IME - INTERDISZCIPLINÁRIS MAGYAR EGÉSZSÉGÜGY

Tudományos folyóirat - Az egészségügyi vezetők szaklapja

   +36-1/786–9268       ime@nullimeonline.hu

   +36-1/786–9268

   ime@nullimeonline.hu

Merre tart a PET? Perspektívák alulnézetből

  • Cikk címe: Merre tart a PET? Perspektívák alulnézetből
  • Szerzők: Prof. Dr. Szilvási István
  • Intézmények: HM EK Honvédkórház és Semmelweis Egyetem Nukleáris Medicina Tanszék
  • Évfolyam: XV. évfolyam
  • Lapszám: 2016. / 6
  • Hónap: július-augusztus
  • Oldal: 34-36
  • Terjedelem: 2
  • Rovat: KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKA
  • Alrovat: KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKA

Absztrakt:

A PET/CT ma a hazai betegellátás integráns része. Az elmúlt években a gyors technikai fejlődés megnövelte a PET/CT berendezések teljesítőképességét. A PET/CT ma a klinikai molekuláris képalkotás domináns modalitása. Jövőjét a betegségek kórélettani folyamatainak jobb megismerése, betegség-specifikus, molekuláris radiofarmakonok előállítása és klinikai alkalmazása határozza meg. Az intenzív kutatás eredményeként számos klinikailag hatékony új PET eljárás jelent meg. A PET diagnosztika hazai fejlesztésének megfelelően finanszírozott országos koncepción kell alapulnia. Lé nyeges a szakember utánpótlás, az oktatás és az együttműködés a társklinikusokkal.

Angol absztrakt:

PET/CT has become integrant part of patient care also in Hungary. Due to rapid technical developments of PET/CT instrumentation the clinical capacity of PET/CT has recently increased dramatically. Today PET/CT is the dominant modality of molecular imaging. Its clinical applications are based on understanding of disease-specific biochemical processes and development of new molecular PET radiopharmaceuticals. Several examples of international cutting edge research demonstrate clinical effectivity of new radiopharmaceuticals translated into patient care. In Hungary a nationwide concept of PET/CT development and financial resources are needed. Success of clinical PET/CT strongly depends on education, training and co-operation with clinical partners.

A cikk további részleteihez előfizetői regisztráció és belépés szükséges! Belépéshez kattintson ide
KÉPALKOTÓ KÉPALKOTÁS Merre tart a PET? Perspektívák alulnézetből Prof. Dr. Szilvási István MH EK Honvédkórház, Nukleáris Medicina Osztály, Budapest A PET/CT ma a hazai betegellátás integráns része. Az elmúlt években a gyors technikai fejlődés megnövelte a PET/CT berendezések teljesítőképességét. A PET/CT ma a klinikai molekuláris képalkotás domináns modalitása. Jövőjét a betegségek kórélettani folyamatainak jobb megismerése, betegség-specifikus, molekuláris radiofarmakonok előállítása és klinikai alkalmazása határozza meg. Az intenzív kutatás eredményeként számos klinikailag hatékony új PET eljárás jelent meg. A PET diagnosztika hazai fejlesztésének megfelelően finanszírozott országos koncepción kell alapulnia. Lényeges a szakember utánpótlás, az oktatás és az együttműködés a társklinikusokkal. PET/CT has become integrant part of patient care also in Hungary. Due to rapid technical developments of PET/CT instrumentation the clinical capacity of PET/CT has recently increased dramatically. Today PET/CT is the dominant modality of molecular imaging. Its clinical applications are based on understanding of disease-specific biochemical processes and development of new molecular PET radiopharmaceuticals. Several examples of international cutting edge research demonstrate clinical effectivity of new radiopharmaceuticals translated into patient care. In Hungary a nationwide concept of PET/CT development and financial resources are needed. Success of clinical PET/CT strongly depends on education, training and co-operation with clinical partners. A PET SZEREPE A MOLEKULÁRIS KÉPALKOTÁSBAN Napjainkban a nukleáris medicina képalkotó berendezéseinek két fő csoportja van: a gamma kamera, amit rétegvizsgálatra, single-photon-emissziós tomográfiára (SPECT) is használhatunk, és a pozitron emissziós tomográfia, a PET. Mindkét berendezés a betegbe juttatott – és radioizotóppal jelzett – vegyületek szervezeten belüli sorsát, tér- és időbeli eloszlását vizsgálja. Minthogy a radioizotóppal jelzett vegyületek – a radiofarmakonok – szervezeten belüli sorsát különböző (szerv-, szövet-, molekuláris) funkciók határozzák meg, a nukleáris medicina képalkotó berendezéseinek képei a különböző funkciókat ábrázolják. A berendezések a radioizotópok sugárzását detektálják és a mért adatokból állítják elő a radioizotóppal jelzett vegyületek tér- és időbeli eloszlását ábrázoló képeket. A gammasugárzó radioizotópokat gamma kamerával (SPECT-tel), a pozitron sugárzó izotópokat PET-tel detektáljuk. A képalkotás elve azonos, de a 34 IME – INTERDISZCIPLINÁRIS MAGYAR EGÉSZSÉGÜGY két berendezés teljesítőképessége sugárfizikai okokból különböző. A PET jóval érzékenyebb, nagyságrenddel kisebb sugárzásmennyiség érzékelésére képes. Képeinek felbontása jobb, a felvételek részletgazdagabbak. A mért sugárzás adataiból egyszerűbben, pontosabban számítható ki, hogy pontosan mi történik a sugárzást kibocsátó vegyülettel a vizsgált beteg szervezetében. A PET az 1990-es évektől lett a klinikai nukleáris medicina átütő sikerágazata. Fejlődése folyamatos. A 2000-es évektől kiegészült a CT-vel (ez a PET/CT), majd a 2010-es években (napjainkban) egy újabb hibrid berendezés, a PET/MR kezdte keresni a helyét az orvosi képalkotásban. Mi az oka annak, hogy a PET vizsgálatok száma, klinikai alkalmazási lehetősége és klinikai jelentősége megállíthatatlanul növekszik? Az igazi ok a molekuláris medicina fejlődése, ennek megfelelően a képalkotó diagnosztikában a molekuláris képalkotás előretörése. A PET legnagyobb előnye a SPECT-tel szemben az, hogy az élő szervezet számos biomolekulája gammasugárzó radioizotópokkal nem vagy nehezen jelezhető, de pozitron sugárzó radioizotóppal igen. Ezért az élő szervezet biomolekuláinak vizsgálatára a PET jóval alkalmasabb, mint a SPECT. A PET berendezéssel a vizsgált beteg molekuláris-biokémiai folyamatai közvetlenül ábrázolhatók. Bár számos más képalkotó modalitás (MRI, CT, ultrahang, fluorescencia) is alkalmas a molekuláris folyamatok képi megjelenítésére, a klinikai gyakorlatban ma a molekuláris képalkotás vezérhajója a PET (PET/CT, PET/MR). A PET klinikai alkalmazásának jövője elsősorban a betegségek molekuláris alapjainak, a betegségre jellemző biokémiai-molekuláris folyamatoknak mind jobb megismerésétől függ. Ehhez már „csak” az kell, hogy a betegség-specifikus molekuláris folyamatokban résztvevő – és pozitron sugárzó radioizotóppal megjelölt – vegyületeket tudjunk előállítani, mert akkor a PET vizsgálattal a betegség-specifikus biokémiai változások ábrázolhatók és mennyiségileg jellemezhetők. Azaz a PET jövője a betegség-specifikus molekuláris radiofarmakonok klinikai alkalmazásában rejlik. A sikerhez természetesen az is szükséges, hogy a PET berendezések képei minél tökéletesebben, minél pontosabban tudósítsanak a molekuláris folyamatok mértékéről, szervezeten belüli lokalizációjáról és időbeli lefolyásáról [1]. A PET BERENDEZÉSEK TELJESÍTŐKÉPESSÉGÉNEK FEJLŐDÉSE A PET berendezések fejlesztése műszaki paramétereinek folyamatos javulását eredményezte. Az új detektorkristályok nagyobb érzékenységű detektálást, a digitalizálás jobb térbeli felbontású, nagyobb mérési pontosságú képi áb- XV. ÉVFOLYAM 6. SZÁM 2016. JÚLIUS-AUGUSZTUS KÉPALKOTÓ KÉPALKOTÁS rázolást biztosítanak. A számítógépes adatfeldolgozás fejlődése révén a mérési eredmények ilyen-olyan fizikai, ill. biológiai okok miatti torzulásai ma már korrigálhatók. Megoldódott a légzőmozgásból adódó pontatlanság korrekciója. Nagyobb látóterű berendezések jelentek meg. Megoldották a vizsgáló ágy folyamatos mozgatását. A PET/CT CT komponensének fejlesztése eredményeként jelentősen csökkent a beteg sugárterhelése [2]. A PET/MR megjelenése a PET diagnosztika fejlődésének új szakaszát jelenti [3]. Az MR nagy előnye a CT-vel szemben, hogy nem okoz sugárterhelést. Ez elsősorban a gyerekek vizsgálatában jelentős, különösen akkor, ha a betegség lefolyása során ismételt vizsgálatokra van szükség. Az MR másik előnye az, hogy lágyrész kontrasztja jobb, mint a CT-é. Ez elsősorban a fej-nyak és a medence vizsgálatában hasznos. A PET/MR – ami az orvosbiológiai kutatásokban lényeges szerepet játszik – a klinikumban is fokozatosan meg fogja találni a helyét. Bizonyára jelentősége lesz az MR hagyományos alkalmazási területein: a neurológiában és a kardiológiában. Ehhez azonban új, nem-FDG radiofarmakonokra lesz szükség. Gyakorlati probléma az összeépített PET/MR berendezés „beteg-áteresztő” képessége. Ugyanis ma az MR vizsgálat jóval hosszabb ideig tart, mint a PET vizsgálat. Azaz amíg az MR vizsgálat folyik, az MR-rel „összeláncolt” – ugyancsak nem olcsó – PET tétlenül várakozik. Ez is a magyarázata annak, hogy a PET/MR vizsgálatban nem használjuk ki az MR vizsgálat minden lehetőségét, szekvenciáit. A PET/MR módszer széleskörű elterjedésének igazi korlátja azonban az, hogy a berendezés drága. Ezért meg kell találni azokat a klinikai kérdéseket, indikációkat, amelyeknek megválaszolásában a PET/MR költség-hatékonynak bizonyul. A MOLEKULÁRIS RADIOFARMAKONOK JELENTŐSÉGE A betegségekben szerepet játszó molekuláris folyamatok „targetjei” különbözően csoportosíthatók. Lehetnek transzport proteinek, enzimek, antigének, receptorok, egyéb kóros molekulák. Ha vannak olyan radiofarmakonok, amik ezekhez a molekulákhoz specifikusan kötődnek, akkor a nukleáris medicina képalkotó módszereivel képileg ábrázolhatók. A nukleáris medicina feladata az, hogy közülük a klinikai jelentőséggel bíró leghasznosabbakat kiválassza. A PET fejlődésének meghatározó tényezője a klinikailag hasznos molekuláris radiofarmakonok előállítása. A molekuláris radiofarmakonok klinikai alkalmazásához vezető úton a molekula előállítást követően a radiofarmakon élő szervezeten belüli viselkedésének vizsgálata a következő lépés. Erre állatkísérletek valók. Ezek eredményei vihetők át a humán alkalmazásba. Ez az átvitel – transzláció – a gyakorlatban a kis-, ill. nagy állatokban végzett kísérletek eredményeinek felhasználása. Ha a radiofarmakon állatkísérletekben beváltja a hozzá fűzött reményeket, akkor kezdődhetnek – megfelelő engedélyezési eljárás keretében – a humán vizsgálatok. IME – INTERDISZCIPLINÁRIS MAGYAR EGÉSZSÉGÜGY A klinikumban ma használatos PET radiofarmakonok közül Magyarországon lényegében csak a 18F-fluorodezoxiglükózt (FDG) használjuk. Az alkalmazási terület több mint 99 %-a az onkológia. Az OEP ma jelenleg 10 malignus betegség PET/CT vizsgálatát finanszírozza. A neuropszichiátria területéről az OEP csupán a 18 év alattiak gyógyszer-rezisztens epilepsziájának vizsgálatát finanszírozza. A PET diagnosztika lehetőségei ennél már ma is jóval szélesebbek. Magyarországon a PET diagnosztika fejlődése érdekében az alábbiak javasolhatók: • Az FDG PET vizsgálatok onkológiai alkalmazásának bővítése (pl. a sarcomák, az ovárium- és here tumorok vizsgálata). • Az FDG PET vizsgálatok alkalmazása a nem-onkológiai betegségekben (pl. a szívizom viabilitás, a vasculitisek, a dementiák, a különböző gyulladásos betegségek FDG PET vizsgálata), • A nem-FDG radiofarmakonok alkalmazása onkológiai (pl. neuroendokrin tumorok vizsgálata) és nem-onkológiai betegségekben (pl. az Alzheimer kór). A fejlett országokban a fentieken kívül számos újabb radiofarmakont is használnak [4, 5]. Az enzim-alapúak közül a metabolikus folyamatokban résztvevő enzimek szubsztrátjait: pl. a 18F jelzett timidint, tirozint, kolint. A 11C jelzett metabolikus radiofarmakonok gyakorlati okokból kevésbé jelentősek (acetát, kolin, tirozin, metionin, timidin). A transzport-proteinek funkcióján alapuló radiofarmakonok közül pl. a 124I Nátrium jodid a Nátrium-jodid szimporter vizsgálatára, 11C-ephedrin a noradrenalin transzporter vizsgálatára alkalmas. A különböző betegség-specifikus antigének jelenléte és mennyisége jelzett antitestekkel, ill. antitest fragmentumokkal vizsgálható (pl. 124I anti-CEA minibody, a 89Zr trastuzumab). A fokozott mértékben expreszszálódó receptorok jelzett ligandumokkal vizsgálhatók (pl. a neuroendokrin tumorok somatostatin receptorai 68Ga-somatostatin ligandumokkal, a mamma karcinoma ösztrogén receptorai 18F ösztradiollal ábrázolhatók). Egyéb kóros biomolekulák (pl. béta-amyloid, tau-protein) kimutathatók az ezekhez specifikusan kötődő vegyületekkel (pl. a bétaanyloid 18F florbetapirral). Az angiogenesisben szerepet játszó integrinek kimutatására pl. a 18F-jelzett RGD peptidek alkalmasak. A szöveti hypoxia vizsgálatára 18F fluoromisonidazol használható. Az apoptosis jól ábrázolható 18F-jelzett annexinnel. Az onkológiai és a neurológiai alkalmazás mellett a PET kardiológiai alkalmazása is folyamatosan bővül. A szív adrenerg innervációja ábrázolható az adrenerg receptorokban dúsuló vegyületekkel. Jelentősek a koszorúerek vulnerábilis plakkjainak azonosítására használt radiofarmakonok is, amikkel a plakkban zajló gyulladásos folyamat ok, apoptosis, angiogenesis, hypoxia is ábrázolható. A 18F-NaF a mikrokalcifikáció kimutatására alkalmas [6]. A PET radiofarmakonok fejlesztése során a molekulák jelzésére használható pozitron-sugárzó radioizotópok száma is bővül. A „klasszikus” 18F, 11C, 13N mellett újabban XV. ÉVFOLYAM 6. SZÁM 2016. JÚLIUS-AUGUSZTUS 35 KÉPALKOTÓ KÉPALKOTÁS olyan radioizotópokat is használnak, amelyeknek fizikai felezési ideje hosszabb, ezért klinikai alkalmazásukhoz nincs szükség az előállításukat végző ciklotron fizikai közelségére (pl. 44Sc, 64Cu, 89Zr). Speciális pozitron sugárzó radioizotóp forrás a generátor. Ebben egy ciklotronban előállított anyaelemből termelődik folyamatosan a pozitron sugárzó radioizotóp. Ezek közül a 68Ga generátor és a 82Rb generátor a legelterjedtebb. Az előbbi 68Ga-at termel, ami a peptidek jelzésére kiváló (pl. a somatostatin analógok jelzése a neuroendokrin tumorok, a PSMA ligandumok jelzése a prosztatarák vizsgálata céljából). A 82Rb kálium analóg, a szívizom perfúzió kvantitatív PET vizsgálatára használható. A KLINIKAI PET DIAGNOSZTIKA FEJLŐDÉSÉNEK EGÉSZSÉGPOLITIKAI FELTÉTELEI Napjainkban a PET vizsgálatok klinikai alkalmazása fejlődésének időszakát éljük. Módszereinek elterjedése természetesen függ a közfinanszírozás lehetőségeitől. A klinikai PET sikeréhez elengedhetetlen a vizsgálatot igénybe vevő, indikáló klinikai szakmákkal való szoros együttműködés. Elsősorban az onkológusokkal, de az indikációk bővülésével egyéb klinikai szakmákkal (kardiológia, neuropszichiátria stb.) is együtt kell működni. Fontos feladat a szakmai irányelvek és az azokra épülő finanszírozási eljárásrendek kidolgozása. A társklinikusok között különleges jelentőségű a radiológusokkal való együttműködés. Ez a szakemberképzés és továbbképzés – az egyenrangúságon alapuló – egyeztetését, átalakítását igényli [7]. A PET módszerek klinikai alkalmazásához jól képzett nukleáris medicina szakorvosokra és szakdolgozókra van szükség. Ehhez át kell alakítani az oktatás rendszerét is. A fejlődéshez a jól képzett nem-orvos diplomás szakemberek együttműködése is szükséges. A nukleáris medicina – ezen belül a PET is – igazi multidiszciplináris szakma. Nem csak a fejlesztése, de napi művelése sem képzelhető el radiogyógyszerészek, -vegyészek, fizikusok, mérnökök, informatikai szakemberek együttműködése nélkül. Mindezek megvalósulása a záloga annak, hogy a PET látványos fejlődése a mindennapi betegellátás hasznára váljon Magyarországon is. Úgy legyen. IRODALOMJEGYZÉK [1] Fact sheet: What is nuclear medicine and molecular imaging? http://www.snmmi.org/AboutSNMMI/Content.aspx? ItemNumber=15627 (2016. 03.10.). [2] Slomka PJ, Pan T, Germano G: Recent Advances and Future Progress in PET Instrumentation, Semin Nucl Med, 2016, 46: 5-19. [3] Kuwert T, Ritt P: PET/MRI and PET/CT: is there room for both at the top of the food chain? Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2016, 43: 209-211. [4] Buck A, Decristoforo C: Highlights lecture EANM 2015: The search for nuclear medicine’s superheroes, Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2016, May 27 [Epub ahead of print]. [5] Mankoff DA, Edmonds CE, Farwell MD, Pryma DA: Development of Companion Diagnostics, Semin NuclMed, 2016, 46: 47-56. [6] Dilsizian V: 2015 SNMMI Highlights Lecture: Cardiovascular Nuclear and Molecular Imaging, J Nucl Med, 2015, 56: 13N–19N. [7] Jadvar H: The future of nuclear medicine, J Nucl Med, 2016, 57: 13N. A SZERZŐ BEMUTATÁSA Prof. Dr. Szilvási István 1967-ben Budapesten általános orvosi diplomát, 1972-ben belgyógyász, 1980-ban izotópdiagnosztika (ma nukleáris medicina) szakképesítést szerzett. 1978 óta az azóta sok elnevezést megért Szabolcs utcai klinikán, 2007 óta a hasonlóan sok néven említhető (jelenlegi neve MH EK) Honvédkórházban dol- 36 IME – INTERDISZCIPLINÁRIS MAGYAR EGÉSZSÉGÜGY gozik osztályvezető főorvosként. Részfoglalkozásban a Semmelweis Egyetem Nukleáris Medicina Tanszékén és elődeinél is dolgozott, itt jelenleg egyetemi tanár. 1985-ben szerzett kandidátusi címet, 2000-ben habilitált. Fontosabb szakmapolitikai funkciói: a MONT elnöke, szakfelügyelő főorvos, a MOK alelnöke. Jelenleg az Egészségügyi Szakmai Kollégium alelnöke, a Nukleáris Medicina Tagozat vezetője, a UEMS/EBNM nemzeti delegátusa és az European School of Nuclear Medicine dékánhelyettese. XV. ÉVFOLYAM 6. SZÁM 2016. JÚLIUS-AUGUSZTUS