ПЭТ - метод прижизненного изучения метаболической и функциональной активности тканей организма. В основе метода лежит феномен позитронной эмиссии, наблюдаемый во введённом в организм радиофармпрепарате при его распределении и накоплении в различных органах. В неврологии основная точка приложения метода - изучение метаболизма головного мозга при ряде заболеваний.
Изменения в накоплении нуклидов в какой-либо области головного мозга позволяют предполагать нарушение нейрональной активности.
В отличие от стандартной МРТ или КТ, прежде всего обеспечивающей анатомическое изображение органа, при ПЭТ оценивают функциональные изменения на уровне клеточного метаболизма, которые можно распознавать уже в ранних, доклинических стадиях заболевания, когда структурные методы нейровизуализации не выявляют каких-либо патологических изменений.
При ПЭТ используют различные радиофармпрепараты, меченные кислородом, углеродом, азотом, глюкозой, Т.е. естественными метаболитами организма, которые включаются в обмен веществ вместе с собственными эндогенными метаболитами. В результате становится возможной оценка процессов, протекающих на клеточном уровне.
Самый распространённый радиофармпрепарат, используемый при ПЭТ, - фтордезоксиглюкоза. Из наиболее часто используемых для про ведения ПЭТ радиофармпрепаратов можно также назвать 11C-метионин (МЕТ) и 11C-тирозин.
Лучевая нагрузка при максимальной дозе вводимого препарата соответствует лучевой нагрузке, получаемой пациентом при рентгенологии грудной клетки в двух проекциях, поэтому исследование сравнительно безопасно. Противопоказано оно людям, страдающим сахарным диабетом, с содержанием сахара в крови более 6,5 ммоль/л. К противопоказаниям относят также беременность и лактацию.
Проводят ПЭТ натощак (последний приём пищи - за 4-6 ч до исследования) . Продолжительность исследования составляет от 30 до 75 мин в зависимости от объёма процедуры. На протяжении 30-40 мин, необходимых для включения введённого препарата в метаболические процессы организма, пациенты должны находиться в условиях, максимально уменьшающих возможность двигательной, речевой и эмоциональной активности, чтобы сократить вероятность возникновения ложноположительных результатов. Для этого пациента помещают в отдельную палату со звуконепроницаемыми стенами; больной лежит с закрытыми глазами.
Оценку ПЭТ осуществляют визуальным и полуколичественным методами.
Визуальную оценку данных ПЭТ проводят с использованием как чёрно-белой, так и различных цветовых шкал, позволяющих определить интенсивность накопления радиофармпрепарата в различных отделах головного мозга, выявить очаги патологического метаболизма, оценить их локализацию, контуры и размеры.
При полуколичественном анализе вычисляют соотношение накопления радиофармпрепарата между двумя одинаковыми по размеру областями, причём одна из них соответствует наиболее активной части патологического процесса, другая - неизменённому контралатеральному участку головного мозга.
Применение ПЭТ в неврологии позволяет решать следующие задачи:
- изучать активность определённых зон головного мозга при предъявлении различных стимулов;
- проводить раннюю диагностику заболеваний;
- осуществлять дифференциальную диагностику сходных по клиническим проявлениям патологических процессов;
- прогнозировать течение заболевания, оценивать эффективность про водимой терапии.
Основные показания к использованию методики в неврологии таковы:
- цереброваскулярная патология;
- эпилепсия;
- болезнь Альцгеймера и другие формы деменции;
- дегенеративные заболевания головного мозга (болезнь Паркинсона. болезнь Гентингтона) ;
- демиелинизирующие заболевания;
- опухоли головного мозга.
Эпилепсия
ПЭТ с 18-фтордезоксиглюкозой позволяет выявлять эпилептогенные очаги, особенно при фокальных формах эпилепсии, и проводить оценку метаболических нарушений в этих очагах. В межприступный период зона эпилептогенного очага характеризуется гипометаболизмом глюкозы (рис. 5-1. ), причём область сниженного метаболизма в ряде случаев значительно превышает размеры очага, устанавливаемые с помощью структурных методов нейровизуализации.
Рис. 5-1 . ПЭТ при эпилепсии. Эпилептогенный очаг в виде гипометаболизма в зоне правой височной области.
Кроме того, ПЭТ позволяет выявлять эпилептогенные очаги даже в отсутствие электроэнцефалографических и структурных изменений. её можно использовать в дифференциальной диагностике эпилептических и неэпилептических приступов утраты сознания. Чувствительность и специфичность метода значительно возрастают при комбинированном применении ПЭТ с электроэнцефалографией (ЭЭГ).
В момент эпилептического припадка наблюдают увеличение регионального метаболизма глюкозы в области эпилептогенного очага, часто в сочетании с супрессией в другой зоне мозга, а после приступа вновь регистрируют гипометаболизм, выраженность которого начинает достоверно уменьшаться через 24 ч с момента припадка.
ПЭТ можно также успешно использовать при решении вопроса о показаниях к хирургическому лечению различных форм эпилепсии. Предоперационная оценка локализация эпилептических очагов даёт возможность выбрать оптимальную тактику лечения и составить более объективный прогноз исходов предполагаемого вмешательства.
Цереброваскулярная патология
В диагностике ишемического инсульта ПЭТ рассматривают как метод определения жизнеспособной, потенциально восстановимой мозговой ткани в зоне ишемической полутени, что позволит уточнять показания к про ведению реперфузионной терапии (тромболизис). Использование лигандов центральных бензодиазепиновых рецепторов, служащих маркёрами нейронной целостности, позволяет довольно чётко отграничить безвозвратно повреждённую и жизнеспособную мозговую ткань в зоне ишемической полутени в ранней стадии инсульта. Также возможно проведение дифференциальной диагностики между свежими и старыми ишемическими очагами у пациентов с повторными ишемическими эпизодами.
Болезнь Альцгеймера и другие виды деменции
При диагностике болезни Альцгеймера чувствительность ПЭТ составляет от 76 до 93% (в среднем 86%) , что подтверждается материалами аутопсийного исследования. ПЭТ при болезни Альцгеймера характеризуется выраженным фокальным уменьшением церебрального метаболизма (рис. 5-2) преимущественно в неокортикальных ассоциативных областях коры (задняя поясная, височно-теменная и лобная мультимодальная кора), причём изменения выражены больше в доминантом полушарии. В то же время относительно сохранными остаются базальные ганглии, таламус, мозжечок и кора, отвечающая за первичные сенсорные и моторные функции. Наиболее типичен для болезни Альцгеймера билатеральный гипометаболизм в височно-теменных областях головного мозга, который в развёрнутых стадиях может сочетаться со снижением метаболизма в лобной коре.
Рис. 5 - 2 . ПЭТ при болезни Альцгеймера. Билатеральный гипометаболизм в темен новисочных отделах головного мозга.
Рис. 5-3. ПЭТ при деменции лобного типа. Билатеральные зоны гипометаболизма в лобных и височных долях головного мозга.
Деменция, обусловленная цереброваскулярным заболеванием, характеризуется преимущественным поражением лобных долей , включая поясную и верхнюю лобную извилину. Также у пациентов с сосудистой деменцией обычно обнаруживают "пятнистые" участки снижения метаболизма в белом веществе и коре, часто страдают мозжечок и субкортикальные структуры. При фронтотемпоральной деменции выявляют снижение метаболизма в лобных, передних и медиальных отделах височной коры. У пациентов с деменцией с тельцами Леви отмечают билатеральный височно-теменной дефицит метаболизма, напоминающий изменения при болезни Альцгеймера, но при этом часто бывают вовлечены затылочная кора и мозжечок, обычно интактные при деменции альцгеймеровского типа.
В табл. 5-1 приведены обобщённые литературные данные результатов изучения метаболизма головного мозга с помощью ПЭТ при различных состояниях, сопровождающихся деменцией.
Таблица 5- 1 . Паттерн метаболических изменений при различных состояниях, сопровождающихся деменцией
| Этиология деменции | Зоны нарушения метаболизма |
| Болезнь Альцгеймера | Поражение теменной, височной и задней поясной коры возникает раньше всего при относительной сохранности первичной сенсомоторной и первичной зрительной коры и при сохранности полосатого тела, таламуса и мозжечка. В ранних стадиях дефицит часто проявляется асимметрично, но дегенеративный процесс в конечном счёте проявляется билатерально |
| Сосудистая деменция | Гипометаболизм и гипоперфузия в поражённых кортикальных, субкортикальных областях и мозжечке |
| Деменция лобного типа | Лобная кора, передние отделы височной коры, медиотемпоральные отделы страдают раньше всего (рис. 5-3) с изначально более высокой степенью тяжести поражения, чем теменная и латеральная височная кора, с относительной сохранностью первичной сенсомоторной и зрительной коры |
| Хорея Гентингтона | Хвостатое и чечевицеобразное ядра бывают поражены раньше с постепенным диффузным вовлечением коры |
| Деменция при болезни Паркинсона | Нарушения, характерные для болезни Альцгеймера, но с более сохранной медиотемпоральной областью и меньшей сохранностью зрительной коры |
| Деменция с тельцами Леви | Нарушения, характерные для болезни Альцгеймера, но с меньшей сохранностью зрительной коры и, возможно, мозжечка |
Перспективно использование ПЭТ как предиктора развития деменции альцгеймеровского типа, особенно у пациентов с лёгкими и умеренными когнитивными расстройствами.
В настоящее время предпринимают попытки с помощью ПЭТ изучать in vivo церебральный амилоидоз, используя специальные лиганды амилоида, с целью доклинической диагностики деменции у лиц, имеющих факторы риска. Изучение выраженности и локализации церебрального амилоидоза также позволяет достоверно улучшать диагностику в разных стадиях заболевания. Кроме того, использование ПЭТ, особенно в динамике, даёт возможность более определённо прогнозировать течение заболевания и объективно оценивать эффективность про водимой терапии.
Болезнь Паркинсона
ПЭТ с применением специфического лиганда F18-флюородопа позволяет при болезни Паркинсона количественно определять дефицит синтеза и хранения допамина в пределах пресинаптических стриарных терминалей. Наличие характерных изменений позволяет уже в ранних, иногда в доклинических стадиях заболевания установить диагноз и организовать проведение профилактических и лечебных мероприятий.
Использование ПЭТ позволяет про водить дифференциальную диагностику болезни Паркинсона с другими заболеваниями, в клинической картине которых присутствует экстрапирамидная симптоматика, например с мультисистемной атрофией.
Оценить состояние самих дофаминовых рецепторов можно с помощью ПЭТ с лигандом D2-рецепторов раклопридом. При болезни Паркинсона уменьшается количество пресинаптических дофаминергических окончаний и количество переносчика дофамина в синаптической щели, в то время как при других нейродегенеративных заболеваниях (например, при мультисистемной атрофии, прогрессирующем надъядерном параличе и кортико-базальной дегенерации) уменьшается количество дофаминовых рецепторов в полосатом теле.
Кроме того, применение ПЭТ позволяет прогнозировать течение и темпы прогрессирования заболевания, оценивать эффективность про водимой медикаментозной терапии, помогать в определении показаний к хирургическому лечению.
Хорея Гентингтона и другие гиперкинезы
Результаты ПЭТ при хорее Гентингтона характеризуются уменьшением метаболизма глюкозы в области хвостатых ядер, что делает возможным преклиническую диагностику заболевания у лиц, имеющих высокий риск развития болезни по результатам ДНК-исследования.
При торсионной дистонии С помощью ПЭТ с 18-фтордезоксиглюкозой выявляют снижение регионарного уровня метаболизма глюкозы в хвостатом и лентиформном ядрах, а также лобных проекционных полях медиодорсального таламического ядра при сохранном общем уровне метаболизма.
Рассеянный склероз
ПЭТ с 18-фтордезоксиглюкозой у больных с рассеянным склерозом демонстрирует диффузные изменения мозгового метаболизма, в том числе и в сером веществе. Выявленные количественные метаболические нарушения могут служить маркёром активности заболевания, а также отражать патофизиологические механизмы развития обострений, помогать в прогнозировании течения заболевания и оценке эффективности про водимой терапии.
Опухоли головного мозга
КТ или МРТ позволяет получать достоверную информацию о локализации и объёме опухолевого поражения мозговой ткани, однако не вполне даёт возможность с высокой точностью дифференцировать доброкачественное поражение от злокачественного. Кроме того, структурные методы нейровизуализации не обладают достаточной специфичностью, чтобы дифференцировать рецидив опухоли от лучевого некроза. В этих случаях ПЭТ становится методом выбора.
Наряду с 18-фтордезоксиглюкозой для диагностики опухолей головного мозга используют другие радиофармпрепараты, например 11C-метионин и 11C-тирозин.
В частности, ПЭТ с 11C-метионином - более чувствительный метод выявления астроцитом (рис. 5-4, 5-5), чем ПЭТ с 18-фтордезоксиглюкозой, также его можно применять для оценки низкозлокачественных опухолей. ПЭТ с 11C-тирозином позволяет дифференцировать злокачественную опухоль от доброкачественных поражений головного мозга. Кроме того, высоко- и низкодифференцированные опухоли головного мозга показывают различную кинетику поглощения данного радиофармпрепарата.
Рис. 5 - 4 Анапластическая астроцитома. Участок гиперметаболизма в глубинных отделах правой лобной доли .
Рис. 5 - 5 . Олигодендроглиома. Гипометаболизм в глубинных областях обеих височных долей.
В настоящее время ПЭТ - одно из самых высокоточных и высокотехнологичных исследований для диагностики различных заболеваний нервной системы.
Кроме того, этот метод можно применять в качестве исследования функционирования головного мозга у здоровых людей в научно-исследовательских целях.
Использование метода в связи с недостаточной оснащённостью и высокой стоимостью остаётся крайне ограниченным и доступным лишь в крупных исследовательских центрах, однако потенциал ПЭТ довольно высок. Чрезвычайно перспективным представляется внедрение методики, предусматривающей одномоментное выполнение МРТ и ПЭТ с последующим совмещением полученных изображений, что позволит получать максимум информации как о структурных, так и о функциональных изменениях в различных отделах мозговой ткани. Альтернативой ПЭТ в какой-то мере могут служить другие методы функциональной нейровизуализации, такие как магнитно-резонансная спектроскопия, однофотонная эмиссионная КТ, перфузионная и функциональная МРТ.
