Tomografie cu emisie de fotoni unici

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Tomografie cu emisie de fotoni unici
Procedura de diagnostic Imagine SPECT a unui creier
Tip	Examen de medicină nucleară
Anestezie	Nu
ICD -9-CM	92.0 și 92.1
Plasă	D015899

Tomografia cu emisie de fotoni unici , mai bine cunoscută sub acronimul SPECT (din engleza Single Photon Emission Computed Tomography ), este o tehnică tomografică imagistică medicală a medicinei nucleare care utilizează radiații ionizante , raze gamma .

Este foarte asemănător cu imaginea „plană” ( scintigrafie ) a medicinei nucleare convenționale, prin aceea că folosește o cameră gamma , dar este, de asemenea, capabilă să ofere adevărate date biotopologice 3D: aceste informații sunt prezentate de obicei ca „felii” axiale ale pacientului. , dar procesarea puternică a imaginii computerizate le poate reformata cu ușurință în secțiuni sagittale sau coronare sau, după caz, le poate manipula cu tehnici de scădere a unor structuri și cu reconstrucția perfect rotativă a structurii izolate care urmează a fi studiată.

Principii

Gama de camere Siemens E.Cam SPECT

Așa-numita imagistică SPECT este realizată folosind o cameră gamma pentru a obține proiecții 2D multiple din unghiuri multiple. Metoda necesită administrarea anterioară a unui produs radiofarmaceutic care permite distribuirea unui radionuclid în corpul pacientului. Distribuția acestui produs radiofarmaceutic variază în funcție de condițiile fiziopatologice ale pacientului și de tipul de substanță utilizată. După achiziționarea vizualizărilor, un computer este utilizat pentru a efectua un algoritm de reconstrucție tomografică pornind de la numeroasele proiecții, dând naștere unui set de date 3D. Acest set de date poate fi apoi manipulat pentru a afișa secțiuni subțiri de-a lungul oricărei axe a corpului, cu procesare similară cu cea a altor tehnici de tomografie, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică , tomografia computerizată și PET .

Deoarece achiziția de imagini SPECT este foarte asemănătoare cu scintigrafia, se pot utiliza aceleași produse radiofarmaceutice. Dacă imaginile scintigrafice ar fi neconcludente în ceea ce privește prezența sau absența patologiei, este posibilă trecerea pacientului la aparatul SPECT (sau reconfigurarea camerei, atunci când este posibil), fără a fi necesară administrarea ulterioară a produselor radiofarmaceutice.

Pentru a captura imagini SPECT, camera gamma este rotită în jurul pacientului. Diferitele proiecții sunt obținute în puncte definite în timpul rotației, de obicei la fiecare 3-6 °. În multe cazuri se efectuează o rotație de 360 °, care permite obținerea unei reconstrucții 3D optime. Timpul necesar pentru a obține fiecare proiecție variază, dar o durată tipică de 15-20 de secunde. Acest lucru are ca rezultat un timp total de scanare de aproximativ 15-20 de minute.

Unele camere gamma sunt multi-socket, permițând achiziționarea mai multor vizualizări în același timp, făcându-l mai rapid. Prin urmare, o cameră dublă poate fi utilizată prin poziționarea celor două obiective la o distanță de 180 °, în același mod folosind o gamă de camere triple, cu o distanță între obiectivele de 120 °.

Reconstrucţie

Imaginile reconstituite au, în general, o rezoluție de 64 × 64 sau 128 × 128 pixeli, cu dimensiuni de pixeli care pot varia între 3 și 6 mm. Numărul de proiecții dobândite este ales să fie aproximativ egal cu lățimea rezultată a imaginii. În general, imaginile reconstituite rezultate vor avea o rezoluție mai mică, vor avea zgomot mai mare decât imaginile plane și vor fi susceptibile la artefacte .

Scanarea durează timp și este esențial ca pacientul să nu se miște în timpul procesului de achiziție. Mișcarea poate provoca deteriorarea semnificativă a imaginii reconstituite, deși tehnicile de reconstrucție a imaginii care compensează mișcarea pot ajuta în acest sens. De asemenea, distribuția extrem de neregulată a produsului radiofarmaceutic poate fi o cauză potențială a artefactelor. (Aceasta este o limitare a algoritmului de reconstrucție a proiecției posterioare filtrate . Reconstrucția iterativă este un algoritm alternativ care devine din ce în ce mai popular, deoarece este mai puțin sensibil la artefacte și poate fi corectat și pentru atenuare).

Atenuarea razelor gamma în corp poate duce la o subestimare semnificativă a activității țesuturilor profunde în comparație cu țesuturile superficiale. Este posibilă o corecție de aproximare, pe baza poziției relative a activului. Cu toate acestea, se obține o corecție optimă prin măsurarea valorilor de atenuare. Instrumentele moderne SPECT sunt echipate cu scanere cu raze X pentru CT . Deoarece imaginile cu raze X CT rezultate reprezintă o hartă de atenuare a țesuturilor, aceste informații pot fi încorporate în reconstrucția SPECT pentru corectarea atenuării. De asemenea, oferă o imagine CT cu informații anatomice suplimentare.

Aplicații

SPECT poate fi utilizat pentru completarea oricărui interval de imagistică de studiu, în care poate fi utilă o reprezentare 3D reală, cum ar fi imagistica tumorală , imagistica infecțiilor ( leucocite ), imagistica tiroidei , imagistica oaselor.

Deoarece SPECT permite localizarea precisă în spațiul 3D, poate fi utilizat pentru a furniza informații despre funcțiile localizate ale organelor interne, cum ar fi funcția cardiacă sau imagistica creierului.

Neuroimagistica funcțională

In general, emitatoare de trasor gamma utilizat în neuroimagistică funcțională este ^99m TC- HMPAO ^{(99mTc-hexametil-propilen-amino-} oximă ), numit ^{99mTc-hexametazime.} ^99m Tc este un izomer nuclear metastabil capabil să emită raze gamma detectabile de o cameră gamma. Atunci când este combinat cu un HMPAO, ^99m Tc pot fi absorbiți de țesutul cerebral proporțional cu fluxul sanguin, astfel încât fluxul sanguin cerebral să poată fi detectat de camera nucleară gamma.

Deoarece fluxul de sânge din creier este strâns legat de metabolismul local și de energia utilizată de creier, următorul ^99m Tc-HMPAO (precum și ^{similarul de 99m} Tc-ECD) este utilizat pentru a detecta metabolismul creierului regiune după regiune, în încercarea de a diagnosticați și diferențiați diferitele cauze patologice ale demenței . Metaanalizele multor studii sugerează că SPECT cu acest trasor are o sensibilitate egală cu 74% în diagnosticul bolii Alzheimer , comparativ cu 81% sensibilitate la examenul clinic (teste cognitive etc.). Studii mai recente au arătat o precizie a SPECT în diagnosticul Alzheimer egală cu 88%. În meta-analiză, SPECT sa dovedit a fi superior examenului clinic și criteriilor clinice (91% față de 70%) în capacitatea de a diferenția boala Alzheimer de demențele vasculare. Această din urmă capacitate se referă la imagistica SPECT a metabolismului local al creierului, în care pierderea metabolismului cortical observată în accidente vasculare multiple diferă în mod clar de pierderea mai neregulată sau „netedă” a funcțiilor corticale non-occipitale tipice bolii Alzheimer.

Achiziție închisă , substitut pentru angiografie coronariană

Achizițiile cu porți cardiaci, care înlocuiesc angiografia coronariană foarte invazivă (agent de contrast eliberat direct în rădăcina aortică, la nivelul ostiei coronare, urcând arterele iliacă și aortă), sunt posibile cu SPECT, la fel ca în cazul tehnicilor de imagistică plană, cum ar fi MUGA . Declanșat de ECG pentru a obține informații diferențiale despre inimă în diferite părți ale ciclului său, SPECT miocardic închis poate fi utilizat pentru a obține informații cantitative despre perfuzia miocardică, grosimea și contractilitatea miocardului în timpul diferitelor faze ale ciclului cardiac; dar și pentru a permite calcularea fracției de ejecție a ventriculului stâng , a volumului accident vascular cerebral și a debitului cardiac.

Aplicații în industria nucleară

În sectorul energiei nucleare, tehnica SPECT poate fi utilizată pentru a urmări distribuția radioizotopilor în combustibilul nuclear iradiat anterior ^[1] . După iradierea combustibilului nuclear (de exemplu, uraniu ) de către neutroni într-un reactor nuclear, o gamă largă de radionuclizi care emit gamma sunt produse în interiorul combustibilului, atât ca produse de fisiune ( cesiu-137 , bariu -140 și europiu-154), cât și ca activare produse (crom-51 și cobalt-58). Acestea pot fi vizualizate folosind SPECT cu scopul de a verifica prezența lor în tijele de combustibil stocate în depozite nucleare pentru garanțiile IAEA , pentru a valida rezultatele codurilor de simulare de bază ^[2] sau pentru a studia comportamentul combustibilului în timpul funcționării normale ^[3] sau în condiții de accident ^[4] .