A PET-MRI validálása szív- és érrendszeri betegségekre

A pozitronemissziós tomográfia (PET) az anyagcsere folyamatok non-invazív leképezésének módszere. A klinikai gyógyászatban évek óta használják, elsősorban a fokozott metabolikus aktivitású területek azonosítására, mint lehetséges rákos megbetegedésekre. Ez egy bizonyos anyagcsere-folyamatban részt vevő vegyi anyagra jelölt radionuklid (vagy radioaktív nyomjelző) használatát foglalja magában. Annak érdekében, hogy a radiotracer PET-jelét a szkenner érzékelje, a radionuklid kis dózisú ionizáló sugárzást bocsát ki. Az általánosan használt radionuklidok példái közé tartozik a 18FDG és a 18-nátrium-fluorid (18NaF). Annak érdekében, hogy pontosan meghatározzák, hol voltak a kóros vagy fokozott metabolikus aktivitású területek, a számítógépes tomográfiát (CT) hagyományosan az anatómiai összefüggések meghatározására használják.

Egészen a közelmúltig a PET-CT nagyrészt az onkológiában való felhasználásra korlátozódott. A közelmúltban azonban a PET-CT-t alkalmazzák a sebezhető plakkok kimutatására koszorúér-betegségben szenvedőknél. Koszorúér-betegségben a 18F-fluorid az új meszesedési aktivitás markereként működik a plakkon belül. Más állapotokhoz hasonlóan a koszorúér atheromában a meszesedés az intenzív nekrotikus gyulladás gyógyító válaszaként fordul elő, így a 18F-fluorid a magas kockázatú atherosclerotikus plakk hasznos markere. Ezt stabil anginában szenvedőknél, valamint a szívinfarktusban szenvedőknél az esetek 90%-ában kimutatták a tettes plakk helyére.

A mágneses rezonancia képalkotást egyre gyakrabban alkalmazzák a szív- és érrendszeri képalkotásban, és különös vonzerővel bír, mivel kontrasztanyagokkal és anélkül is képes információt szolgáltatni a lágyszöveti struktúrákról, valamint biztonságos az ionizáló sugárzásnak való kitettség hiánya és a gyors képalkotási sebesség miatt, ami hasznos az olyan mozgó szervben, mint a szív.

A PET-MR másként működik, mint a PET-CT. A PET a protonok elektronokkal történő megsemmisítésén alapul, 511 keV-os fotonokat generálva, amelyek elektronsűrűségüktől függően eltérően szívódnak fel a szövetekben (pl. szív sűrűbb, mint a tüdő). Emiatt a PET-képek világosabbnak vagy sötétebbnek tűnhetnek a különböző szövetekben. Ennek figyelembevételére a csillapítás korrekciós technikáját alkalmazzák. Ez általában az úgynevezett átviteli szkennelés (alacsony intenzitású CT-vizsgálat) formájában történik, amely osztályozza a szövetsűrűséget, és ennek megfelelően korrigálja a PET-jelet. Mivel az MRI a protonsűrűséget és nem az elektronsűrűséget méri, különböző csillapítási korrekciós technikákra van szükség. Még nem állapították meg, hogyan lehet ezt a legjobban megtenni, annak ellenére, hogy a különböző technikákat alkalmazó többszörös erőfeszítések ellenére.

A korábbi egyközpontú tanulmányok bizonyították az MRI-PET megvalósíthatóságát. A technika klinikai gyakorlatba való átültetése korlátozott a megbízható csillapítás-korrekciós módszerek globális hiánya miatt. A közelmúltban New York-i Klinikai Kutatási Képalkotó Ösztöndíja során a kutatótárs (Dr. Dweck) egy új, szabad légzési módszert fejlesztett ki a csillapítás korrekciójára kombinált PET-MR szkennerben, amely csökkentette a szkennelési időt és javította a hatékonyságot, és óriási ígéretet mutatott. Edinburghban egy hasonló kombinált PET-MR szkennert (mMR, Siemens, Erlangen, Németország) telepítettek, de még nem replikálták vagy validálták ezt a technikát. Ha a vizsgálók be tudnak mutatni és alkalmaznak egy elfogadható csillapítási korrekciós módszert, és az MRI-PET és a PET-CT képek jó összehasonlíthatóságát mutatják, akkor ezt a képalkotó módszert a PET-CT alternatívájaként használhatják.

A klinikailag kifejezett előnyök közé tartozik a lágyszövetek kiváló jellemzése és a jelentősen csökkentett sugárdózis. A technika a szív- és érrendszeri betegségek és az onkológia mellett számos egészségügyi állapotra is alkalmazható.

A kutatók abban reménykednek, hogy sikerül megfelelő csillapítási korrekciós módszert kidolgozni, hogy a PET-MR megfeleljen, vagy akár felülmúlja a PET-CT-t, mint olyan képalkotó technikát, amely pontos biológiai, anatómiai és funkcionális információkat nyújt alacsony sugárdózisú szív- és érrendszeri betegségben szenvedőknél.