vol. 4 5/2015 Inżynier i Fizyk Medyczny
242
artykuł
\
article
obrazowanie medyczne
\
medical imaging
Ze względu na bardzo dużą skuteczność (w okolicach 90%)
metody PET w rozpoznaniu zmian nowotworowych, cechujących
się zmianami metabolicznymi patologicznych komórek i tkanek
[2], diagnostyka PET stała się podstawowym narzędziem dia-
gnostycznym i kontrolnym w leczeniu chorób nowotworowych.
W Polsce według Krajowego Rejestru Nowotworów [3] w cią-
gu trzech ostatnich dekad liczba zachorowań na nowotwory
złośliwe wzrosła dwukrotnie, osiągając w 2010 roku 140,5 tys.,
a liczba zgonów spowodowanych tymi chorobami w ciągu pięciu
dekad podwoiła się. Zaprezentowana statystyka obrazuje skalę
problemu i wskazuje, jak ważna jest wczesna diagnostyka cho-
rób nowotworowych, zwiększająca szansę na wyleczenie.
Hybrydowe techniki obrazowania, tzw. PET/TK i PET/MRI,
mają na celu umożliwienie lokalizacji patologicznych stanówwe-
wnątrz organizmu, objawiających się zmianami funkcjonalnymi
poszczególnych tkanek, na mapie morfologicznej oraz bezpo-
średnie porównanie obrazu funkcjonalnego PET i anatomiczne-
go MRI lub TK. Jak już wspomniano, obrazowanie MRJ pozwala
na uzyskanie, oprócz obrazu anatomicznego, także informacji
funkcjonalnej, mogącej stanowić uzupełnienie diagnostyki przy
pomocy PET. Dodatkowo istotną zaletą MRJ jest jego nieinwa-
zyjność, co pozwala na ograniczenie negatywnego wpływu ba-
dania na zdrowie pacjenta w odniesieniu do badania TK z udzia-
łem promieniowania rentgenowskiego.
Na świecie od niedawna (rok 2010) [4] dostępne komercyjnie
i stosowane w praktyce medycznej są urządzania, tzw. tomogra-
fy hybrydowe PET/MRI, które pozwalają na korzystanie z zalet
obydwu technik i ich połączenia w jednym urządzeniu, stano-
wiąc potężne narzędzie o wciąż odkrywanych możliwościach
diagnostyki medycznej. W chwili obecnej istotnym ich ograni-
czeniem, które może wpływać na wnioskowanie oraz zdiagno-
zowanie konkretnej jednostki chorobowej na podstawie otrzy-
manych obrazów jest niejednoczesność (w odniesieniu zarówno
do czasu, jak i miejsca) wykonania badania PET i MRI. W komer-
cyjnych rozwiązaniach hybrydowych, takich jak Philips TF PET/
MR [5], Siemens Biograph mMR [6] czy General Electric Heltcare
Signa PET/MR [7], możliwe jest jedynie wykonywanie badań se-
kwencyjnych, czyli naprzemiennie PET lub MRI. W konsekwencji
wiąże się to z ryzykiem istnienia błędóww otrzymywanych obra-
zach diagnostycznych, tzw. artefaktów, których źródłami mogą
być niekontrolowane ruchy pacjenta czy fizjologiczne ruchy na-
rządów wewnętrznych spowodowane oddychaniem, pracą ser-
ca lub perystaltyką układu pokarmowego. Istniejące algorytmy
redukcji takich artefaktów rozwiązują problem tylko częściowo,
gdyż zwykle nie uwzględniają przypadkowych ruchów tkanek,
niezsynchronizowanych z miarową pracą serca czy miarowym
oddechem. Z tego względu jest niezwykle istotne, aby rejestra-
cja obrazów obiema technikami stosowanymi w hybrydzie od-
bywała się w tym samym czasie tak, aby zmiany metabolizmu
danego radiofarmaceutyku mogły być dokładnie skojarzone
z odpowiednimi tkankami i precyzyjnie zlokalizowane.
Wprzypadku rozwiązań hybrydowych PET/MRI konieczne jest
pokonanie szeregu barier technologicznych. Jednym z proble-
mów jest stałe pole magnetyczne i silne impulsy elektromagne-
tyczne stosowane w MRJ, zaburzające działanie stosowanych
powszechnie w PET detektorów – fotopowielaczy i elektro-
nicznych systemów przetwarzania rejestrowanych przez nie
sygnałów. Z kolei stosowane obecnie rozwiązania detekcyjne
PET mogą wpływać negatywnie na lokalną jednorodność pola
magnetycznego skanerów MRI oraz powodować zakłócenia
w cewkach odbiorczych, rejestrujących słabe zmiany pól magne-
tycznych w obszarze badanych tkanek. Dzieje się tak na skutek
prądów wirowych i fal elektromagnetycznych indukowanych
w elementach elektroniki odczytu i transmisji sygnałów elek-
trycznych tomografu PET.
W diagnostyce medycznej nie bez znaczenia pozostają koszty
związane z wprowadzeniem do jednostek medycznych najnow-
szych rozwiązań technologicznych, jakimi obecnie są tomo-
grafy hybrydowe PET/MRI. Obecnie niejako standardem jest
posiadanie przez szpitale, a nawet specjalistyczne przychodnie
1
2
3
Rys. 1
Moduł detekcyjny złożony z polimerowego paska scyntylacyjnego (1), matrycy detektorów półprzewodnikowych (2)
oraz elektroniki odczytu i przetwarzania sygnałów (3)
