологий.
Следующий раздел
Стоимость
ПЭТ/КТ
Далее