Hybridní systém PET/MR
Magnetická rezonance je neinvazivní zobrazovací metoda, která nevyužívá ionizujícího záření. Tato metoda
poskytuje informace nejen o vnitřní stavbě těla, ale i o fyziologii a funkci jednotlivých orgánů. Využívá se
změny chování některých atomových jader umístěných v silném magnetickém poli při současném použití
radiofrekvenčních impulzů. Více v kapitole o Magnetické rezonanci
PET (Positron Computerized Tomography) je metoda založená na detekci fotonů anihilačního záření gama (o
energii 511 keV). Fotony vznikají při anihilaci pozitronů s elektrony v tkáni pacienta. Pozitrony jsou
vyzařovaných z radiofarmaka (např.: FDG - fluor-2-deoxy-D-glukosa) aplikovaného pacientovi.
Fotony vylétávají opačnými směry (180°). Tyto fotony anihilačního záření se koincidenčně detekují
prstencovým scintilačním detektorem. Počítačovou rekonstrukcí přímkových průmětů koincidenčních míst se
vytvářejí obrazy příčných řezů a příp. prostorové 3rozměrné obrazy. Více v kapitole zobrazovací systémy v
Nukleární medicíně.
Konstrukce hybridního systému PET/MR
Přidání detektorů PET do otvoru MR nebo do jeho blízkosti není nijak jednoduché, protože PET detektory
degradují homogenitu magnetického pole a způsobují obrazové artefakty. Zejména pokud detektory obsahují
magnetické kovy. Bylo tedy potřeba zkonstruovat PET část kombinovaného skeneru takovým způsobem, aby
se minimalizoval dopad na homogenitu magnetického pole. Konstrukci hybridního systému umožnily
polovodičové detektory, protože neinteragují s magnetickým polem. Detektorový systém PET je uložen mezi
systémem gradientních cívek a systémem vysílacích radiofrekvenčních cívek.
TOF - časová lokalizace místa anihilace
Fotony se do protilehlých směrů rozlétají rychlostí světla c≈300000 km/s. Pokud dojde k anihilaci uprostřed
koincidenční přímky, jsou oba fotony detekovány současně. Pokud však došlo k anihilaci mimo střed, bude
mít jeden foton kratší dráhu letu než ten druhý. Z časového rozdílu pak lze zjistit radiální souřadnicí místo
anihilace na koincidenční přímce. Lokalizace místa vyzáření anihilačních fotonů umožňuje zlepšit poměr
signál-šum ve výsledných obrazech.
Akvizice dat PET probíhá v několika pozicích, kdy je postupně zobrazen celý vyšetřovaný objem. Simultánně s
PET akvizici probíhá akvizice dat MR. Získaná data MR slouží jak pro diagnostické účely, tak pro následné
sloučení obrazů PET a MR(tedy jako mapa).
Sloučení obrazů je výstupem a výhodou tohoto hybridního systému. Umožňuje obraz PET s patologickými
ložisky, která jsou zobrazena pomocí radiofarmaka sloučit s obrazy magnetické rezonance. Systém tedy
umožňuje zobrazení patologie v anatomických strukturách lidského těla.
Výhody a nevýhody PET/MR
Výhody: nižšší radiační zátěž než u PET/CT
velmi dobré zobrazení orgánových struktur
zjištění rozsahu onemocnění
hodnocení účinnosti léčby
Nevýhody: aplikace radiofarmaka
časová náročnost vyšetření
cena
Radiofarmaka:
Jsou látky obsahující radioaktivní prvek (izotop) s pozitronovým rozpadem a krátkým poločasem rozpadu
(18
F(110 min), 11
C (20min), 15
O (10min), 13
N (2,7min)). Příkladem 18
F radiofarmak jsou:
FDG – florodeoxyglukoza
FLT - fluorothymidin
FCH – fluorocholin
Kontraindikace jsou stejná jako u vyšetření samotnou magnetickou rezonancí.
absolutní kardiostimulátor (s výjimkou MR kompatibilních kardiostimulátorů)
ponechané elektrody po deplantaci kardiostimulátoru
defibrilátor
elektronické implantáty (kochleární či inzulinová pumpa) – pokud není písemně doložena jejich
kompatibilita s MR
kovová tělesa v oku - vlivem magnetického pole by mohlo dojít k posunutí kovu
relativní stenty a kovové embolizační materiály, kloubní náhrady, osteosyntetický materiál a dentální
implantáty – méně než 6 týdnů od implantace, pokud není doložena jejich kompatibilita s MR
klaustrofobie
těhotenství
Uplatnění: Uplatňuje se zejména v onkologii – k diagnostice primárních nádorů, metastáz, či k hodnocení
účinnosti nastavené léčby. Dále se používá při pátrání po zánětlivých procesech v těle pacienta.
Autor textu: Ing. Mariana Kleinová, RA - KRNM FN Brno
Doporučená a použitá literatura:
1. FERDA, Jiří, Eva FERDOVÁ a Jan BAXA. Hybridní zobrazení PET/MR. Ces Radiol 2017;. Klinika
zobrazovacích metod LF UK a FN, Plzeň, 2017, 353–362.
2. ULLMANN, Vojtěch. Radioisotopová scintigrafie. Radionuklidová scintigrafie - gamagrafické
zobrazení radioindikátoru v nukleární medicíně [online]. [cit. 2020-11-05]. Dostupné z:
http://astronuklfyzika.cz/Scintigrafie.htm#3
3. SIGNA™ PET/MR with QuantWorks – 60cm. GE Healthcare [online]. [cit. 2020-11-05]. Dostupné z:
https://www.gehealthcare.com/products/magnetic-resonance-imaging/3-0t/signa-pet-mr
4. PET/MRI – Technical Review. National center for Biotechnology Information [online]. 2014 [cit. 2020-
11-08]. Dostupné z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4451572/
Zdroje obrázků:
1. LEVIN, Craig S., Sri Harsha MARAMRAJU, Mohammad Mehdi KHALIGHI, Timothy W. DELLER, Gaspar
DELSO a Floris JANSEN. Design Features and Mutual Compatibility Studies of the Time-of-Flight PET
Capable GE SIGNA PET/MR System. IEEE Transactions on Medical Imaging [online]. 2016, 35(8), 1907-
1914 [cit. 2020-11-08]. ISSN 0278-0062. Dostupné z: doi:10.1109/TMI.2016.2537811
2. Sensors for Positron Emission Tomography Applications. In: MDPI [online]. 2019 [cit. 2020-11-08].
Dostupné z: https://www.mdpi.com/1424-8220/19/22/5019/htm
3. BĚLOHLÁVEK, Otakar. PET/CT – hybridní zobrazovací metoda [online]. In: . [cit. 2020-11-08]. Dostupné
z: https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2010/cislo-12/pet-ct-hybridni-zobrazovaci-
metoda.html
4. Will PET/MR Ever Be Widely Adopted? In: Imaging Technology News [online]. [cit. 2020-11-08].
Dostupné z: https://www.itnonline.com/content/blogs/greg-freiherr-industry-consultant/will-
petmr-ever-be-widely-adopted
5. Insights into Brain Function via Combination of Imaging Techniques. In: Novus Light Technologies
Today [online]. 2013 [cit. 2020-11-08]. Dostupné z: https://www.novuslight.com/insights-into-brain-
function-via-combination-of-imaging-techniques_N1542.html